[發明專利]一種浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010915916.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112064642A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 龍晉;黃俊宏;蘭公英;韓宗朕
• 申請（專利權）人: 江蘇華西智云工程技術有限公司
• 主分類號: E02D13/04
• 分類號: E02D13/04;E02D27/12;E02D27/44;E02D27/52
• 代理公司: 江陰市權益專利代理事務所(普通合伙) 32443
• 代理人: 陳強

本發明涉及一種浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統及其控制方法，其特征在于：所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制方法是基于所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統實現的，所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統包含波浪補償抱樁器控制箱（1）、波浪補償抱樁器（2）和安裝在波浪補償抱樁器（2）上的多個執行器（3）和傳感器（4）；所述控制箱（1）和波浪補償抱樁器（2）均安裝在浮吊船（101）上；所述執行器（3）和傳感器（4）均通過電纜與控制箱（1）連接。本發明通過對船舶位置信息、抱樁器的水平傾斜度和各位置載荷的實時收集分析，對抱樁器姿態進行調整，解決了在浮吊船作為施工船舶時，其上抱樁器的單樁垂直安裝和位置精度問題。

技術領域

本發明涉及一種浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統及其控制方法，屬于海上風機單樁基礎安裝技術領域。

背景技術

海上風機單樁基礎安裝的關鍵點和難點是沉樁精度的保證，沉樁精度包含位置精度和單樁垂直度精度。

目前海上風機單樁基礎安裝，通常采用兩種方式：1.采用自升自航船（平臺）作為施工船舶，抱樁器作為導向扶正裝置；2.起重浮吊船作為施工船舶，穩樁平臺作為導向扶正裝置。

第1種方案中，作業時需將船舶主船體升起，作業完畢后將船舶主船體降低至指定吃水處，然后拔樁，轉移到下一個樁位。本方案對船舶配置要求較高，一次性投資費用高，安裝費用較高；第2種方案中，在單樁安裝之前，需要將安裝穩樁平臺安裝到位，作業完畢后需要將穩樁平臺收回。本方案對船舶配置要求相對較低，安裝費用較低，但施工工期較長，無法充分利用海上施工窗口期。

為了降低單樁安裝成本，提高單樁安裝效率，現開發一種海上風機單樁安裝方案：起重浮吊船作為施工船舶，波浪補償抱樁器作為單樁導向扶正裝置。由于施工作業時，施工船舶漂浮，受外界載荷影響而產生橫搖、縱搖、升沉等維度運動，其上抱樁器需在這種情況下保證單樁的垂直度和位置精度，這就對波浪補償抱樁器的控制系統提出了較高要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種在抱樁器受外界載荷影響而產生橫搖、縱搖、升沉等維度運動的情況下，仍能保證單樁垂直度和位置精度的浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統及其控制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統及其控制方法，所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制方法是基于所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統實現的，所述浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統包含波浪補償抱樁器控制箱、波浪補償抱樁器和安裝在波浪補償抱樁器上的多個執行器和傳感器；所述控制箱和波浪補償抱樁器均安裝在浮吊船上；所述執行器和傳感器均通過電纜與控制箱連接；所述執行器包含回轉馬達、調距油缸、調平油缸、導向滾輪油缸和抱臂油缸；所述傳感器包含回轉角度傳感器、支撐臂架角度傳感器、導向滾輪油缸行程傳感器、抱臂水平度傳感器、抱樁載荷傳感器和激光測距儀；

所述波浪補償抱樁器包含回轉平臺、支撐臂架、抱樁機架和抱臂；所述回轉平臺由回轉馬達驅動旋轉安裝在浮吊船上，回轉平臺上設有回轉角度傳感器；所述支撐臂架的兩端分別與回轉平臺和抱樁機架相鉸接，支撐臂架與回轉平臺的鉸接位置設有支撐臂架角度傳感器，支撐臂架與抱樁機架鉸接位置設有抱臂水平度傳感器和抱樁載荷傳感器；上述調距油缸的活塞桿與支撐臂架的中部相鉸接，調距油缸的固定端與回轉平臺上部相鉸接；上述調平油缸的活塞桿與支撐臂架的中相鉸接，調平油缸的固定端與抱樁機架的頂部相鉸接；所述抱臂的一端鉸接于抱樁機架，抱臂和抱樁機架的頂面上均勻設置有多個激光測距儀和多個導向滾輪油缸，抱臂的中部與抱臂油缸的活塞桿相鉸接，抱臂油缸的固定端與抱樁機架相鉸接，導向滾輪油缸設有導向滾輪油缸行程傳感器。

本發明一種浮吊船用波浪補償抱樁器控制系統，所述導向滾輪油缸的活塞桿端部設有滾輪，滾輪與單樁滾動接觸。