[發明專利]縱向剛度可控臺車定位系統

有效

• 申請號: 202011092040.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112124498B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 趙永生;何炎平;徐秀陽;谷孝利;黃超;李銘志;馮永軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;泰州三羊重型機械有限公司
• 主分類號: B63B21/50
• 分類號: B63B21/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種縱向剛度可控臺車定位系統，其特征在于，包括：

固定樁(200)，包括工作狀態和備用狀態，當在工作狀態時用于船體(100)的定位；

臺車主體(300)，連接所述固定樁(200)并安裝在所述船體(100)上；

臺車行進子系統(400)，分別連接所述臺車主體(300)、船體(100)，能夠調節所述臺車主體(300)和船體(100)之間的距離；

臺車縱搖緩沖子系統(500)，安裝在所述臺車主體(300)上并與所述船體(100)活動配合；

船體(100)包括船體開槽結構(101)以及軌道組件，所述軌道組件包括右行進軌道(102)、左行進軌道(103)、右緩沖軌道(104)以及左緩沖軌道(105)，右行進軌道(102)和左行進軌道(103)的結構型式相同，由上、下兩條互相平行的平面結構組成，相對船體開槽結構(101)中心線對稱布置，并焊接在船體(100)的中部；右緩沖軌道(104)和左緩沖軌道(105)的結構型式相同，相對船體開槽結構(101)中心線對稱布置，并焊接在船體(100)的上部；

所述臺車行進子系統(400)能夠在所具有的行進驅動組件的驅使下使所述船體(100)依靠右行進軌道(102)、左行進軌道(103)的導向進而實現船體(100)沿徑向方向位置的調整；

臺車行進子系統(400)包括平衡梁結構(401)、平衡梁中心轉軸(402)、右平衡梁轉軸(403)、左平衡梁轉軸(404)、右支撐裝置(405)和左支撐裝置(406)，其中，平衡梁結構(401)與臺車主體(300)通過平衡梁中心轉軸(402)轉動連接；右平衡梁轉軸(403)和左平衡梁轉軸(404)與平衡梁結構(401)固定連接；右支撐裝置(405)和左支撐裝置(406)與平衡梁結構(401)分別通過右平衡梁轉軸(403)、左平衡梁轉軸(404)轉動連接；右支撐裝置(405)和左支撐裝置(406)分別與右行進軌道(102)和左行進軌道(103)平面滑動或滾動接觸；右平衡梁轉軸(403)軸線和左平衡梁轉軸(404)軸線共線，且垂直于右行進軌道(102)和左行進軌道(103)的上、下平面的法線，臺車主體(300)可繞右平衡梁轉軸(403)和左平衡梁轉軸(404)的共同軸線旋轉；平衡梁中心轉軸(402)軸線與右平衡梁轉軸(403)和左平衡梁轉軸(404)的軸線垂直、共面；

所述船體(100)在外力的作用下發生縱搖運動時，所述臺車縱搖緩沖子系統(500)通過所具有的縱搖緩沖裝置能夠自適應調節由于所述縱搖運動導致的所述船體(100)與所述臺車主體(300)的彎矩，進而能夠降低所述彎矩的峰值；

所述縱搖緩沖裝置的數量為四組，四組所述縱搖緩沖裝置沿所述臺車主體(300)的周向布置且相對于臺車主體(300)對稱布置；

四組縱搖緩沖裝置結構型式相同，分別為第一縱搖緩沖裝置(501)、第二縱搖緩沖裝置(502)、第三縱搖緩沖裝置(503)以及第四縱搖緩沖裝置(504)，其中，第一縱搖緩沖裝置(501)和第二縱搖緩沖裝置(502)安裝在臺車主體(300)的右側，并與右緩沖軌道(104)上平面滾動或滑動接觸；第三縱搖緩沖裝置(503)和第四縱搖緩沖裝置(504)安裝在臺車主體(300)的左側，并與左緩沖軌道(105)上平面滾動或滑動接觸；

所述第一縱搖緩沖裝置(501)和所述第三縱搖緩沖裝置(503)布置在臺車行進子系統(400)的右平衡梁轉軸(403)和左平衡梁轉軸(404)的共同軸線后方，所述第二縱搖緩沖裝置(502)和所述第四縱搖緩沖裝置(504)布置在臺車行進子系統(400)的右平衡梁轉軸(403)和左平衡梁轉軸 (404)的共同軸線前方；

縱搖緩沖裝置(501)包括緩沖體、第一轉軸(5012)、連接臂(5013)、第二轉軸(5014)、第三轉軸(5015)、縱搖緩沖油缸(5016)、第四轉軸(5017)、油缸支座(5018)以及縱搖緩沖油缸蓄能器(50111)；緩沖體與連接臂(5013)通過第一轉軸(5012)轉動連接；連接臂(5013)通過第二轉軸(5014)與臺車主體(300)轉動連接，縱搖緩沖油缸(5016)的活塞桿端與連接臂(5013)通過第三轉軸(5015)轉動連接，縱搖緩沖油缸(5016)的缸體端與油缸支座(5018)通過第四轉軸(5017)轉動連接，油缸支座(5018)安裝在臺車主體(300)上；所述縱搖緩沖油缸(5016)上設置有缸體腔室，所述缸體腔室通過液壓管路與所述縱搖緩沖油缸蓄能器(50111)連接；所述缸體腔室通過單向閥(50117)連接有液壓泵(50118)；所述緩沖體采用緩沖滾輪或滑塊(5011)；

所述縱搖緩沖裝置的工作原理為：

當船體(100)在波浪作用下產生縱搖運動時，右緩沖軌道(104)和左緩沖軌道(105)相對臺車定位系統發生傾斜，升高處的緩沖軌道通過緩沖體驅使連接臂(5013)繞第二轉軸(5014)轉動，從而壓縮縱搖緩沖油缸(5016)的活塞桿產生位移，向縱搖緩沖油缸蓄能器(50111)中充入液壓油，使得縱搖緩沖油缸蓄能器(50111)內的液壓系統壓力升高，從而增大縱搖緩沖油缸(5016)活塞桿的推力；第三縱搖緩沖裝置(503)的工作過程和第一縱搖緩沖裝置(501)的工作過程相同，在此工作過程中，增大了臺車定位系統的縱搖回復力矩，第二縱搖緩沖裝置(502)、第四縱搖緩沖裝置(504)的工作過程和第一縱搖緩沖裝置(501)、第三縱搖緩沖裝置(503)的工作過程連接臂的轉動方向相反，在此工作過程中，反向減小了臺車定位系統的縱搖回復力矩。