[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

本發明提供了一種縱向剛度可控臺車定位系統，包括固定樁，固定樁包括工作狀態和備用狀態，當在工作狀態時用于船體的定位；臺車主體連接所述固定樁并安裝在所述船體上；臺車行進子系統分別連接所述臺車主體、船體，能夠調節所述臺車主體和船體之間的距離；臺車縱搖緩沖子系統安裝在所述臺車主體上并與所述船體活動配合，本發明采用剛度可調節的臺車縱搖緩沖子系統和一組單轉點臺車行進子系統，將臺車主體在縱搖方向上彈性連接于船體，增加了臺車主體相對船體橫軸的旋轉自由度和縱搖回復剛度，解決了傳統鋼樁定位系統不能順應船體縱搖運動的問題，同時通過縱搖緩沖子系統傳遞和吸收臺車定位系統受到的縱搖彎矩，達到減小縱搖彎矩峰值的效果。

技術領域

本發明涉及工程船舶技術領域，具體地，涉及一種縱向剛度可控臺車定位系統。

背景技術

大型工程船舶通常設置臺車定位系統來達到精確定位和移位船舶的目的。臺車定位系統通常布置在船艏或船艉端部的臺車開槽內，在工作中，首先通過鋼樁升降裝置將鋼樁插入至海床完成定位；進一步利用行走油缸的伸縮來推拉船體進行船舶移位。在移位過程中，控制系統依靠臺車行程傳感器發送指示信號來準確控制船舶移位距離，因而可以實現船舶精確定位和移位，顯著地提高生產效率。

然而，隨著大型工程船舶作業能力的不斷提升和作業范圍向外海拓展，其施工作業載荷和風、浪、流等外界環境載荷均成倍地增加，船舶運動幅度也大大增加。其中，船舶縱搖運動會對鋼樁定位系統產生與運動幅度成正比的附加彎矩，當該附加彎矩超過鋼樁定位系統承載能力時，將造成鋼樁折斷等嚴重安全事故。因此，臺車定位系統需要具有良好的船體運動適應性能和緩解鋼樁沖擊載荷的能力。

專利文件CN208056152U公開了一種柔性鋼樁臺車系統，采用一組包括柔性緩沖裝置的前平衡梁裝置和一組后平衡梁裝置來增加鋼樁臺車系統的縱搖自由度，然而該系統在行進過程中需要兩根行走油缸實時同步，控制難度高。

專利文件CN106414230B公開了一種定位樁臺車偏置系統、定位樁臺車、用于容納船舶的工作定位樁的設備以及船舶，采用了張緊油缸和鋼絲繩組合式緩沖系統來吸收作用在臺車定位系統上的縱搖力矩，然而鋼絲繩在實際應用中會產生較大的永久伸長變形，從而抵消張緊油缸的有效行程，影響緩沖效果，其中專利文獻CN106536829A、專利文獻WO2015174838A1也存在類似的問題。

專利文件CN101906767B公開了了一種撓性的定位樁托架，采用彼此鉸接的第一和第二托架，并設置了兩組緩沖油缸，然而該系統的兩組緩沖油缸機構設計較為復雜，在惡劣海況下的可靠性較低。

專利文件CN201296941Y公開了一種絞吸挖泥船單鋼樁臺車與三纜組合定位系統，絞吸挖泥船單鋼樁臺車與三纜組合定位系統,包括單鋼樁臺車,其特點是:單鋼樁臺車定位機構和三纜定位機構組合成挖泥船定位系統。單鋼樁臺車定位機構包括一根鋼樁、行走臺車以及鋼樁起放裝置；三纜定位機構設有三根定位纜,每一根定位纜設有動力收放裝置,定位纜端部裝有定位錨，但該設計不能實現自適應的調整，動作不夠靈活。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種縱向剛度可控臺車定位系統。

根據本發明提供的一種縱向剛度可控臺車定位系統，包括：

固定樁，包括工作狀態和備用狀態，當在工作狀態時用于船體的定位；

臺車主體，連接所述固定樁并安裝在所述船體上；

臺車行進子系統，分別連接所述臺車主體、船體，能夠調節所述臺車主體和船體之間的距離；

臺車縱搖緩沖子系統，安裝在所述臺車主體上并與所述船體活動配合。

優選地，所述臺車行進子系統能夠在所具有的行進驅動組件的驅使下使所述船體依靠自身軌道組件的導向進而實現船體沿徑向方向位置的調整。