[發明專利]一種用固體壓載的自動防橫傾系統

在審

• 申請號: 202210080848.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114537608A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 彭方華;王旭;周喜寧;程正華;陳伶翔;吳鋒鋒
• 申請（專利權）人: 招商局重工（江蘇）有限公司
• 主分類號: B63B43/08
• 分類號: B63B43/08;B63B43/04
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

1.一種用固體壓載的自動防橫傾系統，包括重塊（2）、移動模塊，其特征在于：還包括防橫傾艙室（1）、滾輪（3）、聯動軸（4）、導向軌道（5）、齒條板（6）、帶電磁抱閘的電機（7）、齒輪箱（8）、吃水液位測量傳感器、PLC單元、遙控面板；

所述防橫傾艙室（1）內配置重塊（2）；該重塊（2）底面開設凹槽，凹槽內通過聯動軸（4）設置滾輪（3），組成所述移動模塊；所述滾輪（3）與導向軌道（5）配合；所述重塊（2）頂面設置帶電磁抱閘的電機（7）和齒輪箱；

通過帶電磁抱閘的電機（7）驅動重塊（2）移動，實現船舶橫傾后靜態防橫傾的快速回正，以及船舶橫傾動態防橫傾的動態調平。

2.按照權利要求1所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述重塊（2）采用鋼結構容器型式，選取不同密度的介質作為填充，用以調節重量；根據需要，配備一組或多組重塊（2）；每組重塊（2）至少配備兩組滾輪（3）與聯動軸（4）；所述滾輪（3）亦為鋼結構容器加填充物型式。

3.按照權利要求2所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述聯動軸（4）采用矩形花鍵聯動軸，滾輪（3）與矩形花鍵聯動軸連接的地方設有嚙合的鍵齒和鍵槽。

4.按照權利要求1所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述導向軌道（5）采用鋼軌軋制而成，橫跨整個防橫傾艙室（1）。

5.按照權利要求1所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述齒條板（6）、帶電磁抱閘的電機（7）、齒輪箱（8）組成驅動與定位制動系統；所述帶電磁抱閘的電機（7）通過齒輪軸帶動與齒條板（6）嚙合的齒輪箱（8），所述齒條板（6）橫跨整個防橫傾艙室（1）。

6.按照權利要求5所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述帶電磁抱閘的電機（7）為變頻可調轉速電機。

7.按照權利要求1所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述吃水液位測量傳感器、PLC單元、遙控面板組成重塊（2）移動的控制系統；所述吃水液位測量傳感器、遙控面板與PLC單元電性連接。

8.按照權利要求7所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述吃水液位測量傳感器配備四個，分別配備在船舶的前后左右四角；PLC單元預先將船舶靜水力數據錄入，通過吃水數據，計算橫傾角、船舶排水量、穩性要素數據，進而給出重塊移動方案，輸出指令控制電機；橫傾角計算公式如下：

橫傾角θ=DEGREES(ATAN((dmp-dms)/B))；

船中左舷傳感器吃水數據為dmp，船中右舷傳感器吃水數據為dms，船中左舷傳感器距船中右舷傳感器的距離為B。

9.按照權利要求1-8中任一項所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述靜態防橫傾的控制方法為：在遙控面板選擇靜態防橫傾，輸出指令；PLC單元連續獲取吃水液位測量傳感器的數據并調取裝卸貨物前的吃水數據，計算船舶的橫傾角、船舶排水量、重心高度，根據計算到的數據推算將船舶扶正所需的重塊的位移量；PLC單元根據初始橫傾角的方向通過變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）轉向，驅動重塊（2）朝著橫傾相反的方向運動，直到位移達到計算值；此時，剎停變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7），PLC單元繼續監測橫傾角數據直至橫傾角數據趨于一個穩定的值；若橫傾角數據偏差大于設置值，PLC單元繼續啟動修正程序，修正算法基于重塊（2）的位移及與之對應的角度變化的線性關系再次進行位移量的預測，之后再次開啟變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）驅動重塊（2）移動，到達目標位置后，再次剎停變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）。

10.按照權利要求1-8中任一項所述的一種用固體壓載的自動防橫傾系統，其特征在于：所述動態防橫傾的控制方法為：在遙控面板選擇動態防橫傾，輸出指令； PLC單元連續獲取吃水液位測量傳感器的數據，并計算橫傾角數值；隨著起重作業開始，橫傾角數值不斷增大，達到觸發值，PLC單元根據吊物的重量與橫傾角的方向，通過變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）的轉速與轉向，驅動重塊（2）朝著橫傾相反的方向運動；每隔一段時間，PLC單元監測橫傾角數值，若橫傾角不斷減小趨于零，則不斷減小變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）轉速直至剎停；若橫傾角保持不變或不斷增大，則首先判斷橫傾的方向，確保重塊（2）移動方向與橫傾方向相反，不斷增加變頻可調轉速的帶電磁抱閘的電機（7）轉速直至橫傾角趨于0。