一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机，涉及海洋工程技术领域，包括起重机主体

【技术实现步骤摘要】
一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，具体而言，尤其涉及一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机
。

技术介绍

[0002]船载起重机是海洋工程装备领域中重要的吊运设备，在海洋工程的运用中十分广泛，主要应用于装卸船舶货物
、
安装海上平台
、
进行海上救援
、
补给物资等场景中
。
作为一种重要的海洋装备，船载起重机也需要不断实现技术和功能上的进步，以不断提高其经济性与安全性
。
船载起重机在实际工作中易受到波浪因素影响而产生不必要的摇摆运动和升沉运动，使得船载起重机在进行正常作业时无法准确定位吊重所在位置，同时易对机械结构造成更大的负荷
。
这将导致船载起重机的作业效率大幅降低，并对人员财产安全造成威胁
。
因此，需要对船载起重机的摇摆运动和升沉运动进行补偿
。
[0003]然而，目前我国船载起重机目前很少设计有摇摆补偿功能或升沉补偿功能，同时具备摇摆补偿能力和升沉补偿能力的产品更是少之又少
。
[0004]从摇摆方面来说，现有产品大部分是机械式摇摆补偿方案，会对起重机本身正常作业产生一定的影响，并且需要占用较大的甲板空间
。
而现有的电子式减摇设备不能达到六自由度的补偿效果，并且很少有成熟的控制方案
。
从升沉方面来说，现有的被动升沉补偿方案补偿精度较差，而现有的主动升沉补偿方案往往能耗较高
。
综上，目前较成熟的摇摆补偿产品和升沉补偿产品都较少，结合摇摆补偿和升沉补偿两项需求一起解决的成熟产品几乎没有
。
[0005]此外，考虑到现有的船载起重机大多没有摇摆补偿和升沉补偿能力，如果想要获得这两项波浪补偿能力，就需要在现有船载起重机上进行改装或加装摇摆补偿和升沉补偿装置
。
但现有的补偿方案往往具有结构复杂
、
系统繁多等特点，所以船载起重机很难按照现有方案要求进行改装
、
现有产品也很难加装到船载起重机上，不仅会受到甲板空间大小的制约，还要面临很高的安装工艺的要求，往往需要付出高昂的代价
。

技术实现思路

[0006]根据上述提出现有船载起重机不同时具备摇摆补偿能力和升沉补偿能力的技术问题，而提供一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机
。
该装置能够在船载起重机的摇摆运动和升沉运动发生时，以并联液压装置实现的六自由度动作补偿摇摆运动和升沉运动
。
[0007]本专利技术采用的技术手段如下：
[0008]一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机，包括起重机主体
、
主吊臂
、
液压并联装置和液压系统；
[0009]所述起重机主体的塔筒导线轮由上至下分别与位姿控制索
、
变幅控制索和主吊索的一端相连，所述位姿控制索的另一端与位姿导线轮相连，所述变幅控制索的另一端与变
幅导线轮相连，所述主吊索的另一端依次经过起升导线轮和滑轮机构后与吊钩机构相连；
[0010]所述吊臂结构包括主吊臂和辅吊臂，所述主吊臂的上端连接辅吊臂的一端并在连接处设置有变幅导线轮，所述主吊臂的中部设置有起升导线轮，所述辅吊臂的另一端设置有位姿导线轮，所述辅吊臂间设置有滑动板，所述滑动板与液压并联装置的六角上平板相连；
[0011]所述液压并联装置包括六角上平板，所述六角上平板下方通过万向绞结构连接六个液压油缸的上端，所述液压油缸的下端通过万向绞结构连接圆盘下平板，所述圆盘下平板下部固定连接有滑轮机构，所述滑轮机构下部固定连接有吊钩机构，所述吊钩机构与吊重相连；
[0012]所述液压油缸与液压系统相连
。
[0013]进一步地，所述起重机主体包括设置于船舶甲板上的起重机底座，所述起重机底座的上部固定连接有起重机塔筒，所述起重机塔筒两侧设置有吊臂座，所述吊臂座与吊臂的下端相连，所述起重机塔筒和吊臂座可相对起重机底座进行回转，所述起重机塔筒的上部固定连接有塔筒导线轮
。
[0014]进一步地，所述液压系统包括位移传感器和反馈控制回路，所述位移传感器设置于液压油缸上，用以监测活塞杆移动的距离；所述液压油缸与三位四通阀相连，所述三位四通阀分别与油箱和液压油泵相连，所述液压油泵与电机相连，所述三位四通阀与液压油泵相连的管路与溢流阀相连
。
[0015]进一步地，当三位四通阀工作处于中位状态时油路不通，当三位四通阀的阀芯状态处于左位状态时供油油路通往该三位四通阀对应的液压油缸的无杆腔
、
回油油路通往三位四通阀对应的液压油缸的有杆腔，当阀芯工作处于右位状态时供油油路通往三位四通阀对应的液压油缸无杆腔
、
回油油路通往三位四通阀对应的液压油缸有杆腔
。
[0016]进一步地，当仅有摇摆运动发生时，圆盘下平板可以在6组液压油缸驱动下在水平方向上进行跟随补偿；当仅有升沉运动发生时，圆盘下平板可以在6组液压油缸的驱动下在垂直方向上进行抵消补偿；当摇摆运动和升沉运动同时发生时，圆盘下平板可以在6组液压油缸的驱动下在水平方向和垂直方向上均产生运动
。
[0017]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]1、
补偿效果好
。
首先，现有产品方案中很少有能够同时对升沉运动和摇摆运动进行补偿的，而所述方案可以同时补偿这两项运动，补偿效果原本就较其他单一的方案更加良好
。
其次，在摇摆补偿方面，所述方案本质上是跟随补偿方案，属于当前较为先进的电子式补偿方案，通过圆盘下平板的平移使得主吊索和吊重始终在同一条竖直线上，补偿效果优越；在升沉补偿方面，所述方案应归类为主动升沉补偿方案的一种，补偿效果优于被动补偿方案
。
故采用所述方案的起重机具备优越的补偿效果，吊运工作会更加平稳
、
高效
、
安全
。
[0019]2、
经济性好
。
所述专利技术根据
IMU
传感器测量到的摇摆运动信号和升沉运动信号进行针对性的跟随补偿和抵消补偿，通过液压系统驱动的并联装置实现，不仅具有良好的补偿效果，还达到了节省功耗的目标，具有较好的经济性
。
[0020]3、
安全性高
。
本专利技术可以补偿掉吊重的摇摆运动和升沉运动，故吊重的运行较为平稳，消除了吊重不受控制的大幅度摆动带来的安全隐患，使得船载起重机的运行安全性较高
。
液压系统中设置有溢流阀回油油路以确保供油油路的油压不会高于设定值，油路运
行安全性得到保障
。
[0021]4、
结构巧妙
。
所述专利技术在具备补偿效果好
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机，其特征在于：包括起重机主体
(1)、
吊臂结构
(2)、
液压并联装置
(3)
和液压系统；所述起重机主体
(1)
的塔筒导线轮
(11)
由上至下分别与位姿控制索
(21)、
变幅控制索
(22)
和主吊索
(23)
的一端相连，所述位姿控制索
(21)
的另一端与位姿导线轮
(29)
相连，所述变幅控制索
(22)
的另一端与变幅导线轮
(26)
相连，所述主吊索
(23)
的另一端依次经过起升导线轮
(25)
和滑轮机构
(35)
后与吊钩机构
(36)
相连；所述吊臂结构
(2)
包括主吊臂
(24)
和辅吊臂
(27)
，所述主吊臂
(24)
的上端连接辅吊臂
(27)
的一端并在连接处设置有变幅导线轮
(26)
，所述主吊臂
(24)
的中部设置有起升导线轮
(25)
，所述辅吊臂
(27)
的另一端设置有位姿导线轮
(29)
，所述辅吊臂
(27)
间设置有滑动板
(28)
，所述滑动板
(28)
与液压并联装置
(3)
的六角上平板
(31)
相连；所述液压并联装置
(3)
包括六角上平板
(31)
，所述六角上平板
(31)
下方通过万向绞结构
(32)
连接六个液压油缸
(33)
的上端，所述液压油缸
(33)
的下端通过万向绞结构
(32)
连接圆盘下平板
(34)
，所述圆盘下平板
(34)
下部固定连接有滑轮机构
(35)
，所述滑轮机构
(35)
下部固定连接有吊钩机构
(36)
，所述吊钩机构
(36)
与吊重相连；所述液压油缸
(33)
与液压系统相连
。2.
根据权利要求1所述的基于液压并联装置的六自由度波浪补偿船载起重机，其特征在于，所述起重机主体
(1)
包括设置于船舶甲板上的起重机底座
(13)
，所述起重机底座
(13)
的上部固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生海，王丙昱，靳国良，韩广冬，孙茂凱，陈海泉，赵世龙，张洪朋，范昆龙，孙玉清，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：