一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，属于离岸风电桩基础维修作业技术领域。本发明专利技术包括横梯部分、液压驱动补偿机构和底座机构；所述液压驱动补偿机构安装在底座机构上，所述横梯部分安装在液压驱动补偿机构上，液压驱动补偿机构驱动横梯部分运动，底座机构置于承载船体上。本发明专利技术由液压装置驱动，控制液压缸的伸缩，当船舶发生横摇、纵摇、升沉三个自由度的运动时，实现有效补偿，从而使工作人员通过横梯时更加安全。所述高桩承台登靠作业的补偿装置采用反馈控制，抗干扰能力强，适应性好，补偿精度高，补偿性能稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置
本专利技术涉及一种波浪补偿装置，具体的说是涉及一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，其加装在承载船舶上，用于作业船舶艏部与高桩承台的对接环节，用于补偿波浪的随机作用，实现维修高桩承台的安全登靠作业，属于离岸风电桩基础维修作业
技术介绍
离岸风电桩基础上具有承台作业结构，为了海洋风电装置的可靠安装与维修作业，在离岸风电桩基础承台与船舶登靠系统之间，采用承台对接作业装置，完成人员由承载船舶到高桩承台之间的稳定登靠作业。海上实施登靠作业时，由于会受到风、浪、流、潮等各种恶劣环境的影响，海上作业存在横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡与垂荡等随机运动，其将严重影响海上登靠、维修作业的安全。利用船舶原有基础，加装具有多自由度补偿能力的登陆作业系统，能够保证风机高桩承台施工、调试、安装和维修作业的安全，缩短工作时间；同时，适应特殊的海洋作业条件，进行结构物水动力分析和耦合运动预测，研究自动化程度高、补偿性能好的海洋安装、维修一体化的特种专业设备，有利于实现船舶装备与安装维修作业系统的全方位、有效的技术融合。因此，亟待设计一种用于作业船舶艏部与高桩承台的对接环节，用于补偿波浪的随机作用，实现维修高桩承台的安全登靠作业的高桩承台登靠作业的补偿装置。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，根据本专利技术的一个方面，提供了一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，以至少解决目前并靠作业中，由于恶劣环境产生的船舶横摇、纵摇和升沉的问题。波浪补偿装置在船舶与高桩承台的对接作业中，通过各液压缸的伸缩以及相互配合，以实现波浪补偿装置对船舶横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡运动六个自由度的有效补偿，从而确保平台保持水平，工作人员通过横梯，进行登靠作业时的安全。本专利技术的一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，包括横梯部分、液压驱动补偿机构和底座机构；所述液压驱动补偿机构安装在底座机构上，所述横梯部分安装在液压驱动补偿机构上，液压驱动补偿机构驱动横梯部分运动，底座机构置于承载船体上。进一步地：所述液压驱动补偿机构包括第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸和支撑杆；所述底座机构包括底板、一副导轨、滑块、连杆和第五液压缸；所述底板上沿其长度方向设置有一副导轨，滑块横跨在导轨上，并沿导轨滑动，滑块上安装有连杆，连杆的轴线与滑块的长度方向一致，第五液压缸安装在底板上，且第五液压缸的执行端与滑块固定连接；所述支撑杆的上端通过旋转副与横梯部分连接，所述支撑杆的下端通过旋转副与连连接，所述第一液压缸的缸体通过下十字轴式万向联轴器与底板连接；所述连杆的两端各通过一个T形轴连接铰链与第二液压缸和第三液压缸的缸体建立连接；所述第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸的执行端通过上十字轴式万向联轴器与支撑杆的中部建立连接，第二液压缸和第三液压缸对称布置在支撑杆的左右两侧；所述第四液压缸的缸体通过旋转副与支撑杆上部建立连接，第四液压缸的执行端通过旋转副与横梯部分建立连接。进一步地：所述横梯部分包括登梯、连接梯及护栏、工作平台；所述登梯的上端与连接梯及护栏的一端连接，连接梯及护栏的另一端与工作平台连接所述支撑杆的上端通过旋转副与横梯部分的连接梯及护栏的底面连接，第四液压缸的执行端通过旋转副与横梯部分的工作平台的前端建立连接。进一步地：所述横梯部分还包括四个防撞胶轮，所述工作平台与高桩基础的搭接端设置有四个防撞胶轮。进一步地：所述横梯部分还包括两个卡锁钩，所述工作平台与高桩基础的搭接端设置有两个卡锁钩，卡锁钩与高桩基础上的卡错配合。进一步地：所述登梯上设置有扶手。如此设置，便于工作人员登上承台。进一步地：所述第四液压缸的执行端通过旋转副与横梯部分的工作平台的前端下端面上设置的工作台支架建立连接。进一步地：所述导轨为工字型导轨。本专利技术所达到的效果为：1、支撑杆与液压缸连接在一起，液压缸的伸缩带动支撑杆的运动，液压缸为本专利技术液压补偿装置的动力源。2、整个装置的补偿运动有三个工作自由度，综合补偿自由度六个。工作自由度三个依次为：1)左右对称布置的第二液压缸和第三液压缸为一个工作自由度，通过第二液压缸和第三液压缸的一个伸长一个收缩进行补偿工作，补偿的运动为横摇运动；2)第一液压缸、第四液压缸和底板上水平布置的第五液压缸为一个工作自由度，通过这三个液压缸的相互配合进行补偿工作，补偿的运动为纵摇运动；3)上述2)中的三个液压缸通过相互配合还可以补偿生成运动，为第三个工作自由度。综合补偿运动与自由度六个1)船的横摇运动：当底板随着船在波浪的作用下发生横摇运动时，如图8所示，即底板绕其中心位置顺时针偏转一定的角度，则第二液压缸收缩一定长度，第三液压缸伸长一定量，以实现对船舶横摇的有效补偿。同理，当底板随运输船绕其中心产生逆时针方向的横摇运动时，第二液压缸伸长，第三液压缸收缩，以实现对船舶横摇的有效补偿。2)船的纵摇运动：当底板随着船在波浪的作用下产生纵摇运动时，如图6所示，即底板顺时针方向偏转一定的角度，此时，第五液压缸收缩一定长度，带动滑块向右移动，从而使支撑杆绕连杆向右转动。同时，第四液压缸的伸长和第一液压缸的收缩来配合装置进行补偿，从而使登梯与高桩承台之间相对平稳，以保证工作人员的安全。3)船的升沉运动：当底板随着船在波浪的作用下产生垂荡运动时，如图7所示，即底板随波浪垂直向下运动时，第五液压缸伸长一定量，带动滑块向左移动，同时，第一液压缸的伸长和第四液压缸的伸长配合装置进行补偿，从而使登梯与高桩承台之间相对平稳，以保证工作人员的安全。4)船的纵荡运动：当船在海浪的作用下产生纵荡运动时，可根据船舶自身力学传感器判断接触情况，通过船舶自身动力调整方向，从而补偿该方向上的运动。5)船的横荡运动：当船在海浪作用下产生横荡运动时，由于防撞胶轮嵌入高桩基础钢护弦，卡锁钩勾入卡槽内，从而使得该方向上的运动得到补偿。6)船的艏摇运动：同上述5)中一样，艏摇运动也是通过防撞胶轮嵌入桩基础钢护弦内进行补偿的。4、通过各液压缸的伸缩配合，既能单独补偿各个运动，也能补偿其耦合运动。5、利用加装在梯子上的防撞胶轮和/或船头的弹性装置，与桩基础左右两侧的滑道相互嵌入以及接触能够起到避免碰撞的作用。7、本专利技术整体呈反“之”字型配置，扩大前向补偿范围，液压缸单独控制自由度，容易解耦。8、反“之”字型结构与液压缸配合，可以以较小的伸缩量，获得前向较大的补偿距离。9、“之”字型结构配合十字轴式万向联轴器，限定并实现水平梯在空间两个相互垂直轴方向的交叉运动及运动解耦，即只能沿龙骨方向及与龙骨方向相垂直的方向运动，且液压缸使用数量少。10、第五液压缸既可伸也可缩，实现升沉方向的补偿。附图说明图1是本专利技术的一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置立体结构图；图2是本专利技术的高桩承台登靠补偿装置的初始状态示意图；图3是本专利技术的高桩承台登靠补偿装置的搭接状态图；图4是本专利技术的高桩承台登靠补偿装置的“之”字形与反“之”字形补偿作业示意图；图5是横摇、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，其特征在于：包括横梯部分(I)、液压驱动补偿机构(II)和底座机构(III)；所述液压驱动补偿机构(II)安装在底座机构(III)上，所述横梯部分(I)安装在液压驱动补偿机构(II)上，液压驱动补偿机构(II)驱动横梯部分(I)运动，底座机构(III)置于承载船体(8)上。
【技术特征摘要】
1.一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，其特征在于：包括横梯部分(I)、液压驱动补偿机构(II)和底座机构(III)；所述液压驱动补偿机构(II)安装在底座机构(III)上，所述横梯部分(I)安装在液压驱动补偿机构(II)上，液压驱动补偿机构(II)驱动横梯部分(I)运动，底座机构(III)置于承载船体(8)上。2.根据权利要求1所述的一种高桩承台登靠作业的波浪补偿装置，其特征在于：所述液压驱动补偿机构(II)包括第一液压缸(1)、第二液压缸(2)、第三液压缸(3)、第四液压缸(4)和支撑杆(12)；所述底座机构(III)包括底板(7)、一副导轨(9)、滑块(10)、连杆(11)和第五液压缸(5)；所述底板(7)上沿其长度方向设置有一副导轨(9)，滑块(10)横跨在导轨(9)上，并沿导轨滑动，滑块(10)上安装有连杆(11)，连杆(11)的轴线与滑块(10)的长度方向一致，第五液压缸(5)安装在底板(7)上，且第五液压缸(5)的执行端与滑块固定连接；所述支撑杆(12)的上端通过旋转副与横梯部分(I)连接，所述支撑杆(12)的下端通过旋转副与连杆(11)连接，所述第一液压缸(1)的缸体通过下十字轴式万向联轴器(6)与底板连接；所述连杆(11)的两端各通过一个T形轴连接铰链(13)与第二液压缸(2)和第三液压缸(3)的缸体建立连接；所述第一液压缸(1)、第二液压缸(2)和第三液压缸(3)的执行端通过上十字轴式万向联轴器(14)与支撑杆(12)的中部建立连接，第二液压缸(2)和第三液压缸(3)对称布置在支撑杆(12)的左右两侧；所述第四液压缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛杨，刘文智，王天，秦明杰，徐嘉亮，王娜，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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