一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，包括一补偿单元，补偿单元包括一对相互配合的静平台、动平台以及连接静平台与动平台用的中间支撑柱，所述静平台与动平台之间还设置有四个补偿电动缸；一吊装单元，所述吊装单元包括一安装在动平台上端的吊机；一检测单元，所述检测单元包括姿态传感器。本实用新型专利技术的优点在于：通过对动平台与静平台之间的连接进行改进，采用中间支撑柱与四个补偿电动缸的配合得以实现，通过增加中间支撑柱来确保动平台与静平台之间的连接，而且由于是针对的小型船载吊装，采用四个补偿电动缸即可实现，正氧整个结构减少了两个补偿电动缸，不仅减少了整体的部件数量，同时在进行补偿时也比较的方便。

A portable and portable small ship load hoisting system with active wave compensation

The utility model relates to a portable small boat with active wave compensation function load lifting system, including a compensation unit, a compensation unit includes a pair of static platform, dynamic interaction platform and the static platform and the dynamic connection platform with the middle support column, there are four compensation electric cylinders are arranged between the static platform and the moving platform; a lifting unit, a lifting unit includes a crane mounted on the upper end of the moving platform; a detection unit, the detection unit including attitude sensor. The utility model has the advantages that: Based on the connection between the moving platform and the static platform is improved, with the use of middle supporting column and four compensation electric cylinder is realized, by increasing the middle support column to ensure the connection between real and static platform, but also because of the small boat for load hoisting, by four a compensation electric cylinder can be realized, the whole structure is oxygen reduction of two compensation electric cylinder, not only reduces the overall number of components, but also more in compensation when convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统
本技术涉及海洋船舶领域，特别涉及一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统。
技术介绍
随着人类对于海洋运输和海洋资源的需求不断增加，海上作业显得尤为重要。对于在海上船舶上的作业，起吊装置无疑是重要的组成部分。然而，由于受到海风、海浪的影响，海上作业的船舶会进行无规律的摇摆运动，存在较大的安全隐患，严重影响了海上作业效率。因此，必须对船舶上的起吊装置进行波浪补偿，消减波浪摇摆等引起的安全风险，以提高吊装的工作效率和安全系数。波浪补偿分主要为主动波浪补偿和被动波浪补偿。主动波浪补偿需要通过各种传感器检测出船舶由波浪引起的横摇、纵摇和升沉的姿态参数，然后根据补偿量控制执行机构对船体的摇摆进行补偿；被动波浪补偿是通过在原有设备中增加补偿装置进行波浪补偿。在主动波浪补偿的设备中，稳定平台对横摇、纵摇以及升沉补偿效果较好。通用的AHC吊机只能对船舶进行升沉补偿，无法对船舶的横摇和纵摇实施补偿。因此，针对上述现象，在专利CN105668430A中就提到了一种具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置及补偿方法，下方是固定在甲板上的圆形静平台，圆形静平台正上方是圆形动平台，圆形动平台固定连接吊机，圆形静平台和圆形动平台之间连接六个伺服缸，六个伺服缸中的每个伺服缸各连接一个对应的电液伺服阀，电液伺服阀依次串接功率放大器、D/A模块后连接运动控制器，圆形静平台正中间位置装有姿态传感器；姿态传感器将测得的船舶由风浪引发的横摇、纵摇和升沉值传输给运动控制器，运动控制器先求出六个伺服缸的运动值，再求出与运动值相反的波浪补偿值，六个电液伺服阀根据波浪补偿值输出相应的流量和压力分别控制对应的六个伺服缸伸缩和摇摆，补偿横摇、纵摇和升沉。上述结构中实现了对船舶的升沉、横摇、纵摇运动进行补偿，但是这种结构平台方式通常适用于一些大型的船载吊机，对于一些小型船载而言，如果直接采用这种结构来进行吊装，成本较高、占地较大。首先，它需要采用六个伺服缸来配合进行实现，需要的部件比较的多，结构复杂，进行补偿动作时比较麻烦；另外，其动平台与静平台之间的连接只是通过六个伺服缸的配合来实现连接，连接不稳定。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，能够简单方便的实现对小型船舶的升沉、横摇、纵摇运动进行补偿，在补偿的同时还能进行吊装任务。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，其创新点在于：包括一补偿单元，所述补偿单元包括一对相互配合的静平台、动平台以及连接静平台与动平台用的中间支撑柱，该中间支撑柱位于静平台与动平台的中心处，且与动平台之间通过虎克铰连接，与静平台之间固定连接，所述静平台与动平台之间还设置有四个补偿电动缸；一吊装单元，所述吊装单元包括一安装在动平台上端的吊机；一检测单元，所述检测单元包括一安装在静平台上并位于中间支撑柱旁侧的姿态传感器。进一步的，所述补偿电动缸与静平台、动平台之间的连接具体为：四个补偿电动缸呈长方形状分布在中间支撑柱四周，且补偿电动缸的上下两端均通过虎克铰与动平台、静平台之间连接，所述补偿电动缸倾斜设置，其倾斜方向为自上而下逐渐向中间支撑柱方向倾斜，每个补偿电动缸均由独立的伺服电机A驱动进行工作。进一步的，所述吊机包括一竖直安装在动平台上端的立柱，在立柱的顶端设置有一机械臂，所述立柱与机械臂之间还设置有旋转机构，在机械臂靠近立柱一侧的顶端安装有伺服电机B，在机械臂远离立柱的一侧的侧端还安装有滑轮。进一步的，所述旋转机构包括一安装在立柱上的回转机构，以及一安装在立柱顶端的转向节，所述转向节的顶端通过定位销与机械臂相连接固定。进一步的，所述回转机构为一滚动轴承，其与立柱之间的连接具体为：所述立柱包括一位于下端的固定段、一位于上端的活动段，且活动段为一下端开口的空心圆柱体结构，滚动轴承安装在固定段与活动段之间，且固定段的顶端刚好嵌入滚动轴承的内壁，活动段套装在滚动轴承的外壁上。本技术的优点在于：在本技术中，通过对动平台与静平台之间的连接进行改进，采用中间支撑柱与四个补偿电动缸的配合得以实现，通过增加中间支撑柱来确保动平台与静平台之间的连接，利用中间支撑柱来承受静平台及吊机的大部分重力，增加补偿电动缸的使用寿命，提高静平台的稳定性，而且由于是针对的小型船载吊装，采用四个补偿电动缸即可实现，这样整个结构减少了两个补偿电动缸，不仅减少了整体的部件数量，同时在进行补偿时也比较的方便。而对于动平台上安装的吊机，可以实现在狭小的空间内完成拆卸和安装，这样整个补偿吊机具有结构简单、便于携带、体积小等特点。对于中间支撑柱、动平台、静平台、补偿电动缸几者之间的连接，通过采用虎克铰的连接方式，从而提高了对摇摆的补偿范围；而对于四个补偿电动缸的安装，采用长方形的分布方式以及上小下大的安装位置的不同，从而能够使补偿电动缸受力均匀、运动平稳，防止动平台在水平面发生转动造成失稳。对于吊机上设置的旋转机构，在需要进行吊装不同方位的物体时，可通过该旋转机构转动机械臂的方向，从而实现了不同方位的物体的吊装。在本技术中，补偿单元仅用于补偿船体的摇摆运动，因此只需要很小的电动缸行程就可以实现对船体摇摆的补偿，这样补偿单元的高度比较短、体积比较小，便于携带、安装且可靠性增强；而升沉运动补偿则采用机械臂上的伺服电机B进行补偿，这样的结构与补偿控制可以实现吊机的小型化同时提高可靠性；通过补偿单元与吊机上的伺服电机B共同作用，能够让吊机的立柱始终垂直水平位置，实现了吊机的稳定可靠的吊装工作人员以及安全性要求较高的货物，从而达到降低成本、提高系统稳定性、可靠性和实用性广的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统的示意图。图2为本技术中补偿单元的示意图。图3为本技术中补偿单元中补偿电动缸的分布示意图。图4为本技术中吊机的示意图。图5为图4的A-A示意图。图6为本技术的具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统分解示意图。图7为本技术中的电源系统原理图。图8为本技术中对船舶进行补偿的工作原理图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。如图1-图6所示的一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，包括一补偿单元，如图2所示的示意图可知，该补偿单元包括一对相互配合的静平台6、动平台3以及连接静平台6与动平台3用的中间支撑柱8，且静平台6与动平台3同心且平行设置，该中间支撑柱8位于静平台6与动平台3的中心处，且中间支撑柱8与动平台3之间通过虎克铰11连接，中间支撑柱8与静平台6之间固定连接，静平台6与动平台3之间还设置有四个补偿电动缸10，在补偿电动缸10上还安装有对补偿电动缸10的伸缩量进行检测的位移传感器。如图3所示的示意图可知，补偿电动缸10与静平台6、动平台3之间的连接具体为：四个补偿电动缸10呈长方形状分布在中间支撑柱8四周，且补偿电动缸10的上端均通过虎克铰C4与动平台3连接，下端通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，其特征在于：包括一补偿单元，所述补偿单元包括一对相互配合的静平台、动平台以及连接静平台与动平台用的中间支撑柱，该中间支撑柱位于静平台与动平台的中心处，且与动平台之间通过虎克铰连接，与静平台之间固定连接，所述静平台与动平台之间还设置有四个补偿电动缸；一吊装单元，所述吊装单元包括一安装在动平台上端的吊机；一检测单元，所述检测单元包括一安装在静平台上并位于中间支撑柱旁侧的姿态传感器。

【技术特征摘要】
2017.06.02 CN 20172063243801.一种具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，其特征在于：包括一补偿单元，所述补偿单元包括一对相互配合的静平台、动平台以及连接静平台与动平台用的中间支撑柱，该中间支撑柱位于静平台与动平台的中心处，且与动平台之间通过虎克铰连接，与静平台之间固定连接，所述静平台与动平台之间还设置有四个补偿电动缸；一吊装单元，所述吊装单元包括一安装在动平台上端的吊机；一检测单元，所述检测单元包括一安装在静平台上并位于中间支撑柱旁侧的姿态传感器。2.根据权利要求1所述的具有主动波浪补偿功能的便携式小型船载吊装系统，其特征在于：所述补偿电动缸与静平台、动平台之间的连接具体为：四个补偿电动缸呈长方形状分布在中间支撑柱四周，且补偿电动缸的上下两端均通过虎克铰与动平台、静平台之间连接，所述补偿电动缸倾斜设置，其倾斜方向为自上而下逐渐向中间支撑柱方向倾斜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢道华，曹志远，王佳，
申请(专利权)人：江苏科技大学，江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32