一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，属于海上浮吊技术领域。本基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，包括船体，船体上设置有起重吊臂和控制室，船体设置有压力传感器和位移传感器，船体上固定有转台，转台开设有安装槽，安装槽固定有转动电机，转动电机输出轴的端部固定有工作台，工作台上固定有轴承座一和轴承座二，轴承座一和轴承座二上分别转动设有摆臂一和摆臂二，摆臂一和摆臂二之间转动设有转轴一；工作台上设置有波浪补偿装置，波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构。本发明专利技术具有能够对船体进行波浪补偿，保证海上吊物转移更平稳、安全、高效的优点。

A Marine Floating Crane System Based on Wave Compensation of Permanent Magnet Synchronous Motor

The invention provides an offshore floating crane system based on wave compensation of permanent magnet synchronous motor, which belongs to the technical field of offshore floating crane. This offshore floating crane system based on wave compensation of permanent magnet synchronous motor includes hull, lifting boom and control room on hull, pressure sensor and displacement sensor on hull, turntable fixed with turntable, installation slot fixed with rotating motor, end fixed with worktable of output shaft of rotating motor and bearing seat fixed on worktable. Bearing seat 2, bearing seat 1 and bearing seat 2 are rotated with swing arm 1 and swing arm 2, swing arm 1 and swing arm 2 are rotated with rotating shaft 1, and wave compensation device is installed on the worktable, which includes sway compensation mechanism, surge compensation mechanism and deep compensation mechanism. The invention has the advantages of being able to compensate the wave of the hull, ensuring the smooth, safe and efficient transfer of the suspended objects at sea.

【技术实现步骤摘要】
一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统
本专利技术属于海上浮吊
，涉及一种海上浮吊系统，特别是一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统。
技术介绍
海洋工程的一个重要领域是研究在高海况时减少船舶工作时的潜在危险，特别是大型船舶。世界各地船舶在海上作业时，其中包括：水下施工和维护的船只，平台供应船，锚处理拖船，钻井船，浮式储油卸油船，科研船等。海上作业首要设备是船用起重机。在陆地上进行货物吊放时，起重机本体的高度与吊物放置平台的是固定的。目前，经检索，如中国专利文献公开了一种海洋工程模块整体吊装方法【专利号：ZL200810228763.6；授权公告号：CN101417693B】。这种涉及海洋工程领域实现海洋工程模块整体吊装的方法，在模块整体建造后，利用浮吊、驳船、专用吊梁，通过调节主船体吃水，实现在水上将模块整体吊装。然而，在进行岸对船或者在海上船船起重作业时，因为不可控的天气所激发的洋流、海风及波浪，会使船舶产生6个自由度的运动，包括沿三个坐标轴(x,y,z)方向的往复运动，在极端海况下还会引发绕三个坐标轴方向的回旋运动，且各自由度的运动之间存在耦合关系。这种因为海浪不规则变化而带来的船体运动，会极大的对海上补给和安装工作带来安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于永磁同步电机控制的海上浮吊波浪补偿系统，本基于永磁同步电机控制的海上浮吊波浪补偿系统具有能够在船体受到海浪干扰的情况下进行波浪补偿，保证海上吊物转移更平稳、安全、高效的特点。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，包括船体，所述的船体上设置有起重吊臂和控制室，其特征在于，所述的船体下端设置有若干压力传感器和位移传感器，船体的上表面固定有转台，所述的转台的上表面开设有安装槽，所述的安装槽的内底壁上固定有转动电机，所述的转动电机的输出轴竖直向上，且转动电机输出轴的端部水平固定有工作台，所述的工作台上固定有轴承座一和轴承座二，所述的轴承座一和轴承座二上分别转动设置有摆臂一和摆臂二，所述的摆臂一和摆臂二之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一，摆臂二的一侧面上水平固定有摆臂电机，所述的转轴一的一端穿出摆臂二，且转轴一的穿出端与摆臂电机的输出轴固定，所述的起重吊臂的一端固定在转轴一上，起重吊臂的另一端设置有收卷电机和拉钩，所述的收卷电机的输出轴上设置有若干绳索，所述的绳索的另一端均设置在拉钩上；所述的工作台上还设置有对船体进行波浪补偿的波浪补偿装置。船体上的转动电机能够带动工作台转动，从而带动起重吊臂以转台上转动电机输出轴的轴线进行转动，且以扇形滑槽的范围内转动；摆臂电机能够带动转轴一转动，从而能够实现起重吊臂以转轴一的轴线进行转动，从而能够根据实际吊物点进行调节，结合收卷电机能够对绳索进行收卷，从而便于对海上物资进行取或放。作为上述技术方案的改进，所述的转台的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二，所述的环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一和环形滑块二，所述的环形滑块一和环形滑块二均固定在工作台的下表面。转动电机带动工作台转动过程中，工作台下表面的环形滑块一和环形滑块二分别能够在对应的环形滑槽一和环形滑槽二内转动，从而对工作台起到支撑作用，保证转动的稳定性。作为上述技术方案的改进，所述的波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构，所述的纵荡补偿机构包括永磁同步电机一、摆臂三、摆臂四、支柱一、支柱二和转轴二；所述的纵荡补偿机构包括调节板一、调节板二、推杆电机一和推杆电机二；所述的深沉补偿机构包括永磁同步电机二、拉绳、导柱、重块。作为上述技术方案的改进，所述的支柱一和支柱二均竖直固定在工作台上，所述的转轴二的一端通过滚动轴承三转动设在支柱一上，转轴二的另一端通过滚动轴承四转动设在支柱二上，所述的永磁同步电机一水平固定在支柱一上，转轴二的一端穿出支柱一，且转轴二的穿出端与永磁同步电机一的输出轴相固定，所述的转轴一上设置有关节轴承一和关节轴承二，所述的关节轴承一和关节轴承二的内圈均与转轴一相固定，且关节轴承一和关节轴承二位于起重吊臂的两侧，所述的摆臂三的一端固定在关节轴承一的外圈上，摆臂三的另一端固定在转轴二上，所述的摆臂四的一端固定在关节轴承二的外圈上，摆臂四的另一端固定在转轴二上。摆臂三、摆臂四的一端均固定在转轴二上，摆臂三、摆臂四的另一端分别通过关节轴承一和关节轴承二设置在转轴一上，且由于摆臂一和摆臂二的下端分别转动设置在轴承座一和轴承座二，从而在永磁同步电机一带动转轴二转动的同时，通过摆臂三、摆臂四、转轴一，能够推动摆臂一和摆臂二进行摆动，从而带动转轴一上的起重吊臂进行纵向摆动，且纵向摆动过程中会造成拉钩上物质高度上的变化，需结合收卷电机对绳索的收放调节高度差，最终实现对起重吊臂进行纵荡补偿，起到对起重吊臂上的吊物进行纵向的稳定作用。作为上述技术方案的改进，所述的船体的一侧面上水平开设有滑槽一，所述的推杆电机一水平固定在滑槽一的内底壁上，且推杆电机一的输出轴朝向滑槽一的开口端，所述的调节板一水平滑动设置滑槽一内，调节板一的一端固定在推动电机的输出轴端部；所述的船体相对的另一侧面上水平开设有滑槽二，所述的推杆电机二水平固定在滑槽二的内底壁上，且推杆电机二的输出轴朝向滑槽二的开口端，所述的调节板二水平滑动设置滑槽二内，调节板二的一端固定在推动电机二的输出轴端部。推杆电机一能够将调节板一从滑槽一内推出，推杆电机二能够将调节板二从滑槽二内推出，且推杆电机一和推杆电机二的输出轴背对，从而通过对调节板一和调节板二推出长度调节实现对船体进行横荡补偿，起到对起重吊臂上的吊物进行横向的稳定作用。且调节板一和调节板二还可以作为平台使用。作为上述技术方案的改进，所述的摆臂三和摆臂四上水平固定有安装板，所述的永磁同步电机二水平固定在安装板的上表面，所述的拉绳的一端固定在永磁同步电机二的输出轴上，所述的转轴二上设置有关节轴承三，所述的关节轴承三的内圈与转轴二相固定，关节轴承三的外圈上焊接有滑轨，所述的滑轨上具有滑槽，所述的滑槽内滑动设置有滑动块，所述的重块固定在滑动块上，重块上焊接有拉环，拉绳的另一端固定在拉环上。永磁同步电机二能够对拉绳进行收卷，且拉绳的另一端与重块连接，从而能够带动重块沿着滑轨滑动，通过调节重块的位置的调节实现对船体进行深沉补偿，起到对起重吊臂上的吊物进行竖直方向的稳定作用。作为上述技术方案的改进，所述的支柱一上开设有通槽一，所述的通槽一内滑动设置有调节块一，支柱一背向支柱二的一侧面固定有推动气缸一，所述推动气缸一的活塞杆竖直向下，推动气缸一活塞杆端部固定在调节块一上，所述的支柱二上开设有通槽二，所述的通槽二内滑动设置有调节块二，支柱二背向支柱一的一侧面固定有推动气缸二，所述推动气缸二的活塞杆竖直向下，推动气缸二活塞杆端部固定在调节块二上，所述的调节块一和调节块二之间通过滚动轴承五、滚动轴承六转动设置有导轴，且导轴位于拉绳的下方。推动气缸一和推动气缸二分别能够带动支柱一上的调节块一和支柱二上调节块二进行上下运动，从带动导轴进行位置的调节，导轴能够支起或放落拉绳，从而间接使重块沿着滑轨进行一定范围的滑动，实现对船体进行深沉辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，包括船体，所述的船体上设置有起重吊臂和控制室，其特征在于，所述的船体下端设置有若干压力传感器和位移传感器，船体的上表面固定有转台，所述的转台的上表面开设有安装槽，所述的安装槽的内底壁上固定有转动电机，所述的转动电机的输出轴竖直向上，且转动电机输出轴的端部水平固定有工作台，所述的工作台上固定有轴承座一和轴承座二，所述的轴承座一和轴承座二上分别转动设置有摆臂一和摆臂二，所述的摆臂一和摆臂二之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一，摆臂二的一侧面上水平固定有摆臂电机，所述的转轴一的一端穿出摆臂二，且转轴一的穿出端与摆臂电机的输出轴固定，所述的起重吊臂的一端固定在转轴一上，起重吊臂的另一端设置有收卷电机和拉钩，所述的收卷电机的输出轴上设置有若干绳索，所述的绳索的另一端均设置在拉钩上；所述的工作台上还设置有对船体进行波浪补偿的波浪补偿装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，包括船体，所述的船体上设置有起重吊臂和控制室，其特征在于，所述的船体下端设置有若干压力传感器和位移传感器，船体的上表面固定有转台，所述的转台的上表面开设有安装槽，所述的安装槽的内底壁上固定有转动电机，所述的转动电机的输出轴竖直向上，且转动电机输出轴的端部水平固定有工作台，所述的工作台上固定有轴承座一和轴承座二，所述的轴承座一和轴承座二上分别转动设置有摆臂一和摆臂二，所述的摆臂一和摆臂二之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一，摆臂二的一侧面上水平固定有摆臂电机，所述的转轴一的一端穿出摆臂二，且转轴一的穿出端与摆臂电机的输出轴固定，所述的起重吊臂的一端固定在转轴一上，起重吊臂的另一端设置有收卷电机和拉钩，所述的收卷电机的输出轴上设置有若干绳索，所述的绳索的另一端均设置在拉钩上；所述的工作台上还设置有对船体进行波浪补偿的波浪补偿装置。2.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，其特征在于，所述的转台的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二，所述的环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一和环形滑块二，所述的环形滑块一和环形滑块二均固定在工作台的下表面。3.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，其特征在于，所述的波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构，所述的纵荡补偿机构包括永磁同步电机一、摆臂三、摆臂四、支柱一、支柱二和转轴二；所述的纵荡补偿机构包括调节板一、调节板二、推杆电机一和推杆电机二；所述的深沉补偿机构包括永磁同步电机二、拉绳、导柱、重块。4.根据权利要求3所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统，其特征在于，所述的支柱一和支柱二均竖直固定在工作台上，所述的转轴二的一端通过滚动轴承三转动设在支柱一上，转轴二的另一端通过滚动轴承四转动设在支柱二上，所述的永磁同步电机一水平固定在支柱一上，转轴二的一端穿出支柱一，且转轴二的穿出端与永磁同步电机一的输出轴相固定，所述的转轴一上设置有关节轴承一和关节轴承二，所述的关节轴承一和关节轴承二的内圈均与转轴一相固定，且关节轴承一和关节轴承二位于起重吊臂的两侧，所述的摆臂三的一端固定在关节轴承一的外圈上，摆臂三的另一端固定在轴转轴二上，所述的摆臂四的一端固定在关节轴承二的外圈上，摆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓刚，刘丽娜，朱怡臻，周天龙，周翔，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33