CN104943825A

CN104943825A - 船舶重物吊装机械式防摇方法

Info

Publication number: CN104943825A
Application number: CN201410127138.8A
Authority: CN
Inventors: 孙玉清; 王生海; 陈海泉; 杜佳璐; 张银东; 张兴明; 乔卫亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种船舶重物吊装机械式防摇方法，从重物的堆放点由起吊装置吊到物体安置点之间的吊装过程以机械方式实现其防摇操作，具体可由两种机械系统来实现：一是叉车式防摇系统，包括叉车、重物、货架、滑轨，叉车通过回转、变幅动作的配合将重物从货架提起，然后沿着滑轨运动到预定位置；二是机械臂式防摇系统，包括机械臂、重物、货架，通过控制机械臂的动作实现对重物的夹持、移动、吊放等动作。叉车的悬臂、机械臂的夹具与重物之间为刚性连接，可避免常规方式中的重物摇摆问题，提高作业安全性和效率。

Description

船舶重物吊装机械式防摇方法

技术领域

本发明公开了一种船舶重物吊装机械式防摇摆方法，属于船舶货物吊装技术领域。

背景技术

舰船在海上航行时，经常需要进行吊装作业，比如海上物资补给、舰船间货物的运输转移、海洋工程设备装卸、水下作业设备的投放与回收等。要进行上述海上作业，常使用船用起重机来完成。

然而，类似陆上各种欠驱动吊车设备，由于悬挂重物的钢丝绳属于柔性件，当船用起重机进行变幅、回转等动作时，重物会产生摇摆；另外，由于风、浪、流等海洋环境因素的影响，船舶会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡六自由度运动，这就更加剧了重物的摇摆，海况恶劣时几乎无法进行作业。

对于起重机吊物摇摆问题，目前通常采用马里兰索具机构、综合补偿装置来解决，但是其机构和控制都比较复杂。

发明内容

为了克服背景技术中的不足之处，本发明提出一种船舶重物吊装机械式防摇方法，具体包括两种形式：一是叉车式防摇系统及方法，二是机械臂式防摇系统及方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种叉车式防摇系统，包括叉车、重物、货架、滑轨，其特征在于：所述滑轨布置在甲板上，所述重物摆放在货架上，所述货架分布在滑轨两侧的甲板上，所述叉车的驱动轮位于滑轨中，叉车可沿着滑轨移动到货架旁将重物载走，然后沿着滑轨移动到预定位置。

所述叉车包括驱动轮、底盘、车体、悬臂、变幅油缸、伸缩油缸，其特征在于：驱动轮位于底盘下部，底盘上为车体，车体可在底盘上作360度回转运动，悬臂包括悬臂大端、悬臂小端，悬臂大端通过铰接连接到车体和变幅油缸，变幅油缸通过铰接连接到车体和悬臂大端中部，伸缩油缸通过铰接连接到悬臂大端和悬臂小端，可实现悬臂小端相对于悬臂大端的伸缩动作。

所述货架用于重物在船甲板上的固定，货架留有开口以便于叉车悬臂可以伸到重物下方举起重物。

所述滑轨布置在船甲板上，根据船舶及货载实际情况进行布置，叉车可通过驱动轮沿滑轨运动。

所述叉车、货架的结构形式以及滑轨的布置依据船舶及重物实际情况而定。

一种叉车式防摇方法，其具体实现途径是：(1)叉车沿着滑轨运动到重物固定处；(2)叉车车体回转使得悬臂正对于货架开口；(3)叉车伸缩油缸伸出将悬臂伸到重物下部；(4)叉车变幅油缸伸出，悬臂变幅，悬臂将重物举起；(5)叉车伸缩油缸缩回使得重物离开货架一定距离；(6)叉车车体回转使得悬臂转到与滑轨平行的方向；(7)叉车沿着滑轨运动到预定位置。

一种机械臂式防摇系统，包括机械臂、重物、货架，其特征在于：所述重物摆放在货架上，所述货架布置在甲板上，所述机械臂布置在甲板上，机械臂可实现对重物的抓举、移动及布放。

所述机械臂包括回转机构、1号连杆、1号油缸、2号油缸、2号连杆、3号油缸、3号连杆、4号油缸、4号连杆、5号油缸、夹具，其特征在于：回转机构位于船甲板上，可带动上部结构做回转运动，1-4号连杆之间通过铰链连接，1号油缸两端通过铰链连接到回转结构和1号连杆，2号油缸两端通过铰链连接到1号连杆和2号连杆，3号油缸两端通过铰链连接到 2号连杆和3号连杆，4号油缸两端通过铰链连接到3号连杆和4号连杆，夹具通过铰链连接到4号连杆，5号油缸两端通过铰链连接到4号连杆和夹具。

所述机械臂夹具结构形式、货架的结构形式依据船舶及重物实际情况而定。

一种机械臂式防摇方法，其具体实现途径是：(1)控制5号油缸收缩使夹具张开，控制4号油缸的伸缩使夹具始终处于水平状态；(2)联合控制1-3号油缸和回转机构动作，使夹具通过货架开口运动到重物下方；(3)控制5号油缸伸出使夹具合拢，将重物夹持住；(4)联合控制1-3号油缸和回转机构动作，将重物移动到预定位置。

本发明与背景技术相比，具有有益的效果是：

(1)由于两种机械式防摇系统中均不含钢丝绳这样的柔性件，可避免船舶运动时重物产生单摆运动；

(2)两种机械式防摇系统均是从底部起升重物，不存在单挂点时由于重物重心与悬挂点不在一条铅垂线上而产生的绕悬挂点转动的问题；

(3)叉车式防摇系统借助叉车、滑轨进行重物布放，根据重物在甲板上的布置情况，规划好叉车动作步骤及运动路径，可实现自动化操作，大大提高作业效率，降低操作人员工作强度；

(4)机械臂式防摇系统可完成重物在水面上的布放与回收，进行重物回收时只需将夹具伸到水中夹住重物即可，这比常规方式简单、省时。

附图说明

图1叉车式防摇系统简图

图2叉车结构图

图3机械臂式防摇系统简图

图4机械臂结构图

图中：1、船舶，2、货架，3、重物，4、滑轨，5、叉车，5.1、车体，5.2、底盘，5.3、驱动轮，5.4、变幅油缸，5.5、伸缩油缸，5.6、悬臂大端，5.7、悬臂小端，6、机械臂，6.1、回转机构，6.2、1号连杆，6.3、1号油缸，6.4、2号连杆，6.5、2号连杆，6.6、3号油缸，6.7、3号连杆，6.8、4号油缸，6.9、4号连杆，6.10、5号油缸，6.11、夹具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如附图1所示，一种叉车式防摇系统，包括叉车5、重物3、货架2、滑轨4，其特征在于：所述滑轨4布置在甲板上，所述重物3摆放在货架2上，所述货架2分布在滑轨4两侧的甲板上，所述叉车5的驱动轮位于滑轨4中，叉车5可沿着滑轨4移动到货架2旁将重物3载走，然后沿着滑轨4移动到预定位置。

如附图2所示，所述叉车包括驱动轮5.3、底盘5.2、车体5.1、悬臂(包括悬臂大端5.6和悬臂小端5.7)、变幅油缸5.4、伸缩油缸5.5。驱动轮5.3位于底盘5.2下部，底盘5.2上为车体5.1，车体5.1可在底盘5.2上作360度回转运动；悬臂包括悬臂大端5.6、悬臂小端5.7，悬臂大端5.6通过铰接连接到车体5.1和变幅油缸5.4；变幅油缸5.4通过铰接连接到车体5.1和悬臂大端5.6中部；伸缩油缸5.5通过铰接连接到悬臂大端5.6和悬臂小端5.7，可实现悬臂小端5.7相对于悬臂大端5.6的伸缩动作。

如附图1所示，所述货架2用于重物3在船甲板上的固定，货架2留有开口以便于叉车5悬臂可以伸到重物3下方举起重物3。

如附图1所示，所述滑轨4布置在船甲板上，根据船舶及货载实际情况进行布置，叉车5可通过驱动轮5.3沿滑轨4运动。

所述叉车5、货架2的结构形式以及滑轨4的布置依据船舶1及重物3实际情况而定。

一种叉车式重物布设方法，其具体实现途径是：(1)叉车5沿着滑轨4运动到重物3固定处；(2)叉车车体5.1回转使得悬臂小端5.7正对于货架2开口；(3)叉车伸缩油缸5.5伸出将悬臂小端5.7伸到重物3下部；(4)叉车变幅油缸5.4伸出，悬臂变幅，悬臂将重物3举起；(5)叉车伸缩油缸5.5缩回使得重物3离开货架2一定距离；(6)叉车车体5.1回转使得悬臂转到与滑轨4平行的方向；(7)叉车5沿着滑轨4运动到预定位置。

如附图3所示，一种机械臂式重物布设系统，包括机械臂6、重物3、货架2，其特征在于：所述重物3摆放在货架2上，所述货架2布置在甲板上，所述机械臂6布置在甲板上，机械臂6可实现对重物3的抓举、移动及布放。

如附图4所示，所述机械臂包括回转机构6.1、1号连杆6.2、1号油缸6.3、2号油缸6.4、2号连杆6.5、3号油缸6.6、3号连杆6.7、4号油缸6.8、4号连杆6.9、5号油缸6.10、夹具6.11。回转机构6.1位于船甲板上，可带动上部结构做回转运动；1-4号连杆(6.2、6.5、6.7、6.9)之间通过铰链连接；1号油缸6.3两端通过铰链连接到回转结构6.1和1号连杆6.2，2号油缸6.4两端通过铰链连接到1号连杆6.2和2号连杆6.5，3号油缸6.6两端通过铰链连接到2号连杆6.5和3号连杆6.7，4号油缸6.8两端通过铰链连接到3号连杆6.7和4号连杆6.9；夹具6.11通过铰链连接到4号连杆6.9；5号油缸6.10两端通过铰链连接到4号连杆6.9和夹具6.11。

所述机械臂6及其夹具6.11的结构形式、货架2的结构形式依据船舶1及重物3实际情况而定。

一种机械臂式重物布设方法，其具体实现途径是：(1)控制5号油缸6.10收缩使夹具6.11张开，控制4号油缸6.8的伸缩使夹具始终处于水平状态；(2)联合控制1-3号油缸(6.3、6.4、6.6)和回转机构6.1动作，使夹具6.11通过货架2开口运动到重物3下方；(3)控制5号油缸6.10伸出使夹具6.11合拢，将重物3夹持住；(4)联合控制1-3号油缸(6.3、6.4、6.6)和回转机构6.1动作，将重物3移动预定位置。

Claims

1.一种叉车式防摇系统，包括叉车、重物、货架、滑轨，其特征在于：所述滑轨布置在甲板上，所述重物摆放在货架上，所述货架分布在滑轨两侧的甲板上，所述叉车的驱动轮位于滑轨中，叉车可沿着滑轨移动到货架旁将重物载走，然后沿着滑轨移动到预定位置。

2.根据权利要求1所述的一种叉车式防摇系统，其特征在于：所述叉车包括驱动轮、底盘、车体、悬臂、变幅油缸、伸缩油缸，驱动轮位于底盘下部，底盘上为车体，车体可在底盘上作360度回转运动，悬臂包括悬臂大端、悬臂小端，悬臂大端通过铰接连接到车体和变幅油缸，变幅油缸通过铰接连接到车体和悬臂大端中部，伸缩油缸通过铰接连接到悬臂大端和悬臂小端，可实现悬臂小端相对于悬臂大端的伸缩动作。

3.根据权利要求1所述的一种叉车式防摇系统，其特征在于：所述货架用于重物在船甲板上的固定，货架留有开口以便于叉车悬臂可以伸到重物下方举起重物。

4.根据权利要求1所述的一种叉车式防摇系统，其特征在于：所述滑轨布置在船甲板上，根据船舶及货载实际情况进行布置，叉车可通过驱动轮沿滑轨运动，所述叉车、货架的结构形式以及滑轨的布置依据船舶及重物实际情况而定。

5.一种叉车式防摇方法，其具体实现途径是：(1)叉车沿着滑轨运动到重物固定处；(2)叉车车体回转使得悬臂正对于货架开口；(3)叉车伸缩油缸伸出将悬臂伸到重物下部；(4)叉车变幅油缸伸出，悬臂变幅，悬臂将重物举起；(5)叉车伸缩油缸缩回使得重物离开货架一定距离；(6)叉车车体回转使得悬臂转到与滑轨平行的方向；(7)叉车沿着滑轨运动到预定位置。

6.一种机械臂式防摇系统，包括机械臂、重物、货架，其特征在于：所述重物摆放在货架上，所述货架布置在甲板上，所述机械臂布置在甲板上，机械臂可实现对重物的抓举、移动及布放。

7.根据权利要求6所述的一种机械臂式防摇系统，其特征在于：所述机械臂包括回转机构、1号连杆、1号油缸、2号油缸、2号连杆、3号油缸、3号连杆、4号油缸、4号连杆、5号油缸、夹具，回转机构位于船甲板上，可带动上部结构做回转运动，1-4号连杆之间通过铰链连接，1号油缸两端通过铰链连接到回转结构和1号连杆，2号油缸两端通过铰链连接到1号连杆和2号连杆，3号油缸两端通过铰链连接到2号连杆和3号连杆，4号油缸两端通过铰链连接到3号连杆和4号连杆，夹具通过铰链连接到4号连杆，5号油缸两端通过铰链连接到4号连杆和夹具。

8.根据权利要求6所述的一种机械臂式防摇系统，其特征在于：所述机械臂夹具结构形式、货架的结构形式依据船舶及重物实际情况而定。

9.一种机械臂式防摇方法，其具体实现途径是：(1)控制5号油缸收缩使夹具张开，控制4号油缸的伸缩使夹具始终处于水平状态；(2)联合控制1-3号油缸和回转机构动作，使夹具通过货架开口运动到重物下方；(3)控制5号油缸伸出使夹具合拢，将重物夹持住；(4)联合控制1-3号油缸和回转机构动作，将重物移动到预定位置。