[发明专利]一种具有波浪补偿功能的海上换乘栈桥及其工作方法

说明书

本发明公开了一种具有波浪补偿功能的海上换乘栈桥及其工作方法，所述的海上换乘栈桥，包括升沉机构、栈桥系统和主动波浪补偿控制系统。本发明能补偿船舶两船摇荡运动对换乘栈桥产生扰动，即使宿主船和目标船存在干舷差，仍可保证换乘栈桥在人员换乘过程中栈桥桥体与水平面保持安全角度不变，提高海上两船间人员换乘的安全性与舒适性。本发明的换乘栈桥在完成搭接后，栈桥桥体前端与换乘点固定连接，人员换乘过程只需控制其升沉机构即可保证栈桥桥体与水平面保持安全角度不变。本发明的栈桥桥体前端与换乘点之间采用电磁着陆锥进行固定连接，无需额外的机械装置进行固定，可使栈桥桥体在紧急情况下能迅速脱离换乘点，紧急提升，提高安全性。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程领域的技术装备，特别是一种具有波浪补偿功能的海上换乘栈桥及其工作方法。

背景技术

石油勘探船用于深水石油勘探作业，携带有钻探用的设备等，因船载设备多、舱室有限，因此，可容纳船员较少，每隔一段时间需要通过搭载换班人员的倒班船与石油勘探船靠帮进行船舶间人员换乘。石油勘探船称为宿主船，其上安装有动力定位系统，倒班船称为目标船，海上换乘栈桥安放在宿主船上，可在宿主船与目标船之间建立起海上人员转运通道。实际中，受到风、浪、流等海洋环境影响，宿主船与目标船均会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和升沉六个自由度的运动，这些摇荡运动会对换乘栈桥产生扰动，给海上人员换乘造成安全隐患。

中国发明专利CN106320161B公开了一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，包括栈桥、登乘平台、六自由度补偿平台、全回转机构、俯仰补偿器和伸缩补偿器，六自由度补偿平台可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，全回转机构、俯仰补偿器和伸缩补偿器协同运动补偿六自由度补偿平台未补偿的残余的船舶运动，用于船舶与海上固定平台之间的人员转运，但六自由度补偿平台的驱动机构数量多、结构复杂、能耗高、协同控制困难。

中国发明专利CN106494577B公开了一种具有主动波浪补偿功能的栈桥，包括升降基座、承载台、栈桥和伸缩支撑杆，升降基座和伸缩支撑杆协同运动保证承载台前端与被搭接浮体之间的距离大于安全距离，并抵消两浮体运动导致的栈桥俯仰角度变化，可用于海上两个浮体之间的人员转运，但该栈桥没有伸缩机构，无法补偿海浪造成的浮体之间的距离变化，使得栈桥端点在浮体上移动，对人员登离栈桥造成安全隐患。

中国发明专利CN108411766B公开了一种位置补偿可伸缩式登船栈桥，包括基座、回转座、伸缩栈桥、变幅油缸和工控机等，栈桥所在船舶与被搭接船舶均安装有动力定位系统，伸缩栈桥前端和被搭接船舶上均安装有MRU位姿测量装置，分别采集伸缩栈桥前端及船舶搭接点的位置信息，栈桥的回转、伸缩及俯仰机构协同运动，主动补偿船舶运动，使栈桥前端随船舶的搭接点随动，以实现安全搭接，当搭接完成后，回转、伸缩及俯仰机构均进入被动补偿模式，可用于海上船舶之间人员与物资转运，但不能保证栈桥桥体始终与水平面保持固定角度不变，影响人员转运的舒适性和货物转运的安全性。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要提出一种机构简单且易于控制的具有波浪补偿功能的海上换乘栈桥及其工作方法，使人员在海上两艘靠帮船舶之间就像在陆地上一样进行安全换乘，不仅能够在换乘栈桥搭接过程中实时补偿两船摇荡运动对换乘栈桥产生的扰动、实现安全搭接，而且在进行人员换乘过程中也能保证栈桥桥体与水平面保持固定安全角度不变。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有波浪补偿功能的海上换乘栈桥，包括升沉机构、栈桥系统和主动波浪补偿控制系统。

所述的升沉机构包括底座、三个基座支腿、外基座、内基座和液压缸。所述的外基座嵌套在内基座外侧，外基座上的齿轮单元与内基座上的齿条啮合；