[发明专利]一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥装置

说明书

本发明公开了一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥装置，包括可伸缩舷梯和三自由度稳定平台，所述三自由度稳定平台活动连接在可伸缩舷梯的下方。该装置采用三个伺服电动缸对三自由度稳定平台的上稳定平台的位姿进行实时控制，当船舶受到风、浪、流载荷作用产生的复杂扰动时通过对三个伺服电动缸的实时控制，对海上廊桥装置进行主要的运动补偿控制，使上稳定平台一直保持在水平状态进而使舷梯也保持在水平状态，从而实现对海上廊桥的位姿控制，同时在三自由度稳定平台上加有伸缩立柱限制稳定平台的扭转，伸缩外柱和伸缩内柱的八个面上均装有滚动轴承用以克服平台运动过程中产生的摩擦力使平台快速稳定的运行。

技术领域

本发明涉及海上廊桥装置技术领域，尤其涉及一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥装置。

背景技术

发展海洋工程离不开海洋平台，海洋钻井平台的可以开采储存油气，海洋风电平台可以提供大量风能。海上平台需要定期进行人员维护保养以及人员更换，工作人员登上海洋平台作业以船舶为运输工具，海上情况较之陆地复杂多变，恶劣天气带来的危害不可避免。在运输人员物资过程中高海况产生风、浪、流扰动，船舶和海洋平台之间容易发生碰撞事故。严重情况下甚至损坏设备，严重威胁人员生命安全。传统的换乘方式主要有绳荡换乘、舷靠换乘、舷梯换乘以及吊篮换乘，这些换乘方式都具有共同的缺点，安全性没有保障、不适用于高海况作业、多采用被动补偿或者没有补偿以及人员换乘操作不便。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥装置，包括：可伸缩舷梯和三自由度稳定平台，所述三自由度稳定平台活动连接在可伸缩舷梯的下方；

所述可伸缩舷梯包括下舷梯、定向轮、滑台以及上舷梯，所述下舷梯上固定连接有支架，所述定向轮连接在支架上，所述滑台连接在下舷梯上，所述滑台上设置有滑块；

所述三自由度稳定平台包括上稳定平台、三个结构相同的一号电动缸、二号电动缸、三号电动缸、可伸缩支柱、变幅电动缸和下稳定平台；所述一号电动缸的一端通过第一虎克铰连接在上稳定平台上、另一端通过第一虎克铰连接在下稳定平台上，所述二号电动缸和三号电动缸采用与一号电动缸相同的设置方式安装在上稳定平台和下稳定平台上，所述可伸缩支柱的一端连接在上稳定平台上、另一端连接在下稳定平台上，所述变幅电动缸的一端与上稳定平台相连接、另一端与下舷梯的底部相连接。

所述可伸缩支柱包括伸缩外柱和伸缩内柱，所述伸缩外柱的底端与下稳定平台相连接，所述伸缩内柱的顶端与虎克铰相连接，所述虎克铰与上稳定平台相连接；所述伸缩外柱上连接有滚动轴承，所述滚动轴承通过轴承支架与伸缩外柱相连接，所述伸缩内柱上连接有滚动轴承二，所述滚动轴承二通过螺杆与伸缩内柱相连接，所述滚动轴承和滚动轴承二在同一平面设置，所述伸缩内柱在上稳定平台的带动下在竖直方向上运动。

所述上稳定平台上连接有舷梯支座，所述下舷梯通过角铁与吊臂相连接，所述吊臂与舷梯支座通过插栓卡扣相连接。

所述上稳定平台包括上层稳定平台一和上层稳定平台二，所述上层稳定平台一和上层稳定平台二通过螺栓固定连接在一起构成上稳定平台，所述上层稳定平台一用于固定第一虎克铰，所述上层稳定平台二用于固定舷梯支座。

所述第一虎克铰包括上支撑法兰架、横轴、纵轴、以及下支撑法兰架，所述下支撑法兰架的轴孔中设置有第一端盖轴承，所述横轴安装在端盖轴承上；所述横轴中间设有通孔，通孔上端设有螺纹孔，所述纵轴穿过横轴的通孔安装在上支撑法兰架的第二端盖轴承上，所述横轴与纵轴通过横轴的中间通孔上端的螺栓孔使用限位螺栓固定连接。

所述第二虎克铰包括固定架和横轴，所述横轴安装在固定架的通孔的端盖轴承上并与上稳定平台的质心保持在同一水平面上。