[发明专利]一种主动式海上船舶平台姿态控制装置及方法

说明书

本发明涉及一种主动式海上船舶平台姿态控制装置及方法，姿态控制装置包括上层水舱、下层左水舱组、下层右水舱组、左导水管道、右导水管道、导气管、液压‑水缸机组、水缸驱动液压系统、平台姿态控制系统；在船舶平台边缘的四个角位置，分别对称安装上层水舱；下层左水舱组通过右导水管道与右侧上层水舱相连通，下层右水舱组通过左导水管道与左侧上层水舱相连通；下层左水舱组分别通过液压‑水缸机组与下层右水舱组相连；平台姿态控制系统分别驱动船舶平台各边的水缸驱动液压系统调节船舶平台四边上层水舱、下层左水舱组、下层右水舱组中的水量。本发明具有抗摇摆性能强，抗复杂海况性能好的优点，特别适用于特种大型船舶平台的姿态控制。

技术领域

本发明涉及一种海上平台姿态控制系统，具体涉及一种主动式海上船舶平台姿态控制装置及方法，属于海上船舶平台建造的技术领域。

背景技术

国内外对水舱减摇的研究从工作原理可分为被动式减摇水舱、被动可控式减摇水舱和主动式减摇水舱。其中主要以被动式减摇或被动可控式减摇为主，被动可控式减摇水舱主要通过安装控制系统，借以调节阀门开关，采用变量泵、空气压缩机、鼓风机等设备，控制水舱边舱液位，改变舱内水的振荡周期达到减摇效果，但现有被动式减摇针对大型船舶或海上平台时减摇效率低。主动式减摇水舱是通过控制系统根据船舶摇摆情况实时迅速实现舱内水的变化，而主动达到减摇效果，但因能量消耗大，实施起来困难大，一般很少采用，目前只在军事等特殊领域应用过，如国外核动力航母，有利用水泵将水从航母一舷注入另一舷的主动式减摇。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种主动式海上船舶平台姿态控制装置及方法，其用电液伺服系统主动控制液体转移，重新分配平台平衡配重，以控制海上船舶平台姿态，并进一步拓展减摇水舱的功能，通过主动式减摇水舱控制，拓展船舶平台抗横摇、抗倾摇和主动生摇等功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种主动式海上船舶平台姿态控制装置，其特征在于，所述姿态控制装置包括上层水舱、下层左水舱组、下层右水舱组、左导水管道、右导水管道、导气管、液压-水缸机组、水缸驱动液压系统、平台姿态控制系统；

在船舶平台边缘的四个角位置，分别对称安装所述上层水舱；相邻两个所述上层水舱的上部之间通过所述导气管连通；在两个相邻所述上层水舱之间，所述下层左水舱组、所述下层右水舱组对称布置在所述船舶平台边缘中心；所述下层左水舱组通过所述右导水管道与所在所述船舶平台边缘右侧的所述上层水舱相连通，所述下层右水舱组通过所述左导水管道与所在所述船舶平台边缘左侧的所述上层水舱相连通；

在所述船舶平台四边，所述下层左水舱组分别通过所述液压-水缸机组与所述下层右水舱组相连；四套所述液压-水缸机组分别通过所述水缸驱动液压系统与所述平台姿态控制系统相连，所述平台姿态控制系统分别驱动所述船舶平台各边的所述水缸驱动液压系统调节所述船舶平台四边所述上层水舱、所述下层左水舱组、所述下层右水舱组中的水量，以维持所述船舶平台的平衡。

进一步地，所述下层左水舱组包括多个并排排列的左下层水舱，多个所述左下层水舱的第一上部开口分别与左联通管道相连，所述左联通管道与所述右导水管道相连；所述下层右水舱组与所述下层左水舱组相对，所述下层右水舱组中的右下层水舱数量与所述下层左水舱组中的所述左下层水舱数量相等，多个所述右下层水舱的第二上部开口分别与右联通管道相连，所述右联通管道与所述左导水管道相连。

进一步地，所述液压-水缸机组由多组液压-水缸组成，所述液压-水缸数量与所述下层左水舱组中的左下层水舱数量及所述下层右水舱组中的所述右下层水舱数量相应；

所述液压-水缸包括左水缸、右水缸、水缸活塞、水缸活塞杆、长液压油缸、油缸导轨支架、滑动导轨、滑动滚轮夹具架、长推拉杆；

所述油缸导轨支架设置在所述左下层水舱和所述右下层水舱中间，所述长液压油缸设置在所述油缸导轨支架上表面中间位置，所述油缸导轨支架上表面的左右两端对称铺设所述滑动导轨；