[发明专利]一种具有三自由度稳定系统的船舶/浮式平台上的吊车

摘要

本发明公开了一种具有三自由度稳定系统的船舶/浮式平台上的吊车，包括吊车基座、起升卷筒、吊钩、三自由度稳定系统，三自由度稳定系统包括吊车三自由度运动补偿系统和吊钩升沉补偿系统。本发明的吊车三自由度运动补偿系统，能够补偿海洋环境扰动引起的船舶/浮式平台上吊车的横摇、纵摇和升沉运动，使工作中的吊车保持平稳，从而使吊钩也稳定在空中某一期望位置，因此能够减少吊车的三自由度运动给货物和现场工作人员带来的安全隐患。本发明的吊钩升沉补偿系统，能够对吊钩的升沉运动进行微调，使吊钩能够更精确地稳定在空中某一期望位置上。本发明还能保证吊车在恶劣海况下，仍然能够调节吊钩的升沉运动，使吊钩稳定在空中某一期望位置上。

主权项

一种具有三自由度稳定系统的船舶/浮式平台上的吊车，至少包括吊车基座(1)、起升卷筒(2)、吊钩(3)和三自由度稳定系统，所述的吊钩(3)处于吊车缆绳的末端；所述的三自由度稳定系统包括吊车三自由度运动补偿系统；所述的吊车三自由度运动补偿系统包括传感器一(4)、三自由度运动补偿装置控制器(8)、三自由度运动补偿装置液压驱动器(9)和三自由度运动补偿装置(5)；所述的三自由度运动补偿装置(5)由三个液压缸组成，三个液压缸竖直固定在船舶/浮式平台的甲板上，三个液压缸的上部与吊车基座(1)固定，其中，两个液压缸并列位于吊车基座(1)前部的下方，另一个位于吊车基座(1)后部的下方；所述的传感器一(4)固定在吊车基座(1)上，其输出端与三自由度运动补偿装置控制器(8)的输入端相连，传送传感器一(4)生成的吊车三自由度运动状态信号；所述的三自由度运动补偿装置控制器(8)的输出端与三自由度运动补偿装置液压驱动器(9)的输入端相连，传送三自由度运动补偿装置控制器(8)生成的控制信号；所述的三自由度运动补偿装置液压驱动器(9)的输出端与三自由度运动补偿装置(5)的输入端相连；所述的三自由度稳定系统的工作方法如下：传感器一(4)检测吊车横摇、纵摇和升沉三自由度运动状态，生成吊车三自由度运动状态信号，并将其传送给三自由度运动补偿装置控制器(8)；三自由度运动补偿装置控制器(8)接收来自传感器一(4)的吊车三自由度运动状态信号，使用三自由度运动补偿控制算法，根据吊车三自由度运动状态，生成对三自由度运动补偿装置(5)进行控制的控制信号，并将其传送给三自由度运动补偿装置液压驱动器(9)；三自由度运动补偿装置液压驱动器(9)接收来自三自由度运动补偿装置控制器(8)的控制信号，根据该控制信号，控制三自由度运动补偿装置(5)产生动作，使船舶/浮式平台上作业的吊车在不同海洋环境中都能保持平稳，因此吊钩(3)能够稳定在空中某一期望位置；其特征在于：所述的三自由度稳定系统还包括吊钩升沉补偿系统；所述的吊钩升沉补偿系统包括传感器二(7)、吊钩升沉补偿控制器(10)和起升卷筒驱动器(6)；所述的传感器二(7)固定在吊钩(3)上方，且其输出端与吊钩升沉补偿控制器(10)的输入端相连，传送传感器二(7)生成的吊钩(3)升沉运动状态信号；所述的吊钩升沉补偿控制器(10)的输出端与起升卷筒驱动器(6)的输入端相连，传送吊钩升沉补偿控制器(10)生成的控制信号；所述的起升卷筒驱动器(6)的输出端与起升卷筒(2)的输入端相连；所述的起升卷筒(2)固定在吊车基座(1)的上方，通过缆绳调节吊钩(3)的升沉；所述的吊钩升沉补偿系统的工作方法如下：传感器二(7)检测吊钩(3)的升沉运动状态，生成吊钩(3)升沉运动状态信号，并将其传送给吊钩升沉补偿控制器(10)；所述的吊钩升沉补偿控制器(10)接收来自传感器二(7)的吊钩(3)升沉运动状态信号，使用升沉运动控制算法，根据吊钩(3)升沉运动状态，生成起升卷筒(2)的控制信号，传送给起升卷筒驱动器(6)；起升卷筒驱动器(6)接收来自吊钩升沉补偿控制器(10)的控制信号，并根据该控制信号控制起升卷筒(2)动作，调节吊钩(3)的升沉，使吊钩(3)精确地稳定在空中某一期望位置上。