CN111547204A - 一种平台线运移系统的主动均载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平台线运移系统的主动均载方法，其特点是将设置在产品底部的若干台液压台车相对位置采用坐标的形式输入顶升系统，同步顶升后将其称重并计算重心位置，根据重心位置将若干台车分成数组，计算每组台车的载荷目标值，在运移作业过程中，实时监控每台液压台车负载，并根据载荷目标值对液压台车负载进行调节，实现产品平稳运移，安全过驳。本发明与现有技术相比具有响应快、调载精确、可扩展性好等优点，极大地提高了移船的工作效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及船舶或海工产品的小车运移船技术领域，尤其是一种在不同载体间运移船舶或海工产品的平台线运移系统的主动均载方法。
背景技术
近年来，平地建造工艺在船舶及海工产品制造领域得到越来越多的应用，该工艺投入相对船坞来说较少的资金进行相关配套设施建设，在平地完成船舶或海洋工程结构的建造、舾装等工作，摆脱船坞对整个造船流程的限制，实现产品的分批、分区建造，提高建造效率和资源利用率。产品在平台建造完成后，通常由若干液压船台小车组成的产品运移系统运移到浮船坞或半潜驳等下水设备，下水设备和船台之间通过过桥轨联系。在运移产品过驳/坞的过程中，由于潮位、负载变化的影响，下水设备与船台之间高差不断变化，对运移系统提出均载的要求。
目前，普遍应用的液压船台小车运移系统有两种：一种采用作业过程中无调载能力的液压船台小车；还有一种将船台小车分组，组内小车顶升油缸通过油管串联起来，实现组内小车被动均载。无调载能力的小车只能通过溢流阀防止超载，而无法进行负载补偿，作业过程中每台小车的负载很不均匀。特别是过驳时，下水设备与船台之间高差不断变化，系统缺乏负载补偿的能力给产品和下水设备带来很大风险。组内小车串接被动均载方案要求必须首先取得产品的重心位置，根据重心位置将小车分为三组。该方案连接油管较多，作业过程中可能会与钢支架、水泥墩等发生干涉，限制了其在大型产品运移作业中的应用。另外，任意油管的泄漏，会导致车组整体失压，极端情况下由部分车架结构承压，导致小车破坏。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种平台线运移系统的主动均载方法，将布置在产品底部的若干台液压小车的相对位置以坐标的形式输入顶升系统，计算出产品的重心位置并根据重心位置将小车分成若干组，计算每组小车的载荷目标值，在运移作业过程中，液压小车采用伺服阀配合压力变送器建立顶升油缸的负载闭环控制，具备在额定承载范围内以指定负载值顶升的能力。系统实时监控每台液压小车负载，并根据载荷目标值对液压小车负载进行调节，实现产品的平稳运移和安全过驳，调载精确，控制方便，作业安全大大提高，较好的避免了作业过程中可能会与钢支架、水泥墩等发生干涉的现象发生。
本发明的目的是这样实现的：一种平台线运移系统的主动均载方法，其特点是将设置在产品底部的若干液压台车坐标输入控制系统，同步顶升后将其称重并计算重心位置，根据重心位置将液压台车分成若干组，计算每组液压台车的载荷目标值，在运移作业过程中，实时监控每台液压台车负载，并根据载荷目标值对液压台车负载进行调节，其平台线运移的均载具体包括下述步骤：
a步骤：将设置在产品底部若干液压台车坐标输入系统，完成台车系统的设置；
b步骤：将油缸上升并与钢支架接触，完成预顶升；
c步骤：将油缸带载定程顶升将产品顶起，完成同步带载顶升；
d步骤：通过称重获取每台液压台车的负载数据，并根据液压台车坐标，计算产品的重量及重心位置；
e步骤：将液压台车系统按重心分成若干组，计算每组的负载目标值，且每组内的液压台车载荷目标值相同；
f步骤：液压台车在带载行走过程中，台车系统实时监测每台液压台车负载，并根据载荷目标值对各液压台车负载自动进行均载控制，实现船舶或海工产品安全、平稳过驳。
所述液压台车采用伺服阀和压力变送器组成顶升油缸负载的闭环控制，液压台车在带载行走过程中，台车系统监测实时负载与目标值的绝对值相差超过±20％时，伺服阀开始调载，达到目标值后伺服阀停止调载。
本发明与现有技术相比具有响应快、调载精确、可扩展性好等优点，调载精确，控制方便，作业安全大大提高，较好的避免了作业过程中可能会与钢支架、水泥墩等发生干涉的现象发生，极大地提高了移船的工作效率和安全性。
附图说明
图1为造船平台与半潜驳布置的移船示意图；
图2为过桥轨安装示意图；
图3为液压台车预顶升示意图；
图4为产品重心位置及运移系统分组示意图。
具体实施方式
下面以船舶从建造平台运移到下水设备的具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
参阅附图1，半潜驳5与建造平台1通过过桥轨3连接，并以带缆6与码头4加强联系。对坐标系进行定义：沿着轨道由平台向着港池方向为X正向；竖直向上为Z正向；根据X、Z方向以XYZ右手定则确定Y正向；原点位置根据需要选择，一般设在尾车中心处。
参阅附图2，过桥轨3以铰接的形式连接建造平台1和半潜驳5下水设备，由于潮位及负载变化的影响，作业过程中半潜驳5与连接建造平台1(船台)高差不断变化，过桥轨3与建造平台1和半潜驳5的连接采用铰接，作业过程中允许下水设备与船台之间高差在一定的范围内变化。
参阅附图3，船体8在水泥墩9及钢支架10上完成建造，运移作业前，液压台车11进入钢支架10底部，所有液压台车11位置以坐标(Xij,Yij)的形式输入系统，完成系统设置，其系统调载工作按下述步骤进行：
(一)、预顶升
将设置在船体8底部若干台液压台车11的相对位置以坐标的形式输入系统，完成小车系统的设置，将所有液压台车11设为空载顶升状态，并顶升至接触抬船的钢支架10。
(二)、同步带载顶升
将所有液压台车11设为带载顶升状态，油缸带载同步顶升100mm将船体8顶起，完成同步带载顶升。
(三)、称重计算
记录油缸内部压力传感器数据Pij，通过称重获取每台液压台车11的负载数据，并根据液压台车11坐标，计算船体8重量及重心位置，其整船重量G按下式(a)计算：
G＝∑∑Pij (a)
其中：Pij为第i条轨道、第j台车的实时负载值。
重心位置X坐标按下式(b)计算；
XG＝∑∑(Pij×Xij)/G (b)
其中：Xij为第i条轨道、第j台车的X坐标。
重心位置Y坐标按下式(c)计算；
YG＝∑∑(Pij×Yij)/G (c)
其中：Yij为第i条轨道、第j台车的Y坐标。
(四)、分组计算
参阅附图4，根据船体8的重心位置7，将小车系统分为I、II、III、IV共四组，其每组负载目标值(每组内的液压台车11载荷目标值相同)按下式方程组(d)计算得到：
其中：nk为第k组(k＝1,2,3或4)车组内部小车数量(已知量)；Pk为第k组车组内部小车的目标负载值(计算量)；LXkm为第k组车组中第m辆小车距离重心x方向距离(已知量)；LYkm为第k组车组中第m辆小车距离重心y方向距离(已知量)。
(五)、负载控制
将台车系统带载行走，实时监测每台液压台车11的负载，一旦超过目标值Pk的±20％，通过伺服阀和压力变送器组成的顶升油缸负载闭环控自动进行均载控制并持续3秒，实现移船系统安全、平稳过驳。
以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
Claims (2)
1.一种平台线运移系统的主动均载方法，其特征在于将设置在产品底部的若干液压台车坐标输入控制系统，同步顶升后将其称重并计算重心位置，根据重心位置将液压台车分成若干组，计算每组液压台车的载荷目标值，在运移作业过程中，实时监控每台液压台车负载，并根据载荷目标值对液压台车负载进行调节，其平台线运移的均载具体包括下述步骤：
a步骤：将设置在产品底部若干液压台车坐标输入系统，完成台车系统的设置；
b步骤： 将油缸上升并与钢支架接触，完成预顶升；
c步骤： 将油缸带载定程顶升将产品顶起，完成同步带载顶升；
d步骤： 通过称重获取每台液压台车的负载数据，并根据液压台车坐标，计算产品的重量及重心位置；
e步骤： 将液压台车系统按重心分成若干组，计算每组的负载目标值，且每组内的液压台车载荷目标值相同；
f步骤： 液压台车在带载行走过程中，台车系统实时监测每台液压台车负载，并根据载荷目标值对各液压台车负载自动进行均载控制，实现船舶或海工产品安全、平稳过驳。
2.根据权利要求1所述平台线运移系统的主动均载方法，其特征在于所述液压台车采用伺服阀和压力变送器组成顶升油缸负载的闭环控制，液压台车在带载行走过程中，台车系统监测实时负载与目标值的绝对值相差超过±20%时，伺服阀开始调载，达到目标值后伺服阀停止调载。
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