CN111559511B - 一种大型船只或船坞甲板延长装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型船只或船坞甲板延长装置及控制方法，船首、船尾位置各设置一个甲板延长装置，甲板延长装置包括中控系统、移动甲板、移动机构、减阻机构、举升机构、备用甲板；移动甲板靠近船首、船尾的下方间隔等距的设置移动机构、减阻机构，移动甲板下方的船体内安装备用甲板、举升机构，备用甲板固定联接在举升机构上，移动机构、减阻机构间隔等距的固定安装于船首、船尾的位置，移动甲板匹配安装于移动机构、减阻机构上面并沿船首、船尾方向移动。本发明容易保养、检查、维修，特别适用于大型船只或船坞起降飞机需要延长甲板的状况。

Description

一种大型船只或船坞甲板延长装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种大型船只或船坞甲板延长装置及控制方法，特别涉及大型船只或船坞在特定的情况下，需要甲板长度延长，包括甲板长度延长与甲板恢复常态的装置，以及智能精准控制方法。

背景技术

在海洋航行船只中，特别是深蓝航行的大型船只，空中运输给养需要起降飞机或其它特殊作业时，要求甲板达到一定长度才能达到目的；或者，漂浮的采油、钻井设备和停泊的大型船坞，空中运输给养需要起降飞机或其它特殊作业时，需要甲板达到一定长度，以上情况就需要延长甲板达到起降飞机目的；在现有的技术中，还没有类似技术；本发明解决以上问题，延长甲板完成起降飞机或其它特殊任务后，使甲板恢复常态，避免影响航行安全和受风阻影响速度。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种大型船只或船坞甲板延长装置及控制方法，可以快速、可靠的执行甲板延长动作，在完成起降飞机或其它特殊任务后，可以控制甲板恢复正常状态。该装置容易保养、检查、维修和驱动。

本发明的目的是这样实现的，一种大型船只或船坞甲板延长装置，船首、船尾位置各设置一个甲板延长装置，甲板延长装置包括中控系统、移动甲板、移动机构、减阻机构、举升机构、备用甲板；移动甲板靠近船首、船尾的下方间隔等距的设置移动机构、减阻机构，移动甲板下方的船体内安装备用甲板、举升机构，备用甲板固定联接在举升机构上，移动机构、减阻机构间隔等距的固定安装于船首、船尾的位置，移动甲板匹配安装于移动机构、减阻机构上面并沿船首、船尾方向移动。

所述中控系统由PLC控制器、北斗导航系统组成；

所述移动甲板沿移动方向的两边设有“C”字形卷边通过滑轨与船舷匹配，下面沿移动方向设有多个凹形轨道槽，移动甲板在船体一边的端面设有一定数量的定位孔与备用甲板的定位销子匹配，其定位孔数量与备用甲板配合的定位销子数量匹配；定位孔底设有感应器，移动甲板下面设有一定数量锁紧孔与移动机构的锁紧销套配合，锁紧孔底部中间设有弹簧，弹簧中间设有压力传感器，该锁紧孔数量与移动机构的锁紧单元数量匹配，该锁紧孔在移动方向之间的距离相等；所述移动甲板长度大于等于备用甲板长度，并且小于船首、船尾长度的两倍；

所述移动机构由移动单元、锁紧单元组成；该移动单元由伺服电机Ⅰ、减速箱、齿轮Ⅰ、齿条Ⅰ组成，伺服电机Ⅰ控制的齿轮Ⅰ匹配啮合齿条Ⅰ，齿条Ⅰ沿移动方向安装，伺服电机Ⅰ通过减速箱匹配连接齿轮Ⅰ；该锁紧单元由伺服电机Ⅱ、转动轮、连杆、锁紧销套、固定套、位置感应器组成，该连杆两边设有直销孔，该锁紧销套为上部直径小、下部直径大的活塞状，上部设有垂直于轴心线的直销孔，锁紧销套内腔设有与连杆匹配的型腔，锁紧销套外圆与移动甲板下面设有的锁紧孔匹配，连杆一边与型腔匹配后，与锁紧销套上部设有垂直于轴心线的直销孔通过直销铰接，连杆另一边直销孔与转动轮边缘的圆柱凸台铰接，铰接时均通过轴承；该转动轮为半圆状，边缘设有圆柱凸台，转动轮中心与伺服电机Ⅱ联接，锁紧销套垂直放置，并通过固定套扶正及定位，伺服电机Ⅱ控制转动轮转动带动连杆上下移动至最低点时锁紧销套顶端低于固定套，固定套内孔上端口设置位置感应器；

所述减阻机构由一定数量的电磁悬浮单元组成，与移动机构的移动单元在靠近船首、船尾的下方间隔等距安装；该电磁悬浮单元为长方形箱体，由箱体、线圈、支撑磁铁、导板、导向磁铁、支撑板、传感器组成；该箱体截面呈口字形，下方设有缺口，箱体沿移动甲板移动方向安装固定联接，箱体下方缺口处安装支撑板与船体固定，箱体内上方安装线圈，线圈两边安装支撑磁铁，箱体中间安装导板，箱体内两边安装导向磁铁；导板末端下面箱体缺口的两边设有传感器，该导板长度与备用甲板长度匹配；

所述举升机构安装于移动甲板下方船体的升降舱内，升降舱底部安装适当数量的电控千斤顶，电控千斤顶上安装备用甲板；

所述备用甲板形状及大小与升降舱匹配，备用甲板两边设有工艺孔安装定位单元，备用甲板两端的两边各设有光电感应器；该定位单元为伺服电机Ⅲ控制的齿轮Ⅱ与定位销子上设有的齿条Ⅱ匹配，定位销子水平安装于备用甲板两边得工艺孔内，工艺孔底部设有感应器，该定位销子为圆柱体，前端设有锥度，外圆一边的母线处设有齿条Ⅱ；备用甲板一边定位单元的定位销子与移动甲板设有的定位孔匹配，备用甲板另一边的定位销子与船体甲板设有的定位孔匹配；

所述移动甲板定位孔底的感应器、压力传感器，所述移动机构中移动单元的伺服电机Ⅰ，锁紧单元的伺服电机Ⅱ、位置感应器，所述减阻机构中电磁悬浮单元的线圈、导向磁铁、传感器，所述举升机构的电控千斤顶，所述备用甲板的光电感应器、感应器，它们经信号线连接PLC控制器，北斗导航系统提供船只定位，PLC控制器、北斗导航系统组成中控系统。

一种大型船只或船坞甲板延长装置的使用方法，甲板正常状态时，移动甲板与船体甲板匹配配合，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板下移动机构中锁紧单元工作，伺服电机Ⅱ转动带动转动轮转动，转动轮带动连杆向上移动，从而推动锁紧销套从固定套开始向上移动，锁紧销套外圆与移动甲板下面的锁紧孔配合，锁紧销套顶部抵住锁紧孔底部弹簧设有的压力传感器后，中控系统控制伺服电机Ⅱ停止工作；所有锁紧单元工作完成后，中控系统通过PLC控制器控制备用甲板中定位单元的伺服电机Ⅲ转动，伺服电机Ⅲ控制齿轮Ⅱ与定位销子的齿条Ⅱ啮合，使定位销子收缩至工艺孔内，定位销内端被工艺孔底部的压力传感器探测后。甲板正常状态下投影面积，避免影响航行安全和风阻影响速度，使大型船坞或船只更加安全。

当需要甲板延长时，根据需要中控系统控制船首、船尾设置的甲板延长装置可以同时工作延长甲板，也可以先后工作延长甲板。启动中控系统，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板下移动机构中锁紧单元的伺服电机Ⅱ使转动轮转动，转动轮带动连杆向下移动，连杆带动锁紧销套开始沿移动甲板下面的锁紧孔向下移动，当锁紧销套顶部向下移动至固定套内，固定套内设置的位置感应器工作，中控系统控制伺服电机Ⅱ停止工作；当所有的锁紧单元工作完成后，中控系统进入下一个工作程序。接着中控系统通过PLC控制器控制移动甲板下移动机构中移动单元的伺服电机Ⅰ，经过减速箱控制齿轮Ⅰ和齿条Ⅰ啮合，齿条Ⅰ带动移动甲板向外缓慢移动。同时，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板下移动机构中减阻机构的电磁悬浮单元的线圈、导向磁铁接通电源产生磁通力，箱体在导板、支撑板与磁通力作用下产生磁悬效果，从而使箱体带动移动甲板向外移动时减少阻力，移动甲板向外移动使船首、船尾空出备用甲板的距离，当导板移动到箱体底面设有传感器时，中控系统控制线圈、导向磁铁电源断开。所有移动单元、减阻机构工作完成后，中控系统进入下一个工作程序。中控系统通过PLC控制器控制举升机构中所有电控千斤顶工作，从而使备用甲板在升降舱内慢慢抬升，当抬升到与移动甲板和船体甲板等高时，光电感应器工作，中控系统通过PLC控制器控制所有电控千斤顶停止工作；中控系统进入下一个工作程序。中控系统通过PLC控制器控制备用甲板两边的定位单元工作，定位单元的伺服电机Ⅲ转动，伺服电机Ⅲ控制齿轮Ⅱ与定位销子的齿条Ⅱ啮合，使定位单元伸出与定位孔配合，PLC控制器控制定位销子通过定位销锥度与移动甲板设有的定位孔、船体甲板设有的定位孔配合定位，当定位销子被定位孔底部的压力传感器探测后，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅲ停止工作；所有定位单元工作完成后，中控系统进入下一个工作程序。中控系统通过PLC控制器控制移动甲板下移动机构中锁紧单元的伺服电机Ⅱ使转动轮转动，转动轮带动连杆向上移动，连杆推动锁紧销套从固定套开始向上移动，锁紧销套外圆与移动甲板下面的锁紧孔配合，抵住锁紧孔底部弹簧设有的压力传感器后，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅱ停止工作；所有锁紧单元工作完成后，中控系统进入下一个工作程序。此时，移动甲板移动延长甲板完成，中控系统停止工作程序。飞机在延长后的甲板上利用北斗导航系统提供定位进行安全降落，或进行其它特殊作业。

甲板长度恢复正常状态时，中控系统控制将甲板延长操作步骤的程序反向操作，中控系统控制执行甲板在正常状态时操作步骤。

本发明为漂浮的采油、钻井设备和停泊的大型船坞或航行的大型船只等需要空中运输给养或其它特殊作业时，甲板延长形成起降飞机的一个平台。本发明容易保养、检查、维修，特别适用于大型船只或船坞起降飞机需要延长甲板的状况，并能在作业后使甲板恢复常态，实现缩小投影面积，避免影响航行安全和风阻影响速度，使得大型船坞或船只更加安全。

通过本发明，本发明涉及一种海洋所用船只或船坞的甲板延长装置，特别涉及大型船只或船坞在特定的情况下，需要甲板长度延长，包括甲板长度延长与甲板恢复常态的装置，以及智能精准控制方法。该装置容易检查和驱动，特别是远航的作业船只需要空中运输给养或其它特殊作业时，延长甲板形成起降飞机的一个平台，这样作业即快、稳，又能将效率和功率成几何级的提高。具有很大的经济效益。

附图说明

图1为本发明甲板延长装置正视示意图。

图2为本发明甲板延长装置俯视示意图。

图3为本发明甲板延长装置中移动甲板正视示意图。

图4为本发明移动甲板C字型卷边示意图。

图5为本发明甲板延长装置中移动机构正视示意图。

图6为本发明甲板延长装置中减阻机构结构示意图。

图7为本发明甲板延长装置中举升机构正视示意图。

图8为本发明移动机构中移动单元俯视示意图。

图9为本发明移动机构中锁紧单元锁紧甲板状态正视示意图。

图10为本发明移动机构中锁紧单元脱离甲板状态正视示意图。

图11为本发明备用甲板中定位单元正视示意图。

图12为本发明备用甲板中定位单元俯视示意图。

图13为本发明甲板正常状态下正视示意图。

图14为本发明甲板正常状态下俯视示意图。

图15为本发明甲板延长过程状态正视示意图。

图16为本发明甲板延长完成状态正视示意图。

图中：1船体、2甲板延长装置、3“C”字形卷边、4移动机构、5锁紧孔、6锁紧单元、7弹簧、8减阻机构、9移动单元、10齿条Ⅰ、11举升机构、12定位销锥度、13光电感应器、14定位销子、15备用甲板、16感应器、17移动甲板、18定位孔、19船体甲板、20定位单元、21定位销内端、22电控千斤顶、23齿条Ⅱ、24伺服电机Ⅲ、25齿轮Ⅱ、26传感器、27导向磁铁、28箱体、29支撑磁铁、30导板、31支撑板、32线圈、33固定套、34连杆、35锁紧销套顶部、36锁紧销套直销孔、37锁紧销套、38位置感应器、39圆柱凸台、40转动轮、41伺服电机Ⅱ、42伺服电机Ⅰ、43减速箱、44齿轮Ⅰ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示；一种大型船只或船坞甲板延长装置，包括船体1、船体甲板19、设置于船体1的船首、船尾位置的甲板延长装置2，甲板延长装置2包括中控系统、移动甲板17、移动机构4、减阻机构8、举升机构11、备用甲板15；移动甲板17靠近船首、船尾的下方间隔等距的设置移动机构4、减阻机构8，移动甲板17下方的船体1内安装备用甲板15、举升机构11，备用甲板15固定联接在举升机构11上，移动机构4、减阻机构8间隔等距的固定安装于船首、船尾的位置，移动甲板17匹配安装于移动机构4、减阻机构8上面并沿船首、船尾方向移动；备用甲板15上设有若干定位销子14；移动机构4上设有若干锁紧销套37、锁紧单元6。

如图1、图4所示，所述移动甲板17沿移动方向的两边设有“C”字形卷边3，“C”字形卷边3通过滑轨与船体1的船舷匹配，移动甲板17的下面沿移动方向设有多个凹形轨道槽，移动甲板17在船体1一边的端面设有若干的定位孔18与备用甲板15上的定位销子14匹配，其定位孔18数量与备用甲板15配合的定位销子14数量匹配；所述定位孔18底设有感应器16，移动甲板17下面设有若干锁紧孔5与移动机构4上的锁紧销套37配合，锁紧孔5底部中间设有弹簧7，弹簧7中间设有压力传感器，锁紧孔5数量大于移动机构4上的锁紧单元6数量，并且锁紧孔5在移动方向之间的距离相等；所述移动甲板17长度大于或等于备用甲板15长度，并且小于船首、船尾长度的两倍。

如图1、图2、图3、图4所示，所述移动机构4由移动单元9、锁紧单元6组成；如图8所示，所述移动单元9包括伺服电机Ⅰ42、减速箱43、齿轮Ⅰ44、齿条Ⅰ10，伺服电机Ⅰ42控制的齿轮Ⅰ44匹配啮合齿条Ⅰ10，齿条Ⅰ10沿移动甲板17移动方向安装，伺服电机Ⅰ42通过减速箱43匹配连接齿轮Ⅰ44。如图9、图10所示，锁紧单元6包括伺服电机Ⅱ41、转动轮40、连杆34、锁紧销套37、固定套33、位置感应器38，连杆34两边设有直销孔，锁紧销套37为上部直径小、下部直径大的活塞状，锁紧销套37上部设有垂直于轴心线的锁紧销套直销孔36，锁紧销套37内腔设有与连杆34匹配的型腔，锁紧销套37外圆与移动甲板17下面设有的锁紧孔5匹配；所述转动轮40边缘设有圆柱凸台39；连杆34一边与型腔匹配后，与锁紧销套37上部设有垂直于轴心线的锁紧销套直销孔36通过直销铰接，连杆34另一边直销孔与转动轮40边缘的圆柱凸台39铰接，铰接时均通过轴承；所述转动轮40为半圆状，转动轮40中心与伺服电机Ⅱ41联接，锁紧销套37垂直放置，并通过固定套33扶正及定位，伺服电机Ⅱ41控制转动轮40转动带动连杆34上下移动至最低点时锁紧销套顶端35低于固定套33，固定套33内孔上端口设置位置感应器38。

如图1、图2、图6所示，减阻机构8包括若干电磁悬浮单元，若干电磁悬浮单元与移动机构4的移动单元9在靠近船首、船尾的下方间隔等距安装；电磁悬浮单元包括箱体28、线圈32、支撑磁铁29、导板30、导向磁铁27、支撑板31、传感器26；箱体28截面呈口字形，下方设有缺口，箱体28沿移动甲板17移动方向安装固定联接，箱体28下方缺口处安装支撑板31与船体1固定，箱体28内上方安装线圈32，线圈32两边安装支撑磁铁29，箱体28中间安装导板30，箱体28内两边安装导向磁铁27；导板30末端下面箱体28缺口的两边设有传感器26，导板30长度与备用甲板15长度匹配。

如图1、图2、图7所示，所述举升机构11安装于移动甲板17下方船体1的升降舱内，升降舱底部安装若干电控千斤顶22，电控千斤顶22上安装备用甲板15；所述备用甲板15形状及大小与升降舱匹配，备用甲板15两边设有工艺孔安装定位单元20，备用甲板15两端的两边各设有光电感应器13；所述定位单元20包括伺服电机Ⅲ24、齿轮Ⅱ25，定位销子14上设有齿条Ⅱ23，伺服电机Ⅲ24与齿轮Ⅱ25传动连接，齿轮Ⅱ25与齿条Ⅱ23啮合连接，伺服电机Ⅲ24、齿轮Ⅱ25与定位销子14上设有的齿条Ⅱ23匹配，定位销子14水平安装于备用甲板15两边的工艺孔内，工艺孔底部设有感应器16；所述定位销子14为圆柱体，前端设有锥度，外圆一边的母线处设有齿条Ⅱ23；船体甲板19上设有定位孔18，备用甲板15一边定位单元20的定位销子14与移动甲板17设有的定位孔18匹配，备用甲板15另一边的定位销子14与船体甲板19设有的定位孔18匹配。

如图1、图2、图3所示，中控系统由PLC控制器、北斗导航系统组成，北斗导航系统提供船只定位；所述移动甲板17定位孔18底的感应器16、压力传感器，所述移动机构4中移动单元9的伺服电机Ⅰ42，锁紧单元6的伺服电机Ⅱ41、位置感应器38，所述减阻机构8中电磁悬浮单元的线圈32、导向磁铁27、传感器26，所述举升机构11的电控千斤顶22，所述备用甲板15的光电感应器13、感应器16，均经信号线连接PLC控制器。

本发明在中控系统控制操作下，容易保养、检查、维修，特别适用于大型船坞或船只起降飞机需要延长甲板的状况，并能在作业后使甲板恢复常态，实现缩小投影面积，避免影响航行安全和风阻影响速度，使得大型船坞或船只更加安全。

使用时，在船体1的船首、船尾位置各设置一个甲板延长装置2，经过负载扭力计算，在移动甲板17下船首、船尾的位置间隔等距安装若干移动机构4、减阻机构8、电控千斤顶22，在备用甲板15两边设置若干定位单元20；船只或船坞甲板正常状态、甲板延长、甲板恢复正常状态具体操作步骤如下：

（一）甲板正常状态；

1）、如图13、图14所示，移动甲板17与船体甲板19匹配配合，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中锁紧单元6工作，伺服电机Ⅱ41转动带动转动轮40转动，转动轮40带动连杆34向上移动，从而推动锁紧销套37从固定套33开始向上移动，锁紧销套37外圆与移动甲板17下面的锁紧孔5配合，锁紧销套顶部35抵住锁紧孔5底部弹簧7设有的压力传感器后，信号传回中控系统，中控系统的PLC控制器控制伺服电机Ⅱ41停止工作；当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统；

2）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板15中定位单元20的伺服电机Ⅲ24转动，伺服电机Ⅲ24控制齿轮Ⅱ25与定位销子14的齿条Ⅱ23啮合，使定位销子14收缩至工艺孔内，定位销内端21被工艺孔底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统；中控系统通过PLC控制器控制举升机构11中所有电控千斤顶22工作，使备用甲板15置于升降舱内；

3）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中减阻机构8的电磁悬浮单元的线圈32、导向磁铁27处于电源断开状态，移动甲板17与船体甲板19匹配，船只在正常长度的甲板状态下工作，中控系统停止工作程序；

（二）甲板延长；

如图15、图16所示，当船只进行起降飞机作业时，中控系统控制船首、船尾设置的甲板延长装置2可以同时工作延长甲板，也可以先后工作延长甲板；甲板延长装置2工作过程具体如下：

1）、启动中控系统，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中锁紧单元6的伺服电机Ⅱ41使转动轮40转动，转动轮40带动连杆34向下移动，连杆34带动锁紧销套37开始沿移动甲板17下面的锁紧孔5向下移动，当锁紧销套顶部35向下移动至固定套33内，固定套33内设置的位置感应器38工作，信号传回中控系统，中控系统控制伺服电机Ⅱ41停止工作；当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

2）、接着中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中移动单元9的伺服电机Ⅰ42，经过减速箱43控制齿轮Ⅰ44和齿条Ⅰ10啮合，齿条Ⅰ10带动移动甲板17向外缓慢移动；

同时，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中减阻机构8的电磁悬浮单元的线圈32、导向磁铁27接通电源产生磁通力，箱体28在导板30、支撑板31与磁通力作用下产生磁悬效果，从而使箱体28带动移动甲板17向外移动时减少阻力，此时，移动甲板17通过两边“C”字形卷边3与船舷匹配安装的滑轨，向外移动使船首、船尾空出备用甲板15的距离，当导板30移动到箱体28底面设有传感器26时，信号传回中控系统，中控系统控制线圈32、导向磁铁27电源断开；

当所有的移动单元9、减阻机构8工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

3）、中控系统通过PLC控制器控制举升机构11中所有电控千斤顶22工作，从而使备用甲板15在升降舱内慢慢抬升，当抬升到与移动甲板17和船体甲板19等高时，光电感应器13工作，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制所有电控千斤顶22停止工作；中控系统进入下一个工作程序；

4）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板15两边的定位单元20工作，定位单元20的伺服电机Ⅲ24转动，伺服电机Ⅲ24控制齿轮Ⅱ25与定位销子14的齿条Ⅱ23啮合，使定位单元20伸出与定位孔18配合，PLC控制器控制定位销子14通过定位销锥度12与移动甲板17设有的定位孔18、船体甲板19设有的定位孔18配合定位，当定位销子14被定位孔18底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅲ24停止工作；当所有的定位单元20工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

5）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中锁紧单元6的伺服电机Ⅱ41使转动轮40转动，转动轮40带动连杆34向上移动，连杆34推动锁紧销套37从固定套33开始向上移动，锁紧销套37外圆与移动甲板17下面的锁紧孔5配合，抵住锁紧孔5底部弹簧7设有的压力传感器后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅱ41停止工作；

当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

6）、此时，移动甲板17移动延长甲板完成，中控系统停止工作程序；飞机在延长后的甲板上利用北斗导航系统提供定位进行安全降落，或进行作业。

（三）甲板长度恢复正常状态；

如图15、图1中控系统进入下一个工作程序；中控系统进入下一个工作程序；图13所示，当船只完成起降飞机作业后，中控系统控制船首、船尾设置的甲板延长装置2使甲板恢复正常状态；甲板延长装置2恢复正常状态工作过程具体如下：

1）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板15两边的定位单元20工作，定位单元20的伺服电机Ⅲ24转动，伺服电机Ⅲ24控制齿轮Ⅱ25与定位销子14的齿条Ⅱ23啮合，使定位销子14从定位孔18中缩回，当定位销子14收缩至工艺孔内，定位销内端21被工艺孔底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅲ24停止工作；当所有的定位单元20工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

2）、中控系统通过PLC控制器控制举升机构11中所有电控千斤顶22工作，使备用甲板15在升降舱内慢慢降低，当降低到原来的位置，光电感应器13工作，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制所有电控千斤顶22停止工作；中控系统进入下一个工作程序；

3）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中锁紧单元6的伺服电机Ⅱ41使转动轮40转动，转动轮40带动连杆34向下移动，连杆34带动锁紧销套37开始沿移动甲板17下面的锁紧孔5向下移动，当锁紧销套顶部35向下移动至固定套33内，固定套33内设置的位置感应器38工作，信号传回中控系统，中控系统控制伺服电机Ⅱ41停止工作；当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

4）、接着中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中移动单元9的伺服电机Ⅰ42转动，经过减速箱43控制齿轮Ⅰ44和齿条Ⅰ10啮合，齿条Ⅰ10带动移动甲板17向船体甲板19缓慢移动；

同时，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中减阻机构8的电磁悬浮单元的线圈32、导向磁铁27接通电源产生磁通力，箱体28在导板30、支撑板31与磁通力作用下产生磁悬效果，从而使箱体28带动移动甲板17向船体甲板19移动时减少阻力，此时，移动甲板17通过两边“C”字形卷边3与船舷匹配安装的滑轨，向船体甲板19移动靠近，当移动甲板17与船体甲板19接触后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

5）、移动甲板17与船体甲板19匹配配合，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中锁紧单元6工作，伺服电机Ⅱ41转动带动转动轮40转动，转动轮40带动连杆34向上移动，从而推动锁紧销套37从固定套33开始向上移动，锁紧销套37外圆与移动甲板17下面的锁紧孔5配合，锁紧销套顶部35抵住锁紧孔5底部弹簧7设有的压力传感器后，信号传回中控系统的PLC控制器，中控系统的PLC控制器控制伺服电机Ⅱ41停止工作；当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统；

6）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板17下移动机构4中减阻机构8的电磁悬浮单元的线圈32、导向磁铁27处于电源断开状态，移动甲板17与船体甲板19匹配，船只在正常长度的甲板状态下工作，中控系统停止工作程序；

7）、当所有的锁紧单元6工作完成后，信号传回中控系统，中控系统中止工作；移动甲板17恢复正常状态完成。如图13所示。

Claims (3)

1.一种大型船只或船坞甲板延长装置，包括船体（1）、船体甲板（19）、设置于船体（1）的船首、船尾位置的甲板延长装置（2），其特征是：所述甲板延长装置（2）包括中控系统、移动甲板（17）、移动机构（4）、减阻机构（8）、举升机构（11）、备用甲板（15）；

所述移动甲板（17）靠近船首、船尾的下方间隔等距的设置移动机构（4）、减阻机构（8），移动甲板（17）下方的船体（1）内安装备用甲板（15）、举升机构（11），备用甲板（15）固定联接在举升机构（11）上，移动机构（4）、减阻机构（8）间隔等距的固定安装于船首、船尾的位置，移动甲板（17）匹配安装于移动机构（4）、减阻机构（8）上面并沿船首、船尾方向移动；备用甲板（15）上设有若干定位销子（14）；移动机构（4）上设有若干锁紧销套（37）、锁紧单元（6）；

所述移动甲板（17）沿移动方向的两边设有“C”字形卷边（3），“C”字形卷边（3）通过滑轨与船体（1）的船舷匹配，移动甲板（17）的下面沿移动方向设有多个凹形轨道槽，移动甲板（17）在船体（1）一边的端面设有若干的定位孔（18）与备用甲板（15）上的定位销子（14）匹配，其定位孔（18）数量与备用甲板（15）配合的定位销子（14）数量匹配；所述定位孔（18）底设有感应器（16），移动甲板（17）下面设有若干锁紧孔（5）与移动机构（4）上的锁紧销套（37）配合，锁紧孔（5）底部中间设有弹簧（7），弹簧（7）中间设有压力传感器，锁紧孔（5）数量大于移动机构（4）上的锁紧单元（6）数量，并且锁紧孔（5）在移动方向之间的距离相等；所述移动甲板（17）长度大于或等于备用甲板（15）长度，并且小于船首、船尾长度的两倍；

所述移动机构（4）由移动单元（9）、锁紧单元（6）组成；所述移动单元（9）包括伺服电机Ⅰ（42）、减速箱（43）、齿轮Ⅰ（44）、齿条Ⅰ（10），伺服电机Ⅰ（42）控制的齿轮Ⅰ（44）匹配啮合齿条Ⅰ（10），齿条Ⅰ（10）沿移动甲板（17）移动方向安装，伺服电机Ⅰ（42）通过减速箱（43）匹配连接齿轮Ⅰ（44）；所述锁紧单元（6）包括伺服电机Ⅱ（41）、转动轮（40）、连杆（34）、锁紧销套（37）、固定套（33）、位置感应器（38），连杆（34）两边设有直销孔，锁紧销套（37）为上部直径小、下部直径大的活塞状，锁紧销套（37）上部设有垂直于轴心线的锁紧销套直销孔（36），锁紧销套（37）内腔设有与连杆（34）匹配的型腔，锁紧销套（37）外圆与移动甲板（17）下面设有的锁紧孔（5）匹配；所述转动轮（40）边缘设有圆柱凸台（39）；连杆（34）一边与型腔匹配后，与锁紧销套（37）上部设有垂直于轴心线的锁紧销套直销孔（36）通过直销铰接，连杆（34）另一边直销孔与转动轮（40）边缘的圆柱凸台（39）铰接，铰接时均通过轴承；所述转动轮（40）为半圆状，转动轮（40）中心与伺服电机Ⅱ（41）联接，锁紧销套（37）垂直放置，并通过固定套（33）扶正及定位，伺服电机Ⅱ（41）控制转动轮（40）转动带动连杆（34）上下移动至最低点时锁紧销套顶部（35）低于固定套（33），固定套（33）内孔上端口设置位置感应器（38）；

所述减阻机构（8）包括若干电磁悬浮单元，若干电磁悬浮单元与移动机构（4）的移动单元（9）在靠近船首、船尾的下方间隔等距安装；电磁悬浮单元包括箱体（28）、线圈（32）、支撑磁铁（29）、导板（30）、导向磁铁（27）、支撑板（31）、传感器（26）；箱体（28）截面呈口字形，下方设有缺口，箱体（28）沿移动甲板（17）移动方向安装固定联接，箱体（28）下方缺口处安装支撑板（31）与船体（1）固定，箱体（28）内上方安装线圈（32），线圈（32）两边安装支撑磁铁（29），箱体（28）中间安装导板（30），箱体（28）内两边安装导向磁铁（27）；导板（30）末端下面箱体（28）缺口的两边设有传感器（26），导板（30）长度与备用甲板（15）长度匹配；

所述举升机构（11）安装于移动甲板（17）下方船体（1）的升降舱内，升降舱底部安装若干电控千斤顶（22），电控千斤顶（22）上安装备用甲板（15）；

所述备用甲板（15）形状及大小与升降舱匹配，备用甲板（15）两边设有工艺孔安装定位单元（20），备用甲板（15）两端的两边各设有光电感应器（13）；所述定位单元（20）包括伺服电机Ⅲ（24）、齿轮Ⅱ（25），定位销子（14）上设有齿条Ⅱ（23），伺服电机Ⅲ（24）与齿轮Ⅱ（25）传动连接，齿轮Ⅱ（25）与齿条Ⅱ（23）啮合连接，伺服电机Ⅲ（24）、齿轮Ⅱ（25）与定位销子（14）上设有的齿条Ⅱ（23）匹配，定位销子（14）水平安装于备用甲板（15）两边的工艺孔内，工艺孔底部设有感应器（16）；所述定位销子（14）为圆柱体，前端设有锥度，外圆一边的母线处设有齿条Ⅱ（23）；船体甲板（19）上设有定位孔（18），备用甲板（15）一边定位单元（20）的定位销子（14）与移动甲板（17）设有的定位孔（18）匹配，备用甲板（15）另一边的定位销子（14）与船体甲板（19）设有的定位孔（18）匹配；

所述中控系统由PLC控制器、北斗导航系统组成，北斗导航系统提供船只定位；所述移动甲板（17）定位孔（18）底的感应器（16）、压力传感器，所述移动机构（4）中移动单元（9）的伺服电机Ⅰ（42），锁紧单元（6）的伺服电机Ⅱ（41）、位置感应器（38），所述减阻机构（8）中电磁悬浮单元的线圈（32）、导向磁铁（27）、传感器（26），所述举升机构（11）的电控千斤顶（22），所述备用甲板（15）的光电感应器（13）、感应器（16），均经信号线连接PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的一种大型船只或船坞甲板延长装置，其特征是：所述箱体（28）为长方体箱体。

3.根据权利要求1-2任意一项权利要求所述的一种大型船只或船坞甲板延长装置的控制方法，其特征是：

在船体（1）的船首、船尾位置各设置一个甲板延长装置（2），经过负载扭力计算，在移动甲板（17）下船首、船尾的位置间隔等距安装若干移动机构（4）、减阻机构（8）、电控千斤顶（22），在备用甲板（15）两边设置若干定位单元（20）；船只或船坞甲板正常状态、甲板延长、甲板恢复正常状态具体操作步骤如下：

（一）甲板正常状态；

1）、移动甲板（17）与船体甲板（19）匹配配合，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中锁紧单元（6）工作，伺服电机Ⅱ（41）转动带动转动轮（40）转动，转动轮（40）带动连杆（34）向上移动，从而推动锁紧销套（37）从固定套（33）开始向上移动，锁紧销套（37）外圆与移动甲板（17）下面的锁紧孔（5）配合，锁紧销套顶部（35）抵住锁紧孔（5）底部弹簧（7）设有的压力传感器后，信号传回中控系统，中控系统的PLC控制器控制伺服电机Ⅱ（41）停止工作；当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统；

2）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板（15）中定位单元（20）的伺服电机Ⅲ（24）转动，伺服电机Ⅲ（24）控制齿轮Ⅱ（25）与定位销子（14）的齿条Ⅱ（23）啮合，使定位销子（14）收缩至工艺孔内，定位销内端（21）被工艺孔底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统；中控系统通过PLC控制器控制举升机构（11）中所有电控千斤顶（22）工作，使备用甲板（15）置于升降舱内；

3）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中减阻机构（8）的电磁悬浮单元的线圈（32）、导向磁铁（27）处于电源断开状态，移动甲板（17）与船体甲板（19）匹配，船只在正常长度的甲板状态下工作，中控系统停止工作程序；

（二）甲板延长；

当船只进行起降飞机作业时，中控系统控制船首、船尾设置的甲板延长装置（2）可以同时工作延长甲板，也可以先后工作延长甲板；甲板延长装置（2）工作过程具体如下：

1）、启动中控系统，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中锁紧单元（6）的伺服电机Ⅱ（41）使转动轮（40）转动，转动轮（40）带动连杆（34）向下移动，连杆（34）带动锁紧销套（37）开始沿移动甲板（17）下面的锁紧孔（5）向下移动，当锁紧销套顶部（35）向下移动至固定套（33）内，固定套（33）内设置的位置感应器（38）工作，信号传回中控系统，中控系统控制伺服电机Ⅱ（41）停止工作；当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

2）、接着中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中移动单元（9）的伺服电机Ⅰ（42）转动，经过减速箱（43）控制齿轮Ⅰ（44）和齿条Ⅰ（10）啮合，齿条Ⅰ（10）带动移动甲板（17）向外缓慢移动；

同时，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中减阻机构（8）的电磁悬浮单元的线圈（32）、导向磁铁（27）接通电源产生磁通力，箱体（28）在导板（30）、支撑板（31）与磁通力作用下产生磁悬效果，从而使箱体（28）带动移动甲板（17）向外移动时减少阻力，此时，移动甲板（17）通过两边“C”字形卷边（3）与船舷匹配安装的滑轨，向外移动使船首、船尾空出备用甲板（15）的距离，当导板（30）移动到箱体（28）底面设有传感器（26）时，信号传回中控系统，中控系统控制线圈（32）、导向磁铁（27）电源断开；

当所有的移动单元（9）、减阻机构（8）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

3）、中控系统通过PLC控制器控制举升机构（11）中所有电控千斤顶（22）工作，从而使备用甲板（15）在升降舱内慢慢抬升，当抬升到与移动甲板（17）和船体甲板（19）等高时，光电感应器（13）工作，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制所有电控千斤顶（22）停止工作；中控系统进入下一个工作程序；

4）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板（15）两边的定位单元（20）工作，定位单元（20）的伺服电机Ⅲ（24）转动，伺服电机Ⅲ（24）控制齿轮Ⅱ（25）与定位销子（14）的齿条Ⅱ（23）啮合，使定位销子（14）伸出与定位孔（18）配合，PLC控制器控制定位销子（14）通过定位销锥度（12）与移动甲板（17）设有的定位孔（18）、船体甲板（19）设有的定位孔（18）配合定位，当定位销子（14）被定位孔（18）底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅲ（24）停止工作；当所有的定位单元（20）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

5）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中锁紧单元（6）的伺服电机Ⅱ（41）使转动轮（40）转动，转动轮（40）带动连杆（34）向上移动，连杆（34）推动锁紧销套（37）从固定套（33）开始向上移动，锁紧销套（37）外圆与移动甲板（17）下面的锁紧孔（5）配合，抵住锁紧孔（5）底部弹簧（7）设有的压力传感器后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅱ（41）停止工作；

当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

6）、此时，移动甲板（17）移动延长甲板完成，中控系统停止工作程序；飞机在延长后的甲板上利用北斗导航系统提供定位进行安全降落，或进行作业；

（三）甲板长度恢复正常状态；

当船只完成起降飞机作业后，中控系统控制船首、船尾设置的甲板延长装置（2）使甲板恢复正常状态；甲板延长装置（2）恢复正常状态工作过程具体如下：

1）、中控系统通过PLC控制器控制备用甲板（15）两边的定位单元（20）工作，定位单元（20）的伺服电机Ⅲ（24）转动，伺服电机Ⅲ（24）控制齿轮Ⅱ（25）与定位销子（14）的齿条Ⅱ（23）啮合，使定位销子（14）从定位孔（18）中缩回，当定位销子（14）收缩至工艺孔内，定位销内端（21）被工艺孔底部的压力传感器探测后，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制伺服电机Ⅲ（24）停止工作；当所有的定位单元（20）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

2）、中控系统通过PLC控制器控制举升机构（11）中所有电控千斤顶（22）工作，使备用甲板（15）在升降舱内慢慢降低，当降低到原来的位置，光电感应器（13）工作，信号传回中控系统，中控系统通过PLC控制器控制所有电控千斤顶（22）停止工作；中控系统进入下一个工作程序；

3）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中锁紧单元（6）的伺服电机Ⅱ（41）使转动轮（40）转动，转动轮（40）带动连杆（34）向下移动，连杆（34）带动锁紧销套（37）开始沿移动甲板（17）下面的锁紧孔（5）向下移动，当锁紧销套顶部（35）向下移动至固定套（33）内，固定套（33）内设置的位置感应器（38）工作，信号传回中控系统，中控系统控制伺服电机Ⅱ（41）停止工作；当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

4）、接着中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中移动单元（9）的伺服电机Ⅰ（42）转动，经过减速箱（43）控制齿轮Ⅰ（44）和齿条Ⅰ（10）啮合，齿条Ⅰ（10）带动移动甲板（17）向船体甲板（19）缓慢移动；

同时，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中减阻机构（8）的电磁悬浮单元的线圈（32）、导向磁铁（27）接通电源产生磁通力，箱体（28）在导板（30）、支撑板（31）与磁通力作用下产生磁悬效果，从而使箱体（28）带动移动甲板（17）向船体甲板（19）移动时减少阻力，此时，移动甲板（17）通过两边“C”字形卷边（3）与船舷匹配安装的滑轨，向船体甲板（19）移动靠近，当移动甲板（17）与船体甲板（19）接触后，信号传回中控系统，中控系统进入下一个工作程序；

5）、移动甲板（17）与船体甲板（19）匹配配合，中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中锁紧单元（6）工作，伺服电机Ⅱ（41）转动带动转动轮（40）转动，转动轮（40）带动连杆（34）向上移动，从而推动锁紧销套（37）从固定套（33）开始向上移动，锁紧销套（37）外圆与移动甲板（17）下面的锁紧孔（5）配合，锁紧销套顶部（35）抵住锁紧孔（5）底部弹簧（7）设有的压力传感器后，信号传回中控系统的PLC控制器，中控系统的PLC控制器控制伺服电机Ⅱ（41）停止工作；当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统；

6）、中控系统通过PLC控制器控制移动甲板（17）下移动机构（4）中减阻机构（8）的电磁悬浮单元的线圈（32）、导向磁铁（27）处于电源断开状态，移动甲板（17）与船体甲板（19）匹配，船只在正常长度的甲板状态下工作，中控系统停止工作程序；

7）、当所有的锁紧单元（6）工作完成后，信号传回中控系统，中控系统中止工作；移动甲板（17）恢复正常状态完成。

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