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CN120097216A - 一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及升沉补偿方法 - Google Patents

一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及升沉补偿方法 Download PDF

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CN120097216A
CN120097216A CN202311634991.4A CN202311634991A CN120097216A CN 120097216 A CN120097216 A CN 120097216A CN 202311634991 A CN202311634991 A CN 202311634991A CN 120097216 A CN120097216 A CN 120097216A
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CN
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heave compensation
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moving block
unit
heave
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沈星星
张竹
程伟
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Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开升沉补偿工装、升沉补偿系统及控制方法,升沉补偿工装包括:主体部;移动块,滑动安装于主体部;驱动机构,用于驱动移动块沿主体部的轴向滑动;第一传感器,设置于移动块,用于检测移动块的升沉状态;主体部设置有第一吊装部,移动块设置有第二吊装部,驱动机构、第一传感器均和控制器电连接,控制器用于控制驱动机构动作,以使移动块具有预设升沉位移。本发明升沉补偿工装应用于漂浮式风电机组海上安装和运维时,连接在自升式平台安装船吊钩和待安装机组部件之间,控制器可以控制移动块对待安装机组部件进行升沉补偿,使待安装机组部件与已安装机组部件保持相对静止,吊机的提升力保持不变,解决“静对动”问题。

Description

一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及升沉补偿方法
技术领域
本发明涉及海上风电技术领域,具体涉及一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及升沉补偿方法。
背景技术
目前漂浮式风电机组的施工工艺主要是在码头通过吊机将风机拼装到漂浮式基础上,然后通过湿拖的方式将整体运输到机位点,由于平价大容量机组的重量和高度非常高,市场上目前还未有更大更合适的吊机在码头能够进行大容量机组的拼装工作,即使吊机资源存在,码头的承载能力也很有限,能够满足如此大承载力的码头少之又少;再者,在码头安装好漂浮式风机后,还需要长距离拖运漂浮式基础和风机从码头至海上机位点,如果在拖运过程中遇到强对流天气或者台风,运输风险非常大,后果将不堪设想;同时,现有的漂浮式风电机组大部件更换方案是将整个浮体和风机拖航至码头进行大部件更换,这使得漂浮式风电机组的维护成本非常高。
可以预想,未来大容量漂浮式风电机组在海上机位点进行安装和运维将会是主流方式,但海上机位点安装和运维,在使用自升式平台下会面临一种静对动的安装工况,如吊机吊着待安装机组部件与已安装于漂浮式基础的机组部件互相对接后,此时还未穿螺栓,由于漂浮式基础的晃动,会导致吊机的提升力一直在变化,机组部件之间的对接面时而有间隙、时而无间隙,这会给人员安装和紧固螺栓带来困难,严重时会出现机组部件倾覆、安装船吊臂倾覆、机组部件法兰损坏等风险。
因此,如何提供一种升沉补偿工装,能够安全地实现漂浮式风电机组在海上机位点的安装和运维为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及控制方法,能够安全地实现漂浮式风电机组在海上机位点进行安装和运维。
为解决上述技术问题,本发明提供一种升沉补偿工装,包括;
主体部;
移动块,滑动安装于所述主体部;
驱动机构,用于驱动所述移动块沿所述主体部的轴向滑动;
第一传感器,设置于所述移动块,用于检测所述移动块的升沉状态;
其中,所述主体部设置有第一吊装部,所述移动块设置有第二吊装部,所述驱动机构、所述第一传感器均和所述控制器电连接,所述控制器用于控制所述驱动机构动作,以使所述移动块具有预设升沉位移。
可选地,所述升沉补偿工装还包括调节机构,所述调节机构连接在所述移动块和所述第二吊装部之间,所述调节机构能够驱使所述第二吊装部沿第一方向和第二方向移动,所述第一方向、所述第二方向和所述主体部的轴向两两相互垂直。
可选地,所述升沉补偿工装还包括旋转机构,所述旋转机构连接在所述主体部和所述第一吊装部之间,所述旋转机构能够驱使所述主体部相对所述第一吊装部转动。
可选地,所述升沉补偿工装还包括自稳定机构,所述自稳定机构用于连接所述主体部和提升装置的吊臂,并调节所述主体部和所述吊臂之间的张紧力,以使所述升沉补偿工装的姿态稳定。
可选地,所述升沉补偿工装还包括自稳定机构,所述自稳定机构包括伸缩单元、连接绳索和拉力传感器,所述伸缩单元设置于所述主体部,所述伸缩单元和所述连接绳索相互连接,所述连接绳索远离所述伸缩单元的一端用于连接所述吊臂,所述伸缩单元的伸缩方向和所述主体部的轴向具有夹角,所述拉力传感器设置于所述连接绳索,所述伸缩单元、所述拉力传感器均和所述控制器电连接,所述控制器用于控制所述伸缩单元伸缩,以使所述连接绳索的张力恒定。
本发明还提供一种升沉补偿系统,包括前述升沉补偿工装,其中,
所述升沉补偿工装的第一吊装部连接提升装置,第二吊装部连接待安装机组部件;
还包括第二传感器,所述第二传感器用于检测已安装机组部件的升沉状态,所述第二传感器和控制器电连接。
本发明升沉补偿系统包括前述升沉补偿工装,因此具有与前述升沉补偿工装相同的技术效果,在此不再赘述。
本发明还提供一种升沉补偿方法,基于前述升沉补偿系统,包括如下步骤:
检测已安装机组部件的升沉状态,并控制移动块进行升沉补偿,以使所述已安装机组部件和所述移动块具有相同的升沉位移。
本发明升沉补偿方法基于前述升沉补偿系统,因此具有与前述升沉补偿系统相同的技术效果,在此不再赘述。
可选地,在吊装待安装机组部件之前,所述升沉补偿方法还包括如下步骤:
控制调节机构动作,并驱使第二吊装部的吊装位置沿第一方向和第二方向移动,使得所述第二吊装部的吊装位置和待安装机组部件的吊具上的吊点位置相对应。
可选地,还包括如下步骤:
控制旋转机构动作,并驱使主体部相对第一吊装部转动,使得待安装机组部件的法兰基准线能够与所述已安装机组部件的法兰基准线相互对齐。
可选地,还包括如下步骤:
检测所述连接绳索的张力,当所述连接绳索的张力偏离预设张力时,控制所述伸缩单元伸缩,当所述连接绳索的张力回到预设张力时,所控制所述伸缩单元停止动作。
本发明升沉补偿工装可应用于漂浮式风电机组海上安装和运维,具体用于将待安装机组部件和已安装于漂浮式基础的机组部件进行对接安装,或者进行机组部件的更换,为解决因漂浮式基础晃动,待安装机组部件和已安装机组部件对接时遇到的“静对动”对接难题。
附图说明
图1为本发明所提供升沉补偿工装一种具体实施例的结构示意图;
图2为图1升沉补偿工装第二种角度的结构示意图;
图3为图1升沉补偿工装第三种角度的结构示意图;
图4为图1升沉补偿工装第四种角度的结构示意图;
图5为图1升沉补偿工装第五种角度的结构示意图;
图6为图1升沉补偿工装第六种角度的结构示意图;
图7为图1升沉补偿工装的工作状态图;
其中,图1-图7中的附图标记说明如下:
1-升沉补偿工装;100-主体部;1001-底座;1002-竖梁;100a-导轨;101-移动块;101a-卡接凸起;102-第一吊装部;1021-吊梁;1022-吊装座;103-第二吊装部;1031-吊座;1031a-滑块;1031b-第二耳板;1031c-吊环;104-第一传感器;105-控制器;106-吊带;107-第一驱动部;1071-第一驱动单元;1071a-连接板;1072-齿轮;1073-齿条;108-第二驱动部;1081-第一连接臂;1082-第二连接臂;108a-长臂部;108b-连接臂部;1083-铰接轴;1084-第二驱动单元;109-蓄能器;110-连接组件;1101-第一耳板;111-调节机构;1111-第三驱动单元;1112-第一丝杆;1113-第一丝母;1114-调节臂;1114a-第一调节臂;1114b-第二调节臂;1115-第四驱动单元;112-第三耳板;113-旋转机构;1131-连接轴承;1131a-啮合齿部;1132-驱动齿部;1133-动力部件;1134-第一圆锥齿轮;1135-第二圆锥齿轮;114-安装板;115-第四耳板;116-第五耳板;117-自稳定机构;1171-伸缩单元;1171a-X形伸缩架;1171b-第六驱动单元;1171c-第二丝杆;1171d-第二丝母;1172-连接绳索;1173-拉力传感器;118-第六耳板;119-连接块;120-供电单元;a-第一连接槽;b-第二连接槽;c-卡接槽;d-导向槽;
2-待安装机组部件;
3-漂浮式基础;
4-已安装机组部件;
5-自升式平台安装船;511-吊钩;512-吊臂;
6-第二传感器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本文中所述“多个”通常为两个以上;且当采用“多个”表示某几个部件的数量时,并不表示这些部件在数量上的相互关系。
请参考图1-图7,图1为本发明所提供升沉补偿工装一种具体实施例的结构示意图;图2为图1升沉补偿工装第二种角度的结构示意图;图3为图1升沉补偿工装第三种角度的结构示意图;图4为图1升沉补偿工装第四种角度的结构示意图;图5为图1升沉补偿工装第五种角度的结构示意图;图6为图1升沉补偿工装第六种角度的结构示意图;图7为图1升沉补偿工装的工作状态图。
本发明提供一种升沉补偿工装1,包括:
主体部100;
移动块101,滑动安装于主体部100;
驱动机构,用于驱动移动块101沿主体部100的轴向滑动;
第一传感器104,设置于移动块101,用于检测移动块101的升沉位移;
其中:
主体部100设置有第一吊装部102,移动块101设置有第二吊装部103,驱动机构、第一传感器104均和控制器105电连接,控制器105用于控制驱动机构动作,以使移动块101具有预设升沉位移。
本发明升沉补偿工装1可应用于漂浮式风电机组海上安装和运维,具体用于将待安装机组部件2和安装于漂浮式基础3的已安装机组部件4进行对接安装,或者进行机组部件的更换,为解决因漂浮式基础3晃动,待安装机组部件2和已安装机组部件4对接或拆装时遇到的“静对动”问题,本发明提出一种升沉补偿工装1,升沉补偿工装1连接在自升式平台安装船5上吊机的吊钩51和待安装机组部件2之间,具体地:
吊钩51通过吊带106和第一吊装部102连接,待安装机组部件3通过吊带106和第二吊装部103连接,控制器105是整个升沉补偿工装1的控制核心,控制器105可根据漂浮式基础3的升沉状态计算出移动块101需要补偿的升沉位移,并控制驱动机构启动,驱动机构能够驱动移动块101沿主体部100的轴向滑动,以进行升沉补偿;同时,设置于移动块101的第一传感器104可以实时测量移动块101的升沉位移值,并将检测结果传递至控制器105,控制器105可以将第一传感器104检测到的移动块101的升沉位移与漂浮式基础3的升沉位移进行比对,直至两个位移值相等,即移动块101的预设升沉位移与漂浮式基础3的升沉位移相等,此时,控制器105控制驱动机构停止运动,根据漂浮式基础3的晃动幅度和频率,本发明升沉补偿工装1会周而复始地通过移动块101对待安装机组部件2进行升沉补偿,始终使待安装机组部件2与已安装机组部件4保持相对静止,如此,吊机的提升力可以始终保持不变,人员松弛或紧固机组部件连接螺栓会更有效更安全,且吊装期间也不会发生机组部件倾覆、吊机的吊臂52倾覆、机组部件法兰损坏等事件。
由此可见,本发明升沉补偿工装1可以解决因漂浮式基础3晃动,待安装机组部件2和已安装机组部件4对接或拆装时遇到的“静对动”难题,安全地实现大容量漂浮式风电机组在海上机位点的安装和运维,保证大容量漂浮式风电机组海上施工工艺的可行性;同时,采用升沉补偿工装1在海上机位安装漂浮式风电机组的工艺方案,无需在码头选用大型号大吨位的码头吊机,也无需占用码头资源对码头承载力进行改造,可以大大减少大容量漂浮式风电机组的施工成本,同时,海上安装漂浮式风电机组,无需对漂浮式基础4和风机进行整体拖航,大大减少了拖航成本以及拖航过程中的不确定风险,比如台风干扰,降低运输风险;此外,采用该升沉补偿工装1,还能兼顾到后期漂浮式风电机组的大部件更换,保证未来深远海大容量漂浮式风电机组在海上运维的可行性,无需采用现有的将整体拖航至码头进行大部件更换,大大降低漂浮式风电机组的维护成本。
其中,由图1可以看出,本实施例中,控制器105布置在主体部100的上端。实际应用中,控制器105的布置位置并不影响其功能的实现,因此,控制器105的布置位置不做限制,控制器105的控制原理为本领域技术人员熟知的现有技术,在此不再赘述。
可以理解,本发明升沉补偿工装1不仅可以应用于漂浮式风电机组海上安装和运维,对于其他需要进行升沉补偿的、“静对动”的工况同样适用,实际应用中,移动块101与“静态单元”连接,控制器105可以获取“动态单元”的升沉状态,并通过移动块101进行升沉补偿,保证移动块101的预设升沉位移和“动态单元”的升沉位移相同,进而保证“静态单元”和“动态单元”始终保持相对静止。
本发明中,第一传感器104为位移传感器,可以直接对移动块101的升沉位移进行检测。实际中,第一传感器104也可以为加速度传感器,第一传感器104用于检测移动块101的升沉加速度,并将检测到的移动块101的升沉加速度传递至控制器105,控制器105经过二次积分系列计算后得到移动块101的升沉位移。可见,第一传感器104实际用于检测移动块101的升沉状态。
如前所述,本发明升沉补偿工装1应用于漂浮式风电机组海上安装和运维时,控制器105能够获得漂浮式基础3的升沉状态,具体地,如图7所示,可以在漂浮式基础3或安装于漂浮式基础3的已安装机组部件4上设置第二传感器6,第二传感器6和控制器105电连接,第二传感器6可以为加速度传感器或位移传感器,其中:
当第二传感器6为加速度传感器时,第二传感器6用于检测漂浮式基础3的升沉加速度,并将检测到的升沉加速度传递至控制器105,控制器105经过二次积分系列计算后得到漂浮式基础3的升沉位移;
当第二传感器6为位移传感器时,第二传感器6可直接检测漂浮式基础3的升沉位移,并将检测到的升沉位移传递至控制器105。
如前所述,本发明升沉补偿工装1包括驱动机构,用于驱动移动块101沿主体部100的轴向滑动,在本实施例中,驱动机构包括第一驱动部107,具体地:
第一驱动部107包括齿轮齿条传动单元和第一驱动单元1071,齿轮齿条传动单元包括相互啮合的齿轮1072和齿条1073,齿条1073设置于主体部100,齿条1073沿主体部100的轴向延伸,第一驱动单元1071可以为驱动电机,驱动电机设置于移动块101,驱动电机的输出轴和齿轮1072一一对应连接,用于驱动齿轮1072转动,控制器105与驱动电机电连接。
如此,当需要控制移动块101进行升沉运动时,控制器105可以控制驱动电机启动,驱动电机的输出轴转动,并带动齿轮1072同步转动,在齿轮1072和齿条1073的啮合作用下,齿轮1072同时能够沿齿条1073的延伸方向移动,进而实现移动块101沿主体部100的轴向滑动。
由图1可以看出,本实施例中,第一驱动部107的数量为两个,两个第一驱动部107设置于主体部100的左右两侧。如此,两个第一驱动部107可以同时启动,移动块101的左右两侧均受到同等的驱动力,保证移动块101能够稳定地沿主体部100的轴向滑动;同时两个第一驱动部107具备冗余设计特点,可靠性更高。
实际应用中,第一驱动部107的数量不做限制,如第一驱动部107的数量可以为至少一个。
由图1可以看出,本实施例中,齿条1073在宽度方向的两侧均设置有齿部,齿轮1072的数量为四个,两个齿轮1072为一组分布在齿条1073的宽度方向的两侧,并和齿条1073对应侧部的齿部相啮合,每一组第一驱动部107具有四个第一驱动单元1071,第一驱动单元1071的输出轴和齿轮1072一一对应连接。
如此,四个第一驱动单元1071可以同时动作,驱使四个齿轮1072同步沿齿条1073的轴向滑动,以提供更大的驱动力,实现移动块101沿主体部100的轴向滑动;同时,四个第一驱动单元1071具备冗余设计特点,可靠性更高。
实际应用中,每一组第一驱动部107中第一驱动单元1071和齿轮1072的数量不做限制,每一组第一驱动部107中第一驱动单元1071和齿轮1072的数量均可以为至少一个,二者的数量一一对应即可。
此外,本实施例中,齿条1073的数量为一个,齿条1073在宽度方向的两侧均设置有齿部,两个齿轮1072为一组分布在齿条1073的宽度方向的两侧。实际中,四个齿轮1072设置于齿条1073的同侧,四个齿轮1072沿齿条1073的轴向顺次分布也是可行的。当然,本实施的设置方式能够更加充分地利用齿条1073两侧的空间,减小主体部100和齿条1073的轴向尺寸,进而减小升沉补偿工装1的整体体积,为更加优选的技术方案。
此外,实际中,齿条1073的数量可以为一个,也可以为多个,如齿条1073的数量为两个,两个齿条1073并列设置,每一个齿条1073和两个齿轮1072对应啮合。
如前所述,齿条1073设置于主体部100。实际中,齿条1073和主体部100的连接方式不做限制,如齿条1073可以焊接固定于主体部100。
如前所述,第一驱动单元1071设置于移动块101,具体到本实施例中,如图5所示,第一驱动单元1071具有环形的连接板1071a,第一驱动单元1071位于移动块101的外部,连接板1071a和移动块101的对应外侧壁通过连接件,如螺栓等固定连接,第一驱动单元1071的输出轴穿过移动块101的对应侧壁,并和齿轮1072连接。同时,为了提高输出轴的转动顺畅性,可以在移动块101的对应侧壁内部安装转动轴承,输出轴穿过转动轴承与齿轮1072连接。
实际中,连接板1071a和移动块101的对应外侧壁的连接方式不做限制,如连接板1071a和移动块101的对应外侧壁焊接固定也是可行的。
可以理解,移动块101的对应侧壁必然设置有过孔,用于安装转动轴承,及用于第一驱动单元1071的输出轴穿过。实际应用中,过孔的内径可大于第一驱动单元1071的输出轴的直径,使得第一驱动单元1071的输出轴自过孔内部穿过时和过孔的内壁之间具有间隙,防止过孔和第一驱动单元1071的输出轴之间产生摩擦阻碍输出轴的正常转动,此时不设置转动轴承也是可行的。
如前所述,第一驱动单元1071的输出轴和齿轮1072一一对应连接,具体连接方式不做限制,如第一驱动单元1071的输出轴和齿轮1072可以焊接、螺接或通过楔键连接等。
本实施例中,齿条1073设置于主体部100,第一驱动单元1071设置于移动块101,实际应用中,齿条1073设置于移动块101,第一驱动单元1071设置在主体部100内部,第一驱动单元1071的输出轴由内向外穿过与齿轮1072连接也是可行的。当然,主体部100具有更大的轴向空间用于安装齿条1073,第一驱动单元1071安装于移动块101更加方便,因此,本实施例的设置方式为更加优选的技术方案。
实际应用中,第一驱动部107并不局限于上述齿轮齿条传动单元和第一驱动单元1071的组合形式,如第一驱动部107还可以包括丝杆丝母传动单元和第一驱动单元1071,丝杆丝母传动单元包括丝杆,以及套装丝杆的丝母,丝杆和丝母螺纹连接,丝杆可转动地安装于主体部100,丝杆的延伸方向为主体部100的轴向,丝母设置于移动块101,第一驱动单元1071可以为驱动电机,驱动电机的输出轴与丝杆连接,驱动电机的输出轴能够带动丝杆转动,在丝杆和丝母的螺纹配合作用下,丝母沿丝杆的延伸方向移动,进而实现移动块101沿主体部100的轴向滑动。
进一步地,在本实施例中,驱动机构还包括第二驱动部108,具体地:
如图5所示,第二驱动部108包括第一连接臂1081和第二连接臂1082,第一连接臂1081和第二连接臂1082通过铰接轴1083铰接,第一连接臂1081的自由端和主体部100铰接,第二连接臂1082的自由端和移动块101铰接,第二驱动部108还包括第二驱动单元1084,第二驱动单元1084铰接于主体部100,第二驱动单元1084的输出轴和铰接轴1083铰接,第二驱动单元1084的输出轴能够伸出或收回,并带动第一连接臂1081和第二连接臂1082绕铰接轴1083转动,以调节第一连接臂1081和第二连接臂1082的夹角大小,第二驱动单元1084和控制器105电连接。
如此,当需要控制移动块101进行升沉运动时,控制器105可以控制第二驱动单元1084的输出轴伸出或收回,其中,当第二驱动单元1084的输出轴逐渐伸出时,第一连接臂1081和第二连接臂1082绕铰接轴1083转动并相互靠近,第一连接臂1081和第二连接臂1082的夹角逐渐减小,移动块101沿主体部100的轴向向下移动;当第二驱动单元1084的输出轴逐渐收回时,第一连接臂1081和第二连接臂1082绕铰接轴1083转动并相互远离,第一连接臂1081和第二连接臂1082的夹角逐渐增大,移动块101沿主体部100的轴向向上移动。
本实施例中,第二驱动单元1084为液压缸,还包括蓄能器109,如图6所示,蓄能器109设置在主体部100的内部,用于为液压缸提供动力源。实际应用中,第二驱动单元1084还可以为气缸、电缸等。
由图6可以看出,本实施例中,第二驱动部108的数量为两个,两个第二驱动部108设置于主体部100的左右两侧。如此,两个第二驱动部108可以同时启动,移动块101的左右两侧均受到同等的驱动力,保证移动块101能够稳定地沿主体部100的轴向滑动;同时两个第二驱动部108具备冗余设计特点,可靠性更高。
实际应用中,第二驱动部108的数量不做限制,如第二驱动部108的数量可以为至少一个。
由图1可以看出,本实施例中,主体部100和移动块101的左右两侧壁均设置有两个第一连接槽a,第一连接臂1081和第二连接臂1082的结构相同,均包括两个长臂部108a,两个长臂部108a的自由端通过销轴铰接于对应的第一连接槽a内部,两个长臂部108a之间的宽度沿远离主体部100/移动块101的一端渐缩,两个长臂部108a之间通过多个连接臂部108b连接于一体,两个长臂部108a远离主体部100/移动块101的一端可转动地连接于铰接轴1083,实现第一连接臂1081和第二连接臂1082的铰接。
由此可见,本实施例中,第一连接臂1081通过两个连接点和主体部100连接,第二连接臂1082通过两个连接点和移动块101连接,连接稳定性更高。
实际应用中,第一连接臂1081和第二连接臂1082的具体结构不做限制,只要二者相互铰接,能够实现主体部100和移动块101的连接即可,如在结构强度满足要求的前提下,第一连接臂1081和第二连接臂1082还可以为长条杆状结构。
如图1所示,在本实施例中,移动块101的左右两侧壁设置有两组连接组件110,连接组件110具体包括两个相对设置的第一耳板1101,两个第一耳板1101之间形成第一连接槽a。当然,实际应用中,连接组件110的结构不做限制,如连接组件110包括一个连接板也是可行的,长臂部108a的自由端通过销轴和连接板铰接。
如图1所示,在本实施例中,主体部100还加工有第二连接槽b,第二连接槽b位于第一连接槽a的上方,第二驱动单元1084的连接端通过销轴铰接在第二连接槽b内部。
实际应用中,第二驱动单元1084和主体部100的连接方式也不做限制,如主体部100也可以设置连接板,第二驱动单元1084通过销轴和连接板铰接。
此外,本实施例中,主体部100具体包括底座1001和竖梁1002,底座1001焊接固定在竖梁1002的下端,底座1001的宽度大于竖梁1002的宽度,第二驱动单元1084和第一连接臂1081均铰接于底座1001。实际应用中,底座1001和竖梁1002一体成型也是可行的。
由前述可知,本发明升沉补偿工装1同时设置第一驱动部107和第二驱动部108用于实现移动块101沿主体部100的轴向滑动,实际应用中,升沉补偿工装1还可以仅设置第一驱动部107,或者仅设置第二驱动部108。当然,本实施例中,驱动机构同时包括第一驱动部107和第二驱动部108,首先,升沉补偿功能为双驱动补偿机构,具备冗余设计特点,可靠性高;同时,两个驱动部能够提供更大范围的驱动力,当升沉补偿工装1连接更大重量的机组部件时,两个驱动部可以同时启动,以提供更大的驱动力,使移动块101移动进行升沉补偿;当升沉补偿工装1连接更小重量的机组部件时,两个驱动部可以择一启动,使移动块101移动进行升沉补偿,降低能耗,可见本发明升沉补偿工装1具有更大的适用范围。
请继续参考图1,如前所述,移动块101滑动安装于主体部100,具体到本实施例中,主体部100的前后两侧壁均设置有导轨100a,导轨100a沿主体部100的轴向延伸,导轨100a在宽度方向的两侧设置有卡接槽c,卡接槽c沿主体部100的轴向延伸,移动块101的对应侧壁内侧设置有两个卡接凸起101a,卡接凸起101a大致呈L形,卡接凸起101a的自由端滑动安装在对应的卡接槽c内部。
如此,卡接凸起101a能够沿卡接槽c的延伸方向滑动,并且卡接凸起101a和卡接槽c沿第一方向和第二方向相互限位,第一方向、第二方向和主体部100的轴向两两相互垂直,以图1的视角为例,第一方向和第二方向中一者为前后方向,另一者为左右方向。
如此,卡接槽c和卡接凸起101a的配合作用可以起到对移动块101的导向作用,使得移动块101只能够沿卡接槽c的延伸方向滑动;同时,卡接槽c和卡接凸起101a沿第一方向和第二方向相互限位,第一方向、第二方向和主体部100的轴向两两相互垂直,也即在与主体部100的轴向垂直的平面内,卡接槽c和卡接凸起101a相互限位,保证移动块101除主体部100的轴向外不产生其他方向的运动,保证移动块101的位置精度。
本实施例中,主体部100的前后两侧壁均设置有导轨100a,移动块101的前后两侧壁内侧均设置有卡接凸起101a。实际应用中,主体部100设置导轨100a的数量不做限制,如导轨100a的数量可以为至少一个,当导轨100a的数量为一个时,导轨100a可以设置于主体部100的前侧壁或后侧壁,当然,若主体部100的左右两侧壁具有足够的空间,导轨100a设置于主体部100的左侧壁或右侧壁也是可行,移动块101在与导轨100a的对应侧壁设置卡接凸起101a即可。
本实施例中,导轨100a在宽度方向的两侧设置有卡接槽c,移动块101对应设置有两个卡接凸起101a。实际应用中,导轨100a设置卡接槽c的数量和形状均不做限制,如卡接槽c的数量为一个,并设置于导轨100a的中部,卡接槽c大致呈T形,移动块101对应设置一个卡接凸起101a,卡接凸起101a也为相匹配的T形,卡接凸起101a滑动安装在卡接槽c内部。此时,卡接凸起101a和卡接槽c的配合也可以起到对移动块101在第一方向和第二方向的限位作用。
此外,实际应用中,导轨100a设置卡接凸起101a,移动块101的对应侧壁设置卡接槽c也是可行的。
由图1可以看出,本实施例中,主体部100为柱状结构,移动块101为环形结构,移动块101套装在主体部100的外周。实际应用中,移动块101和主体部100的具体结构不做限制,如主体部100为框架结构,移动块101设置在主体部100内部,并可沿主体部100的轴向滑动也是可行的。
可以理解,本发明升沉补偿工装1应用于漂浮式风电机组海上安装和运维时,升沉补偿工装1需要吊装不同的机组部件,如塔筒、机舱、轮毂、叶片或机舱轮毂组合体,不同机组部件的吊点位置不同,若第二吊装部103固定于移动块101,当吊装不同机组部件时,需通过调节吊钩的位置对移动块511的位置进行整体移动,操作不便。
基于此,本发明升沉补偿工装1还包括调节机构111,如图1-图6所示,调节机构111连接在移动块101和第二吊装部103之间,调节机构111能够驱使第二吊装部103沿第一方向和第二方向移动,第一方向、第二方向和主体部100的轴向两两相互垂直。
由于第二吊装部103设置于移动块101,且移动块101能够沿主体部100的轴向移动,因此,第二吊装部103首先沿主体部100的轴向可调;同时,如上调节机构111的设置使得第二吊装部103沿第一方向和第二方向均可调,而第一方向、第二方向和主体部100的轴向两两相互垂直,因此,第二吊装部103的吊装位置实际可调节至任意所需位置,适用于不同机组部件的动态吊装,使得本发明升沉补偿工装1具有很强的通用性。
具体地,如图1和图4所示,调节机构111包括第一丝杆丝母传动单元和第三驱动单元1111,第一丝杆丝母传动单元包括螺纹连接的第一丝杆1112和第一丝母1113,第一丝杆1112沿第一方向延伸,第一丝杆1112可转动地安装于移动块101,第三驱动单元1111的输出轴和第一丝杆1112连接,用于驱动第一丝杆1112转动,
调节机构111还包括调节臂1114和第四驱动单元1115,调节臂1114和第一丝母1113连接于一体,第四驱动单元1115设置于调节臂1114的下侧壁,第四驱动单元1115的输出轴能够沿第二方向伸出或收回,第四驱动单元1115的输出轴和第二吊装部103连接,第三驱动单元1111和第四驱动单元1115均和控制器105电连接。
其中,第三驱动单元1111具体可以为驱动电机,第四驱动单元1115具体可以为气缸、液压缸、电缸等能够产生直线位移的动力机构。
当本发明升沉补偿工装1吊装不同机组部件时,可以通过控制器105控制第三驱动单元1111和第四驱动单元1115动作,具体地:控制器105控制第三驱动单元1111的输出轴转动,第三驱动单元1111的输出轴能够带动第一丝杆1112同步转动,在第一丝杆1112和第一丝母1113的螺纹配合作用下,第一丝母1113能够沿第一丝杆1112的轴向移动,也即第一丝母1113能够沿第一方向移动,由于调节臂1114和第一丝母1113连接于一体,因此,调节臂1114也能够沿第一方向移动,而第二吊装部103通过第四驱动单元1115连接于调节臂1114,进而实现第二吊装部103的吊点位置沿第一方向的调节;第四驱动单元1115的输出轴沿第二方向延伸,控制器105控制第四驱动单元1115的输出轴伸出或收回,实现第二吊装部103的吊点位置沿第二方向的调节,进而实现第二吊装部103的吊点位置在水平方向可调,使得第二吊装部103的吊点位置能够与不同机组部件的吊具上的吊装点相对应,便于第二吊装部103和不同机组部件的吊具连接,适用于不同机组部件的动态吊装,保证本发明升沉补偿工装具有很强的通用性。
由图1-图6可以看出,本实施例中,第二吊装部103具有四个吊座1031,每一个吊座1031具有一个吊点,两吊座1031为一组设置在移动块101的前后两侧壁,调节机构111的数量也为四个,吊座1031一一对应地通过调节机构111连接于移动块101。
如此,第二吊装部103可以通过四个吊点与不同机组部件的吊具连接,当然,实际应用中,吊座1031或吊点的数量不做限制,只要能够保证机组部件的吊装稳定性即可,如吊座1031的数量还可以为三个。
同时,每一个调节机构111可以对一个吊座1031的水平位置进行调节,当不同机组部件的吊具上同一侧两个吊装点的距离不同时,同侧的两个调节机构111中,两个第三驱动单元1111可以反向转动,使得两个调节臂1114相互靠近或相互远离,以对同侧两个吊座1031的距离进行调节,保证吊点和吊装点的位置能够一一对应;当不同机组部件的吊具上不同侧两个吊装点的距离不同时,对应的两个调节机构111中,两个第四驱动单元1115的输出轴可以同时伸出或同时收回,使得不同侧的两个吊座1031相互靠近或相互远离,以对不同侧两个吊座1031的距离进行调节。
实际应用中,同侧的两个调节机构111还可以共用同一第三驱动单元1111和同一第一丝杆1112,具体地,第一丝杆1112的周壁设置外螺纹,并且第一丝杆1112两端外螺纹的旋向相反,两个调节机构111中的第一丝母1113套装在第一丝杆1112的两端,第三驱动单元1111的输出轴和该第一丝杆1112连接。如此,第三驱动单元1111的输出轴能够带动第一丝杆1112同步转动,由于第一丝杆1112两端外螺纹的旋向相反,在第一丝杆1112和两个第一丝母1113的螺纹配合作用下,两个第一丝母1113能够沿相互靠近或相互远离的方向移动,进而调节同侧两个吊座1031之间的距离。
此外,实际应用中,实现调节臂1114沿第一方向的位置切换并不局限于上述第一丝杆丝母传动单元和驱动电机的组合形式,如第三驱动单元111的输出轴可以直接与调节臂1114连接,第三驱动单元111为气缸、液压缸、电缸等能够产生直线位移的动力机构。
请继续参考图1,在本实施例中,调节臂1114包括呈夹角设置的第一调节臂1114a和第二调节臂1114b,第一调节臂1114a沿第二方向延伸,第二调节臂1114b沿远离第一调节臂1114a的方向倾斜向上延伸,调节机构111包括两个第一丝杆丝母传动单元,两个第一丝杆丝母传动单元上下布置,第一调节臂1114a的自由端和位于下端的第一丝杆丝母传动单元中的第一丝母1113连接于一体,第二调节臂1114b的自由端和位于上端的第一丝杆丝母传动单元中的第一丝母1113连接于一体,调节机构111还包括两个第三驱动单元1111,第三驱动单元1111一一对应地和第一丝杆丝母传动单元中的第一丝杆1112连接。
如此,工作时,控制器105可以控制两个第三驱动单元1111同步动作,实现调节臂1114沿第一方向的位置调节,具体冗余设计特点,可靠性强。同时,调节臂1114中,第一调节臂1114a起到主要承载作用,第二调节臂1114b可以起到加强作用,提高调节臂1114的结构强度,提高机组部件的吊装稳定性,进而提高本发明升沉补偿工装1的可靠性。
实际应用中,调节臂1114的具体结构不作限制,如在保证第一调节臂1114a的结构强度的前提下,只设置第一调节臂1114a也是可行的。
进一步地,如图1所示,第一调节臂1114a的下侧壁设置有T形的导向槽d,导向槽d沿第二方向延伸,吊座1031的连接端大致呈T形或I形,吊座1031的连接端滑动安装在导向槽d内部。如此,导向槽d可以起到对吊座1031的导向作用,使得吊座1031只能够在第四驱动单元1115的作用下沿导向槽d的延伸方向滑动,保证吊座1031的位置精度。实际中,第四驱动单元1115也可以设置在导向槽d内部。
其中,如图4和图5所示,吊座1031具体包括位于导向槽内部的滑块1031a,滑块1031a大致呈T形或I形,滑块1031a形成前述连接端,滑块1031a的底壁连接有两个相对设置的第二耳板1031b,吊环1031c通过销轴铰接在两个第二耳板1031b之间,吊环1031c连接有卸扣1031d,卸扣1031d用于通过吊带106与待安装机组部件的吊具连接。
如前所述,第一丝杆1112可转动地安装于移动块101,具体到本实施例中,移动块101的侧壁连接有两个相对设置的第三耳板112,两个第三耳板112沿第一方向布置,两个第三耳板112对应设置有安装孔,安装孔内部安装有轴承,第一丝杆1112通过两端的轴承安装于移动块101,保证第一丝杆1112的转动顺畅性。
可以理解,当本发明升沉补偿工装1用于待安装机组部件2和已安装机组部件4的对接安装时,必须保证机组部件法兰上的基准线能够互相对齐,因此,本发明升沉补偿工装1还包括旋转机构113,如图1所示,旋转机构113连接在主体部100和第一吊装部102之间,旋转机构113能够驱使主体部100和移动块101相对第一吊装部102转动,进而使得连接于移动块101的待安装机组部件2旋转,从而保证待安装机组部件2与已安装机组部件4对接时的基础线对齐、方向准确。
其中,旋转机构113具体包括连接轴承1131,连接轴承1131的外圈下端和主体部100连接,连接轴承1131的外圈上端沿周向设置有啮合齿部1131a,连接轴承1131的内圈和第一吊装部102连接,旋转机构113还包括第五驱动单元和驱动齿部1132,驱动齿部1132和啮合齿部1131a相互啮合,第五驱动单元和驱动齿部1131a传动连接,第五驱动单元用于驱使驱动齿部1132转动,第五驱动单元和控制器105电连接。
如此,工作时,第五驱动单元能够首先驱使驱动齿部1132转动,在驱动齿部1132和啮合齿部1131a的啮合作用下,驱动齿部1132带动连接轴承1131的外圈转动,由于连接轴承1131的外圈下端和主体部100连接,因此,主体部100和移动块101能够随连接轴承1131的外圈同步转动,进而带动待安装机组部件2旋转,保证待安装机组部件2与已安装机组部件4对接时的基础线能够互相对齐。
在本实施例中,驱动齿部1132为蜗杆,第五驱动单元包括动力部件1133,以及相互啮合的第一圆锥齿轮1134和第二圆锥齿轮1135,动力部件1133的输出轴和第一圆锥齿轮1134连接,动力部件1133用于驱动第一圆锥齿轮1134转动,蜗杆和第二圆锥齿轮1135连接。
其中,动力部件1133可以为驱动电机。如此,工作时,驱动电机的输出轴转动能够带动第一圆锥齿轮1134同步转动,在第一圆锥齿轮1134和第二圆锥齿轮1135的啮合作用下,第一圆锥齿轮1134带动第二圆锥齿轮1135同步转动,由于蜗杆和第二圆锥齿轮1135连接,因此,第二圆锥齿轮1135可以带动蜗杆同步转动,进而在蜗杆与连接轴承1131外圈的啮合作用下实现连接轴承1131外圈的转动。
可以看出,在本实施例中,第一圆锥齿轮1134和第二圆锥齿轮1135主要起到传动,以及改变传动方向的作用,使得动力部件1133和蜗杆可以布置在主体部100的相邻两侧。当然,实际应用中,若主体部100的一侧具有充足的安装空间,不设置第一圆锥齿轮1134和第二圆锥齿轮1135也是可行的,动力部件1133的输出轴可以直接与蜗杆连接。
本实施例中,驱动齿部1132采用蜗杆。实际中,驱动齿部1132也可以为驱动齿轮,驱动齿轮和连接轴承1131的外圈采用齿轮啮合传动,动力部件1133的输出轴直接和驱动齿轮连接。如此,动力部件1133的输出轴可以带动驱动齿轮转动,在驱动齿轮和连接轴承1131外圈的啮合作用下实现连接轴承1131外圈的转动。
由图1可见,本实施例中,第一吊装部102的周壁连接有两个安装板114,第五驱动单元和驱动齿部1132的数量均为两个,第五驱动单元和驱动齿部1132一一对应连接,形成一个驱动部,驱动部连接在对应安装板114的下侧壁。
当然,实际应用中,驱动部的数量不做限制,如驱动部的数量可以为至少一个。安装板114主要起到连接驱动部的作用,因此安装板114的数量可以与驱动部的数量保持一致。第一吊装部102和安装板114的连接方式不做限制,如第一吊装部102和安装板114可以采用焊接固定。
如前所述,驱动部连接在对应安装板114的下侧壁,具体地,如图6所示,安装板114的下侧壁连接有两个相对设置的第四耳板115,第四耳板115内部安装有转动轴承,驱动齿部1132通过连接轴承安装于两个第四耳板115,保证驱动齿部1132的转动顺畅;动力部件1133通过其固定座固定在安装板114的下表面,动力部件1133的输出轴的延伸方向与驱动齿部1132的延伸方向相互垂直,安装板114的下侧壁连接有第五耳板116,第五耳板116内部安装有转动轴承,动力部件1133的输出轴自该转动轴承内部穿过,保证动力部件1133的输出轴的转动顺畅。
如前所述,连接轴承1131的外圈下端和主体部100连接,具体连接方式不做限制,如连接轴承1131的外圈下端和主体部100可以焊接固定。
如前所述,连接轴承1131的内圈和第一吊装部102连接,具体连接方式不做限制,如连接轴承1131的内圈和第一吊装部102可以通过螺栓固定、焊接固定等。
请继续参考图1,本实施例中,第一吊装部102具体包括吊梁1021,吊梁1021的顶部连接有吊装座1022,吊装座1022通过吊带106将整个升沉补偿工装1与自升式平台安装船5的吊钩51相连接。
可以理解,实际工作中,升沉补偿工装1在高空中不可避免会受到风载等作用力,为了保证升沉补偿工装1与待安装机组部件2在高空时的姿态稳定,不使升沉补偿工装1以及待安装机组部件2因为风载而发生偏转或晃动,本发明升沉补偿工装1还包括自稳定机构117,如图6所示,自稳定机构117包括伸缩单元1171、连接绳索1172和拉力传感器1173,伸缩单元1171设置于主体部100,伸缩单元1171和连接绳索1172相互连接,连接绳索1172远离伸缩单元1171的一端用于和吊机的吊臂52连接,伸缩单元1171的伸缩方向和主体部100的轴向具有夹角,拉力传感器1173设置于连接绳索1172,伸缩单元1171和控制器105电连接,控制器105用于控制伸缩单元1171伸缩,以使连接绳索1172的张力恒定。
如此,当升沉补偿工装1起吊待安装机组部件2在高空中处于稳定状态时,拉力传感器1173检测到连接绳索1172具有预设张力,当升沉补偿工装1遇到风载发生偏转时,拉力传感器1173的检测值便会出现变化,并将检测结果反馈至控制器105,控制器105会发出动作指令信号给伸缩单元1171,控制伸缩单元1171进行伸缩动作,使得连接绳索1172的张力回到稳定状态时的预设张力,当控制器105接收到拉力传感器1173的检测结果回到预设张力时,控制器105会发出指令信号使伸缩单元1171停止动作,从而保证升沉补偿工装1起吊待安装机组部件2在高空中在高空时始终处于稳定状态。
进一步地,伸缩单元1171具体包括驱动组件和X形伸缩架1171a,驱动组件包括第六驱动单元1171b和第二丝杆丝母传动单元,第二丝杆丝母传动单元包括螺纹连接的第二丝杆1171c和第二丝母1171d,第二丝杆1171c可转动地安装于主体部100,第六驱动单元1171b的输出轴和第二丝杆1171c连接,用于驱动第二丝杆1171c转动,第六驱动单元1171b和控制器105电连接,
X形伸缩架1171a远离连接绳索1172的一端具有两个连接端,其中一个连接端铰接于主体部100,另一个连接端和第二丝母1171d连接。
其中,第六驱动单元1171b可以为驱动电机。工作时,当第六驱动单元1171b接收到控制器105的伸出指令时,第六驱动单元1171b能够带动第二丝杆1171c转动,在第二丝杆1171c和第二丝母1171d的螺纹配合作用下,第二丝母1171d沿第二丝杆1171c的轴向移动,X形伸缩架1171a中两个伸缩臂绕铰接处相互靠近,两个伸缩臂之间的夹角逐渐减小,X形伸缩架1171a逐渐伸长;当第六驱动单元1171b接收到控制器105的收缩指令时,第六驱动单元1171b能够带动第二丝杆1171c反向转动,在第二丝杆1171c和第二丝母1171d的螺纹配合作用下,第二丝母1171d沿第二丝杆1171c的轴向反向移动,X形伸缩架1171a中两个伸缩臂绕铰接处相互远离,两个伸缩臂之间的夹角逐渐增大,X形伸缩架1171a逐渐收缩。
如前所述,第二丝杆1171c可转动地安装于主体部100,具体地,主体部100连接有两个相对设置的第六耳板118,第六耳板118内部安装有内轴承,第二丝杆1171c通过两端内轴承连接于第六耳板118,保证第二丝杆1171c的转动顺畅性。
如前所述,X形伸缩架1171a的其中一个连接端铰接于主体部100,具体到本实施例中,主体部100的侧壁固定有连接块119,具体固定方式不做限制,如连接块119和主体部100可以采用焊接固定,连接块119背向主体部100的端壁连接有两个相对设置的耳板,X形伸缩架1171a的其中一个连接端通过销轴铰接在两个耳板之间。
实际应用中,自稳定机构117的数量不做限制,如自稳定机构117的数量可以为至少一个。本实施例中,升沉补偿工装1设置有两个自稳定机构117,在主体部100和吊机的吊臂52之间提供两个连接点,进一步提高升沉补偿工装1在高空中的姿态稳定性。
本实施例中,伸缩单元1171采用驱动组件和X形伸缩架1171a的形式,实际应用中,伸缩单元1171还可以为气缸/液压缸,气缸/液压缸的推杆直接和连接绳索1172连接。
如前所述,伸缩单元1171的伸缩方向和主体部100的轴向具有夹角。在本实施例中,伸缩单元1171的伸缩方向和主体部100的轴向相互垂直,可以理解,实际中,伸缩单元1171的伸缩方向和主体部100的轴向不垂直也是可行的,只要能够通过伸缩单元1171的伸缩保证连接绳索1172的张力恒定即可。
此外,由图1可以看出,本实施例中,升沉补偿工装1还设置有供电单元120,供电单元120布置在主体部100的上端,用于为整个升沉补偿工装1提供电源。
实际应用中,供电单元100的布置位置不做限制,供电单元100具体可以为柴油发电机等。
本发明还提供一种升沉补偿系统,升沉补偿系统包括前述升沉补偿工装1,其中:
升沉补偿工装1中,第一吊装部102连接提升装置,第二吊装部103连接待安装机组部件2;
还包括第二传感器6,第二传感器6用于检测已安装机组部件4的升沉状态,第二传感器6和控制器105电连接。
本发明升沉补偿系统包括前述升沉补偿工装1,因此具有与前述升沉补偿工装1相同的技术效果,在此不再赘述。
当本发明升沉补偿系统用于自升式平台海上安装和运维漂浮式风电机组时,提升装置为自升式平台安装船5的吊钩51,第二传感器6可以设置于漂浮式基础3。
本发明还提供一种升沉补偿方法,基于前述升沉补偿系统,包括如下步骤:
检测已安装机组部件4的升沉状态,并控制移动块101进行升沉补偿,以使已安装机组部件4和移动块101具有相同的升沉位移。
本发明升沉补偿方法基于前述升沉补偿系统,因此具有与前述升沉补偿系统相同的技术效果,在此不再赘述。
可以理解,该升沉补偿方法不仅适用于机组部件相互对接,也适用于机组部件的更换,保证所吊机组部件和连接于漂浮式基础3的机组部件始终保持相对静止,吊机的提升力始终保持不变,松弛或紧固连接螺栓更有效更安全。
进一步地,如前所述,升沉补偿工装1还包括调节机构111,调节机构111连接在移动块101和第二吊装部103之间,调节机构111能够驱使第二吊装部103的吊装位置沿第一方向和第二方向移动,第一方向、第二方向和主体部100的轴向两两相互垂直,因此,在吊装待安装机组部件2之前,升沉补偿方法还包括如下步骤:
控制调节机构111动作,并驱使第二吊装部103的吊装位置沿第一方向和第二方向移动,使得第二吊装部103的吊装位置和待安装机组部件2的吊具上的吊点位置相对应。
如此,适用于不同机组部件的动态吊装,提高本发明升沉补偿工装、升沉补偿系统的通用性。
进一步地,如前所述,升沉补偿工装1还包括旋转机构113,旋转机构113连接在主体部100和第一吊装部102之间,旋转机构113能够驱使主体部100相对第一吊装部102转动,升沉补偿方法还包括如下步骤:
控制旋转机构113动作,并驱使主体部100相对第一吊装部102转动,使得待安装机组部件2的法兰基准线能够与已安装机组部件3的法兰基准线相互对齐。
进一步地,如前所述,在升沉补偿系统中,升沉补偿工装1还包括自稳定机构117,自稳定机构117包括伸缩单元1171、连接绳索1172和拉力传感器1173,伸缩单元1171设置于主体部100,伸缩单元1171和连接绳索1172相互连接,伸缩单元1171的伸缩方向和主体部100的轴向具有夹角,拉力传感器1173设置于连接绳索1172,伸缩单元1171、拉力传感器1173均和控制器105电连接,控制器105用于控制伸缩单元1171伸缩,以使连接绳索1172的张力恒定,升沉补偿方法还包括如下步骤:
检测连接绳索1172的张力,当连接绳索1172的张力偏离预设张力时,控制伸缩单元1171伸缩,当连接绳索1172的张力回到预设张力时,控制伸缩单元1171停止动作。
其中,预设张力为升沉补偿工装1起吊机组部件在高空中处于稳定状态时连接绳索1172的张力。
如上设置,通过伸缩单元1171调节连接绳索1172始终具有预设张力,能够保证升沉补偿工装1起吊机组部件在高空时始终处于稳定状态。
以上对本发明所提供的一种升沉补偿工装、升沉补偿系统及升沉补偿方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种升沉补偿工装,其特征在于,包括:
主体部;
移动块,滑动安装于所述主体部;
驱动机构,用于驱动所述移动块沿所述主体部的轴向滑动;
第一传感器,设置于所述移动块,用于检测所述移动块的升沉状态;
其中,所述主体部设置有第一吊装部,所述移动块设置有第二吊装部,所述驱动机构、所述第一传感器均和所述控制器电连接,所述控制器用于控制所述驱动机构动作,以使所述移动块具有预设升沉位移。
2.根据权利要求1所述升沉补偿工装,其特征在于,所述升沉补偿工装还包括调节机构,所述调节机构连接在所述移动块和所述第二吊装部之间,所述调节机构能够驱使所述第二吊装部沿第一方向和第二方向移动,所述第一方向、所述第二方向和所述主体部的轴向两两相互垂直。
3.根据权利要求1或2所述升沉补偿工装,其特征在于,所述升沉补偿工装还包括旋转机构,所述旋转机构连接在所述主体部和所述第一吊装部之间,所述旋转机构能够驱使所述主体部相对所述第一吊装部转动。
4.根据权利要求1或2所述升沉补偿工装,其特征在于,所述升沉补偿工装还包括自稳定机构,所述自稳定机构用于连接所述主体部和提升装置的吊臂,并调节所述主体部和所述吊臂之间的张紧力,以使所述升沉补偿工装的姿态稳定。
5.根据权利要求4所述的升沉补偿工装,其特征在于,所述自稳定机构包括伸缩单元、连接绳索和拉力传感器,所述伸缩单元设置于所述主体部,所述伸缩单元和所述连接绳索相互连接,所述连接绳索远离所述伸缩单元的一端用于连接所述吊臂,所述伸缩单元的伸缩方向和所述主体部的轴向具有夹角,所述拉力传感器设置于所述连接绳索,所述伸缩单元、所述拉力传感器均和所述控制器电连接,所述控制器用于控制所述伸缩单元伸缩,以使所述连接绳索的张力恒定。
6.一种升沉补偿系统,其特征在于,包括权利要求1-5任一项所述升沉补偿工装,
其中,所述升沉补偿工装的第一吊装部连接提升装置,第二吊装部连接待安装机组部件;
还包括第二传感器,所述第二传感器用于检测已安装机组部件的升沉状态,所述第二传感器和控制器电连接。
7.一种升沉补偿方法,基于权利要求6所述升沉补偿系统,其特征在于,包括如下步骤:
检测已安装机组部件的升沉状态,并控制移动块进行升沉补偿,以使所述已安装机组部件和所述移动块具有相同的升沉位移。
8.根据权利要求7所述升沉补偿方法,其特征在于,在吊装待安装机组部件之前,所述升沉补偿方法还包括如下步骤:
控制调节机构动作,并驱使第二吊装部沿第一方向和第二方向移动,使得所述第二吊装部的吊装位置和待安装机组部件的吊具上的吊点位置相对应。
9.根据权利要求7所述升沉补偿方法,其特征在于,还包括如下步骤:
控制旋转机构动作,并驱使主体部相对第一吊装部转动,使得待安装机组部件的法兰基准线能够与所述已安装机组部件的法兰基准线相互对齐。
10.根据权利要求7所述升沉补偿方法,其特征在于,还包括如下步骤:
检测连接绳索的张力,当所述连接绳索的张力偏离预设张力时,控制所述伸缩单元伸缩,当所述连接绳索的张力回到预设张力时,控制所述伸缩单元停止动作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2986498B1 (fr) * 2012-02-03 2014-02-14 Thales Sa Ensemble de reception d'un engin navigant et systeme de recuperation et de deploiement a la mer d'un tel engin
US20150129529A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-14 Lee David Screaton Marine lifting apparatus
SG10201913239YA (en) * 2016-05-27 2020-02-27 Safelink As Transportable inline heave compensator
CN110719886B (zh) * 2017-04-24 2022-02-08 伊特里克公司 用于在海上船上使用的运动补偿起重机
CN109292647B (zh) * 2018-11-16 2020-12-08 山东大学 一种主动式刚柔混合波浪运动补偿装置及其控制方法
CN116902830A (zh) * 2023-05-06 2023-10-20 大连海事大学 基于齿轮齿条机构的主被动式船载起重机升沉补偿装置
CN116495609B (zh) * 2023-06-27 2023-09-12 金硕研究设计院(河南)有限公司 一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具

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