一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶的制作方法
【专利摘要】本实用新型是有关于一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶，该设备包括支撑底座、水平补偿机构、顶平台和悬臂通道，其中：顶平台通过水平补偿机构安装在支撑底座上方；悬臂通道下端与顶平台连接。该船舶的船首安装有上述的辅助登靠设备。本实用新型是一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶，可对波浪做主动补偿，减轻船舶的晃动和起伏，降低维护人员攀爬风机过程的危险，从而克服现有的海上风电场维护船舶的不足。
【专利说明】一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶。
【背景技术】
[0002]目前国内海上风力发电正处于起步阶段，包括机组在内的各种设备和运维设备都处于经验积累过程。作为海上风电开发风险最大的环节之一的运行维护更是处于摸索阶段，运维设备和方法都比较粗犷，存在很多安全隐患和技术问题。
[0003]对于海上风力发电机组运维船舶的辅助登靠系统，国外近2年已经有公司开发出3-4款产品，而国内尚无此类功能的产品。但是国外此类产品价格昂贵，且由于需求量太少，使得针对此类设备的售后服务诸多不便。
[0004]目前国内海上风力发电机组在日常维护时，一般采用非专门定制的船舶，如木船或者普通的单体铁壳渔船，都是通过船头顶靠或者侧靠风力发电机的靠船桩，运维人员直接攀爬登上风机，此方法存在着极大的安全隐患，特别是在风浪较大的天气下，船舶随着波浪起伏，维护人员踩在船舶攀爬过程中，很容易发生意外而受到伤害。在波浪较大的情况下，维护工程师即使坐船到达了风机，也经常因为船舶无法靠近风机或者攀爬太危险而返航，既浪费了维护成本，也降低了机组可利用率。
[0005]由此可见，如何能创设一种可对波浪作用进行补偿，减轻船舶的晃动和起伏，降低维护人员攀爬风机过程的危险的新型结构的船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶，亦成为当前业界极需改进的目标。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种船舶的辅助登靠设备及应用该设备的船舶，使其对波浪做主动补偿，减轻船舶的晃动和起伏，降低维护人员攀爬风机过程的危险，从而克服现有的海上风电场维护船舶的不足。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型一种船舶的辅助登靠设备，包括支撑底座、水平补偿机构、顶平台和悬臂通道，其中:顶平台通过水平补偿机构安装在支撑底座上方；悬臂通道下端与顶平台连接。
[0008]作为本实用新型的一种改进，所述的水平补偿机构包括平板、液压缸和链接槽，其中:在平板下表面中部与支撑底座之间设置左右向的链接槽，并在平板左右两侧与支撑底座之间设置液压缸；在平板上表面中部与顶平台之间设置前后向的链接槽，并在平板前后两侧与顶平台之间设置液压缸。
[0009]所述的水平补偿机构的液压缸允许顶平台相对于支撑底座在前后左右各15度范围内转动。
[0010]所述的支撑底座与水平补偿机构之间还安装有转动板，所述的转动板通过回转支承可转动的安装在支撑底座上，所述平板与支撑底座之间的液压缸底部固定在转动板上。
[0011]所述的液压缸顶端各连接一传动臂；所述的链接槽包括U型槽和沿U型槽槽向两侧延伸的支撑臂，该支撑臂底部中间与U型槽内壁可转动连接；所述的平板与支撑底座之间的液压缸，其顶端与对应的平板侧边分别铰接于同一传动臂的两端；所述的平板与顶平台之间的液压缸，其顶端与对应的顶平台底边分别铰接于同一传动臂的两端。
[0012]所述的液压缸均向上方内侧倾斜:所述的平板与支撑底座之间的液压缸，其缸体底部固定在支撑底座左右侧边上；所述的平板与顶平台之间的液压缸，其缸体底部固定在平板前后靠近边缘处。
[0013]所述的悬臂通道下端与顶平台铰接，并在悬臂通道靠近下端处与顶平台之间设置允许悬臂通道相对于顶平台在上下20度范围内转动的液压缸。
[0014]还包括控制水平补偿机构的伺服控制系统及其连接的姿态传感器。
[0015]所述的顶平台一侧搭接或拼接有延伸至地面的扶梯。
[0016]此外本实用新型还提供了一种船舶，其船首安装有上述的辅助登靠设备。
[0017]采用这样的结构后，本实用新型至少具有以下有点:
[0018]1、本实用新型通过简单的机械结构，实现了对波浪作用的补偿，从而极大的降低了人员在海上进行船舶登靠过程中存在的安全隐患；
[0019]2、将本实用新型应用于海上风电场维护船舶时，明显提高了海上风力发电机机组
的可达性，提高了机组的可利用率，从而提高了整个海上风电场的发电量，增加了经济效益
[0020]3、本实用新型适于广泛使用，可以推广到除海上风机维护之外的其他海上作业的行业，如海上石油天然气开采平台的补给等。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0022]图1是本实用新型一种海上船舶的辅助登靠设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1所示，本实用新型船舶的辅助登靠设备包括支撑底座1、水平补偿机构
2、顶平台3和悬臂通道4，其中，顶平台3通过水平补偿机构2安装在支撑底座I上方，悬臂通道4下端与顶平台3连接。
[0024]具体来说，本实用新型的水平补偿机构2包括平板21、安装在平板21与支撑底座I之间的一对液压缸22、安装在平板21与顶平台3之间的一对液压缸23以及分别安装在平板21上下侧面的链接槽24、25。此外，还可在支撑底座I与水平补偿机构2之间安装转动板6，转动板6通过回转支承可转动的安装在支撑底座I上，平板21与支撑底座I之间的液压缸底部即固定在该转动板6上。
[0025]其中，链接槽24、25可如图所示，主要由U型槽和沿U型槽槽向两侧延伸的支撑臂配合组成，水平补偿机构2的液压油缸顶端分别连接有传动臂。
[0026]进一步具体来说，平板21的下表面中部设置左右方向延伸的支撑臂，支撑底座I顶部中间对应位置设置U型槽，该支撑臂与U形槽可转动连接形成链接槽25。一对液压缸22的缸体底部分别固定在转动板6左、右两侧靠近边缘处，并向上方内侧倾斜，以保持结构体在运动过程中的稳定性。液压缸22的活塞顶端与传力臂的一端铰接，传力臂的另一端与平板21对应的左、右侧边铰接。在这组液压缸22带动下，平板以上部分整体以该链接槽25为中心，做类似翘翘板的左右运动，当船体左右摇摆(横摇)时，使顶平台3和悬臂通道4保持平稳。
[0027]在顶平台3底部中间设置前后方向延伸的支撑臂，平板21上表面中部设置对应的U型槽，该支撑臂与U形槽可转动连接形成链接槽24。一对液压缸23的缸体底部分别固定在平板21前、后两侧靠近边缘处，并向上方内侧倾斜，以保持结构体在运动过程中的稳定性。液压缸23的活塞顶端与传力臂的一端铰接，传力臂的另一端与顶平台3底面对应的前、后侧边铰接。在这组液压缸23带动下，顶平台3以连接槽24为中心做前后跷跷板运动，从而补偿船舶的前后位置变化。
[0028]更进一步的，本实用新型的悬臂通道4下端与顶平台3铰接，并在悬臂通道4靠近下端处与顶平台3之间设置液压缸41。在液压缸41带动下，悬臂通道4可绕铰接端上下转动，以补偿船舶的上下起伏。
[0029]此外，本实用新型还可配置有伺服控制系统和姿态传感器，以控制各液压缸的动作，并在顶平台3 —侧搭接或拼接有延伸至地面的扶梯5。
[0030]应用中，实用新型辅助登靠设备一般通过螺栓固定安装在船体前侧，靠近船头位置，采用船头顶靠方式，当船头靠近靠船桩时，悬臂通道开始工作，通过其底部液压缸使悬臂通道保持水平或有一定仰角并保持。由伺服控制系统控制各液压缸的运动，当波浪造成船体左右摇摆时，由姿态传感器陀螺仪测得其加速度并输入到控制系统，控制系统算出水平补偿机构对应两个液压缸的运动速率和运动时间，其中一个液压缸收缩，一个液压缸伸长，上部机械结构部分做与波浪造成的船体摇摆的反向运动，保证顶平台和悬臂通道的平稳。
[0031]针对目前海上风电场开发的区域，液压缸22的设置允许顶平台3相对于支撑底座I在前后左右各15度范围内移动，液压缸41的动作则允许悬臂通道4相对于顶平台3在上下20度范围内转动，上述辅助登靠设备的设计可达到I米的抗浪性，实现对船舶左右(横摇)、前后(纵摇)摇摆以及上下起伏(垂荡)的补偿。
[0032]使用本实用新型登靠时，由于本实用新型通过两个类似跷跷板的结构和一个悬臂通道，实现了对波浪作用的实时主动补偿，使船头左右、上下和前后的位置保持平稳，极大的减轻了船舶的晃动和起伏，降低了维护人员攀爬风机过程的危险，且装置整体结构简单、使用成本低、维护方便。
[0033]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的允许，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于包括支撑底座、水平补偿机构、顶平台和悬臂通道，其中: 顶平台通过水平补偿机构安装在支撑底座上方； 悬臂通道下端与顶平台连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的水平补偿机构包括平板、液压缸和链接槽，其中: 在平板下表面中部与支撑底座之间设置左右向的链接槽，并在平板左右两侧与支撑底座之间设置液压缸； 在平板上表面中部与顶平台之间设置前后向的链接槽，并在平板前后两侧与顶平台之间设置液压缸。
3.根据权利要求2所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的水平补偿机构的液压缸允许顶平台相对于支撑底座在前后左右各15度范围内转动。
4.根据权利要求2所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的支撑底座与水平补偿机构之间还安装有转动板，所述的转动板通过回转支承可转动的安装在支撑底座上，所述平板与支撑底座之间的液压缸底部固定在转动板上。
5.根据权利要求2所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于: 所述的液压缸顶端各连接一传动臂； 所述的链接槽包括U型槽和沿U型槽槽向两侧延伸的支撑臂，该支撑臂底部中间与U型槽内壁可转动连接； 所述的平板与支撑底座之间的液压缸，其顶端与对应的平板侧边分别铰接于同一传动臂的两端； 所述的平板与顶平台之间的液压缸，其顶端与对应的顶平台底边分别铰接于同一传动臂的两端。
6.根据权利要求2所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的液压缸均向上方内侧倾斜: 所述的平板与支撑底座之间的液压缸，其缸体底部固定在支撑底座左右侧边上； 所述的平板与顶平台之间的液压缸，其缸体底部固定在平板前后靠近边缘处。
7.根据权利要求1所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的悬臂通道下端与顶平台铰接，并在悬臂通道靠近下端处与顶平台之间设置允许悬臂通道相对于顶平台在上下20度范围内转动的液压缸。
8.根据权利要求1所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于还包括控制水平补偿机构的伺服控制系统及其连接的姿态传感器。
9.根据权利要求1所述的一种船舶的辅助登靠设备，其特征在于所述的顶平台一侧搭接或拼接有延伸至地面的扶梯。
10.一种船舶，其特征在于其船首安装有权利要求1-9中任一项所述的辅助登靠设备。
【文档编号】B63B27/14GK203740101SQ201320854629
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】武飞 申请人:北京天源科创风电技术有限责任公司