海洋核动力平台单点系泊系统试车装置的制作方法

本实用新型涉及单点系泊系统领域，具体涉及一种海洋核动力平台单点系泊系统试车装置。

背景技术：

海洋核动力平台主要面向孤岛、深海原油开采、海水淡化的能源供应，具有深远的战略意义；由于海洋核动力平台的作业环境处在远离陆地的海洋环境，为了具有一定的环境适应能力，保证海洋环境下的作业要求。

常用的技术手段多为在海洋核动力平台上设置单点系泊装置，单点系泊装置具有将系泊刚臂以及系泊腿紧急分离的方式作为紧急安全措施，但传统的单点系泊装置无法对系泊刚臂以及系泊腿的分离情况进行有效掌控，需要多次尝试才可完成分离，工作步骤繁琐，导致安全性降低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种海洋核动力平台单点系泊系统试车装置，利用第一绳索调节装置、第二绳索调节装置、绳索导向装置以及销轴联动装置调节系泊腿和系泊连接臂之间的姿态，而销轴应力传感器能够时刻监测系泊腿和系泊连接臂铰接处销轴的受力情况，具体获得系泊腿、系泊连接臂在分离时应急联动系统的工作参数。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种海洋核动力平台单点系泊系统试车装置，包括：用于进行数据处理以及指令发送的测控平台；

单点系泊系统模型，所述单点系泊系统模型包括：

系泊支架；

一对软刚臂系统，所述软刚臂系统包括系泊腿和铰接于所述系泊腿的系泊连接臂；

系泊塔架；

所述系泊支架通过一对所述软刚臂系统与所述系泊塔架连接，所述系泊腿与所述系泊支架铰接，所述系泊连接臂与所述系泊塔架铰接；

试车台架，所述试车台架包括：

用于在六自由度上进行姿态模拟的平台模拟系统，所述平台模拟系统为六自由度平台；

一对与两个所述软刚臂系统一一对应配置的应急联动系统，所述应急联动系统包括：

第一绳索；

第二绳索；

设置在所述平台模拟系统顶面的第一绳索调节装置和第二绳索调节装置；

设置在所述系泊支架底部，用于调节所述第一绳索的绳索导向装置；

销轴联动装置，其设置在所述系泊腿、所述系泊连接臂铰接处，且所述系泊腿和所述系泊连接臂通过销轴铰接，所述销轴联动装置配置有销轴应力传感器；

用于控制所述第一绳索调节装置、所述第二绳索调节装置、所述绳索导向装置以及所述销轴联动装置的应急联动系统控制器；同时，

所述第一绳索的一端设置在所述第一绳索调节装置上，所述第一绳索的另一端穿过所述绳索导向装置与所述系泊连接臂连接；

所述第二绳索的一端设置在所述第二绳索调节装置上，所述第二绳索的另一端与所述系泊塔架连接；

所述应急联动系统控制器与所述测控平台、所述销轴应力传感器信号连接；同时，

所述系泊支架设置在所述平台模拟系统上，所述平台模拟系统与所述测控平台信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述第一绳索调节装置、所述第二绳索调节装置均包括：

设置在所述平台模拟系统顶面的底板；

相互间隔设置在所述底板上的一对轴承座，所述轴承座的内侧设置有轴承；

两端固定在一对所述轴承内圈的滚筒，所述滚筒上绕设所述第一绳索或所述第二绳索；

设置在任一所述轴承座一侧的电机，所述电机的传动轴与所述滚筒连接。

在上述方案基础上，所述试车台架还包括：用于检测所述系泊腿、所述系泊连接臂受力情况以及倾角程度的软刚臂监测系统；

所述软刚臂监测系统与所述测控平台连接。

在上述技术方案的基础上，所述平台模拟系统还包括：

多个与所述系泊支架底部配接的多维度传感器，多个所述多维度传感器底部与所述平台模拟系统顶部配接；

安装在所述平台模拟系统顶面的平台模拟系统控制器；同时，

所述平台模拟系统控制器分别与所述测控平台、所述平台模拟系统以及多个多维度传感器信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述软刚臂监测系统包括：

多个应力传感器，多个所述应力传感器均匀设置在所述系泊腿、所述系泊连接臂上；

多个倾角传感器，多个所述倾角传感器均匀设置在所述系泊腿、所述系泊连接臂上；

软刚臂监测器，所述软刚臂监测器与所述测控平台、多个所述应力传感器以及多个所述倾角传感器信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述试车台架还包括助航系统，所述助航系统包括：

设置在所述系泊塔架上的信号灯、雾笛以及助航系统控制器；

所述助航系统控制器分别与所述信号灯、所述雾笛以及所述测控平台连接。

在上述技术方案的基础上，所述销轴联动装置包括主电机、减速箱、传动齿轮、内部轴承、传动螺杆，所述传动齿轮、所述内部轴承设置在所述减速箱内部，所述主电机设置在所述减速箱的外壁，所述主电机的转动轴与所述传动齿轮连接，所述传动齿轮、所述内部轴承以及所述传动螺杆依次配接，所述传动螺杆与所述系泊腿、所述系泊连接臂铰接处的所述销轴连接，所述销轴应力传感器配设在所述销轴上。

其中，所述销轴应力传感器不会影响所述销轴的转动。

具体的，所述销轴应力传感器围绕所述销轴设置在所述销轴的销轴安装座上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型利用第一绳索调节装置、第二绳索调节装置、绳索导向装置以及销轴联动装置调节系泊腿和系泊连接臂之间的姿态，而销轴应力传感器能够时刻监测系泊腿和系泊连接臂铰接处销轴的受力情况，具体获得系泊腿、系泊连接臂在分离时应急联动系统的工作参数。

(2)本实用新型帮助工作人员获知在平台模拟系统向系泊支架在X、Y、Z三轴方向上施力时，系泊腿和系泊连接臂的实际受力情况；获知平台模拟系统的施力情况与实际受力情况的差异，获知平台模拟系统的施力情况与实际受力情况的差异，从而模拟系泊系统在受到海洋环境冲击力时，海洋环境施力与系泊系统受力的差异。

(3)本实用新型的助航系统的助航系统控制器在接收到测控平台的控制信号后，控制信号灯、雾笛进行导航模拟指示工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中海洋核动力平台单点系泊系统试车装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中海洋核动力平台单点系泊系统试车装置的结构框图；

图3为本实用新型实施例1中试车台架的结构框图；

图4为本实用新型实施例1中应急联动系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中销轴联动装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例1中第一绳索调节装置和第二第一绳索调节装置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例2中第一绳索调节装置的结构示意图；

图8为本实用新型实施例2中软刚臂监测系统的结构示意图；

图9为本实用新型实施例3中助航系统的结构示意图；

图10为本发明实施例4中销轴联动装置的结构示意图；

图中：1、测控平台；2、单点系泊系统模型；21、系泊支架；22、软刚臂系统；221、系泊腿；222、系泊连接臂；23、系泊塔架；3、试车台架；31、平台模拟系统；311、多维度传感器；312、平台模拟系统控制器；32、应急联动系统；321、第一绳索；322、第二绳索；323、第一绳索调节装置；3231、底板；3232、轴承座；3233、轴承；3234、滚筒；3235、电机；324、第二绳索调节装置；325、绳索导向装置；326、销轴联动装置；3261、销轴应力传感器；3262、主电机；3263、减速箱；3264、传动齿轮；3265、内部轴承；3266、传动螺杆；3264、传动齿轮；3265、内部轴承；3266、传动螺杆；3267、销轴；327、应急联动系统控制器；33、软刚臂监测系统；331、应力传感器；332、倾角传感器；333、软刚臂监测器；34、助航系统；341、信号灯；342、雾笛；343、助航系统控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

实施例1

参见图1至图6所示，本实用新型实施例提供一种海洋核动力平台单点系泊系统试车装置，包括：用于进行数据处理以及指令发送的测控平台1；单点系泊系统模型2，单点系泊系统模型2包括：系泊支架21；一对软刚臂系统22，软刚臂系统22包括系泊腿221和铰接于系泊腿221的系泊连接臂222；系泊塔架23；系泊支架21通过一对软刚臂系统22与系泊塔架23连接，系泊腿221与系泊支架21铰接，系泊连接臂222与系泊塔架23铰接；试车台架3，试车台架3包括：用于在六自由度上进行姿态模拟的平台模拟系统31，平台模拟系统31为六自由度平台；一对与两个软刚臂系统22一一对应配置的应急联动系统32，应急联动系统32包括：第一绳索321；第二绳索322；设置在平台模拟系统31顶面的第一绳索调节装置323和第二绳索调节装置324；设置在系泊支架21底部，用于调节第一绳索321的绳索导向装置325；销轴联动装置326，其设置在系泊腿221、系泊连接臂222铰接处，且系泊腿221和系泊连接臂222通过销轴铰接，销轴联动装置326配置有销轴应力传感器3261；用于控制第一绳索调节装置323、第二绳索调节装置324、绳索导向装置325以及销轴联动装置326的应急联动系统控制器327；同时，第一绳索321的一端设置在第一绳索调节装置323上，第一绳索321的另一端穿过绳索导向装置325与系泊连接臂222连接；第二绳索322的一端设置在第二绳索调节装置324上，第二绳索322的另一端与系泊塔架23连接；应急联动系统控制器327与测控平台1、销轴应力传感器3261信号连接；同时，系泊支架21设置在平台模拟系统31上，平台模拟系统31与测控平台1信号连接。

本实用新型的平台模拟系统31在接收到测控平台1的控制信号后，向单点系泊系统模型2的系泊支架21在X、Y、Z三轴方向上施力，从而能够模拟单点系泊系统模型2在海洋环境的工作状态；测控平台1向应急联动系统控制器327发送信号，通过应急联动系统控制器327对第一绳索调节装置323、第二绳索调节装置324、绳索导向装置325以及销轴联动装置326进行控制，从而改变系泊腿221和系泊连接臂222的姿态，还能够改变系泊塔架23与系泊支架21的距离，从而在改变系泊腿221和系泊连接臂222的同时，利用销轴应力传感器3261监测系泊腿221和系泊连接臂222铰接处销轴的受力情况，从而了解系泊腿221和系泊连接臂222不同姿态时，销轴的受力情况；

本实施例中，利用第一绳索调节装置323、第二绳索调节装置324、绳索导向装置325以及销轴联动装置326调节系泊腿221和系泊连接臂222之间的姿态，而销轴应力传感器3261能够时刻监测系泊腿221和系泊连接臂222铰接处销轴的受力情况，以便更好地对系泊系统的工作调试提供数据依据；具体获得系泊腿221、系泊连接臂222在分离时应急联动系统32的工作参数。

本实施例中，第一绳索调节装置323、第二绳索调节装置324均包括：

设置在平台模拟系统31顶面的底板3231；

相互间隔设置在底板3231上的一对轴承座3232，轴承座3232的内侧设置有轴承3233；

两端固定在一对轴承3233内圈的滚筒3234，滚筒3234上绕设第一绳索321或第二绳索322；

设置在任一轴承座3232一侧的电机3235，电机3235的传动轴与滚筒3234连接。

其中，在单点系泊系统模型2上建立坐标系，oxyz，o为单点系泊系统模型2质心，x轴正向为单点系泊系统模型2正前方方向，y轴正向为单点系泊系统模型2的右侧方向，z轴垂直于单点系泊系统模型2顶面。

其中，第一绳索调节装置323、第二绳索调节装置324的滚筒直径相同。

实施例2

参见图7、8所示，本实用新型实施例提供一种海洋核动力平台单点系泊系统试车装置，与实施例1的区别在于，试车台架3还包括：用于检测系泊腿221、系泊连接臂222受力情况以及倾角程度的软刚臂监测系统33；软刚臂监测系统33与测控平台1连接。

本实用新型的平台模拟系统31在接收到测控平台1的控制信号后，向单点系泊系统模型2的系泊支架21在X、Y、Z三轴方向上施力，从而能够模拟单点系泊系统模型2在海洋环境的工作状态；而软刚臂监测系统33则能够检测系泊腿221、系泊连接臂222受力情况以及倾角程度，从而能够帮助工作人员获知在平台模拟系统31向系泊支架21在X、Y、Z三轴方向上施力时，系泊腿221和系泊连接臂222的实际受力情况；获知平台模拟系统31的施力情况与实际受力情况的差异，从而模拟系泊系统在受到海洋环境冲击力时，海洋环境施力与系泊系统受力的差异。

其中，在单点系泊系统模型2上建立坐标系，oxyz，o为单点系泊系统模型2质心，x轴正向为单点系泊系统模型2正前方方向，y轴正向为单点系泊系统模型2的右侧方向，z轴垂直于单点系泊系统模型2顶面。

在上述技术方案的基础上，平台模拟系统31还包括：

多个与系泊支架21底部配接的多维度传感器311，多个多维度传感器311底部与平台模拟系统31顶部配接；

安装在平台模拟系统31顶面的平台模拟系统控制器312；同时，

平台模拟系统控制器312分别与测控平台1、平台模拟系统31以及多个多维度传感器311信号连接；

实际工作时，六自由度平台能够显示自身实际在X、Y、Z三轴方向上的施力情况，但利用多个多维度传感器311能够更精准的检测六自由度平台在X、Y、Z三轴方向上的施力情况；

而平台模拟系统控制器312则能够控制六自由度平台以及多个多维度传感器311，并获得六自由度平台的工作状态数据以及以及多个多维度传感器311的检测数据

在上述技术方案的基础上，软刚臂监测系统33包括：

多个应力传感器331，多个应力传感器331均匀设置在系泊腿221、系泊连接臂222上；

多个倾角传感器332，多个倾角传感器332均匀设置在系泊腿221、系泊连接臂222上；

软刚臂监测器333，软刚臂监测器333与测控平台1、多个应力传感器331以及多个倾角传感器332信号连接；

系泊腿221以及系泊连接臂222上均设置有多个应力传感器331和多个倾角传感器332，多个应力传感器331在不影响系泊腿221以及系泊连接臂222工作的前提下，设置在系泊腿221和系泊连接臂222两者各自的两端以及中段区域，从而精准地对系泊腿221、系泊连接臂222进行监测，并将监测数据发送给软刚臂监测器333进行整理收集，进而将监测数据发送给测控平台1。

实施例3

参见图9所示，本实用新型实施例提供一种海洋核动力平台单点系泊系统试车台，与实施例1、2的区别在于，试车台架3还包括助航系统34，助航系统34包括：

设置在系泊塔架23上的信号灯341、雾笛342以及助航系统控制器343；

助航系统控制器343分别与信号灯341、雾笛342以及测控平台1连接；

助航系统34的助航系统控制器343在接收到测控平台1的控制信号后，控制信号灯341、雾笛342进行导航模拟指示工作。

实施例4

参见图10所示，本发明实施例提供一种海洋核动力平台单点系泊系统试车台，与实施例1、2、4的区别在于，销轴联动装置326包括主电机3262、减速箱3263、传动齿轮3264、内部轴承3265、传动螺杆3266，传动齿轮3264、内部轴承3265设置在减速箱3263内部，主电机3262设置在减速箱3263的外壁，主电机3262的转动轴与传动齿轮3264连接，传动齿轮3264、内部轴承3265以及传动螺杆3266依次配接，传动螺杆3266与系泊腿221、系泊连接臂222铰接处的销轴3267连接，销轴应力传感器3261配设在销轴3267上。

其中，销轴应力传感器3261不会影响销轴3267的转动。

具体的，销轴应力传感器3261围绕销轴3267设置在销轴3267的销轴安装座上。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。