一种吊舱推进器安装平台

文档序号:181196 发布日期:2021-11-02 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种吊舱推进器安装平台 (Nacelle propeller mounting platform ) 是由 李欣 刘建峰 李华 周熲 王彦 孔勇 于 2021-09-06 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种吊舱推进器安装平台,包括:第一平台,所述第一平台连接有多个顶升机构,能够使所述第一平台相对地面进行升降,所述顶升机构支撑在位于其下方的行走台车上;第二平台,所述第二平台能够相对所述第一平台倾斜,所述第二平台可活动地安装在所述第一平台上;第三平台,所述第三平台设置在所述第二平台上,所述吊舱推进器安装在所述第三平台上,所述第三平台能够带动所述吊舱推进器相对所述第二平台滑移。本发明中的吊舱推进器安装平台能够进行吊舱推进器在横向、纵向、竖向、横向倾斜、纵向倾斜以及沿法兰轴旋转等六个自由度上的位置调整,保证船用吊舱推进器的正常安装。(The invention provides a pod propeller mounting platform, comprising: the first platform is connected with a plurality of jacking mechanisms, the first platform can be lifted relative to the ground, and the jacking mechanisms are supported on the traveling trolley below the first platform; a second platform tiltable relative to the first platform, the second platform movably mounted on the first platform; a third platform disposed on the second platform, the pod thruster mounted on the third platform, the third platform capable of driving the pod thruster to slide relative to the second platform. The pod propeller mounting platform can adjust the position of the pod propeller in six degrees of freedom such as horizontal, longitudinal, vertical, horizontal inclination, longitudinal inclination and rotation along a flange shaft, and ensures the normal mounting of the pod propeller for the ship.)

一种吊舱推进器安装平台

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域,具体而言,涉及一种吊舱推进器安装平台。

背景技术

船舶吊舱推进器的安装在船艉进行,安装空间受船艉结构的限制,不能采用大型船台或船坞起重设备。船厂现有的工装设备比如舵叶多功能安装平台进行安装作业可完成纵横竖直三个方向和一个横向小倾斜角度调整,但要完全达到吊舱安装的纵向和横向倾角调整作业操作非常繁琐,必须增加其他辅助手段配合进行作业方能完成安装,耗工耗时。

国外船厂有采用专用的龙门吊机进行安装,但这方式安装精度要求不高。国内有采用四台三维调整设备进行最终吊舱安装就位的做法,这种方式先要将吊舱连同胎架梁移运到吊舱连接法兰下方,布置三维调整设备将胎架梁和吊舱一起分阶段顶起一段高度,使吊舱法兰和上方连接法兰尽量靠近再操作四台三维调整设备进行四个点顶升平移操作,作业过程非常繁琐,且吊舱重心高支撑体系刚性差,进行平移调整时四个滑移点动作配合不好很容易出现倾覆的事故。

大型豪华邮轮在国内的船厂建造,其吊舱推进器吨位大安装倾角也大。为保证现场作业安全受控,提高安装的自动化程度,保证安装精度提高吊舱安装工艺水平,就需要新的专有设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吊舱推进器安装平台,能够直接进行吊舱推进器在横向、纵向、竖向、横向倾斜以及纵向倾斜等五个自由度上的位置调整,保证船用吊舱推进器的正常安装。

本发明提供的吊舱推进器安装平台,包括:第一平台,所述第一平台连接有多个顶升机构,能够使所述第一平台相对地面进行升降,所述顶升机构支撑在位于其下方的行走台车上;

第二平台,所述第二平台能够相对所述第一平台倾斜,所述第二平台可活动地安装在所述第一平台上;

第三平台,所述第三平台设置在所述第二平台上,所述吊舱推进器安装在所述第三平台上,所述第三平台能够带动所述吊舱推进器相对所述第二平台滑移。

进一步,以所述吊舱推进器的船体为参考系,船轴线为纵向方向,船舷之间为横向方向,高度方向为竖向方向;所述顶升机构包括设置在所述第一平台四角上的支撑筒,所述支撑筒内部设置有顶升油缸以及导向筒,所述导向筒的底部通过销轴铰接连接在所述行走台车上,所述第一平台能够在两个所述顶升油缸的同时作用下相对地面横向倾斜。

进一步,所述行走台车包括行走轮以及用于驱动所述行走轮的液压马达,所述行走轮包括主动轮及从动轮,所述主动轮连接在所述液压马达上且设置有制动刹车机构。

进一步,所述第二平台长度方向上的一端与所述第一平台铰接连接,另一端的底部设置有倾斜油缸,所述第二平台能够在所述倾斜油缸的作用下相对所述第一平台纵向倾斜。

进一步,所述第二平台上还安装有第四平台,所述第四平台与所述第二平台之间连接有四套送进机构,每套所述送进机构包括内导向筒、外导向筒及送进油缸,所述内导向筒与所述第四平台连接,所述外导向筒与所述第二平台连接。

进一步,所述送进油缸的缸筒固定安装在所述外导向筒内部,液压杆末端与所述内导向筒铰接连接,所述内导向筒与所述外导向筒之间配合滑动,能够使所述第四平台垂直于所述第二平台滑移。

进一步,所述第三平台安装在所述第四平台上,所述第三平台的底部设置有滑移组件,所述滑移组件包括四条沿所述第四平台长度方向延伸的且固定在其上的滑道,以及连接在所述第三平台底部的滑块,所述滑块与所述滑道配合连接。

进一步,所述第三平台与所述第四平台之间设置有纵移油缸,所述纵移油缸的缸筒及液压杆分别固定在所述第四平台及所述第三平台上,所述纵移油缸能够带动所述第三平台相对所述第四平台纵向滑移。

进一步,还包括液压系统及控制系统,所述液压系统包括液压泵、阀组以及液压管路,所述液压泵包括主液压泵及辅液压泵,所述主液压泵通过所述液压管路向所述顶升油缸、所述倾斜油缸、所述纵移油缸以及所述送进油缸供油,所述辅液压泵通过所述液压管路向所述制动刹车机构供油。

进一步,所述顶升油缸、所述倾斜油缸、所述纵移油缸以及所述送进油缸上均设置有位置传感器,所述阀组包括电磁截止阀、伺服阀及比例压力阀,所述位置传感器、所述电磁截止阀、所述伺服阀及所述比例压力阀均与所述控制系统电连接。

进一步,所述第四平台上安装有双向倾角传感器,所述双向倾角传感器与所述控制系统电连接。

本发明中的吊舱推进器安装平台,以船体为参考系,船轴线为纵向方向,船舷之间为横向方向,高度方向为竖向方向。

通过在第一平台上连接多个能够独立运动的顶升机构,既能够通过顶升机构的同时运动,使第一平台在竖向位置上进行调整;也能够仅通过两个相同横向侧的顶升机构的运动,使第一平台在横向上发生倾斜。

通过将顶升机构铰接支撑在其底部的行走台车上,并使行走台车在轨道上移动,能够带动第一平台在横向上进行移动,从而满足第一平台在横向、竖向以及横向倾斜上的三个自由度的位置调整。

第一平台上安装有可活动的第二平台,能够使吊舱推进器在纵倾方向上进行倾斜,并结合第二平台上的用于承载吊舱推进器且能带动其滑移的第三平台,能够使吊舱推进器实现纵向移动及纵向倾斜,使安装平台能够直接在横向、纵向、竖向、横向倾斜以及纵向倾斜上五个自由度的位置调整,满足了吊舱推进器在安装时的位置调整,以保证吊舱推进器组配的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中吊舱推进器安装平台的结构示意图;

图2为吊舱推进器安装平台的内部结构示意图;

图3为图2的侧视结构示意图;

图4为图2的左视结构示意图;

图5为图2的俯视结构示意图;

图6为图5的A-A向剖视结构示意图;

图7为吊舱推进器安装时的状态图。

图中:

1-第一平台;2-行走台车;21-台车车体;22-行走轮;3-第二平台;4-第三平台;5-第四平台;6-滑移组件;7-顶升机构;71-支撑筒;72-导向筒;73-顶升油缸;8-机械支撑杆;9-纵移油缸;10-送进油缸;11-倾斜油缸;12-液压泵站;13-阀组;14-双向倾角传感器;15-刹车机构油缸;16-液压马达;17-主控制箱;18-电源箱;19-吊舱推进器;20-吊舱法兰;30-定位销轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1-图6,本实施例提供的一种吊舱推进器安装平台,包括:第一平台1,所述第一平台1连接有多个顶升机构7,能够使所述第一平台1相对地面进行升降,所述顶升机构7支撑在位于其下方的行走台车2上,所述行走台车2的下部设置有轨道;

第二平台3,所述第二平台3能够相对所述第一平台1倾斜,所述第二平台3可活动地安装在所述第一平台1上;

第三平台4,所述第三平台4设置在所述第二平台3上,所述吊舱推进器19安装在所述第三平台4上,所述第三平台4能够带动所述吊舱推进器19相对所述第二平台3滑移。

本发明中的吊舱推进器安装平台,主要根据吊舱推进器19在安装时吊舱法兰20面相对上部待连接法兰面空间位置需实现六个自由度上的调整。在安装时,上部待连接法兰面位置固定,通过调整吊舱推进器19的位置来使吊舱法兰20面与待连接法兰面进行贴合从而进行法兰之间的配对安装。

本发明中吊舱推进器安装平台的主体结构为第一平台1,在第一平台1上安装有可活动的第二平台3,第二平台3上设置有能够纵向滑移的第三平台4,该第三平台4具体为纵移平台,吊舱推进器19具体安装在纵移平台上,能够跟随第一平台1、第二平台3以及第三平台4的移动在不同自由度上进行位置调整。

从吊舱推进器19实现不同自由度位置调整为出发点,第一平台1主要负责在横向、竖向和横向倾斜三个自由度的位置调整。

本实施例中的第一平台1为圈梁结构形式,在第一平台1的下部连接有多个顶升机构7,每个顶升机构7包括设置在第一平台1四角上的支撑筒71,在支撑筒71的内部设置有导向筒72以及顶升油缸73,导向筒72的下端通过销轴支撑在位于其下方的行走台车2的车体上,即第一平台1采用四点铰接方式与四台行走台车2连接后置于两条在左右舷之间横向布置的轨道上,能够使行走台车2带动第一平台1在横向上进行移动。

行走台车2包括台车车体21以及四套行走轮22,四套行走轮22两两组合,与两条轨道配合,能够使台车车体21沿轨道带动第一平台1横向移动。行走轮22分别由液压马达16驱动,为单片主从两轮结构,包括主动轮及从动轮,主动轮连接在液压马达16上且设置有制动及刹车机构。

当位于四角上的顶升油缸73同时伸缩时,第一平台1保持与地面平行的姿态上升或者下降。当右舷侧两个顶升油缸73保持不动且其下方行走台车2处于刹车状态时,左舷侧两个顶升油缸73同步伸出其下方行走台车2刹车卸除,第一平台1产生右侧倾斜;当左舷侧两个顶升油缸73保持不动且其下方行走台车2处于刹车状态时,右舷侧两个顶升油缸73同步伸出其下方行走台车2刹车卸除,第一平台1产生左侧倾斜。

第二平台3具体为H型梁结构的能够纵向倾斜的纵倾平台,其安装在第一平台1上,第二平台3长度方向上的一端与第一平台1的内侧采用铰接固定,另一端的底部设置有倾斜油缸11,第二平台3通过倾斜油缸11能够相对第一平台1在纵向上倾斜。

具体地,第二平台3由液压油缸形式的倾斜油缸11支撑,倾斜油缸11包括设置在第二平台3宽度方向两侧的两组,当两组液压油缸同时伸出时第二平台3相对第一平台1产生纵向上的倾斜。

本实施例中的第三平台4为板壳结构,其上部的平板台面用于放置吊舱推进器19,平板台面支撑在滑移组件6上,滑移组件6包括总共配置有四条的纵向滑道。第三平台4具体安装在第四平台5上,第四平台5设置在第二平台3与第三平台4之间,纵向滑道均沿第四平台5的长度方向延伸,且固定在第四平台5上,以对第三平台4形成四点稳定支撑。

第三平台4以及吊舱推进器19均承载在第四平台5上,在第三平台4平板台面的底部固定连接有四个滑块,滑块与滑道配合连接,使第三平台4能够带动吊舱推进器19在第四平台5上滑动。

第三平台4与第四平台5之间设置有纵移油缸9,纵移油缸9包括设置在第三平台4宽度方向两侧的两套,通过两套纵移油缸9的同时作用,能够使第三平台4在纵向上进行移动。

纵移油缸9的缸筒与第四平台5固定连接,纵移油缸9的液压杆与第三平台4固定连接,纵移油缸9在伸缩时,能够带动第三平台4相对第四平台5产生纵向滑移。在移动过程中,可通过锁定纵移油缸9液压杆位置的方式,确保第二平台3在纵向倾斜前后第三平台4的位置不发生变动。

在纵向滑道上设置有防止横向倾覆的结构,具体包括沿纵向滑道长度方向设置的对滑块起到阻挡作用的挡块,防止第三平台4在跟随第一平台1横向倾斜后出现脱离滑道的事故,保证整体机构的稳固性。四条纵向滑道设置在第四平台5纵向上的前后两侧,该种布置方式保证了在纵向支撑的稳定性,结合在滑道上设置的挡块,能够在横纵两个方向上提高结构连接的稳固。

第四平台5具体为安装在第二平台3上的框架组合结构,在第四平台5与第二平台3之间连接有四套送进机构,每套送机机构包括内导向筒72、外导向筒72以及送进油缸10,内导向筒72与第四平台5固定连接,外导向筒72与第二平台3固定连接,内导向筒72与外导向筒72之间配合滑动,送进油缸10的液压杆主要进行垂直于第二平台3方向上的伸缩,能够在送进油缸10的作用下使第四平台5在垂直于第二平台3的方向上滑移。

具体地,送进油缸10的缸筒与外导向筒72固定,送进油缸10的液压杆与内导向筒72铰接连接,当第四平台5由送进油缸10推动沿第二平台3垂直方向移动时内导向筒72及外导向筒72可提供导向作用,并在第一平台1横倾和第二平台3纵倾后承受上部平台倾斜后的侧向载荷,同时也可避免送进油缸10受到侧向载荷造成的损伤。送进油缸10主要承载第四平台5、滑移组件6、第三平台4以及吊舱推进器19的重量。

在安装平台的前后两端分别设置了四组机械支撑杆8,用于第一平台1顶升油缸73在顶升过程中的机械安全防护。

第二实施例

本发明中不同的油缸执行元件通过液压系统以及控制系统相互配合控制完成,液压系统包括液压泵站12、阀组13、执行元件以及液压管路,执行元件具体包括四组液压马达16、四组顶升油缸73、两组倾斜油缸11、两组纵移油缸9、两组送进油缸10以及四组刹车机构油缸15,阀组13包括液压马达16控制阀组13、顶升油缸73控制阀组13、倾斜油缸11控制阀组13、纵移油缸9控制阀组13、送进油缸10控制阀组13、液压马达16驻车制动外控阀组13以及液压马达16刹车油缸控制阀组13。

本实施例中的液压泵采用一台大流量的主液压泵及一台小流量的辅液压泵的配置方式,两台液压泵共用一个液压油箱,主液压泵通过液压管路以及控制阀组13向液压马达16、顶升油缸73、倾斜油缸11、纵移油缸9以及送进油缸10等主要进行位置调整的主体执行元件供油,辅液压泵通过液压管路以及控制阀组13向液压马达16的制动及刹车机构供油。

通过上述的设置方式,利于将主体执行元件以及辅助执行元件区分,从而更加便于对各个平台的移动进行调节,以及对第一平台1上行走台车2的行走进行控制,满足了吊舱推进器19在安装时的调整。

液压管路以连接在安装平台上的硬管为主,可动部分连接采用软管形式,满足了各个平台移动时的灵活性。

本实施例中的顶升油缸73、倾斜油缸11、纵移油缸9以及送进油缸10上均设置有位置传感器,阀组13包括电磁截止阀、伺服阀及比例压力阀,位置传感器、电磁截止阀、伺服阀及比例压力阀均与控制系统电连接。

液压系统在具体运行时,主要采用伺服阀控制四组液压马达16同步驱动和速度调节;采用伺服阀和电磁截止阀结合油缸位移传感器保证油缸位移控制精度;采用比例压力阀控制刹车机构油缸15刹车力。

顶升油缸73,倾斜油缸11,纵移油缸9以及送进油缸10的油口上均接电磁截止阀,断电和管路破损时油缸均能够锁定位置,避免出现异常情况下不同平台的滑落,从而提高整体结构的安全性能。

本发明中的控制系统结合安装平台的操作要求以及设备安装过程中的工序方法,能够进行有效操作可控、结构安装的控制方式。

顶升油缸73,倾斜油缸11,纵移油缸9以及送进油缸10均配置位移传感器,采集油缸位置信号作为顶升、倾斜、纵移和送进操作时控制系统的反馈源;在第四平台5上安装有双向倾角传感器14,双向倾角传感器14与控制系统电连接,构成对横向倾斜以及纵向倾斜时倾斜角度的双向倾角检测采集,通过采用双向倾角传感器14检测横倾和纵倾角度并作为横倾和纵倾控制的反馈信号。

参见图7,在安装吊舱推进器19的法兰时,还可在第三平台4上人工对吊舱推进器19绕法兰的轴线产生一个旋转自由度,在吊舱法兰20面上设置有定位销轴30,在待安装法兰面上设置有能够与定位销轴30对应定位的销孔,通过对吊舱推进器19进行旋转使两个法兰面配对连接。在不同平台实现五个自由度的基础上,实现吊舱法兰20中轴线与待连接法兰中轴线的对正,并通过人工旋转使定位销轴30与销孔对正。

第四平台5负责实现在法兰轴线方向的移动,并保持吊舱调整好的姿态,完成定位销轴30进入销孔并最终实现上下法兰面的贴合。在安装时,安装平台继续支撑吊舱推进器19直至法兰连接工作完成。本实施例中通过采用压力传感器检测送进油缸10的顶升力间接控制法兰贴合紧密程度。

本发明中的液压系统配备有液压泵电源箱18,主控制箱17以及遥控控制器,通过合理设置控制功能,并配置应急操作按钮,有线及遥控控制箱等,确保系统的安全使用。控制系统采用PLC作为操作系统的控制核心,通过主控制箱17(就地)或遥控按钮盒(远程),一个人即可进行所有功能的操作。

通过在平台上设置机械支撑杆8以及平台上部围栏等维护设施,能够在一定程度上保证了安装操作的安全性。通过在所有油缸上均配置位移传感器,在第四平台5上配置双向倾角传感器14用于相关位置姿态检测,与液压阀组13中比例阀构成相应动作的闭环控制,提高系统控制精度的同时有效保障安装作业的安全和效率。

本发明中的吊舱推进器安装平台,不同平台直接可实现五个自由度上的动作功能且能做到精确调整定位。

第一平台1通过四组铰接台车支撑方式结合顶升机构7,采用单边两台行走台车2固定且单边两台行走台车2浮动,浮动端行走台车2顶升油缸73进行同步顶升的方式,能够分别实现第一平台1的横向倾斜以及同步顶升,保证了支撑系统和整体结构的安全稳定,在安装时最大可实现4°的横向倾斜。

连接在第一平台1上的第二平台3最大可实现4°的纵向倾斜,且各个平台之间的动作能够相互独立完成,系统的控制实现及操作简单。

需要重点指出的是,本发明具有同步控制精度高、自动化程度高、安全性能可靠的特点,能够大幅提高智能化造船水平。在具体应用中一方面提升了吊舱推进器19安装的作业效率,缩短船坞周期;另一方面将现场施工作业风险大幅降低,确保安全生产。

本发明通过采用紧凑的设计型式,可应用于不同类型船舶制造的需要,可大幅降低造船厂工装设备的投入费用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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