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原文传递打桩船姿态调整装置及其控制方法

专利名称：	打桩船姿态调整装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种自动调整船体姿态的打桩船，包括船体，船体上设有雷达测波仪，船体上四角分别设有船体姿态调整装置，甲板下表面与船体姿态调整装置相连接，船体姿态调整装置包括设置在船体上的压载水舱、以及甲板下表面上设置的连接板，连接板上铰接有竖直向下设置的推进装置，压载水舱的底部压载水舱的底部设有外界相连通的空腔，压载水舱内在液面上设有压水板，压水板与压载水舱内壁间设有密封圈，推进装置端部穿过压载水舱的顶板与压水板相铰接，并驱动压水板上下移动排水或进水来控制船体姿态。本发明还公开了一种自动调整船体姿态打桩船的控制方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海雄程海洋工程股份有限公司
发明人：	尚勇志;王鑫;余国斌;张铁;章庆生;崔亚昆;常委锋;唐文献;黄晨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910188878.5
公开号：	CN110001871A
代理机构：	南京天华专利代理有限责任公司
代理人：	夏平
分类号：	B63B35/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B35
申请人地址：	200135 上海市浦东新区南汇新城镇环湖西二路888号854室
主权项：	1.一种船体姿态自动调整打桩船，包括船体，其特征在于：船体上设有雷达测波仪，船体上四角分别设有船体姿态调整装置，甲板下表面与船体姿态调整装置相连接，船体姿态调整装置包括设置在船体上的压载水舱、以及甲板下表面上设置的连接板，连接板上铰接有竖直向下设置的推进装置，压载水舱顶板的下表面上设有缓冲垫，压载水舱的底部设有外界相连通的空腔，压载水舱内在液面上设有压水板，压水板与压载水舱内壁间设有密封圈，推进装置端部穿过压载水舱的顶板与压水板相铰接，并驱动压水板上下移动排水或进水来控制船体浮态。 2.如权利要求1中任一项所述的一种船体姿态自动调整打桩船的控制方法，其步骤为：步骤一、采用雷达测波仪测量各方向波浪的波高和周期，并把测量数据传送给计算机；步骤二、计算机根据步骤一的数据，采用ANSYS/AQWA水动力分析软件求解得出船体绕Y轴旋转做纵摇运动的角度ωy，船体绕X轴旋转做横摇运动的角度ωx，船体沿Z轴移动做垂荡运动的位移s,并将角度和位移数据传送给计算机；步骤三、建立船体模型，将该打桩船简化为长方体，以打桩船的浮心为圆心做直角坐标系，沿船体的长度方向设置X轴的正方向，Y轴和Z轴通过右手法则来确定，Y轴沿船体宽度方向，Z轴正方向为垂直于打桩船甲板向上；步骤四、计算机接受到软件求解得到的角度，当船体绕Y轴做纵摇运动时，将船在静止状态下水线标记为MN，当打桩船以Y轴旋转做纵摇运动时，水线标记为M1N1，可测得绕Y轴向下倾斜的一端排水体积为Vy，设打桩船长为L，宽为b，压载水舱内径为a，Wy为M1N1与MN之间的夹角，浮心到X正方向的船边距离为L2，浮心到Y正方向的船边距离为b2,则入水楔形体积Vy部分的水对Y轴的静矩为：压载水舱中水体积对Y轴的静矩为： M2＝πa2hyg(L2-a)；入水楔形体积对Y轴的静矩与一侧压载水舱中水量对Y轴的静矩相等，则：得到船体向下倾斜一端液压缸向下移动位移步骤五、船体绕X轴做横摇运动时，将船在静止状态下水线标记为M2N2，当打桩船以X轴旋转做纵摇运动时，水线标记为M3N3，Wx为M2N2与M3N3之间的夹角，可知绕X轴向下倾斜的一端排水体积为Vx，则入水楔形体积Vx部分的水对X轴的静矩为：压载水舱中水体积对X轴的静矩为： M4＝πa2hx(b2-a)；入水楔形体积对X轴的静矩与一侧压载水舱中水量对X轴的静矩相等，则：得到船体向下倾斜一端两个液压缸向下移动位移步骤六、船体沿Z轴做垂荡运动时，将船在静止状态下水线标记为M4N4，当打桩船沿Z轴旋转做垂荡运动时，水线标记为M5N5，可知船体减少的排水量的体积为Vz,则Vz＝bhs，压载水仓中应排出的水体积为V1，则V1＝4πa2hz，那么船体减少的排水量的体积Vz应等于压载水仓中排出的水体积V1，即bhs＝4πa2hz，得到船体四个液压缸向下移动位移步骤七、由计算机计算出压水板与压载水舱顶部的距离，接着分别控制各液压缸伸长，将压载水舱中的水排入海中，使海水对船体向下一端产生向上的反力，增大了打桩船的浮力，从而对打桩船进行姿态调整。
所属类别：	发明专利