利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020110100105
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:包括设置在海洋平台上的对接运输通道(1)和运输装置(2);

对接运输通道(1)包括收放电机(1‑1)、防护网自动伸缩装置(1‑2)、滑动装置(1‑3);

防护网自动伸缩装置(1‑2)包括防护网结构(1‑2‑1)和自动伸缩装置(1‑2‑2),防护网结构(1‑2‑1)包括两根对接杆(1‑2‑1‑2)和两根防护网支架(1‑2‑1‑6),一根对接杆(1‑2‑1‑

2)对应一根防护网支架(1‑2‑1‑6),对接杆(1‑2‑1‑2)与对应的防护网支架(1‑2‑1‑6)之间设有剪刀叉结构的防护网(1‑2‑1‑1),两根对接杆(1‑2‑1‑2)底部之间为下部平台;

两根对接杆(1‑2‑1‑2)的上部之间设有顶部钢桁架(1‑2‑1‑3),顶部钢桁架(1‑2‑1‑3)内置连接收放电机(1‑1)的第一主动齿轮(1‑2‑2‑8),对接杆(1‑2‑1‑2)的上部设有上下两个从动齿轮(1‑2‑2‑7),从动齿轮(1‑2‑2‑7)下具有双联齿轮(1‑2‑2‑10);依次绕一侧对接杆(1‑2‑1‑2)中上部的从动齿轮(1‑2‑2‑7)、双联齿轮(1‑2‑2‑10)、下部的从动齿轮(1‑2‑2‑

7)、 第一主动齿轮(1‑2‑2‑8)、 另一侧对接杆(1‑2‑1‑2)中下部的从动齿轮(1‑2‑2‑7)、双联齿轮(1‑2‑2‑10)、上部的从动齿轮(1‑2‑2‑7)设有传动铰链(1‑2‑2‑9);

对接杆(1‑2‑1‑2)内还设有可上下活动的橡胶活塞(1‑2‑2‑2),橡胶活塞(1‑2‑2‑2)上部为与双联齿轮(1‑2‑2‑10)啮合的带锯齿钢塞(1‑2‑2‑1),带锯齿钢塞(1‑2‑2‑1)在对接杆(1‑2‑1‑2)内沿上下方向活动,橡胶活塞(1‑2‑2‑2)下部为液压油通道,该通道内为液压油(1‑2‑2‑3),该通道下端与防护网支架(1‑2‑1‑6)之间设有伸缩杆(1‑2‑2‑6),该通道内具有滑轮(1‑2‑2‑5),橡胶活塞(1‑2‑2‑2)下部与伸缩杆(1‑2‑2‑6)之间设有绕过滑轮(1‑2‑2‑5)的绳缆(1‑2‑2‑4);

滑动装置(1‑3)包括固定在对接杆(1‑2‑1‑2)下部的滑轨(1‑3‑3),滑轨(1‑3‑3)纵向布置,滑轨(1‑3‑3)的一侧具有固定的电机(1‑3‑4),另一侧的对接杆(1‑2‑1‑2)内壁开设有纵向的滑槽(1‑3‑9),滑槽(1‑3‑9)内设有钢制齿条(1‑3‑1),电机(1‑3‑4)的动力输出轴贯穿滑槽(1‑3‑9),电机(1‑3‑4)的动力输出轴上具有与钢制齿条(1‑3‑1)啮合的第二主动齿轮(1‑3‑2),锁紧装置(1‑4)与钢制齿条(1‑3‑1)固定连接;对接杆(1‑2‑1‑2)下部具有条形开口,锁紧装置(1‑4)限位于电机(1‑3‑4)下部的对接杆(1‑2‑1‑2)内上下活动;

所述运输装置(2)包括轨道(2‑1)、钢塞(2‑2)、轮组装置(2‑3)、手柄(2‑4)、皮带(2‑7)、动力装置(2‑8)、吊笼(2‑10)、空心区(2‑13),一对轨道(2‑1)的一端位于对接运输通道(1)处,另一端固定连接海洋平台,一对轨道(2‑1)之间为空心区(2‑13),轮组装置(2‑3)又包括滚轮(2‑3‑1)、轮架(2‑3‑2)、缆绳转动轴(2‑3‑4);

位于对接运输通道(1)处的轨道(2‑1)端部设有两个钢塞(2‑2),滚轮(2‑3‑1)嵌于两个钢塞(2‑2)之间,两个滚轮(2‑3‑1)之间为轮轴(2‑3‑5),轮架(2‑3‑2)悬挂于轮轴(2‑3‑5)上,轮架(2‑3‑2)上具有一对轴孔,缆绳转动轴(2‑3‑4)贯穿于一对轴孔,缆绳转动轴(2‑3‑

4)上绕有缆绳(2‑3‑8),吊笼(2‑10)固定于缆绳(2‑3‑8)端部,缆绳转动轴(2‑3‑4)的端部为皮带槽(2‑3‑7),动力装置(2‑8)位于海洋平台上,动力装置(2‑8)的动力输出端与皮带槽(2‑3‑7)之间绕有皮带(2‑7),所述轨道(2‑1)底部具有转动支撑(2‑11),内侧的钢塞(2‑2)底部具有连接杆(2‑6),连接杆(2‑6)贯穿轨道(2‑1)设置,轨道(2‑1)与钢塞(2‑2)之间具有弹簧(2‑9),手柄(2‑4)铰接于转动支撑(2‑11)以及连接杆(2‑6)端部,用于牵引钢塞(2‑2)下降至与轨道(2‑1)相同高度。

2.根据权利要求1所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:还包括风险监测系统(3),风险监测系统(3)包括若干用于测量力度和风浪的传感器。

3.根据权利要求2所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:所述风险监测系统(3)包括控制中心(3‑1)以及与其信号连接的平台风浪流传感器(3‑2)、浮标风浪流传感器(3‑3)、第一力传感器(3‑4)、第二力传感器(3‑5),控制中心(3‑1)位于海洋平台上,所述海洋平台上部以及位于海水里的位置分别设有一个平台风浪流传感器(3‑2),海水中投放有浮标(4),浮标风浪流传感器(3‑3)位于浮标(4)上,所述第二力传感器(3‑5)位于卡槽(1‑4‑5)中与冲头(1‑4‑10)的内壁上,第一力传感器(3‑4)设在海洋平台与对接杆(1‑

2‑1‑2)的接触面之间,用于监测对接杆(1‑2‑1‑2)对平台的作用力是否超出平台的倾覆余量。

4.根据权利要求3所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:所述第二力传感器(3‑5)与内壁之间具有缓冲垫(1‑4‑4)。

5.根据权利要求1所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:所述对接运输通道(1)还包括锁紧装置(1‑4),锁紧装置(1‑4)包括侧部开口的壳体,该壳体的开口位置内设有上卡头(1‑4‑3)和下卡头(1‑4‑6),上卡头(1‑4‑3)和下卡头(1‑4‑6)之间为供船体上的冲头(1‑4‑10)插入的卡槽(1‑4‑5),该开口位于对接杆(1‑2‑1‑2)条形开口位置,壳体内顶部为顶部电磁铁(1‑4‑1),顶部电磁铁(1‑4‑1)与上卡头(1‑4‑3)上部之间为顶部锁紧弹簧(1‑4‑2),壳体内底部为底部电磁铁(1‑4‑8),下卡头(1‑4‑6)下部与底部电磁铁(1‑4‑

8)之间底部锁紧弹簧(1‑4‑7)。

6.根据权利要求1所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:所述锁紧装置(1‑4)的壳体上部和下部分别设有上缓冲弹簧(1‑3‑5)和下缓冲弹簧(1‑3‑7)。

7.根据权利要求1所述的一种海洋平台与补给船对接运输系统,其特征在于:所述缆绳转动轴(2‑3‑4)的端部具有卡销(2‑3‑3),所述轮架(2‑3‑2)上设有与卡销(2‑3‑3)锁死用于限制缆绳转动轴(2‑3‑4)转动的插销(2‑3‑6)。

8.一种海洋平台与补给船对接运输方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:补给船驶近海洋平台时,风险监测系统首先工作,控制中心(3‑1)输出端连接收放电机(1‑1)﹑顶部电磁铁(1‑4‑1)﹑底部电磁铁(1‑4‑8)和滑动装置内的电机(1‑3‑4);分布在海洋平台四周的浮标(4)上的风浪流传感器(3‑3)进行实时监测,并将数据传输到控制中心(3‑1),控制中心(3‑1)分析并判断风险系数,当达到或超过警戒值时,平台发出警报,补给船停止靠近;当处于安全状态时,收放电机(1‑1)启动,旋下对接运输通道,同时,自动伸缩防护网(1‑2‑1‑1)随之打开;

步骤二:自动伸缩装置(1‑2‑2)工作,收放电机(1‑1)逆时针旋转旋下对接运输通道的同时,通过第一主动齿轮(1‑2‑2‑8)带动传动铰链(1‑2‑2‑9)经两侧四个从动齿轮(1‑2‑2‑

7)变向后带动与之啮合的两侧双联齿轮(1‑2‑2‑10)在齿轮轴(1‑2‑2‑11)上转动,带锯齿钢塞(1‑2‑2‑1)下移,挤压液压油(1‑2‑2‑3)推动伸缩杆(1‑2‑2‑6)伸长,展开防护网(1‑2‑1‑

1);

步骤三:在补给船靠近锁紧过程中,首先,需要调整锁紧装置(1‑4)位置,此时,滑动装置(1‑3)工作;电机(1‑3‑4)转动,通过钢制齿条(1‑3‑1)控制锁紧装置(1‑4)沿滑轨(1‑3‑3)上的第一滑面(1‑3‑6)移动,同时钢制齿条(1‑3‑1)另一边的支撑(1‑3‑8)沿对接杆(1‑2‑1‑

2)内壁的滑槽(1‑3‑9)内滑动,上缓冲弹簧(1‑3‑5)和下缓冲弹簧(1‑3‑7)收缩或伸长,钢制齿条(1‑3‑1)通过齿条连接杆(1‑3‑10)调整锁紧装置(1‑4)至合适位置;

步骤四:调整好锁紧装置(1‑4)位置后,锁紧装置(1‑4)开始工作,冲头(1‑4‑10)前移,上卡头(1‑4‑3)和下卡头(1‑4‑6)挤压后移,冲头(1‑4‑10)进入卡槽(1‑4‑5),经缓冲垫(1‑

4‑4)和缓冲轮胎(1‑4‑9)制动锁紧;锁紧状态下,船面的轻微起伏可以经滑动装置(1‑3)得以解决;

步骤五:对接运输通道旋下后,锁紧装置(1‑4)调整位置与补给船艏部前端的冲头(1‑

4‑10)对接锁紧,将船与平台保持相对静止;当海况发生变化时,风险监测系统开始工作,平台上的平台风浪流传感器(3‑2)监测并传输数据信息,协同工作的还有安装在锁紧装置(1‑

4)内的第二力传感器(3‑5)和平台与对接运输通道之间的第一力传感器(3‑4),将数据传输到控制中心(3‑1),经计算分析后,当达到或超过警戒值时,发出指令,顶部电磁铁(1‑4‑1)和底部电磁铁(1‑4‑8)通电吸引上卡头(1‑4‑3)和下卡头(1‑4‑6)后移,锁紧装置(1‑4)打开;补给船暂时离开,待海况正常后继续工作;

步骤六:补给船与对接运输通道锁紧固定后,运输装置工作,吊笼(2‑10)通过对接运输通道运送人员和补给,轮组装置(2‑3)被卡死在轨道(2‑1)末端,动力装置(2‑8)工作,由皮带(2‑7)传动,带动缆绳转动轴(2‑3‑4)转动,将与之通过缆绳(2‑3‑8)连接吊笼(2‑10)放下,吊笼(2‑10)满载后,动力装置(2‑8)将其拉升至可安全进入平台通道的高度后停止,按下轮架(2‑3‑2)内的插销(2‑3‑5)的一端,使其与缆绳转动轴(2‑3‑4)上的卡销(2‑3‑3)相扣卡死,将吊笼(2‑10)的高度固定,上推手柄(2‑4)一端,手柄(2‑4)在转动支撑(2‑11)和转动轴(2‑12)处转动,通过连接杆(2‑6)牵引钢塞(2‑2)沿滑面(2‑5)下移,弹簧(2‑9)压缩,将钢塞(2‑2)下移直至其上平面与轨道(2‑1)平面齐平,工作人员可以推动轮组装置(2‑3)沿轨道(2‑1)移动,经过钢塞(2‑2)后放下手柄(2‑4),弹簧(2‑9)复原,钢塞(2‑2)重新弹起,两个滚轮(2‑3‑1)在轨道(2‑1)的凹槽内滚动,轮架(2‑3‑2)穿过轨道(2‑1)的空心区(2‑13)通过缆绳(2‑3‑8)连接吊笼(2‑10),通过移动轮架(2‑3‑2)将吊笼(2‑10)运送到合适位置;

步骤七:补给船在与海洋平台对接运输时,各个传感器的实时监测数据都传输到控制中心(3‑1),控制中心(3‑1)对于安全系数的判断依据主要考虑两个方面:对接杆(1‑2‑1‑2)载荷极限和海洋平台的倾覆余量,平台风浪流传感器(3‑2)和浮标风浪流传感器(3‑3)监测平台及周围海域的风速风向、流速流向和浪高,通过控制中心(3‑1)计算风险系数,当风险系数达到或超过警戒值时,发出电信号到目标装置,装置工作规避风险。