[发明专利]纵向刚度可控台车定位系统

说明书

本发明提供了一种纵向刚度可控台车定位系统，包括固定桩，固定桩包括工作状态和备用状态，当在工作状态时用于船体的定位；台车主体连接所述固定桩并安装在所述船体上；台车行进子系统分别连接所述台车主体、船体，能够调节所述台车主体和船体之间的距离；台车纵摇缓冲子系统安装在所述台车主体上并与所述船体活动配合，本发明采用刚度可调节的台车纵摇缓冲子系统和一组单转点台车行进子系统，将台车主体在纵摇方向上弹性连接于船体，增加了台车主体相对船体横轴的旋转自由度和纵摇回复刚度，解决了传统钢桩定位系统不能顺应船体纵摇运动的问题，同时通过纵摇缓冲子系统传递和吸收台车定位系统受到的纵摇弯矩，达到减小纵摇弯矩峰值的效果。

技术领域

本发明涉及工程船舶技术领域，具体地，涉及一种纵向刚度可控台车定位系统。

背景技术

大型工程船舶通常设置台车定位系统来达到精确定位和移位船舶的目的。台车定位系统通常布置在船艏或船艉端部的台车开槽内，在工作中，首先通过钢桩升降装置将钢桩插入至海床完成定位；进一步利用行走油缸的伸缩来推拉船体进行船舶移位。在移位过程中，控制系统依靠台车行程传感器发送指示信号来准确控制船舶移位距离，因而可以实现船舶精确定位和移位，显著地提高生产效率。

然而，随着大型工程船舶作业能力的不断提升和作业范围向外海拓展，其施工作业载荷和风、浪、流等外界环境载荷均成倍地增加，船舶运动幅度也大大增加。其中，船舶纵摇运动会对钢桩定位系统产生与运动幅度成正比的附加弯矩，当该附加弯矩超过钢桩定位系统承载能力时，将造成钢桩折断等严重安全事故。因此，台车定位系统需要具有良好的船体运动适应性能和缓解钢桩冲击载荷的能力。

专利文件CN208056152U公开了一种柔性钢桩台车系统，采用一组包括柔性缓冲装置的前平衡梁装置和一组后平衡梁装置来增加钢桩台车系统的纵摇自由度，然而该系统在行进过程中需要两根行走油缸实时同步，控制难度高。

专利文件CN106414230B公开了一种定位桩台车偏置系统、定位桩台车、用于容纳船舶的工作定位桩的设备以及船舶，采用了张紧油缸和钢丝绳组合式缓冲系统来吸收作用在台车定位系统上的纵摇力矩，然而钢丝绳在实际应用中会产生较大的永久伸长变形，从而抵消张紧油缸的有效行程，影响缓冲效果，其中专利文献CN106536829A、专利文献WO2015174838A1也存在类似的问题。

专利文件CN101906767B公开了了一种挠性的定位桩托架，采用彼此铰接的第一和第二托架，并设置了两组缓冲油缸，然而该系统的两组缓冲油缸机构设计较为复杂，在恶劣海况下的可靠性较低。

专利文件CN201296941Y公开了一种绞吸挖泥船单钢桩台车与三缆组合定位系统，绞吸挖泥船单钢桩台车与三缆组合定位系统,包括单钢桩台车,其特点是:单钢桩台车定位机构和三缆定位机构组合成挖泥船定位系统。单钢桩台车定位机构包括一根钢桩、行走台车以及钢桩起放装置；三缆定位机构设有三根定位缆,每一根定位缆设有动力收放装置,定位缆端部装有定位锚，但该设计不能实现自适应的调整，动作不够灵活。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种纵向刚度可控台车定位系统。

根据本发明提供的一种纵向刚度可控台车定位系统，包括：

固定桩，包括工作状态和备用状态，当在工作状态时用于船体的定位；

台车主体，连接所述固定桩并安装在所述船体上；

台车行进子系统，分别连接所述台车主体、船体，能够调节所述台车主体和船体之间的距离；

台车纵摇缓冲子系统，安装在所述台车主体上并与所述船体活动配合。

优选地，所述台车行进子系统能够在所具有的行进驱动组件的驱使下使所述船体依靠自身轨道组件的导向进而实现船体沿径向方向位置的调整。