[发明专利]一种多功能起重船舶平衡系统及其工作方法

摘要

本发明提供了一种多功能起重船舶平衡系统及其工作方法，包括船体、平衡水槽、调谐平衡水箱、升力风扇、自平衡起重机、双喷水平衡装置及PLC控制系统；平衡水槽设在船体两侧的船舷上，调谐平衡水箱设在在船舱内，调谐平衡水箱包括主水箱和副水箱，升力风扇分别设在船体四周的甲板上，自平衡起重机平衡臂上设有固定配重块和可变配重水箱装置，双喷水平衡装置设在船舷两侧底部。本发明利用平衡水槽的重力和浮力、调谐平衡水箱的重力、风扇升力以及双喷水泵的推力提供船体的平衡力矩，可变配重水箱能够自动调节起重机平衡力，双喷水平衡装置可在船舶航行时提供向前或向后的推力，起吊货物时能够翻转90°提供向上推力，实现多种作业功能。

主权项

1.一种多功能起重船舶平衡系统，包括船体（1），其特征在于：还包括平衡水槽（2）、调谐平衡水箱（3）、升力风扇（4）、自平衡起重机（5）、PLC控制系统（6）及双喷水平衡装置（7）；所述平衡水槽（2）设有两组，分别设在船体（1）两侧的船舷（1.2）上，所述平衡水槽（2）包括槽体（2.1）和液压伸缩臂（2.2），所述槽体（2.1）为顶部开口的U形船结构，所述槽体（2.1）底部铰接在液压伸缩臂（2.2）伸出端，所述槽体（2.1）侧面铰接在翻转液压缸（2.4）伸出端，所述翻转液压缸（2.4）缸底端铰接在液压伸缩臂（2.2）上，所述液压伸缩臂（2.2）头端铰接在船舷（1.2）上，所述液压伸缩臂（2.2）上设有伸展液压缸（2.3），所述伸展液压缸（2.3）伸出端铰接在液压伸缩臂（2.2）上，所述伸展液压缸（2.3）缸底端铰接在船舷（1.2）上；所述调谐平衡水箱（3）设有两组，分别设在在船体（1）内的首部和尾部，所述调谐平衡水箱（3）包括主水箱（3.1）和副水箱（3.11），所述主水箱（3.1）底部设有横向水箱支座（3.9），所述水箱支座（3.9）固定在船舱（1.3）底部，所述水箱支座（3.9）两端设有限位块Ⅰ（3.11），所述水箱支座（3.9）上设有滚棍（3.10），所述滚棍（3.10）与主水箱（3.1）滚动连接，所述主水箱（3.1）内设有活塞板（3.2），所述活塞板（3.2）把主水箱（3.1）隔成两部分，所述活塞板（3.2）两边设有伺服液压缸（3.7），所述伺服液压缸（3.7）穿过主水箱（3.1）侧壁并分别固定在船舱（1.3）内两侧，所述主水箱（3.1）内部上端设有转换水道（3.3），所述转换水道（3.3）两端设有两组转换水阀（3.4），所述转换水道（3.3）侧端设有补水阀（3.5），所述主水箱（3.1）外侧端横向设有两组可调液压阻尼器（3.8），所述可调液压阻尼器（3.8）连接固定在船舱（1.3）侧端和主水箱（3.1）外侧端之间，所述主水箱（3.1）两侧端分别设有低、中、高三组平衡水箱液位传感器(3.6)；所述副水箱（3.11）纵向设在主水箱（3.1）顶部，所述副水箱（3.11）底部设有两组滑动轨道（3.12），所述滑动轨道（3.12）支撑副水箱（3.11）固定在主水箱（3.1）上表面，所述滑动轨道（3.12）两端设有限位块Ⅱ（3.13），所述限位块Ⅱ（3.13）上固定设有限位开关（3.17），所述副水箱（3.11）底部中间位置固定设有滚珠丝杆（3.15），所述滚珠丝杆（3.15）端部设有步进电机（3.14），所述滚珠丝杆（3.15）旁设有光栅尺（3.16），所述光栅尺（3.16）与滑动轨道（3.12）平行固定在主水箱（3.1）上表面；所述升力风扇（4）设有四组，分别设在船体（1）四周的甲板（1.1）上，所述升力风扇（4）设有两组横向传动轴（4.1），所述横向传动轴（4.1）两端设有自动变速器（4.2），所述横向传动轴（4.1）中间设有锥形齿轮传动组Ⅰ（4.3），所述锥形齿轮传动组Ⅰ（4.3）与纵向传动轴（4.4）两端连接，所述纵向传动轴（4.4）中间设有锥形齿轮传动组Ⅱ（4.5），所述锥形齿轮传动组Ⅱ（4.5）与垂直传动轴（4.6）上端连接，所述垂直传动轴（4.6）下端连接到锥形齿轮传动组Ⅲ（4.7），所述锥形齿轮传动组Ⅲ（4.7）由主传动轴（4.8）输入传动，所述主传动轴（4.8）连接到船舶动力系统；所述甲板（1.1）上设有起重轨道（1.5），所述自平衡起重机（5）设在所述起重轨道（1.5）上；所述双喷水平衡装置（7）设有两组，并分别设在船体（1）两侧的船舷（1.2）底部位置，所述双喷水平衡装置（7）包括喷水器（7.1）、凸轮盘（7.2）及转换液压缸（7.3），所述喷水器（7.1）及所述凸轮盘（7.2）设有两组，喷水器（7.1）两组间安装反方向，喷水器（7.1）固定在凸轮盘（7.2）的侧面上，所述凸轮盘（7.2）凸部侧面固定设有滑杆（7.6），所述转换液压缸（7.3）垂直设在两组喷水器（7.1）中上位置，所述转换液压缸（7.3）一端固定在船舷（1.2）上，所述转换液压缸（7.3）另一端设有拉杆（7.4），所述拉杆（7.4）中间设有滑槽（7.5），所述凸轮盘（7.2）通过滑杆（7.6）穿过滑槽（7.5）套接在一起，所述凸轮盘（7.2）上设有空心转轴（7.7），所述空心转轴（7.7）一端与凸轮盘（7.2）铰接，所述空心转轴（7.7）另一端与船舷（1.2）固定连接，所述喷水器（7.1）上设有半轴（7.8），所述半轴（7.8）穿过空心转轴（7.7）连接到主传动轴（4.8）上；所述液压伸缩臂(2.2)、伸展液压缸（2.3）、翻转液压缸（2.4）、伺服液压缸（3.7）、转换水阀（3.4）、补水阀（3.5）、平衡水箱液位传感器(3.6)、可调液压阻尼器（3.8）、步进电机（3.14）、自动变速器（4.2）及转换液压缸（7.3）均连接到PLC控制系统（6）。