一种浮标保障作业系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及浮标保障领域，更具体地，涉及一种浮标保障作业系统。


背景技术：

[0002]
通常的浮标保障作业主要指浮标的维护作业、撤标作业以及设标作业，其实现的目标各不相同。维护作业的目标主要是实现设标点海域的浮标浮鼓的替换，沉石保留在水中，通过浮标作业船上的设备对浮标浮鼓进行捕捉、提升、放倒、脱链、移位等，从而实现浮标浮鼓替换的作业目标；撤标作业的目标主要是实现设标点海域的浮标撤除，包括浮标浮鼓、锚链和沉石的撤除，通过浮标作业船上的设备对浮标浮鼓、锚链和沉石进行捕捉、提升、放倒、脱链、移位、起石等，从而实现撤标的作业目标；设标作业的目标主要是实现设标点海域的浮标设置，包括浮标浮鼓、锚链和沉石的设置，通过浮标作业船上的设备对浮标浮鼓、锚链和沉石进行移位、挂链、竖起、下放，抛石等，从而实现设标的作业目标。
[0003]
国内外现有浮标保障作业一般为甲板吊作业形式，作业均要通过套标、挂钩、起吊、脱链等技术环节，大部需要人工完成，存在很大的安全风险，且各作业设备协调困难，智能化程度很低。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型提供一种结构简单、操控安全方便且浮标保障作业劳动强度低的浮标保障作业系统，以解决现有浮标保障作业操控困难、劳动强度大且安全性能低的技术问题。
[0005]
根据本实用新型的一个方面，提供了一种浮标保障作业系统，装设在船体上，浮标保障作业系统包括装设在所述船体甲板上的导轨、装设在所述导轨上的桁架和转向装置，所述桁架移动式装设在所述导轨上，所述桁架上设有横梁，所述横梁移动式装设有电动葫芦，所述转向装置装设在所述船体的甲板边缘，所述转向装置包括铰接座、伸缩缸和转向架，所述铰接座和所述伸缩缸分别装设在所述甲板上，所述转向架的底部分别与所述铰接座和所述伸缩缸的伸缩杆铰接，所述转向架的两侧装设有导向轨，所述导向轨上移动式架设有起吊架，所述起吊架上设有与所述浮标外形适配的锁紧装置。
[0006]
在上述方案基础上优选，所述锁紧装置包括装设在所述起吊架上的两个卡臂，所述卡臂由弧形部和直线部构成，所述弧形部与所述直线部相连，且两个所述直线部相对设置并由驱动缸驱动移动式装设在所述起吊架上，两个所述卡臂相对设置形成圆环结构。
[0007]
在上述方案基础上优选，所述弧形部设有与浮标适配的限位槽。
[0008]
在上述方案基础上优选，所述起吊架上装设有电机，所述电机输出端装设有摩擦轮，所述摩擦轮与浮标的外缘面接触。
[0009]
在上述方案基础上优选，所述桁架包括承载架和横梁，所述承载架底部装设有滚轮，所述滚轮与导轨适配，所述承载架之间通过两根所述横梁相连，并在所述横梁之间装设有纵梁。
[0010]
在上述方案基础上优选，所述纵梁上固定式装设有电动绞车。
[0011]
在上述方案基础上优选，所述桁架的底部装设有与所述导轨适配的电动齿轮行走机构。
[0012]
在上述方案基础上优选，所述甲板上还装设有多个托辊，所述托辊为两列，且所述托辊与所述转向架的两端相对设置。
[0013]
在上述方案基础上优选，所述起吊架的顶部装设有限位器。
[0014]
本实用新型的一种浮标保障作业系统，通过采用船体与本实用新型的浮标保障作业系统结合，利用船体将本实用新型的浮标保障作业系统快速移动至浮标设计的位置，利用该锁紧装置可以实现浮标保障作业系统与浮标的结合，通过起吊架与桁架上的电动葫芦，可以实现起吊架在转向架上的提升动作，结合转向装置的转向架可以实现浮标由竖直状态到水平状态的转换，而利用桁架与导轨的结构、桁架上的电动葫芦，可以实现浮标在甲板上的横向移动和纵向移动，以实现浮标的维护、撤标和设标。
[0015]
本实用新型通过对浮标保障专用作业设备的设计和使用，实现浮标保障作业的智能化和机械化，从而改变传统的低效作业方式，降低员工的劳动强度，降低浮标作业风险，提高作业的安全性和效率，降低作业成本，节约能源消耗。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型的浮标保障作业系统正视图；
[0017]
图2为本实用新型的浮标保障作业系统的俯视图；
[0018]
图3为本实用新型的浮标保障作业系统的局部图；
[0019]
图4为本实用新型的桁架的正视图；
[0020]
图5为本实用新型的桁架的俯视图；
[0021]
图6为本实用新型的浮标转向装置的第一种状态图；
[0022]
图7为本实用新型的浮标转向装置的第二种状态图；
[0023]
图8为本实用新型的浮标锁紧装置的俯视图；
[0024]
图9为本实用新型的浮标锁紧装置的正视图；
[0025]
图10为本实用新型的浮标锁紧装置的侧视图
[0026]
图11为本实用新型的浮标保障作业流程的框图。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0028]
请参阅图1，并结合图2和图3所示，本实用新型的一种浮标保障作业系统，装设在船体10上，使用时，根据设定位置，利用船体10 的快速移动，实现浮标保障作业系统快速靠近浮标待作业位置。
[0029]
其中，本实用新型的浮标保障作业系统包括装设在船体10甲板上的导轨11、装设在导轨11上的桁架20和转向装置30，导轨11平行间隔沿着船体10长度方向设置，桁架20的底部移动式装设在导轨11 上，从而使得桁架20可以在导轨11上移动，以实现桁架20整体在甲板上的纵向移动。
[0030]
其中，本实用新型的导轨11可以是齿条，桁架20的底部装设有与齿条适配的电动
齿轮行走机构，通过电机带动电动齿轮行走机构以实现桁架20在导轨11上的水平移动。
[0031]
请参阅图4和图5所示，本实用新型的桁架20上装设有横梁24，横梁24沿着船体10甲板的宽度方向设置，横梁24上装设有电动葫芦 27，使得电动葫芦27可以在甲板宽度方向上移动。
[0032]
如图6和图7所示，本实用新型在甲板的边缘处还装设有浮标转向装置30，转向装置30包括铰接座31、伸缩缸32和转向架35，铰接座31和伸缩缸32装设在两个导轨11之间的甲板上，且铰接座31和伸缩缸32分别间隔设置，伸缩缸32处于远离甲板边缘一侧，而转向架35的底部分别与铰接座31和伸缩缸32相连。
[0033]
具体的，甲板上装设有两个转接座33，两个转接座33沿着甲板的宽度方向上间隔设置，转向架35的底部也装设有两个转向座34，伸缩杆的底部与转接座33铰接，而伸缩缸32的伸缩杆末端与转向座34铰接，转向架35的另一端底部通过铰接座31与甲板铰接。
[0034]
当伸缩缸32的伸缩杆进行伸缩运动时，带动转向架35绕着铰接座31进行转动，从而实现转向架35的竖直方向与水平方向的转换。
[0035]
其中，本实用新型的纵梁上固定式装设有电动绞车28，而本实用新型的转向架35的两侧装设有导向轨36，导向轨36上移动式装设有起吊架50，起吊架50与桁架20上的电动绞车28相连，通过电动绞车 28的作用可以带动起吊架50在转向架35的导向轨36内上下移动。
[0036]
为了进一步增大浮标在转向架35上的移动行程，本实用新型的转向架35呈矩形框状结构，并在转向架35上装设有伸缩支架37，伸缩支架37上装设有滑道，而起吊架50与滑道移动式相连。
[0037]
而在本实用新型的起吊架50上设有与浮标外形适配的浮标锁紧装置40，锁紧装置40可以实现浮标的固定与松开，从而实现浮标与本实用新型的浮标保障作业系统的结合或松开。
[0038]
如图8所示，并参阅图9和图10所示，本实用新型的浮标锁紧装置40包括装设在起吊架50上的两个卡臂41，卡臂41由弧形部42和直线部43构成，弧形部42与直线部43相连，且直线部43与起吊架 50滑动相连并由装设在起吊架50上的驱动缸驱动，而两个卡臂41相对设置，利用两个卡臂41的弧形部42形成一端开口的圆环结构。
[0039]
当本实用新型的浮标保障作业系统靠近浮标时，驱动缸带动卡臂 41向两侧张开，利用卡臂41之间的间隙，将浮标的颈部容纳在两个卡臂41之间的间隙处，然后，由驱动缸带动卡臂41向中间收拢，使得两个开闭之间的间隙与浮标的颈部适配，从而以实现对浮标的固定和锁紧。将浮标与锁紧装置40分离，其动作与浮标的夹紧操作相反，在此不再赘述。
[0040]
值得说明的是，为了保证浮标运动过程中的稳定性，防止浮标转动脱标，本实用新型还在弧形部42设有与浮标适配的限位槽44，利用限位槽44与浮标的外圆面上凸起部卡合，可以实现浮标的卡合和定位。
[0041]
优选的是，本实用新型还在起吊架50上装设有电机51，电机51 输出端装设有摩擦轮52，摩擦轮52与浮标的外缘面接触，使用时，电机51工作带动摩擦轮52旋转，利用摩擦轮52与浮标之间的摩擦接触，带动浮标的转动，从而以改变浮标上凸起部与限位槽44之间的相对位置，实现限位槽44与浮标上凸起部的结合，实现浮标与锁紧装置40 的卡紧，优选的是，摩擦轮52的外圆面上设有橡胶层，以防止摩擦轮 52与浮标外圆面摩擦时损伤浮标表
面。
[0042]
优选的，为了保证浮标受力均匀，本实用新型的起吊架50上设有两个电机51，两个电机51分别呈一字型设置在起吊架50上，以保证浮标转动时受力均匀。
[0043]
本实用新型的锁紧装置40与起吊架50之间呈垂直状装设，而在本实用新型的起吊架50上还装设有与电动绞车28连接的吊环，在浮标处于海水中时，可以通过电动绞车28拉动起吊架50在转向架35或伸缩支架37上滑动，从而实现浮标从而海中向甲板上的竖直位置移动。
[0044]
请继续参阅图2所示，本实用新型的桁架20包括承载架21和横梁24，承载架21底部装设有滚轮25，滚轮25与导轨11适配，承载架21之间通过两根横梁24相连，并在横梁24之间装设有纵梁26，其中，承载架21由三角架22和连接梁23构成，三角架22呈直角三角形状，连接梁23的两端分别与三角架22的顶部和底部相连形成四边形结构，而滚轮25装设在承载架21的底部与导轨11移动式连接，电机51驱动滚轮25转动，带动桁架20在导轨11上移动，从而实现桁架20在甲板长度方向移动，而两根横梁24平行架设在两个承载架21 的两端，并在两个横梁24之间装设有纵梁26，纵梁26与甲板的长度方向平行设置，且纵梁26可以是两根也可以是一根。
[0045]
而本实用新型在横梁24上设有横向移动的电动葫芦27，纵梁26 上移动式装设有电动葫芦28，使用时，通过电动葫芦27可以实现浮标在甲板宽度方向的移动，而通过电动葫芦28可以实现浮标高度方向上的移动，并与桁架20和导轨11、伸缩支架37与起吊架50，可以实现浮标在甲板长度方向上的移动。
[0046]
本实用新型的甲板上还装设有多个托辊60，优选的，托辊60分为两列，且两列托辊60与转向架35的两端相对设置，当浮标经过转向装置30在伸缩支架37的作用下向背离甲板边缘一侧移动时，移动至托辊60处，在托辊60的支撑下，结合结合桁架20上的电动绞车28 和转向架35上的伸缩支架37，可以实现其在甲板长度方向上的移动。
[0047]
优选的是，本实用新型锁紧装置40与锁紧装置40之间移动式连接，并起吊架50的顶部装设有限位器61，在浮标通过锁紧装置40锁紧后，当锁紧装置40上升至限位器61的位置时，通过限位器61可以自动提示到位，其中限位器61可以是机械结构挡板也可以是电学感应器。
[0048]
为了实现本实用新型的一种浮标保障作业系统的全自动化处理，本实用新型涉及的驱动部分，如电机51、液压缸、电动葫芦28和电动葫芦27等，均内部自带行程检测装置，以获取其输出量，将其输出量进行采集，通过无线或有线方式发送至控制中心，通过控制中心根据设定参数进行纠偏，以实现其反馈调节。当然，为了保证其控制的准确性，本实用新型不排除在导轨11上设置位移传感器，横梁24、纵梁 26、伸缩支架37及起吊架50上均设置位移传感器，并在转向装置30 上设置角度感应器，分别采集其实际的运动参数，发送至控制中心，控制中心将其实际参数与设计参数比较，以获取控制与实际运行偏差，从而进行反馈调节，以达到准确控制的目的。
[0049]
请参阅图11所示，本实用新型还提供了一种浮标保障作业流程，包括以下步骤：
[0050]
步骤a1，基于浮标设定位置，驱动船体10行驶至浮标设定位置，驱使桁架20移动至甲板边缘；
[0051]
步骤a2，驱动转向架35使其与甲板端面呈垂直设置，起吊架50 在转向架35上移动
至设定位置；
[0052]
步骤a3，驱使起吊架50上的锁紧装置40与浮标结合，通过桁架 20上的电动葫芦27与起吊架50带动桁架20在转向架35上移动至设定位置；
[0053]
步骤a4，通过控制转向架35转动，使得转向架35与甲板平行，放倒过程中，桁架20后退，电动绞车28在恒张力状态下控制钢丝绳的收放动作。
[0054]
步骤a5，通过控制桁架上的横向移动的电动葫芦和纵向移动的齿轮传动行走机构可将浮标移动至甲板上任意的指定位置。
[0055]
以下将详细说明本实用新型的一种浮标保障作业系统进行浮标维护作业、浮标撤标作业和浮标设标作业的具体流程。
[0056]
一、浮标维护作业
[0057]
浮标作业船利用动力定位系统倒退接近浮标。将本实用新型的起吊架50上锁紧装置40的开口中心对准浮标浮鼓中心线，下放起吊架 50至指定深度，利用锁紧装置40套住浮标浮鼓，使其位于起吊架50 的中心位置并缓慢上提起吊架50。
[0058]
起吊架50上的电机51带动摩擦轮52转动，可用摩擦轮52带动浮标转动，使得浮标的外圆面上凸起与锁紧装置40上的限位槽44对位。当浮标与起吊架50相对位置准确对应时继续提升吊架，使浮标浮鼓正确落位于起吊架50中指定位置，启动锁紧装置40锁定浮鼓。
[0059]
提升起吊架50，起吊架50起升过程中始终位于船尾的滑道内。当起吊架50提升到限位器61时自动停止提升吊架，同时限位液压插销插上，将起吊架50锁定在上限位位置，防止放到过程中吊架及浮标浮鼓自然滑落，然后，通过伸缩杆收缩，放倒浮标浮鼓。
[0060]
放倒过程中甲板上的桁架20向船首移动，与此同时提升绞车在恒张力状态下控制绞车钢丝绳的收放动作，保证浮标浮鼓安全稳定地放倒在放倒机构上。浮标浮鼓放平之后位于伸缩支架37内部的伸缩液压缸伸出，将伸缩支架37部分继续前推，带动浮标浮鼓继续向船首方向移动，达到将牵引锚链带上甲板的目的。甲板上的电动葫芦27配合起吊锚链，并将马鞍链连接环上的末端卸扣以下的锚链放入位于艉部中间位置的挚链器中，合上挚链器，锁住锚链，解开末端卸扣，用桁架 20上的电动葫芦28起吊浮标浮鼓，挂上起吊索具，两根吊索分别勾住浮鼓的上下各一个吊环，提升浮标浮鼓，使浮鼓起吊钢丝绳受力，脱开甲板桁架20上的电动葫芦27的钢丝绳与浮鼓吊架之间的连接扣，脱开起吊架50上的锁紧装置40，启动行车前移，浮标浮鼓脱离专用吊具，将待替换的浮标浮鼓放置到指定位置。
[0061]
甲板桁架20在轨道上移动至新浮标浮鼓上方，挂上电动葫芦27，将新浮标浮鼓移动并放置到起吊架50中准确落位，锁住浮鼓锁紧装置 40。连接电动葫芦27的钢丝绳和起吊架50，连接锚链，打开挚链器。放倒装置的伸缩支架37回收至极限位置，液压缸伸出推出竖起浮标浮鼓，桁架20的电动葫芦27上提起吊架50，液压插销退回，下放起吊架50至指定位置后脱开锁紧装置40，继续下放起吊架50使其与浮标浮鼓完全脱离，船舶前移，完成浮标更换即浮标维护作业。
[0062]
二、浮标撤标作业
[0063]
浮标浮鼓撤除过程与浮标维护作业相同，待浮鼓船上固定后，用行车上的电动葫芦28将锚链转移至设置在艉部左舷的挚链器上锁定，将沉石锚链连接到设置在艉部甲板前部起锚绞车的卷筒钢丝绳上，打开挚链器，启动锚绞车收锚链，结合船舶前移使沉石破土，当沉石基本出水时停止收链，转由行车上的电动葫芦28起吊沉石至指定高度，前移甲板起
重行车，将沉石移动放置至指定位置存放，完成浮标撤标作业。
[0064]
三、浮标设标作业
[0065]
浮标作业船到达设标点海域，移动行车至锚链存放点，用电动葫芦28起吊锚链至船尾，用电动葫芦28起吊即将与沉石连接的末端锚链，并将锚链端头锁定在左舷挚链器内，同样将应与浮鼓连接的锚链端头锁定在艉部中间的挚链器内。移动行车至沉石存放点，用电动葫芦28起吊沉石并后移至左舷挚链器前方，连接沉石和锚链。甲板起重行车移至新浮标浮鼓上方，挂上起吊索具，浮标浮鼓移动并放置到起吊架50中准确落位，锁住浮标浮鼓锁紧装置40。连接起升绞车钢丝绳和起吊架50，连接锚链，打开艉部中间的挚链器。放倒伸缩支架37 回收至极限位置，翻转液压缸推出竖起浮标浮鼓，起升绞车上提起吊架50，液压插销退回，下放浮鼓吊架至指定位置后脱开锁紧装置40，继续下放起吊架50使其与浮标浮鼓完全脱离，船舶前移。行车移动到沉石上方用电动葫芦28起吊沉石至指定高度，行车后移，将沉石移动到舷外指定区域，结合移船作业，使沉石和浮标浮鼓离开适当距离，避免相互碰撞，启动盘式抛链器将沉石抛入水中指定位置，完成浮标设标作业。
[0066]
本实用新型的一种浮标保障作业系统及其作业流程，通过采用船体10与本实用新型的浮标保障作业系统结合，利用船体10将本实用新型的浮标保障作业系统快速移动至浮标设计的位置，利用该锁紧装置40可以实现浮标保障作业系统与浮标的结合，通过起吊架50与桁架20上的电动葫芦27，可以实现起吊架50在转向架35上的提升动作，结合转向装置30的转向架35可以实现浮标由竖直状态到水平状态的转换，而利用桁架20与导轨11的结构、桁架20上的电动葫芦28，可以实现浮标在甲板上的横向移动和纵向移动，以实现浮标的维护、撤标和设标。
[0067]
本实用新型通过对浮标保障专用作业设备的设计和使用，实现浮标保障作业的智能化和机械化，从而改变传统的低效作业方式，降低员工的劳动强度，降低浮标作业风险，提高作业的安全性和效率，降低作业成本，节约能源消耗。
[0068]
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。