磁吸式登乘平台的制作方法

本实用新型涉及海上风电运维技术领域，尤其涉及一种用于海上风电维修的磁吸式登乘平台。

背景技术：

海上风电平台、海上石油平台等设施建设于海洋之上，受平台基础防撞保护以及船舶上甲板与平台之间高度差等的影响，船舶无法完全紧靠平台，故而船舶上需设置登乘设备以供作业人员进入平台。

现有的登乘设备有吊篮、爬梯、栈桥等，但各种登乘设备都是固定于船舶甲板上的，设备无法移动，非工作状态仍占用甲板空间，并且设备长期暴露于空气中，易造成设备腐蚀。另外，由于船舶受到风浪的影响会持续地发生摇摆，为使船舶与海上平台之间架起有效连接，登乘设备通常设置为可补充结构，例如201821709765.2号专利所公开的海上登乘装置，该装置可进行横向、纵向和伸缩补偿，但未考虑船舶受风浪影响会持续地发生摇摆、转动而导致的船舶与海上平台的相对旋转，因此稳定性较差。再者，现有登乘设备都结构复杂，体积大，不适于小型维修船舶的使用。

因此，有必要提供一种结构紧凑、占用空间小、具有四个自由度运动补偿的可移动磁吸式登乘平台，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、占用空间小、具有四个自由度运动补偿的可移动的磁吸式登乘平台。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种磁吸式登乘平台，其包括可移动基座、旋转装置、滑动装置及可伸缩扶梯装置；其中，可移动基座包括基座本体及安装于所述基座本体的滑轮及多个可升降的磁力吸盘；旋转装置包括安装于所述基座本体的第一驱动器及与之相连的旋转轴，第一驱动器用于驱动所述旋转轴转动；滑动装置包括安装于所述旋转轴顶部的第一滑轨及滑动连接于所述第一滑轨的第一滑块；可伸缩扶梯装置包括分别安装于所述第一滑块的伸缩扶梯及升降机构，且所述升降机构与所述伸缩扶梯之间滑动连接，通过所述升降机构的升降以带动所述伸缩扶梯相对于所述第一滑块转动。

较佳地，所述可移动基座还包括多个液压升降杆，各所述磁力吸盘分别固定于各所述液压升降杆的端部。

较佳地，所述可移动基座还包括上下扶梯，所述上下扶梯设于所述基座本体的一侧。

较佳地，所述旋转装置还包括固定于所述基座本体的旋转座，所述旋转轴可转动地安装于所述旋转座内且其顶端凸出于所述旋转座。

较佳地，所述旋转装置还包括设于所述旋转轴与所述旋转座之间的限位开关，所述限位开关用于限制所述旋转轴的旋转位置。

较佳地，所述滑动装置还包括设于所述第一滑轨与所述第一滑块之间的限位结构，通过所述限位结构限制所述第一滑块的滑动位置。

较佳地，所述限位结构包括两阻尼器，两所述阻尼器分别安装于所述第一滑块的垂直于所述第一滑轨的两侧边，所述第一滑块滑动时将分别压缩及拉伸两所述阻尼器。

较佳地，所述伸缩扶梯包括多节滑动连接的扶梯单元、连接于首节与末节所述扶梯单元的伸缩液压连杆以及连接于所述伸缩液压连杆的第二驱动器，通过所述第二驱动器驱动所述伸缩液压连杆伸缩以调节所述伸缩扶梯的伸缩长度。

较佳地，所述可伸缩扶梯装置还包括第二滑轨及与之滑动配合的第二滑块，所述第二滑轨设于首节所述扶梯单元，所述第二滑块与所述升降机构相连。

较佳地，所述升降机构为升降液压杆。

较佳地，所述磁吸式登乘平台还包括安装于所述伸缩扶梯端部的机械手，所述机械手包括安装座、安装于所述安装座的第三驱动器以及夹爪，所述第三驱动器用于驱动所述夹爪打开及关闭。

较佳地，所述机械手还包括摄像头及位置传感器，所述摄像头安装于所述安装座并用于监控所述夹爪的位置及状态，所述位置传感器安装于所述夹爪的夹口处用于检测所述夹爪是否闭合。

与现有技术相比，由于本实用新型的磁吸式登乘平台，其可移动基座具有可升降的磁力吸盘，因此工作时移动至指定位置并通过磁力吸盘固定，非工作状态磁力吸盘回收并将磁吸式登乘平台移动到指定位置放置，避免占用船舶空间，也避免长期暴露所造成的腐蚀；同时，通过旋转轴的转动、第一滑块的滑动、升降机构的升降以及伸缩扶梯本身的伸缩，为登乘平台提供四自由度运动补偿，保证登乘平台工作的稳定性和安全性；再者，该磁吸式登乘平台的结构紧凑，收合后体积小，占用空间小，尤其适于小型维修船舶。

附图说明

图1是本实用新型磁吸式登乘平台的侧视图

图2是图1中伸缩扶梯的另一状态示意图。

图3是本实用新型磁吸式登乘平台的旋转装置与滑动装置的俯视图。

图4是图3中第一滑块滑动到其中一端的状态示意图。

图5是本实用新型磁吸式登乘平台的机械手的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。为便于描述，本实用新型所述的竖向为垂直于海平面方向、纵向为船舶中轴线方向、横向为垂直于船舶中轴线方向。

本实用新型所提供的磁吸式登乘平台100尤其适用于中小型运维船舶，但并不以此为限，还可以用于其他设备。

下面先结合图1-图3所示，本实用新型的磁吸式登乘平台100，其包括可移动基座110、旋转装置120、滑动装置130、可伸缩扶梯装置140、机械手150以及控制系统。其中，可移动基座110的底部设有滑轮112，以便于搬运，控制系统分别与旋转装置120、滑动装置130、可伸缩扶梯装置140电连接，使用时，控制系统根据船舶位姿，控制可伸缩扶梯装置140对登乘平台进行竖向和纵向运动补偿，并控制旋转装置120、滑动装置130对登乘平台进行沿竖向旋转以及横向运动补偿，实现磁吸式登乘平台100在竖向、横向、纵向、绕竖向旋转四自由度运动补偿，保证磁吸式登乘平台100的安全性和稳定性，机械手150则用于和海上登乘平台扶梯可分离的连接。

参看图1所示，可移动基座110包括基座本体111、滑轮112、多个液压升降杆113及多个磁力吸盘114，基座本体111呈方形结构，其底部安装滑轮112，以便于搬运及移动，其两侧分别凸设有安装侧缘1111，各液压升降杆113分别安装于安装侧缘1111，各磁力吸盘114分别固定于各液压升降杆113的端部，通过液压升降杆113的升降带动磁力吸盘114伸缩，使磁力吸盘114可分离地吸附于船舶甲板上。

在一种优选实施方式中，设有四个液压升降杆113及四个磁力吸盘114，四个液压升降杆113分别安装于两安装侧缘1111的两端，且磁力吸盘114为电磁吸盘，当电磁吸盘通电时可吸附于甲板上，当电磁吸盘断电后可由液压升降杆113驱动缩回。

另外，所述可移动基座110还包括上下扶梯115，上下扶梯115设于基座本体111的一侧，通过上下扶梯115可登入基座本体111的顶部。

下面结合图1、图3所示，旋转装置120包括旋转座121、旋转轴122及第一驱动器123，旋转座121固定于基座本体111，旋转轴122可转动地安装于旋转座121内且其顶端凸出于旋转座121用于安装滑动装置130，第一驱动器123安装于基座本体111并连接于旋转轴122的底端，且第一驱动器123与控制系统电连接，第一驱动器123用于驱动旋转轴122在旋转座121内360°旋转，由此实现磁吸式登乘平台100绕竖向旋转运动补偿。

本实用新型中，第一驱动器123优选为电机，以便于系统控制，但并不以此为限，还可以采用其他的驱动机构。

如图3所示，所述旋转装置120还包括设于旋转轴122与旋转座121之间的限位开关124，限位开关124用于限制旋转轴122的旋转位置，进而控制磁吸式登乘平台100的旋转角度。

结合图3-图4所示，滑动装置130包括第一滑轨131、第一滑块132及限位结构，两第一滑轨131相平行地安装于旋转轴122的顶部，第一滑轨131沿船舶横向延伸，第一滑块132滑动连接于两第一滑轨131，通过第一滑块132在第一滑轨131上的滑动实现横向运动补偿，限位结构设于第一滑轨131与第一滑块132之间，通过所述限位结构限制第一滑块132的滑动位置。

优选地，所述限位结构包括两阻尼器133，第一滑块132的与第一滑轨131相垂直的两侧边分别通过连接条134安装有阻尼器133，阻尼器133的远离连接条134的一侧固定于第一滑轨131的端部或旋转轴122的顶部，阻尼器133可沿第一滑轨131的轴向压缩或拉伸，当第一滑块132处于平衡位置时，左右两侧的阻尼器133的伸缩长度大致相同(如图3所示)，当第一滑块132沿第一滑轨131往复滑动时，会分别拉伸和压缩两侧的阻尼器133，如图4所示，当第一滑块132沿图中箭头f所示方向滑动到第一滑轨131的左端时，左侧的阻尼器133会被压缩，右侧的阻尼器133被拉伸，进而实现对第一滑块132的限位；同理，当第一滑块132沿图4中箭头f所示方向反向滑动，则右侧的阻尼器133会被压缩，左侧的阻尼器133会被拉伸。

当然，所述限位结构并不限于上述设置方式，例如，也可以将限位结构设置为相配合的弹性阻尼块及阻挡件，弹性阻尼块、阻挡件中的一者设于第一滑轨131的两端，弹性阻尼块、阻挡件中的另一者设于第一滑块132的两相对端，通过弹性阻尼块及阻挡件的配合实现对第一滑块132的限位。

继续参看图1-图2所示，可伸缩扶梯装置140包括伸缩扶梯141、升降机构142及底座143，升降机构142、底座143分别安装于第一滑块132，伸缩扶梯141的底端与底座143相铰接，其顶端安装有机械手150，且伸缩扶梯141本身可伸缩调节其长度；升降机构142与伸缩扶梯141之间滑动连接，通过升降机构142的升降以带动伸缩扶梯141相对于底座143转动，调节伸缩扶梯141相对于第一滑块132的倾斜度，即，使伸缩扶梯141进行竖向补偿。

优选地，所述升降机构142为升降液压杆，并具有两个，两升降液压杆相平行设置并分别连接于伸缩扶梯141的两侧边处，使伸缩扶梯141的受力平衡，当然升降机构142并不以此为限，还可以采用其他的升降装置。

如图2所示，所述伸缩扶梯141包括多节扶梯单元1411、伸缩液压连杆1412以及第二驱动器1413，各节扶梯单元1411之间采用燕尾槽滑动连接，且首节扶梯单元1411与底座143之间相铰接，伸缩液压连杆1412的两端分别连接于首节和末节扶梯单元1411，第二驱动器1413安装于首节扶梯单元1411并连接于伸缩液压连杆1412，通过第二驱动器1413驱动伸缩液压连杆1412伸缩以调节伸缩扶梯141的伸缩长度，实现伸缩扶梯141的纵向调节。

另外，所述可伸缩扶梯装置140还包括第二滑轨1414及与之滑动配合的第二滑块1415，第二滑轨1414安装于首节扶梯单元1411，并且第二滑轨1414的延伸方向与伸缩扶梯141的伸缩方向一致，更优选的是，在扶梯单元1411的两侧边处设置相平行的两第二滑轨1414，每个第二滑轨1414上分别滑动连接有第二滑块1415；第二滑块1415与升降液压杆(即升降机构142)的顶端连接，升降液压杆的底部固定于第一滑块132。当升降液压杆升降时，将带动第二滑块1415沿第二滑轨1414滑动，同时驱动伸缩扶梯141相对于底座143沿图2中箭头所示方向转动，调节伸缩扶梯141相对于第一滑块132之间的角度，实现竖向运行补偿。

更优选地，第二滑轨1414的两端还分别设有限位开关1416，通过第二滑块1415与限位开关1416的相互作用来控制升降液压杆的位移。

结合图1、图5所示，所述机械手150包括安装座151以及安装于安装座151的夹爪152、第三驱动器153、摄像头154、位置传感器155，两夹爪152分别连接于安装座151并可相配合打开及闭合，两第三驱动器153均安装于安装座151并分别连接于两夹爪152，通过第三驱动器153驱动两夹爪152打开及关闭，摄像头154安装于安装座151并用于监控两夹爪152的位置及状态，位置传感器155安装于两夹爪152的夹口处用于检测两夹爪152是否闭合。

本实用新型中，两夹爪152采用楔形口设计，楔形口对准海上风电登乘平台横向扶梯后，可利用闭合的夹爪152抓紧扶梯。

下面结合图1-5所示，对本实用新型的磁吸式登乘平台100的工作流程进行说明。

当需要登乘海上风电平台时，先通过牵引机构将所述磁吸式登乘平台100牵引至指定位置，然后控制系统控制可移动基座110的液压升降杆113动作而带动磁力吸盘114下降并与船舶甲板接触，然后控制磁力吸盘114通电，使磁力吸盘114与甲板吸附固定。

然后，控制系统控制第二驱动器1413驱动伸缩液压连杆1412伸缩以调节伸缩扶梯141的伸缩长度，然后再控制升降机构142上升以调整伸缩扶梯141的竖向位移，直至伸缩扶梯141前端的机械手150对应于海上风电登乘平台扶梯；接着再控制机械手150的第三驱动器153动作以使两夹爪152夹紧扶梯，此过程中通过摄像头154来监控两夹爪152的位置及状态，当控制系统收到位置传感器155反馈的信号后，确定机械手150的两夹爪152已经闭合抓紧。

在磁吸式登乘平台100使用中，当船舶受风浪影响起伏晃动时，控制系统根据船舶位姿，通过控制升降机构142的升降高度，进行磁吸式登乘平台100的竖向运动补偿，并通过控制伸缩液压连杆1412的长度，进行磁吸式登乘平台100的纵向运动补偿；同时，通过控制第一驱动器123驱动旋转轴122旋转，进行磁吸式登乘平台100绕竖向旋转运动补偿，并通过控制第一滑块132沿第一滑轨131的横向滑动，进行磁吸式登乘平台100横向运动补偿。

当使用完成需离开时，先使机械手150松开海上风电登乘平台扶梯，即，控制第三驱动器153动作其驱动两夹爪152打开以松开扶梯；然后，控制系统控制第二驱动器1413驱动伸缩液压连杆1412缩回，以使伸缩扶梯141收缩至原位，再控制升降机构142降低至最低位置，完成可伸缩扶梯装置140的收合；然后，再控制磁力吸盘114断电，并控制液压升降杆113带动磁力吸盘114缩回原位；最后通过牵引机构将磁吸式登乘平台100牵引至指定位置。

综上，由于本实用新型的磁吸式登乘平台100，其可移动基座110具有可升降的磁力吸盘114，因此工作时移动至指定位置并通过磁力吸盘114固定，非工作状态磁力吸盘114回收并将磁吸式登乘平台100移动到指定位置放置，避免占用船舶空间，也避免长期暴露所造成的腐蚀；同时，通过旋转轴122的转动、第一滑块132的滑动、升降机构142的升降以及伸缩扶梯141本身的伸缩，为登乘平台100提供四自由度运动补偿，保证登乘平台100工作的稳定性和安全性；再者，该磁吸式登乘平台100的结构紧凑，收合后体积小，占用空间小，尤其适于小型维修船舶。

本实用新型所涉及的海上风电登乘平台扶梯的结构及设置方式等均为本领域普通技术人员所熟知的常规设置，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。