舰载补偿平台及船舰

本发明涉及舰载平台补偿技术领域，具体地，涉及一种舰载补偿平台和具有该舰载补偿平台的船舰。

背景技术：

舰载稳定平台是一种用于补偿舰艇在海上航行时的颠簸，以使其上平台保持稳定的装置。相关技术中，舰载稳定平台的补偿能力无法满足使用需求。

技术实现要素：

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中，舰载稳定平台的上平台大体上仅能在水平方向进行补偿调整，上平台在竖直方向无法进行位置调整，由此，舰载稳定平台的调节空间较小，不能满足上平台在竖直方向的补偿需求。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种舰载补偿平台，该平台结构简单，精度高，负载能力强，在竖直方向上补偿能力强，增大了工作空间。

本发明还提出了一种具有上述舰载补偿平台的船舰。

根据本发明实施例的舰载补偿平台，包括第一平台，第二平台，所述第二平台设在所述第一平台的上方；并联组件，所述并联组件设在所述第一平台和所述第二平台之间，所述并联组件包括支撑杆和多个伸缩杆，所述支撑杆的底端与所述第一平台铰接，所述支撑杆的顶端与所述第二平台铰接，多个所述伸缩杆设在所述支撑杆的外周且沿着所述伸缩杆的周向间隔布置，多个所述伸缩杆的底端与所述第一平台铰接，多个所述伸缩杆的顶端与所述第二平台铰接；第三平台，所述第三平台设在所述第二平台的上方；升降组件，所述升降组件设在所述第二平台和所述第三平台之间以驱动所述第三平台上下移动。

根据本发明实施例的舰载补偿平台，可以在竖直方向上进行位置补偿，增大了工作空间。

在一些实施例中，所述伸缩杆的底端通过第一虎克铰与所述第一平台铰接，所述伸缩杆的顶端通过第一球副与所述第二平台铰接。

在一些实施例中，所述伸缩杆有五个，五个所述伸缩杆设在所述支撑杆的外周且沿着所述伸缩杆的周向间隔布置。

在一些实施例中，所述伸缩杆沿着从上至下的方向向外侧倾斜。

在一些实施例中，所述第一平台和所述第二平台均为圆盘形，所述支撑杆的底端与所述第一平台的圆心位置铰接，所述支撑杆的顶端与所述第二平台的圆心位置铰接。

在一些实施例中，所述第一平台的直径大于所述第二平台的直径。

在一些实施例中，所述支撑杆的底端通过第二虎克铰与所述第一平台铰接，所述支撑杆的顶端通过第二球副与所述第二平台铰接。

在一些实施例中，所述升降组件为剪叉式升降组件。

在一些实施例中，所述伸缩杆为电动推杆。

根据本发明实施例的船舰包括上述任一实施例的舰载补偿平台。

附图说明

图1是根据本发明实施例的舰载补偿平台结构示意图。

图2是图1中升降组件的示意图。

图3是根据本发明实施例的船舰示意图。

附图标记：

舰载补偿平台100；

第一平台1；

第二平台2；

并联组件3；伸缩杆31；第一虎克铰311；第一球副312；支撑杆32；第二虎克铰321；第二球副322；

升降组件4；第一滑轨401；第一移动副402；第一转动副403；第二转动副404；第三转动副405，第一连杆406，第二连杆407，第四转动副408，第五转动副409；第二移动副410；第二滑轨411；滚珠丝杠412；

第三平台5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，根据本发明实施例舰载补偿平台100包括第一平台1，第二平台2，并联组件3，升降组件4和第三平台5，其中并联组件3包括多个伸缩杆31和支撑杆32。

第一平台1设在舰载补偿平台100的底部，第一平台大体水平布置，第一平台用于与船舰相连。

第二平台2设在第一平台1的上方。如图1所示，第一平台1和第二平台2在上下方向上间隔布置，且第一平台1和第二平台2大体平行。

并联组件3设在第一平台1和第二平台2之间，并联组件3包括支撑杆32和多个伸缩杆31，支撑杆32的底端与第一平台1铰接，支撑杆32的顶端与第二平台2铰接，多个伸缩杆31设在支撑杆32的外周且沿着伸缩杆31的周向间隔布置，多个伸缩杆31的底端与第一平台1铰接，多个伸缩杆31的顶端与第二平台2铰接。

第三平台5设在第二平台2的上方。如图1所示，第三平台5和第二平台2在上下方向上间隔布置，且第三平台5和第二平台2平行布置。第三平台5的顶部用于安装吊车、雷达系统等。

升降组件4设在第二平台2和第三平台5之间以驱动第三平台5上下移动。如图1所示，升降组件4位于第二平台2和第三平台5之间，升降组件4的底部与第二平台2固定连接，升降组件4的顶部与第三平台5固定连接，升降组件4能够自行升降，从而带动第三平台5上下移动。

根据本发明实施例的舰载补偿装置100，伸缩杆31对第二平台2没有运动约束。支撑杆32约束第二平台2限制了一个平动自由度，结合应用场景，通过伸缩杆31的伸缩运动可以实现第二平台2在竖直方向之外的5个自由度的补偿，从而实现对第二平台2倾斜角度、水平位置的调整。由于第三平台5和第二平台2通过升降组件4相连，第三平台5会随着第二平台2同步倾斜、水平调整。

升降组件4设在第二平台2上，通过升降组件4可以实现第三平台5竖直方向上的直线运动。从而实现舰载补偿装置100在6个自由度的运动。增大了舰载补偿装置100的补偿空间。

在一些实施例中，如图1所示，伸缩杆31的底端通过第一虎克铰311与第一平台1铰接，伸缩杆31的顶端通过第一球副312与第二平台2铰接。

第一虎克铰311和第一球副312的设置使得伸缩杆31上下两端的铰接处均具有较高的自由度，从而方便了伸缩杆31伸缩长度和倾斜角度的调整。可以理解的是，在其他一些实施例中，第一虎克铰311也可以设在伸缩杆31的顶端，第一球副312也可以设在伸缩杆31的底端。如图1所示，第一虎克铰311与第一平台1连接的转动轴方向与第一虎克铰311的中心到第一平台1的中心连线方向垂直，且与第一平台1平行。

在一些实施例中，伸缩杆31有5个，5个伸缩杆31设在支撑杆32的外周且沿着伸缩杆31的周向间隔布置。伸缩杆31设有5个是通过试验获得的较优方案，当伸缩杆31的数量低于5个时，需要将第一虎克铰311或第一球副312中的部分转动关节设为驱动关节，安装驱动装置引起的干涉会减小工作空间，从而降低补偿能力；当伸缩杆的数量高于5个时，伸缩杆31间的耦合作用更加显著，控制精度下降，整体补偿精度下降。可以理解的是，在其他一些要求较低的实施例中，伸缩杆31的数量也可以为6个、7个等。

在一些实施例中，伸缩杆31沿着从上至下的方向向外侧倾斜。

如图1所示，五个伸缩杆31设在支撑杆32的外周且沿着伸缩杆31的周向间隔布置，五个伸缩杆31、第一平台1、第二平台2所形成的立体结构大体为锥台状，由此，可以降低舰载补偿平台100的重心，有利于增强结构的稳定性和支撑强度。

在一些实施例中，第一平台1和第二平台2均为圆盘形，第一平台1和第二平台2之间设置支撑杆32，支撑杆32底端与第一平台1圆心处铰接，支撑杆32顶端与第二平台2圆心处铰接。

如图1所示，第一平台1和第二平台2均为圆形板材，支撑杆32的底端与第一平台1的圆心处铰接，支撑杆32的顶端与第二平台2的圆心处铰接，由此，可以使得支撑杆32的作用力始终经过第一平台1和第二平台2的重心，避免了第一平台1和第二平台2重力分布不均容易倾斜的情况，保障了补偿的均衡性和稳定性。

可以理解的是，在其他一些实施例中，第一平台1和第二平台2的形状也可以为正多边形、星形等。

优选地，伸缩杆31与第一平台1的铰接点位于第一平台1的周向边沿位置，且沿着第一平台1的周向方向间隔布置。伸缩杆31与第二平台2的铰接点位于第二平台2的周向边沿位置，且沿着第二平台2的周向方向间隔布置，伸缩杆31与第二平台2的铰接点和伸缩杆31与第一平台1的铰接点相比位置分布不同。如图1所示，伸缩杆31与第二平台2的铰接点和伸缩杆31与第一平台1的铰接点位置分布不同，使得伸缩杆31在竖直方向和水平方向上倾斜且各伸缩杆31倾斜方向不同，由此，使得舰载补偿平台100结构分布均衡，使得第二平台2向各个方向的调整均衡、一致。

优选地，第一平台1的直径大于第二平台2的直径。有利于降低舰载补偿平台100的中心，提高了舰载补偿平台100的稳定性和承重能力。

在一些实施例中支撑杆32的底端通过第二虎克铰321与第一平台1铰接，支撑杆32的顶端通过第二球副322与第二平台2铰接。

第二虎克铰321和第二球副322的设置使得支撑杆32上下两端的铰接处均具有较高的自由度，从而方便了支撑杆32倾斜角度的调整。可以理解的是，在其他一些实施例中，第二虎克铰321也可以设在支撑杆的顶端，第二球副322也可以设在支撑杆的底端。

在一些实施例中，升降组件4是剪叉式升降组件。

如图1和图2所示，升降组件4包括第一滑轨401、第一移动副402、第一转动副403、第二转动副404、第三转动副405、第一连杆406、第二连杆407、第四转动副408、第五转动副409、第二移动副410、第二滑轨411、滚珠丝杠412。第一转动副403、第二转动副404、第三转动副405、第四转动副408、第五转动副409为滑动轴承式转动副，第一移动副402、第二移动副410为棱柱面移动副。第一转动副403、第二转动副404、第三转动副405、第四转动副408、第五转动副409的转动轴线均与第二平台2上表面平行，与第一移动副402移动方向垂直。第一移动副402沿第二平台2上表面的第一滑轨401可移动，且与第一转动副403连接，第一连杆406的一端连接第一转动副403，一端连接第四转动副408，第二连杆407的一端连接第二转动副404，一端连接第五转动副409，第一连杆406与第二连杆407通过第三转动副405连接，第二移动副410沿第三平台5下表面的第二滑轨411可移动，且与第五转动副409连接。第一转动副403、第二转动副404到第三转动副405的距离应相等，第四转动副408、第五转动副409到第三转动副405的距离应相等。滚珠丝杠412安装于第二平台2上表面，且与第二平台2上表面的第一滑轨401平行，滚珠丝杠412的螺母与第四连杆406通过第一转动副403连接。

可以理解的是，在一些实施例中，升降组件4可以是桅柱式升降组件，也可以是套筒油缸式升降组件，可以控制第三平台5竖直方向直线运动。

在一些实施例中，伸缩杆31是电动推杆。

如图1所示，伸缩杆31包括上连杆、下连杆和移动副，下连杆顶部与下连杆底部通过移动副连接，移动副沿着下连杆方向移动，下连杆底部与第一虎克铰311铰接，上连杆顶部与第一球副312铰接。

优选地，伸缩杆31包括的移动副采用伺服电机驱动滚珠丝杠的驱动系统，实现伸缩杆31的伸缩运动，由此，伸缩杆31提高了传动精度。可以理解的是，在其他一些实施例中，伸缩杆31也可以为液压伸缩缸。

在一些实施例中，舰载补偿装置还包括控制装置，控制装置可以为plc控制系统，升降组件和每个伸缩杆均与控制装置电性连接，在船舶颠簸时，控制装置会操控升降组件和每个伸缩杆动作，从而实现舰载补偿装置的自行补偿，保证了第三平台始终处于水平。

下面描述根据本发明实施例的船舰。

如图3所示根据本发明实施例的船舰包括船体200、舰载补偿装置100、工作装置300。舰载补偿装置100的第一平台1设在船体200上，工作装置300设在舰载补偿装置100的第三平台5上，工作装置300可以为风力发电机、吊车、雷达系统、手术台等。当舰船航行时，舰船会带动第一平台1运动，并联组件3可以实现第二平台2在除竖直方向直线运动外5个自由度的运动，升降组件4实现第三平台3在竖直方向上的直线运动，从而起到补偿调整第三平台5的作用，保障了工作装置300的稳定运行。

根据本发明实施例的船舰的舰载补偿装置100结构简单，刚度高，负载能力大，工作空间大，补偿能力强，满足了补偿需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。