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CN112303446A - 一种具有承重能力的船用稳定平台 - Google Patents

一种具有承重能力的船用稳定平台 Download PDF

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楼棪
李虎飞
方舒超
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Shanghai Changzheng Hospital
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Abstract

本发明涉及一种具有承重能力的船用稳定平台，包括基于地面三轴坐标系建立的减摇系统、控制系统和减震系统，减摇系统包括相依排列设置的载物台、隔板和底板，载物台与隔板之间通过第一液压杆和第一支撑杆相连，隔板和底板之间通过第二液压杆和第二支撑杆相连，控制系统包括设置于载物台上的陀螺仪传感器、加速度传感器与设置在底板上的电源、控制模块，减震系统包括设于底板底部的减震器。与现有技术相比，本发明具有承重效果良好、提高船体摇晃时承重平台的稳定性、降低船舶的水下辐射噪声等优点。

Description

一种具有承重能力的船用稳定平台
技术领域
本发明涉及船舶减摇技术领域，尤其是涉及一种具有承重能力的船用稳定平台。
背景技术
船舶在海上航行的过程中，由于受到海面风浪的影响，船体会产生横摇、纵摇和船体震动，对船体内部一些需要平稳放置的机器会造成不利的影响，因此需要一定的减摇方案来使需要平稳放置的机器保持稳定。
传统的减摇方案以采用力矩电机伺服系统为主，主要用于承载体积小、重量轻的机器，如雷达、摄像机等，然而对于体积大、并且重量大的机器，如血库，目前缺乏稳定性较好的方案来使大型机器达到稳定效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有承重能力的船用稳定平台，能够承载重型设备，且达到稳定效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有承重能力的船用稳定平台，包括基于地面三轴坐标系建立的减摇系统、控制系统和减震系统，所述减摇系统包括相依排列设置的载物台、隔板和底板，所述载物台与隔板之间通过第一液压杆和第一支撑杆相连，所述隔板和底板之间通过第二液压杆和第二支撑杆相连，所述控制系统包括设置于载物台上的陀螺仪传感器、加速度传感器与设置在底板上的电源、控制模块，所述减震系统包括设于所述底板底部的减震器。
所述载物台、隔板和底板的中轴线均位于地面三轴坐标系的Z轴上。
所述第一液压杆的顶部通过销轴与载物台的底部相连，所述第一支撑杆顶部通过第一转轴与载物台的侧边相连。
进一步地，所述第一液压杆设置在载物台对称的两个侧边的底部，所述第一支撑杆设置在载物台对称的另两个侧边上。
所述第二液压杆的顶部通过销轴与隔板的底部相连，所述第二支撑杆的顶部通过第二转轴与隔板的侧边相连。
进一步地，所述第二液压杆设置在隔板对称的两个侧边的底部，所述第二液压杆与第一支撑杆位于载物台和隔板的同一侧。
进一步地，所述第二支撑杆设置在隔板对称的另两个侧边上，所述第二支撑杆与第一液压杆位于隔板和载物台的同一侧。
所述第一转轴绕X轴进行旋转时，第二转轴保持不动或绕Y轴进行旋转；所述第一转轴绕Y轴进行旋转时，第二转轴保持不动或绕X轴进行旋转。
所述控制模块分别与电源、陀螺仪传感器、加速度传感器、第一液压杆和第二液压杆相连。
所述陀螺仪传感器和加速度传感器设于载物台的顶面的边沿上。
所述陀螺仪传感器用于检测载物台关于X轴和Y轴的偏转角度；所述加速度传感器用于检测载物台关于X轴和Y轴的加速度。
进一步地，所述控制模块将陀螺仪传感器和加速度传感器在载物台摇晃时产生的信号转换为升降控制信号，控制模块根据所述升降控制信号控制第一液压杆和第二液压杆的升降，保证载物台始终保持水平状态。
所述减震器包括承重弹簧、阻尼杆和底座，所述承重弹簧套设在阻尼杆的外围，所述阻尼杆连接在底座与底板之间。
进一步地，所述底座固定在船体上，所述承重弹簧用于承载稳定平台的重量，所述阻尼杆用于减弱船体震动对稳定平台的影响。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的减摇系统中载物台通过第一液压杆和第一支撑杆进行支撑，隔板通过第二液压杆和第二支撑杆进行支撑，承重效果良好，支持承载重型设备，提高了船用承重平台的承重能力。
2.本发明控制模块通过接收陀螺仪传感器和加速度传感器的检测信号，通过PID信号转换，实时控制第一液压杆和第二液压杆分别进行升降，使载物台保持稳定，提高了船体摇晃时承重平台的稳定性。
3.本发明的底板底部通过四个减震器削减船体震动对设备的影响，同时减少稳定平台和重型设备工作时传递给船体的震动，降低船舶的水下辐射噪声。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明图1中A部分的局部放大图；
图4为本发明图1中B部分的局部放大图；
图5为本发明的控制流程图。
附图标记：
1-载物台；2-陀螺仪传感器；3-加速度传感器；4-销轴；5-第一液压杆；6-第二转轴；7-电源；8-第二支撑杆；9-底板；10-承重弹簧；11-阻尼杆；12-底座；13-控制模块；14-第二液压杆；15-隔板；16-第一支撑杆；17-第一转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1和图2所示，一种具有承重能力的船用稳定平台，包括基于地面三轴坐标系建立的减摇系统、控制系统和减震系统，减摇系统包括相依排列设置的载物台1、隔板15和底板9，载物台1与隔板15之间通过第一液压杆5和第一支撑杆16相连，隔板15和底板9之间通过第二液压杆14和第二支撑杆8相连，控制系统包括设置于载物台1上的陀螺仪传感器2、加速度传感器3与设置在底板9上的电源7、控制模块13，减震系统包括设于底板9底部的减震器。
载物台1、隔板15和底板9的中轴线均位于地面三轴坐标系的Z轴上。
如图3所示，第一液压杆5的顶部通过销轴4与载物台1的底部相连，第一支撑杆16顶部通过第一转轴17与载物台1的侧边相连。
第一液压杆5设置在载物台1对称的两个侧边的底部，第一支撑杆16设置在载物台1对称的另两个侧边上。
第二液压杆14的顶部通过销轴4与隔板15的底部相连，第二支撑杆8的顶部通过第二转轴6与隔板15的侧边相连。
第二液压杆14设置在隔板15对称的两个侧边的底部，第二液压杆14与第一支撑杆16位于载物台1和隔板15的同一侧。
第二支撑杆8设置在隔板15对称的另两个侧边上，第二支撑杆8与第一液压杆5位于隔板15和载物台1的同一侧。
本实施例中，第一液压杆5的数量为2个，对称设置在载物台1对称的两个侧边的底部，第一支撑杆16的数量为2个，对称设置在载物台1对称的另两个侧边上。
本实施例中，第二液压杆14的数量为2个，对称设置在隔板15对称的两个侧边的底部，第二支撑杆8的数量为2个，对称设置在隔板15对称的另两个侧边上。
第一转轴17绕X轴进行旋转时，第二转轴6保持不动或绕Y轴进行旋转；第一转轴17绕Y轴进行旋转时，第二转轴6保持不动或绕X轴进行旋转。
控制模块13分别与电源7、陀螺仪传感器2、加速度传感器3、第一液压杆5和第二液压杆14相连。
陀螺仪传感器2和加速度传感器3设于载物台1的顶面的边沿上。
陀螺仪传感器2用于检测载物台1关于X轴和Y轴的偏转角度；加速度传感器3用于检测载物台1关于X轴和Y轴的加速度。
控制模块13将陀螺仪传感器2和加速度传感器3在载物台1摇晃时产生的信号转换为升降控制信号，根据升降控制信号控制第一液压杆5和第二液压杆14的升降。
如图4所示，减震器包括承重弹簧10、阻尼杆11和底座12，承重弹簧10套设在阻尼杆11的外围，阻尼杆11连接在底座12与底板9之间，底座12固定在船体上。
承重弹簧10用于承载稳定平台的重量，阻尼杆11用于减弱船体震动对稳定平台的影响。
本实施例中，减震器的数量为4个，分设在矩形结构的底板9的四角。
本实施例中，第一液压杆5控制载物台1绕第一转轴17实现绕X轴旋转，第二液压杆14控制隔板15绕第二转轴6带动载物台1实现绕Y轴旋转。
如图5所示，当本发明的稳定平台受到来自船体产生的横摇和纵摇时，载物台1发生相应倾斜，陀螺仪传感器2和加速度传感器3检测相应的倾斜角度和加速度，实时将检测信号传输至控制模块13，控制模块13通过PID信号转换，将检测信号转换为第一液压杆5和第二液压杆14的动作信号，控制第一液压杆5和第二液压杆14升降相应距离，使载物台1发生与倾斜方向相反的位移，实现载物台1保持相对稳定。底部减震器可削减船体震动对设备的影响，同时减少稳定平台和重型设备工作时传递给船体的震动，降低船舶的水下辐射噪声。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例子，所取名称可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例说明。凡依据本发明构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，包括基于地面三轴坐标系建立的减摇系统、控制系统和减震系统，所述减摇系统包括相依排列设置的载物台(1)、隔板(15)和底板(9)，所述载物台(1)与隔板(15)之间通过第一液压杆(5)和第一支撑杆(16)相连，所述隔板(15)和底板(9)之间通过第二液压杆(14)和第二支撑杆(8)相连，所述控制系统包括设置于载物台(1)上的陀螺仪传感器(2)、加速度传感器(3)与设置在底板(9)上的电源(7)、控制模块(13)，所述减震系统包括设于所述底板(9)底部的减震器。
2.根据权利要求1所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述第一液压杆(5)的顶部通过销轴(4)与载物台(1)的底部相连，所述第一支撑杆(16)顶部通过第一转轴(17)与载物台(1)的侧边相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述第一液压杆(5)设置在载物台(1)对称的两个侧边的底部，所述第一支撑杆(16)设置在载物台(1)对称的另两个侧边上。
4.根据权利要求1所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述第二液压杆(14)的顶部通过销轴(4)与隔板(15)的底部相连，所述第二支撑杆(8)的顶部通过第二转轴(6)与隔板(15)的侧边相连。
5.根据权利要求4所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述第二液压杆(14)设置在隔板(15)对称的两个侧边的底部，所述第二液压杆(14)与第一支撑杆(16)位于载物台(1)和隔板(15)的同一侧。
6.根据权利要求5所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述第二支撑杆(8)设置在隔板(15)对称的另两个侧边上，所述第二支撑杆(8)与第一液压杆(5)位于隔板(15)和载物台(1)的同一侧。
7.根据权利要求1所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述控制模块(13)分别与电源(7)、陀螺仪传感器(2)、加速度传感器(3)、第一液压杆(5)和第二液压杆(14)相连。
8.根据权利要求7所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述控制模块(13)将陀螺仪传感器(2)和加速度传感器(3)在载物台(1)摇晃时产生的信号转换为升降控制信号，根据所述升降控制信号控制第一液压杆(5)和第二液压杆(14)的升降。
9.根据权利要求1所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述减震器包括承重弹簧(10)、阻尼杆(11)和底座(12)，所述承重弹簧(10)套设在阻尼杆(11)的外围，所述阻尼杆(11)连接在底座(12)与底板(9)之间。
10.根据权利要求9所述的一种具有承重能力的船用稳定平台，其特征在于，所述底座(12)固定在船体上。
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