一种海上补给船波浪补偿试验装置的制作方法

本发明属于船舶制造领域，尤其涉及一种海上补给船波浪补偿试验装置。

背景技术：

1、海上补给是保障远洋船舶作业与任务执行的核心技术，应用于海军后勤、海洋工程、民用应急等领域。但补给船受海况影响产生的横倾、纵倾运动，会导致船用起重机起吊基准偏移，引发安全与设备事故，因此具备主动波浪补偿功能的船用起重机成为海上补给必备装备。

2、该类起重机的波浪补偿性能直接决定补给作业的安全与效率，需在研发、定型等阶段全面验证。实船海上试验虽能还原真实场景，但存在成本高、周期长、受气象制约、风险高且难以重复精准测试的缺陷，故而通过陆上模拟试验装置复现补给船波浪姿态，开展系统性测试，已成为行业公认的高效、经济、安全的技术途径。

3、目前，现有用于模拟补给船姿态的陆上试验装置多数装置采用单级平台驱动结构，仅能通过单一油缸组实现横倾或纵倾单一自由度的倾斜模拟，无法同时独立控制两个方向的姿态变化，难以真实还原补给船在复杂海况下的横纵倾复合运动；部分可实现复合倾斜的装置，其横倾与纵倾运动之间存在严重的机械耦合干扰，导致姿态模拟精度大幅降低，无法准确反映实船作业时的船体姿态特性。同时驱动油缸的布置方式不合理，多采用单侧驱动或非对称布置形式，平台倾斜过程中受力不均，易产生偏载与扭转力矩，不仅影响平台运动的平稳性，还会加速油缸、铰接点及支撑结构的磨损，缩短设备使用寿命。进一步，液压控制系统设计不完善，缺乏有效的压力平衡与冲击抑制机构，在平台快速启停、换向过程中易产生剧烈的液压冲击与压力脉动，导致平台出现抖动现象，干扰试验数据的准确性，同时会对液压元件造成不可逆的损伤。最后，安全支撑结构设计存在短板，多数装置在非工作状态或设备维修时，仅依靠油缸的液压锁紧力承载平台重量，一旦发生油缸泄漏、管路破裂等故障，极易引发平台坠落事故，存在重大安全隐患。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种海上补给船波浪补偿试验装置,以解决技术问题的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的一种海上补给船波浪补偿试验装置的具体技术方案如下：

3、一种海上补给船波浪补偿试验装置，包括船用起重机、承载所述船用起重机的倾斜结构、以及驱动所述倾斜结构模拟补给船在波浪下姿态的驱动结构；

4、所述倾斜结构包括承载船用起重机的倾斜上平台，设置在所述倾斜上平台下方的倾斜下平台，驱动所述倾斜上平台相对所述倾斜下平台运动的第一油缸，驱动所述倾斜下平台相对操作平台运动的第二油缸，设置在所述倾斜下平台与所述操作平台之间的转动支座；所述转动支座固定在所述操作平台上与所述倾斜下平台可旋转连接；

5、所述驱动结构包括为所述倾斜结构提供液压动力源的泵站，用于控制所述倾斜结构运动的操作台，用于实现电气控制的控制柜，以及控制所述第一油缸和所述第二油缸伸缩的液压阀组。

6、作为本发明的进一步改进，所述第一油缸的缸体设置在所述倾斜下平台上，所述第一油缸活塞杆与所述倾斜上平台连接，所述第二油缸的两端分别与所述操作平台和所述倾斜下平台可旋转连接。

7、作为本发明的进一步改进，所述操作平台上设置有第二支撑座，用于所述第二油缸活塞杆收回后所述倾斜下平台的放置，所述倾斜下平台上端面设置有第一支撑座，用于所述第一油缸活塞杆收回后所述倾斜上平台的放置。

8、作为本发明的进一步改进，所述泵站包括油箱、油泵、电机、单向阀、回油滤器；所述泵站通过所述电机驱动所述油泵将液压油自所述油箱向所述操作台输送，经所述操作台返回的液压油经所述回油滤器回到所述油箱。

9、作为本发明的进一步改进，所述操作台包括安全阀和两组多路换向阀，所述泵站排出的液压油经所述安全阀后分别进入两组所述多路换向阀；所述多路换向阀包括进油口、回油口、第一出油口、第二出油口，所述进油口与所述安全阀的出油口连通，所述回油口与所述泵站连通，所述第一出油口和所述第二出油口分别与所述第一油缸或第二油缸的有杆腔和无杆腔连通。

10、作为本发明的进一步改进，所述液压阀组包括若干控制所述第一油缸或所述第二油缸伸缩的控制阀组；所述控制阀组包括平衡阀，所述平衡阀将自所述多路换向阀引出的两路油路分别排入所述第一油缸或所述第二油缸的有杆腔和无杆腔。

11、作为本发明的进一步改进，所述倾斜下平台和所述操作平台上端面设置有若干支撑杆，所述支撑杆一端与所述倾斜下平台或所述操作平台可旋转连接，所述支撑杆另一端设置有抵接端，所述抵接端与所述支撑杆可旋转连接用于与所述倾斜上平台或所述倾斜下平台的下端面抵接。

12、作为本发明的进一步改进，所述第一油缸数量为4个沿着所述倾斜下平台的旋转径向设置，2个为一组对称设置在所述倾斜下平台两侧；所述第二油缸数量为2个，沿着所述倾斜下平台的旋转径向远离所述转动支座设置，2个所述第二油缸相对所述转动支座等距设置。

13、作为本发明的进一步改进，所述船用起重机包括第一吊钩和第二吊钩，所述第一吊钩与被补给船模拟结构连接，所述第二吊钩连接负载。

14、作为本发明的进一步改进，所述控制柜内集成有电气控制单元，所述电气控制单元与所述泵站的电机电连接，用于控制泵站的启停；所述电气控制单元与所述操纵台上的电气执行元件电连接，实现所述第一油缸和所述第二油缸伸缩的电气控制。

15、有益效果：

16、采用倾斜上平台与倾斜下平台构成的两级分体式倾斜结构，通过第一油缸独立驱动倾斜上平台相对倾斜下平台运动，实现补给船横倾姿态的模拟；通过第二油缸独立驱动倾斜下平台绕固定在操作平台上的转动支座旋转，实现补给船纵倾姿态的模拟。两个自由度的运动相互独立、互不干扰，能够真实还原补给船在不同海况下的单一横倾、单一纵倾及横纵倾复合运动状态，准确模拟船用起重机起吊基准的动态偏移特性，为波浪补偿性能测试提供贴近实船的试验环境。

17、驱动结构集成了提供液压动力的泵站、用于手动/电动操作的操作台、实现电气逻辑控制的控制柜以及控制油缸伸缩的液压阀组，形成了完整的控制链路。通过操作台可灵活调节油缸的运动方向与速度，配合控制柜实现电气逻辑控制，能够精准控制倾斜平台的倾斜角度与运动速率，满足不同海况等级下的姿态模拟需求，为船用起重机在不同工况下的补偿性能验证提供了可控的试验条件。

1.一种海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，包括船用起重机、承载所述船用起重机的倾斜结构、以及驱动所述倾斜结构模拟补给船在波浪下姿态的驱动结构；

2.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述第一油缸的缸体设置在所述倾斜下平台上，所述第一油缸活塞杆与所述倾斜上平台连接，所述第二油缸的两端分别与所述操作平台和所述倾斜下平台可旋转连接。

3.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述操作平台上设置有第二支撑座，用于所述第二油缸活塞杆收回后所述倾斜下平台的放置，所述倾斜下平台上端面设置有第一支撑座，用于所述第一油缸活塞杆收回后所述倾斜上平台的放置。

4.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述泵站包括油箱、油泵、电机、单向阀、回油滤器；所述泵站通过所述电机驱动所述油泵将液压油自所述油箱向所述操作台输送，经所述操作台返回的液压油经所述回油滤器回到所述油箱。

5.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述操作台包括安全阀和两组多路换向阀，所述泵站排出的液压油经所述安全阀后分别进入两组所述多路换向阀；

6.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述液压阀组包括若干控制所述第一油缸或所述第二油缸伸缩的控制阀组；所述控制阀组包括平衡阀，所述平衡阀将自所述多路换向阀引出的两路油路分别排入所述第一油缸或所述第二油缸的有杆腔和无杆腔。

7.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述倾斜下平台和所述操作平台上端面设置有若干支撑杆，所述支撑杆一端与所述倾斜下平台或所述操作平台可旋转连接，所述支撑杆另一端设置有抵接端，所述抵接端与所述支撑杆可旋转连接用于与所述倾斜上平台或所述倾斜下平台的下端面抵接。

8.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述第一油缸数量为4个沿着所述倾斜下平台的旋转径向设置，2个为一组对称设置在所述倾斜下平台两侧；所述第二油缸数量为2个，沿着所述倾斜下平台的旋转径向远离所述转动支座设置，2个所述第二油缸相对所述转动支座等距设置。

9.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述船用起重机包括第一吊钩和第二吊钩，所述第一吊钩与被补给船模拟结构连接，所述第二吊钩连接负载。

10.根据权利要求1所述的海上补给船波浪补偿试验装置，其特征在于，所述控制柜内集成有电气控制单元，所述电气控制单元与所述泵站的电机电连接，用于控制泵站的启停；所述电气控制单元与所述操纵台上的电气执行元件电连接，实现所述第一油缸和所述第二油缸伸缩的电气控制。