补偿装置及船舰的制作方法

1.本发明涉及舰载吊装设备技术领域，具体地，涉及一种补偿装置和具有该补偿装置的船舰。


背景技术：

2.运动补偿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，运动补偿平台一般只具备升沉运动补偿或摆动运动补偿的能力，功能单一，同时承载能力较弱，难以满足多维稳定和重载需求。


技术实现要素：

3.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。
4.为此，本发明实施例提出一种补偿装置，该补偿装置能够同时具备升沉运动补偿或摆动运动补偿的能力，且承载能力较强。
5.本发明实施例还提出一种船舰。
6.根据本发明实施例的补偿装置包括：第一平台；第二平台，所述第二平台设在所述第一平台上方，且所述第二平台与所述第一平台间隔布置；多个驱动组件，多个所述驱动组件设在所述第一平台和所述第二平台之间，且多个所述驱动组件沿着所述第一平台的周向依次布置，所述驱动组件包括伸缩杆、移动副和驱动器，所述伸缩杆的顶端与所述第二平台铰接，所述伸缩杆的底端与所述移动副铰接，所述移动副设在所述第一平台上且在设定方向上可移动，所述驱动器用于驱动所述移动副沿着所述设定方向移动。
7.根据本发明实施例的补偿装置，同时具备升沉运动补偿或摆动运动补偿的能力，且承载能力较强。
8.在一些实施例中，所述驱动组件还包括导向杆，所述导向杆设在所述第一平台上，所述移动副设在所述导向杆上，且沿着所述导向杆可移动。
9.在一些实施例中，所述驱动组件还包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板间隔布置，所述导向杆设在所述第一板和所述第二板之间，所述驱动器的两端分别与所述第一板和所述第二板连接。
10.在一些实施例中，多个所述导向杆沿着所述第一平台的周向间隔布置。
11.在一些实施例中，定义相邻两个导向杆的其中一者为第一导向杆、另一者为第二导向杆，所述第一导向杆的轴线和所述第二导向杆的轴线相交并形成交点，所述第一导向杆背离所述交点的一端和所述交点之间形成第一间距，所述第一导向杆的长度尺寸不超过所述第一间距的二分之一。
12.在一些实施例中，所述驱动组件有四个，且任意相邻两个所述导向杆垂直布置。
13.在一些实施例中，所述第一平台为方框状，所述第二平台为正方形板，每个所述导向杆的一端设在靠近所述第一平台的边角位置处，每个所述伸缩杆和所述第二平台的铰接位置均一一对应地设在所述第二平台的边角位置处。
14.在一些实施例中，所述第一平台的外周轮廓大于所述第二平台的外周轮廓。
15.在一些实施例中，所述伸缩杆的顶端通过虎克铰与所述第二平台铰接，所述伸缩杆的底端通过虎克铰与所述移动副铰接。
16.根据本发明实施例的船舰包括船体、补偿装置和起吊装置，所述补偿装置包括上述任一实施例的补偿装置，所述补偿装置设在所述船体上，所述起吊装置设在所述补偿装置的所述第二平台上。
附图说明
17.图1是根据本发明实施例的补偿装置示意图。
18.图2是根据本发明实施例的第一导向杆和第二导向杆示意图。
19.图3是根据本发明实施例的船舶示意图。
20.附图标记：
21.补偿装置100；
22.第一平台1；
23.第二平台2；
24.驱动组件3；伸缩杆31；移动副32；导向杆33；第一导向杆331；第二导向杆332；驱动器34；第一板35；第二板36；
25.船体200；
26.起吊装置300。
具体实施方式
27.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。
28.如图1所示，根据本发明实施例的补偿装置100包括第一平台1、第二平台2和多个驱动组件3。
29.第一平台1是方框状，第一平台1设在补偿装置100的底部。可以理解的是，在其他的实施例中，第一平台可以是菱形板或其他中心对称图形板。
30.第二平台2设在第一平台1上方，且第二平台2与第一平台1间隔布置。
31.第二平台2是正方形板，第二平台2设在第一平台1上方，与第一平台1间隔布置。可以理解的是，在其他的实施例中，第二平台2可以是菱形板，也可以是其他中心对称图形板。
32.多个驱动组件3设在第一平台1和第二平台2之间，且多个驱动组件3沿着第一平台1的周向依次布置，驱动组件3包括伸缩杆31、移动副32和驱动器34，伸缩杆31的顶端与第二平台2铰接，伸缩杆31的底端与移动副32铰接，移动副32设在第一平台1上且在设定方向上可移动，驱动器34用于驱动移动副32沿着设定方向移动。
33.具体地，如图1所示，驱动组件3有四个，四个驱动组件3设在第一平台1和第二平台2之间，沿着第一平台1的周向依次布置。驱动组件3包括伸缩杆31、移动副32和驱动器34。伸缩杆31是电动推杆，伸缩杆31的上端部与第二平台2铰接，伸缩杆31与第二平台2的铰接点设在第二平台2的下表面的边角处。伸缩杆31的下端部与移动副32铰接。可以理解的是，在其他的实施例中，伸缩杆31可以是液压驱动的伸缩杆31。
34.移动副32是方形滑块，第一平台1上可以设有滑槽，移动副32与滑槽滑动配合，移动副32可以沿滑槽方向移动。滑槽的长度小于第一平台1的边长。多个移动副32移动的轨迹可以组成一个闭合的多边形。需要说明的是，本实施例中设定方向不是固定不变的，相对于每个移动副，该移动副对应地滑槽的延伸方向即为与该移动副对应地设定方向。
35.可以理解的是，在其他的实施例中，第一平台1设有滑槽，滑槽两侧设有配合槽，移动副32是滚轮，移动副32的中心设有主轴，主轴与配合槽移动配合，移动副32与滑槽滚动配合，移动副32沿滑槽方向移动。
36.驱动器34可以是液压缸，用于驱动移动副32的移动。伸缩杆31的驱动机构与驱动器34的数量之和大于第二平台2的自由度数量。可以理解的是，在其他的实施例中，移动副32可由电机带动丝杆驱动。
37.补偿装置100使用过程中，驱动组件3的运动可以实现第二平台2在6个自由度的运动。例如，伸缩杆31保持不变，移动副32从第一板35移动至第二板36，使得第二平台2沿上下方向的轴线逆时针转动；同侧的两个驱动组件3的伸缩杆伸长，可以实现第二平台2的2个方向的转动；互相平行的驱动组件3的导向杆33上的移动副同步移动，另外两个驱动组件的伸缩杆其中一个收缩，另一个伸长，可以实现第二平台2在两个方向上的移动。4个伸缩杆31伸缩运动，伸缩杆31与第一平台1和第二平台2的夹角改变，使得第二平台可以沿上下方向移动。
38.根据本发明实施例的补偿装置100，通过驱动组件3的运动，包括伸缩杆31的伸缩运动和移动副32在第一平台上的移动，可以实现第二平台2六个自由度的运动。在第一平台1运动的情况下实现第二平台2的稳定，同时实现升沉补偿和摆动补偿。伸缩杆31的驱动机构与驱动器34的数量之和大于第二平台2自由度数量，形成冗余结构，可以提高补偿装置100的承载能力。
39.在一些实施例中，驱动组件3还包括导向杆33，导向杆33设在第一平台1上，移动副32设在导向杆33上，且沿着导向杆33可移动。
40.如图1所示，导向杆33是直线导轨，导向杆33通过螺栓固定连接在第一平台1上，导向杆33的长度小于第一平台1的边长。移动副32套设在导向杆33上。移动副32可以沿着导向杆33移动。可以理解的是，在其他的实施例中，导向杆33可以设置1个、2个或是3个等辅助杆，辅助杆用于提高导向杆33的承重能力。
41.在一些实施例中，驱动组件3还包括第一板35和第二板36。第一板35和第二板36间隔布置，导向杆33设在第一板35和第二板36之间。驱动器34的两端分别与所述第一板35和所述第二板36连接。
42.具体地，如图1所示，第一板35和第二板36是方板。第一板35和第二板36平行间隔布置，导向杆33设在第一板35和第二板36之间，导向杆的两端通过螺栓与第一板35和第二板36固定连接。第一板35和第二板36的底部焊接连接在第一平台1上。驱动器34是电机带动的丝杆，驱动器34设在第一板35和第二板36之间，驱动器34的两端分别与第一板35和第二板36通过螺栓固定连接。驱动器上设有螺母，移动副32与驱动器33上的螺母通过螺栓固定连接。可以理解的是，在其他的实施例中，驱动器可以是液压驱动的活塞机构，驱动器33上设有活塞，移动副32与活塞通过螺栓固定连接。
43.优选地，多个所述导向杆33沿着第一平台1的周向间隔布置。
44.导向杆33沿着第一平台1的周向等间隔布置，驱动组件3的分布具有对称性，有利于驱动组件3的运动控制。
45.优选地，如图2所示，定义相邻两个导向杆33的其中一者为第一导向杆331、另一者为第二导向杆332，所述第一导向杆331的轴线和所述第二导向杆332的轴线相交并形成交点a，所述第一导向杆331背离所述交点a的一端和所述交点之间形成第一间距l，所述第一导向杆331的长度尺寸不超过所述第一间距l的二分之一。
46.具体地，如图1所示，导向杆有四个，四个导向杆33的轴线相交形成正方形，导向杆33的长度尺寸是正方形边长的二分之一。由此，能够防止补偿组件逆运动学多解，使得驱动组件3的工作模式固定；还可以缩短移动副32的移动距离，提高导向杆33的工作效率。可以理解的是，在其他的一些实施例中，对于补偿装置100的要求不高，导向杆33可以稍小于多边形边长的一半，例如导向杆33的长度尺寸是多边形边长的九分之四，可以节约材料。
47.优选地，驱动组件3有四个，且任意相邻两个导向杆33垂直布置。
48.如图1所示，驱动组件3有四个，且任意相邻的驱动组件的导向杆33垂直，使得导向杆33轴线组成的多边形是正方形，防止驱动组件3的运动轨迹复杂，方便补偿装置100的运动控制。可以理解的是，在其他的实施例中，驱动组件3的数量也可以是3个、5个、6个等，导向杆33的轴线所组成的图形也可以是菱形或其他的中心对称图形等。
49.在一些实施例中，第一平台1为方框状，第二平台2为正方形板，每个导向杆33的一端设在靠近第一平台1的边角位置处，每个伸缩杆31和第二平台2的铰接位置均一一对应地设在第二平台2的边角位置处。
50.如图1所示，第一平台1是方框状，第二平台2是正方形板，导向杆33的一端设在第一平台1的边角处，伸缩杆31与第二平台2的铰接点设在第二平台2的边角处，铰接点的连线组成的图形是中心对称图形。使得补偿装置100具有对称性，便于运动控制。
51.在一些实施例中，第一平台1的外周轮廓大于第二平台2的外周轮廓。
52.第一平台1的外周轮廓大于第二平台2的外周轮廓，可以降低重心并提高补偿装置100的承重能力。
53.在一些实施例中，伸缩杆31的顶端通过虎克铰与第二平台2铰接，伸缩杆31的底端通过虎克铰与移动副32铰接。
54.虎克铰可以实现伸缩杆31与第二平台2、伸缩杆31与移动副32之间多自由度的转动。可以理解的是，在其他的一些实施例中，虎克铰可以是球铰。
55.下面参考附图描述根据本发明实施例的船舰。
56.根据本发明实施例的船舰包括船体200、补偿装置100和起吊装置300，补偿装置100可以为上述实施例中描述的补偿装置100，补偿装置100设在船体200上，起吊装置300设在补偿装置100的第二平台2上。
57.具体地，如图3所示。第一平台1螺栓连接固定在船体200的甲板上，起吊装置300螺栓连接固定在第二平台2上。起吊装置300可以是吊机。船舰在海上作业时，由于风浪的影响会进行摆动或升沉运动，通过补偿装置100的补偿运动，使得第二平台2上的起吊装置300保持稳定。
58.根据本发明实施例的船舰，船舰的补偿装置同时具备升沉运动补偿或摆动运动补偿的能力，且承载能力较强，使得起吊装置300可以起吊货柜等较重的物品。
59.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。
60.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，除非另有明确具体地限定。
61.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。
62.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。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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。
64.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。