波浪补偿靠帮吊装装置的设计与分析

海上补给作业需要补给装置具备平稳运输的功能,但由于船舶受到海上风浪的影响,船舶会产生复杂的非线性运动,使得普通的船舶起重机不能满足海上平稳作业的工作需求。为解决此类问题,设计了一种新型的波浪补偿靠帮吊装装置,将普通船用起重机与并联波浪补偿平台结合,完成海上的吊装补给作业。通过对该新型装置的运动学分析与动力学分析,研究结果表明,该新型波浪补偿装置可以在3级海况下对海上风浪引起的船舶运动进行有效补偿,从而保证靠帮吊装工作的可达性与安全性。     

基于模糊自适应PID的波浪补偿控制器研究

为了解决海上作业所需专用起重机的波浪补偿控制问题,开展了主动式波浪补偿控制器的相关研究。首先对主动式波浪补偿原理进行了介绍,而后分析了主动式波浪补偿控制系统的结构,接下来,设计了基于模糊自适应PID的补偿控制算法,最后通过陆上半实物仿真试验,证明该方法是一种可用于后续主动式波浪补偿起重机原理样机开发的有效方法。     

船用起重机主动式升沉补偿控制的研究

对海上作业的船舶运动和起重机升沉运动进行分析、建模,从速度补偿和位移补偿两个方面分析了船舶起重机主动式升沉波浪补偿控制的原理。     

一种主动升沉波浪补偿控制系统研究

随着现代海洋资源的开发,各种带波浪补偿功能的离岸起重机大量应用于海上补给、海洋钻井、深海探测与设备安装等领域。通过设计一种基于船体升沉运动的历史数据,对船体升沉运动进行极短周期的预报,然后基于该预报结果,将钢丝绳弹性与系统阻尼等因素纳入考虑范围,设计前馈反馈复合控制算法,通过仿真验证了该设计方案能够实现对负载运动的主动补偿。     

船用起重机中的工业机器人波浪补偿系统

船舶在海上作业受恶劣自然环境的影响程度较大,对船用起重机的安全操作提出了更高的要求,而将工业机器人领域广泛采用的PLC控制器应用到波浪补偿控制系统中,能够增强对波浪补偿系统的智能控制功能,满足高速可靠通讯的需求,提高船舶控制系统的自动化水平。本文从概述船用起重机与波浪补偿系统入手,提出船用起重机中工业机器人波浪补偿系统的设计方案,即运用PLC控制器进行波浪补偿系统设计,通过仿真实验表明波浪补偿系统具备良好的稳定性和快速响应能力。     

波浪补偿技术现状和发展趋势

波浪补偿系统是一种通过主动或被动技术,对由于波浪运动引起的工作母船或者海洋平台上作业设备的不规则运动进行补偿的系统。其广泛应用于海上货物转运、油气田开采、深海采矿、潜器吊放回收等作业领域。本文介绍波浪补偿系统的组成及工作原理,国内外波浪补偿系统的应用、技术研究以及发展现状,并对波浪补偿系统技术的发展趋势进行分析。     

深海作业船体的波浪补偿控制系统设计

在深海打捞作业的过程中,很容易受波浪因素影响,使得作业船体起重钢绳发生断裂的几率较高,增加了安全事故发生几率。针对这一问题,将波浪补偿方法应用于其中十分有必要。然而,传统方式的补偿效率并不高,必须要对新型的补偿控制系统加以设计。本文研究了波浪补偿平台系统的工作原理,并对位移补偿装置加以构建,以确保船舶在海上航行的过程中可以对恶劣的海况予以克服,实际平稳运行。最重要的是,在波浪补偿平台系统的作用下,对补偿控制参数进行补偿。     

带有自动波浪补偿的吊放装置

挪威Hydralift公司是一家生产各类起重机、收放装置、钻探装置的专业公司。30多年来,已为世界各国的海洋开发、近海工程、舰船及岸基钻探工程等提供5000多台各型Hydralift起重机及载荷控制设备。 多年前,Hydralift公司就针对恶劣海况下作业需要,研究了满足严格控制水下载荷波动要求的自动波浪补偿技术,并已成为当今世界上带自动波浪补偿器的起重机和ROVs收放装置的主要供应者。     

波浪作用下起重船-吊物系统耦合运动响应数值模拟

起重船舶在外海作业时受长周期涌浪的影响,吊物会发生大幅度晃动,严重时会影响施工效率和海上施工安全,为解决该问题,需对起重船-吊物系统在波浪中作业时的耦合运动响应规律进行研究.文章建立起重船-吊物系统的计算模型,通过频域计算分析得到起重船运动响应幅频算子;对起重船-吊物耦合系统进行时域模拟,研究波浪周期和吊绳绳长对吊物及船体运动响应的影响.计算结果表明,吊物是否发生大幅度共振与船体总体参数、波浪周期和吊绳长度有关;吊绳越长,吊绳承受的张力越大;波浪周期对吊绳张力的影响较小;吊物晃动对船体运动响应幅值的影响较小.     

中国建世界首艘深海矿船

正中国已完成世界首艘深海采矿船的船体建造工作,该船全长227米,可以在近年来,中国不断研发建造水下采矿船,一旦建成,这艘深海采矿船将成为中国船舶制造业的一个里程碑。该船载重4.5万吨,能在海上连续作业5年多时间。英国《泰晤士报》8月25日报道称,该船将于     

无姿态补偿的水下信标绝对位置传递研究

文章介绍了长基线系统(Long Baseline)相对和绝对校准工作,分析了姿态补偿纵摇(Pitch)和横摇(Roll)对水下信标定位精度的影响机理,对无姿态补偿的绝对位置传递的可行性进行了可行分析研究,给出了基于最小二乘的信标位置计算方法。分析计算了Pitch和Roll的影响。对比了计算得到的无姿态补偿的结果与有姿态补偿结果符合情况及差异,得出了无姿态补偿计算结果可信的结论。该方法满足大多数水下定位作业的要求。利用该方法进行了海上实地测试,验证了通过多个水下信标构成的基阵,在进行相对校准和绝对校准后,在无姿态补偿情况下亦可以完成水下构件安装等高精度水下工程。     

基于Modelica的主动波浪补偿起重机建模与仿真

为研究主动波浪补偿起重机的动态特性和起吊重物质量等关键参数对主动波浪补偿起重机性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在MWorks仿真软件中构建二次马达、恒压变量泵、蓄能器、溢流阀和钢丝绳等模型,以构造出完整的主动波浪补偿起重机模型.对该模型进行仿真分析,结果表明:当起吊重物的质量为20t～160t时,主动波浪补偿起重机的控制效果较好;当起吊重物的质量达到200 t时,重物的补偿位移控制效果相对较差;通过调整PID控制参数可提高起重机起吊重物的质量.     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

世界最大海上作业浮式起重机交付

11月8日,由中交集团所属上海振华重工自主设计研发的目前世界上最大的海上作业浮式起重机——8000吨浮式起重机,在上海长兴岛成功交付韩国三星重工。该浮式起重机为双臂、双塔(人字架)、八钩巨型浮吊,最大起重量为8000t,起升高度达水面上120m,吊载8000t时最大幅度可达舷外57m,可用于船舶分段、海上平台模块等大型构件的运输及安装。该浮式起     

超大型风机安装平台自升状态下的运动响应频域分析

针对自升自航式海上风机安装作业平台在风浪较大的海上风电场区域作业时风、浪、流载荷较大,影响安全的问题,基于SESAM软件,建立海上风机安装作业平台有限元模型,在频域内计算了波浪载荷和运动响应传递函数,并进行响应谱分析。结果表明,平台运动响应受波浪周期和浪向角的影响较大,当桩腿接近海底时,有可能对导致桩腿触底,在船舶设计以及船舶实际作业时应注意避免这种现象发生。     

新型深海水下开孔机的研发与试验

水下开孔机是开展海上沉船油液回收作业的重要装备。研制了具有自主知识产权的新型深海开孔机,从总体设计原理、船板表面吸附预定位、船板自攻螺钉安装固定、船板开孔、开孔后封堵及开孔后抽油等6个方面介绍该机的工作原理,还介绍了水下无人遥控潜水器搭载水下开孔机的工作方法。重点介绍主钻机液压驱动技术。并提供了陆上功能试验、水池试验以及海上试验数据。试验结果表明这项新型深海开孔机的研制是成功的,它对今后同类开孔机的广泛应用和发展具有重要的工程意义。     

二次调节波浪升沉补偿液压系统设计

为实现二次调节技术在波浪升沉补偿起重机的应用,分析二次调节升沉补偿原理,提出一种液压系统关键参数设计计算方法,并根据该方法设计出波浪升沉补偿起重机工程样机,样机试验结果表明,针对陆上模拟波浪升沉信号输入,最大位置补偿精度偏差小于10%;相同补偿波浪升沉参数下,负载增加会导致位置补偿精度下降。     

一航局三公司创新沉箱安装工艺

该公司沉箱安装作业原来采用的是传统的盲板施工工艺,由潜水员水下开关盲板,配合水面起重机安装沉箱。这种工艺作业时间长,工效低,安全隐患大。沉箱安装时,一个沉箱需2个潜水组分靠沉箱两边作业,常出现沉箱安装与基础整平相互矛盾的现象。于是,该公司改进了盲板开关办法,变水下     

海上并靠补给波浪补偿技术发展趋势

并靠补给是一种重要的海上补给方式。舰船在海浪作用下会产生六自由度运动,对海上并靠补给具有重要影响;波浪补偿技术能够消除舰船运动对海上并靠补给的影响,是海上并靠补给的一项关键技术。介绍海上并靠补给及其波浪补偿技术,探讨海上并靠补给对波浪补偿技术的需求,分析被动式波浪补偿技术和主动式波浪补偿技术的发展现状,研究六自由度波浪补偿技术的工作原理。通过分析指出,六自由度波浪补偿系统能够完全补偿两舰船之间的相对运动,不仅可以避免货物与被补给船之间发生碰撞,而且可以精确地将货物补给到指定位置和有效地抑制或消除货物的摆动,是波浪补偿技术的重要发展方向。六自由度波浪补偿技术是通过绳牵引并联机构实现的,技术难度较大。     

耙吸式挖泥船新型波浪补偿装置

耙吸式挖泥船在海上工作时，由于海浪的作用，船舶产生上下颠簸，但水下吸泥的耙头必须克服波浪起伏的影响，始终贴着海床移动。所以每艘船都少不了耙头绞车的波浪补偿装置。传统的补偿系统一直采用液压蓄能器组作弹性补偿。然而，随着挖泥船总体水平的不断发展以及施工要求的不断提高，传统型的波浪补偿装置已无法满足要求。所以需要开发新一代的波浪补偿装置。