專利名稱：一種控制浮船塢下水過程中船舶平穩(wěn)移動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造船技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種控制浮船塢下水過程中船舶平穩(wěn)移動的方法。
背景技術(shù)：
浮船塢下水系指以浮船塢為載體，將在陸地上建造的船舶移動到水中的整個過程。當(dāng)船舶具備主體完成，水線下工程之軸舵系、外板油漆等項目結(jié)束以后，船舶具備下水條件，此時如圖1所示，將兩條箱型梁滑板3拉放到船臺6上固定安裝的滑道2內(nèi)。箱型梁滑板3上方布置鋼墩，鋼墩上方與船舶1底部之間再嵌入木塊。下水前將原有支撐船舶1 重量的鋼墩去除，此時整個船舶1的全部重量便通過木塊、鋼墩和箱型梁滑板3，最終落到滑道2上。滑道2與箱型梁滑板3之間涂有滑油，用以減小船舶1在下水過程中的摩擦力。 按照船舶1下水移動的方向，左右兩舷下方分別設(shè)置兩條箱型梁滑板3，各自由固定安裝在船臺6兩側(cè)的拉移絞車5通過滑輪組4拉動。其中定滑輪組41固定在浮船塢7的塢首，動滑輪組42與箱型梁滑板3之間使用卸扣相連。兩條箱型梁滑板3之間沒有固定的剛性連接。兩臺拉移絞車5為摩擦式絞車，即拉移絞車5由摩擦絞車51和儲繩器52兩部分組成， 摩擦絞車51依靠摩擦力工作，儲繩器52負(fù)責(zé)將拉移回來的鋼絲繩53收攏，同時為摩擦絞車51提供摩擦力。理想狀況下，兩臺拉移絞車5轉(zhuǎn)速相同，兩條箱型梁滑板3在滑道2上移動的速度相同，下水船舶1可以平穩(wěn)的移動到浮船塢7上，此時再將下水所用的鋼絲繩53 和滑輪組4移走，浮船塢7承載船舶1離開船臺6到達(dá)深水區(qū)域下沉，船舶1浮起，下水過程結(jié)束。但是在實際操作過程中由于浮船塢7會受到水流、波浪、潮汐、負(fù)載等多方面因素的影響，所以浮船塢7上所安裝的滑道2不可能與船臺6上的滑道2完全處于同一水平狀態(tài)，因此造成了兩條下水滑道2與箱型梁滑板3之間的摩擦力不同(在實際應(yīng)用中，左右兩臺拉移絞車5之間的拉力可以相差一倍或者更大)，這種拉力差將直接導(dǎo)致兩條箱型梁滑板 3在滑道2上移動的速度不同。由于兩條箱型梁滑板3之間沒有固定的剛性連接，主要是靠鋼墩上方與船底板之間的木塊產(chǎn)生的摩擦力來連接，這樣，一旦兩條箱型梁滑板3之間如果發(fā)生位移，造成的后果就是木塊在剪切力作用下爆裂或著船底板在剪切力作用下變形， 所以保持兩條箱型梁滑板3在拉移過程中的同步運行對于浮船塢下水至關(guān)重要。為了實現(xiàn)下水拉移過程中兩條箱型梁滑板之間運行的同步，本發(fā)明者最初采用的方法為目前船廠普遍采用的龍門吊的鋼腿和揉腿之間的同步方式，即在兩臺摩擦絞車主電機(jī)的輸出軸上安裝編碼器，通過控制兩臺拉移絞車的驅(qū)動電機(jī)所旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)來控制實際滑板之間的移動速度，但在實際運行中，由于摩擦絞車是靠摩擦力工作，如果摩擦力不夠?qū)霈F(xiàn)拉移鋼絲繩在摩擦絞車的轉(zhuǎn)鼓上打滑的現(xiàn)象，也就是說摩擦絞車所運轉(zhuǎn)的圈數(shù)不一定與滑板的拉移距離成正比，因而這種同步控制方法在此種運行條件下不可行；后來考慮在船首固定位置，左右分別安裝兩個激光距離傳感器，通過直接檢測兩條箱型梁滑板的移動距離，來控制兩條滑板之間的同步，但這種方法一次投入成本較高，而且在長距離的情況下，激光傳感器之間的累積的測量誤差也較大，同步控制效果不好；還有一種同步控制方法是在兩條滑板上分別設(shè)置標(biāo)尺和光電繼電器，直接檢測兩條箱型梁滑板之間的相對位移， 但在實際使用中，兩條箱型梁滑板之間會有鋼墩等物體阻隔，直接的光線檢測會頻繁的受到干擾，實際使用效果不一定會很好。綜上所述，現(xiàn)有的幾種同步技術(shù)針對使用滑道水平拉移的浮船塢下水來說，存在明顯不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠有效的克服現(xiàn)有幾種方法中的技術(shù)不足，提供一種在浮船塢下水過程中， 結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、實用性較強的控制船舶左右兩舷下方滑板同步移動的方法。本發(fā)明包括下列步驟
①在下水船舶首部下方的箱型梁滑板側(cè)面，安裝一個檢測箱型梁滑板與滑道邊緣距離變化的位移傳感器；
③將該位移傳感器的輸出模擬量信號連接到可編程控制器；
④經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷箱型梁滑板的拉移絞車的控制變頻器；
⑤通過兩臺拉移絞車之間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車之間的同步，保證下水過程中船舶下方兩塊箱型梁滑板同步運行，進(jìn)而實現(xiàn)下水船舶的平穩(wěn)移動。相似三角形原理為，在浮船塢下水過程中，船舶左右兩舷下方的兩條箱型梁滑板可以近似的理解為矩形兩條長邊，而矩形的兩條短邊可以理解為船舶本身在箱型梁滑板之間的部分。當(dāng)兩條箱型梁滑板在下水過程中出現(xiàn)移動速度不同時，會出現(xiàn)如圖中虛線所示的效果(假設(shè)右舷箱型梁滑板移動速度快于左舷)，此時矩形長邊及矩形短邊相對于初始位置所產(chǎn)生的改變角度是相同的。這里以5度為例，根據(jù)相似三角形的定義，船舶首部下方一側(cè)箱型梁滑板的同步偏差變化為a，按比例放大反映了下水過程中船舶左右兩舷滑板同步運行的狀況A，現(xiàn)以箱型梁滑板全長180米，箱型梁滑板間距離為12米為例，每當(dāng)兩條箱型梁滑板前進(jìn)出現(xiàn)同步偏差a為1毫米時，則船首下方一側(cè)箱型梁滑板與滑道邊緣擋板之間的距離變化A將達(dá)到15毫米。因此通過監(jiān)測距離A的變化情況可以非常完好的反映出兩條移動著的箱型梁滑板之間移動的同步狀況。根據(jù)上述原理，在船舶首部下方一側(cè)箱型滑道梁的頂端，安裝一個檢測滑板與滑道邊緣擋板距離變化的超聲波位移傳感器；將超聲波位移傳感器所輸出的模擬量信號連接到可編程控制器；經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷滑板的拉移絞車的控制變頻器；通過兩臺拉移絞車之間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車之間的同步，保證下水過程中船舶下方兩塊滑板同步運行，進(jìn)而實現(xiàn)浮船塢下水過程中船舶的平穩(wěn)移動。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、投入成本較低、實用性強，即使檢測原件出現(xiàn)檢測誤差也能較好的實現(xiàn)同步平穩(wěn)控制。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)之浮船塢下水方法示意圖； 圖2為本發(fā)明實現(xiàn)原理示意圖3為位移傳感器的安裝示意圖；圖4為本發(fā)明的可編程控制器部分工作流程圖。具體實施步驟
下面結(jié)合附圖2至4，以及類似附圖1所示的通過在滑道上水平拉移滑板實現(xiàn)的浮船塢下水過程，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作進(jìn)一步說明，包括下列步驟
①在下水船舶1首部下方的箱型梁滑板3側(cè)面，安裝一個檢測箱型梁滑板3與滑道2 邊緣距離變化的超聲波型位移傳感器8，如圖3所示；
②通過導(dǎo)線將該超聲波位移傳感器8的輸出模擬量信號連接到可編程控制器； 通常情況下該模擬量信號為4 20mA或0 IOV ；在可編程控制器內(nèi)部，通過程序?qū)?br> 此模擬量轉(zhuǎn)換為距離值；船舶1下水前，應(yīng)當(dāng)通過調(diào)整超聲波位移傳感器8的安裝位置或通過調(diào)整可編程控制器內(nèi)部存儲器的參數(shù)對程序進(jìn)行初始化；
③經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷箱型梁滑板3的拉移絞車5的控制變頻器；
④通過兩臺拉移絞車5之間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車5之間的同步，保證下水過程中船舶1下方兩塊箱型梁滑板3同步運行，進(jìn)而實現(xiàn)下水船舶1的平穩(wěn)移動。參照圖4所示(假定超聲波位移傳感器8安裝在左側(cè)滑板上)當(dāng)檢測到的距離值大于設(shè)定值時，證明左側(cè)箱型梁滑板3滯后，此時控制左側(cè)拉移絞車5的變頻器加速；當(dāng)檢測到的距離值小于設(shè)定值市，證明右側(cè)箱型梁滑板3滯后，此時控制右側(cè)拉移絞車5的變頻器加速；當(dāng)檢測到的距離在初始值變化允許的范圍內(nèi)時，證明左右兩側(cè)的箱型梁滑板3基本同步，兩臺拉移絞車5按照原有頻率繼續(xù)運行。其中相似三角形原理如圖2所示，在浮船塢7下水過程中，船舶1左右兩舷下方的兩條箱型梁滑板3可以近似的理解為矩形兩條長邊，而矩形的兩條短邊可以理解為船舶本身在箱型梁滑板3之間的部分。當(dāng)兩條箱型梁滑板3在下水過程中出現(xiàn)移動速度不同時， 會出現(xiàn)如圖中虛線所示的效果(假設(shè)右舷箱型梁滑板3移動速度快于左舷)，此時矩形長邊及矩形短邊相對于初始位置所產(chǎn)生的改變角度是相同的。這里以5度為例，根據(jù)相似三角形的定義，船舶1首部下方箱型梁滑板3的同步偏差為a，按比例放大反映了下水過程中船舶左右兩舷箱型梁滑板3與滑道2邊緣擋板之間的距離變化A，現(xiàn)以箱型梁滑板3全長180 米，距離12米為例，每當(dāng)兩條箱型梁滑板3前進(jìn)出現(xiàn)同步偏差a為1毫米時，則船首下方一側(cè)箱型梁滑板3與滑道2邊緣擋板之間的距離變化A將達(dá)到15毫米。因此通過監(jiān)測距離 A的變化情況可以非常完好的反映出兩條移動著的箱型梁滑板3之間移動的同步狀況。根據(jù)上述原理，在船舶1首部下方一側(cè)箱型梁滑板3的頂端，安裝一個檢測箱型梁滑板3與滑道2邊緣擋板距離變化的超聲波位移傳感器8 ；將超聲波位移傳感器8所輸出的模擬量信號連接到可編程控制器；經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷箱型梁滑板3的拉移絞車5的控制變頻器；通過兩臺拉移絞車5之間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車5之間的同步，保證下水過程中船舶1下方兩塊箱型梁滑板5同步運行，進(jìn)而實現(xiàn)浮船塢7下水過程中船舶1的平穩(wěn)移動。本發(fā)明通過上述步驟可達(dá)到良好的同步控制，有效的避免船舶1下水過程中所產(chǎn)生的木塊破裂，船底板變形等不良現(xiàn)象，而且結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、投入成本較低、實用性強。
權(quán)利要求
1. 一種控制浮船塢下水過程中船舶平穩(wěn)移動的方法，其特征在于包括下列步驟①在下水船舶首部下方的箱型梁滑板側(cè)面，安裝一個檢測箱型梁滑板與滑道邊緣距離變化的位移傳感器；②將該位移傳感器的輸出模擬量信號連接到可編程控制器；③經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷箱型梁滑板的拉移絞車的控制變頻器；④通過兩臺拉移絞車之間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車之間的同步，保證下水過程中船舶下方兩塊箱型梁滑板同步運行，進(jìn)而實現(xiàn)下水船舶的平穩(wěn)移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及造船技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種控制浮船塢下水過程中船舶平穩(wěn)移動的方法。具體為在下水船舶首部下方的滑板側(cè)面，安裝一個檢測滑板與滑道邊緣距離變化的位移傳感器，通過該距離的變化情況,反映下水過程中船舶左右兩舷滑板同步運行的狀況。該位移傳感器的輸出信號連接到可編程控制器，經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部設(shè)定的邏輯運算，輸出運行頻率指令到拉移左右兩舷滑板的拉移絞車的控制變頻器，通過兩臺拉移絞車間運行頻率的微調(diào)，進(jìn)而調(diào)整兩臺拉移絞車之間的同步，保證下水過程中船舶下方兩塊滑板同步運行，從而使得在浮船塢下水過程中船舶平穩(wěn)移動。本發(fā)明的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、實用性較強。
文檔編號B63C3/00GK102303693SQ20111016674
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者吳俊紅, 謝國柱, 趙勇 申請人:廣東中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司