[发明专利]一种新型海洋平台浮吊系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型海洋平台浮吊系统，尤其是一种具有高温超导混合电磁悬浮回转支承平台的海洋平台浮吊系统。

背景技术

随着陆地资源的渐渐枯竭，人类已把眼光投向广袤的海洋，可以远洋作业的大型浮吊已成为海洋工程不可或缺的设备。海洋平台浮吊系统主要是在海洋平台上使用的船用起重机，是在海上执行运输作业的一种特殊起重机，在海洋风电安装平台和海洋钻井平台中广泛应用，还用于船舰间货物的海上补给、运输转移、水下作业设备的投放与回收等任务。其安全可靠性、可维修性、可抗风性及耐腐蚀性要求很高。它具有操纵方便，耐冲击，稳定性能好，安全可靠，对环境条件适应度广等特点。

传统海洋平台浮吊系统，一是运用台车式回转支承结构，采用平衡梁形式，对于大型超大型浮吊要提高承载力，只能通过增加车轮的方式来提高承载力，随之而来的平衡梁数目也大大增加，进而导致回转支撑装置结构庞大，整机重心抬高，同时由于平衡梁级数增加，晃动幅度随之增加，影响海上作业的安全性；二是运用滚子夹套式回转支承结构，然而，这种形式的回转支撑由于采用多点支撑方式，也没有平衡梁的平衡，属于超静定结构，方案设计阶段难以确定滚子个数和排数，设计难度较大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种新型海洋平台浮吊系统。该系统结构简单，控制可靠，安全，体积小，适用工作范围广。

为达到上述目的，本发明的构思是：一种新型海洋平台浮吊系统。包括一个船体、四个桩腿、一个搁架、一个高温超导混合电磁悬浮回转支承平台、一个塔柱、一套主起升机构。主起升机构由卷扬机、滑轮组、钢丝绳和吊钩构成，通过卷扬机缠绕钢丝绳可实现吊钩的上升来起吊重物。高温超导混合电磁悬浮回转支承平台固定在船体上，包括一个基座、一个液氮杜瓦冷却装置、高温超导块材、环形悬浮永磁体、一个旋转轴、一个电磁悬浮铁芯、电磁悬浮绕组、八个圆盘直线电机初级、八个高精度气隙传感器、一个圆盘直线电机次级圆盘以及一个上盖。利用这一高温超导回转支撑平台可以实现360°无摩擦回转，极大提高了海洋浮吊平台的作业空间，降低了回转功耗，结构紧凑，装配简易。回转支撑平台在起吊回转过程中能自动根据臂架旋转到的方位调节支承力的分布，使浮吊系统更加安全可靠。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种新型海洋平台浮吊系统，包括一个船体、四个桩腿、一个搁架、一个高温超导混合电磁悬浮回转支承平台、一个塔柱和一套主起升机构。其特征在于：所述船体和高温超导混合电磁悬浮回转支承平台固定连接；塔柱固定在高温超导混合电磁悬浮回转支承平台上面，可以随高温超导混合电磁悬浮回转支承平台一起绕其轴线做360°回转。所述主起升机构的臂架的下端与塔柱转动连接。船体由四个桩腿支撑而固定在海上；在船体上位于臂架的下方固定安装搁架。

所述高温超导混合电磁悬浮回转支承平台包括一个基座、环形悬浮永磁体、一个液氮杜瓦冷却装置、高温超导块材、一个旋转轴、一个电磁悬浮铁芯、电磁悬浮绕组、八个圆盘直线电机初级、八个高精度气隙传感器、一个圆盘直线电机次级圆盘以及一个上盖。所述悬浮永磁体固定在基座的腔体中心，液氮杜瓦冷却装置以及高温超导块材位于悬浮永磁体正上方。所述电磁悬浮铁芯使用硅钢材料，固定在基座腔体外围，沿圆周分布若干齿，每个齿上缠绕有电磁悬浮绕组；所述电磁悬浮绕组使用铜芯绕组。所述圆盘直线电机初级固定在基座的环形凸环上的环形凹槽内；所述旋转轴与圆盘直线电机次级圆盘以及液氮杜瓦冷却装置采用渐开线花键联接。八个高精度气隙传感器安装在圆盘直线电机次级圆盘下侧面与电磁悬浮铁芯上顶面之间；在圆盘直线电机次级圆盘覆盖着上盖。

所述高温超导混合电磁悬浮回转支承平台的圆盘直线电机次级圆盘采用铝制导体板，高温超导块材为均匀分布在圆面上的直径50mm，高20mm的一系列YBCO块材，环形悬浮永磁体采用Halbach圆环阵列，由7个小圆环体构成。

所述高温超导混合电磁悬浮回转支承平台的圆盘直线电机次级圆盘既作为悬浮导体板，又作为圆盘直线电机次级导体板。

所述主起升机构包括卷扬机、滑轮组、滑轮组、滑轮组、钢丝绳和吊钩，其中卷扬机固定在高温超导混合电磁悬浮回转支承平台上，滑轮组安装在塔柱上，滑轮组、滑轮组安装在臂架顶端上。钢丝绳一端连接在卷扬机上通过滑轮组和滑轮组导向，另一端连接在吊钩的上部，通过卷扬机缠绕钢丝绳，实现吊钩的上升来起吊重物。