一種集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種集裝箱綁扎橋的抗振結(jié)構(gòu)，尤其是一種集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]集裝箱綁扎橋是安裝在船舶艙口蓋之間的甲板上用于綁扎集裝箱的一種桁架或者箱型結(jié)構(gòu)。由于船舶在裝載航行過程中，在航洋海浪和海風(fēng)的作用下，集裝箱綁扎橋會產(chǎn)生振動，導(dǎo)致集裝箱綁扎橋被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致集裝箱墜入大海。
[0003]目前用于消除或減輕集裝箱綁扎橋振動的方式主要有兩種，第一種是通過在集裝箱綁扎橋上設(shè)置耗能元件，通過耗能元件吸收振動耗能來減輕集裝箱綁扎橋的振動，采用這種方式雖然在一定程度上可以減輕集裝箱綁扎橋的振動，但是隨著近年來集裝箱堆載層數(shù)和堆重不斷增加，集裝箱綁扎橋的高度也在不斷的增高，集裝箱綁扎橋頂部自由端的柔度增大，振動難以被耗能元件吸收;第二種是在集裝箱綁扎橋上設(shè)置復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)，該控制結(jié)構(gòu)一般包括控制系統(tǒng)和與控制系統(tǒng)連接的各種測量裝置和機(jī)械動力裝置，通過各種測量裝置對海浪和海風(fēng)進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果傳送到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)經(jīng)過一系列復(fù)雜的算法測算出抵抗海浪和海風(fēng)所需要的阻尼力，并通過機(jī)械動力裝置將相應(yīng)的阻尼力施加在集裝箱綁扎橋上，使得集裝箱綁扎橋處于過阻尼狀態(tài)，從而消除振動，但是，過阻尼狀態(tài)下雖然沒有產(chǎn)生振動，但振動幅值的衰減也相對較慢，集裝箱綁扎橋仍然會產(chǎn)生較大的撓度。
[0004]有鑒于此，本申請人對集裝箱綁扎橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究，遂有本案產(chǎn)生?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效消除振動且撓度較小的集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，包括甲板和安裝在所述甲板上的集裝箱綁扎橋，還包括振動控制裝置、磁流變阻尼器、加速度傳感器和位移傳感器，所述振動控制裝置安裝在所述集裝箱綁扎橋的上端，所述磁流變阻尼器的一端固定在所述甲板上，另一端固定在所述集裝箱綁扎橋的立柱上，且所述甲板、所述磁流變阻尼器和所述集裝箱綁扎橋的立柱相互形成三角形結(jié)構(gòu)，所述加速度傳感器和所述位移傳感器都安裝在所述集裝箱綁扎橋的綁扎通道的側(cè)壁上，所述磁流變阻尼器、所述加速度傳感器和所述位移傳感器分別與所述振動控制裝置通訊連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述磁流變阻尼器有多個，多個所述磁流變阻尼器分別位于所述集裝箱綁扎橋的兩側(cè)且相互交錯布置。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述集裝箱綁扎橋的綁扎通道的一側(cè)壁上安裝有多個所述加速度傳感器，另一側(cè)壁上安裝有多個所述位移傳感器。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，各個所述加速度傳感器和/或所述位移傳感器的安裝位置分布與各個所述磁流變阻尼器與所述集裝箱綁扎橋的連接位置相對應(yīng)。
[0011]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0012]1、通過加速度感應(yīng)器和位移感應(yīng)器直接測量集裝箱綁扎橋振動的加速度和位移，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給控制裝置，控制裝置驅(qū)動磁流變阻尼器產(chǎn)生阻尼力，能有效消除振動且撓度較小。
[0013]2、與傳統(tǒng)采用耗能元件被動消振的技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型的磁流變阻尼器可以主動產(chǎn)生阻尼力，反應(yīng)速度相對較快。
[0014]3、與傳統(tǒng)采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)測量海浪和海風(fēng)進(jìn)行主動消振的技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型測量參數(shù)相對較少，結(jié)構(gòu)較為簡單。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略甲板；
[0017]圖3為本實(shí)用新型集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)的正視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中透視顯示出了另一側(cè)的磁流變阻尼器。
[0018]圖中標(biāo)示對應(yīng)如下:
[0019]1-甲板；2-集裝箱綁扎橋；
[0020]3-振動控制裝置；4-磁流變阻尼器；
[0021]5-加速度傳感器；6-位移傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例提供的集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，包括甲板I和安裝在甲板I上的集裝箱綁扎橋2，以及振動控制裝置3、磁流變阻尼器4、加速度傳感器5和位移傳感器6，甲板I和集裝箱綁扎橋2都是貨運(yùn)船舶上常見的裝置，磁流變阻尼器4、加速度傳感器5和位移傳感器6都是可從市場上直接購買的零部件，振動控制裝置也為常規(guī)的控制裝置，此處不再詳述。
[0024]振動控制裝置3安裝在集裝箱綁扎橋2的上端，磁流變阻尼器4的一端固定在甲板I上，另一端固定在集裝箱綁扎橋2的立柱上，且甲板1、磁流變阻尼器4和集裝箱綁扎橋2的立柱相互形成三角形結(jié)構(gòu)，這樣磁流變阻尼器4可以在集裝箱綁扎橋2的側(cè)面對集裝箱綁扎橋2形成支撐，當(dāng)然，集裝箱綁扎橋2的兩側(cè)都需要有磁流變阻尼器4進(jìn)行支撐，但是工作時位于集裝箱綁扎橋2兩側(cè)的磁流變阻尼器4所產(chǎn)生的阻尼力是相反的。在本實(shí)施例中，磁流變阻尼器4有多個，多個磁流變阻尼器4分別位于集裝箱綁扎橋2的兩側(cè)且相互交錯布置，具體的，部分磁流變阻尼器4等間距分布在集裝箱綁扎橋2的一側(cè)，剩下的磁流變阻尼器4都等間距分布在集裝箱綁扎橋2的另一側(cè)，且集裝箱綁扎橋2其中一側(cè)的各個磁流變阻尼器4分布布置在與位于集裝箱綁扎橋2另一側(cè)的兩個相鄰的磁流變阻尼器4之間的位置相對應(yīng)的位置上，形成相互交錯的布置結(jié)構(gòu)。
[0025]加速度傳感器5和位移傳感器6都安裝在集裝箱綁扎橋2的綁扎通道的側(cè)壁上。為了提高加速度傳感器5和位移傳感器6的測量準(zhǔn)確，在本實(shí)施例中，集裝箱綁扎橋2的綁扎通道的一側(cè)壁上安裝有多個加速度傳感器5，相對應(yīng)的另一側(cè)壁上安裝有多個位移傳感器6，即加速度傳感器5和位移傳感器6分布位于集裝箱綁扎橋2的綁扎通道的兩側(cè)，優(yōu)選的，各個加速度傳感器5和/或位移傳感器6的安裝位置分布與各個磁流變阻尼器4與集裝箱綁扎橋2的連接位置相對，這樣有助于提高磁流變阻尼器4的反應(yīng)速度和準(zhǔn)確度。需要說明的是，由于集裝箱綁扎橋2—般為框架結(jié)構(gòu)，其綁扎通道的兩側(cè)壁也是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加速度傳感器5和位移傳感器6都安裝在集裝箱綁扎橋2的綁扎通道的側(cè)壁上也即是安裝在框架結(jié)構(gòu)上，因此加速度傳感器5和位移傳感器6也可以是直接安裝在相應(yīng)的磁流變阻尼器4與集裝箱綁扎橋2的連接位置處。
[0026]各個磁流變阻尼器4、加速度傳感器5和位移傳感器6分別與振動控制裝置3通訊連接。使用時，當(dāng)集裝箱綁扎橋2在海浪和/或海風(fēng)的作用下產(chǎn)生振動后，加速度傳感器5和位移傳感器6測得集裝箱綁扎橋2的擺動方向、擺動加速度和擺動位移等振動參數(shù)，并將這些參數(shù)傳遞給振動控制器4，振動控制器4根據(jù)所獲得的振動參數(shù)信息計算獲得集裝箱綁扎橋2所需的最佳阻尼力，并向各個磁流變阻尼器4提供電流，磁流變阻尼器4獲得電流后內(nèi)部磁場發(fā)生變化，導(dǎo)致磁流變阻尼器4伸長或縮短，進(jìn)而對集裝箱綁扎橋2產(chǎn)生拉力或推力，具體的，當(dāng)集裝箱綁扎橋2往其中一側(cè)擺動時，位于該側(cè)的磁流變阻尼器4產(chǎn)生推力，另一側(cè)的磁流變阻尼器4產(chǎn)生拉力，從而實(shí)現(xiàn)減小并消除集裝箱綁扎橋振動的目的。
[0027]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做了詳細(xì)的說明，但是本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不僅限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對本實(shí)用新型做出各種變形，如將上述實(shí)施例中的振動控制器3安裝在集裝箱綁扎橋的外部等，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，包括甲板和安裝在所述甲板上的集裝箱綁扎橋，其特征在于，還包括振動控制裝置、磁流變阻尼器、加速度傳感器和位移傳感器，所述振動控制裝置安裝在所述集裝箱綁扎橋的上端，所述磁流變阻尼器的一端固定在所述甲板上，另一端固定在所述集裝箱綁扎橋的立柱上，且所述甲板、所述磁流變阻尼器和所述集裝箱綁扎橋的立柱相互形成三角形結(jié)構(gòu)，所述加速度傳感器和所述位移傳感器都安裝在所述集裝箱綁扎橋的綁扎通道的側(cè)壁上，所述磁流變阻尼器、所述加速度傳感器和所述位移傳感器分別與所述振動控制裝置通訊連接。2.如權(quán)利要求1所述的集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁流變阻尼器有多個，多個所述磁流變阻尼器分別位于所述集裝箱綁扎橋的兩側(cè)且相互交錯布置。3.如權(quán)利要求2所述的集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集裝箱綁扎橋的綁扎通道的一側(cè)壁上安裝有多個所述加速度傳感器，另一側(cè)壁上安裝有多個所述位移傳感器。4.如權(quán)利要求3所述的集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，其特征在于，各個所述加速度傳感器和/或所述位移傳感器的安裝位置分布與各個所述磁流變阻尼器與所述集裝箱綁扎橋的連接位置相對應(yīng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種集裝箱綁扎橋智能振動控制結(jié)構(gòu)，包括甲板和安裝在所述甲板上的集裝箱綁扎橋，還包括振動控制裝置、磁流變阻尼器、加速度傳感器和位移傳感器，所述磁流變阻尼器的一端固定在所述甲板上，另一端固定在所述集裝箱綁扎橋的立柱上，所述加速度傳感器和所述位移傳感器都安裝在所述集裝箱綁扎橋的綁扎通道的側(cè)壁上，所述磁流變阻尼器、所述加速度傳感器和所述位移傳感器分別與所述振動控制裝置通訊連接。通過加速度感應(yīng)器和位移感應(yīng)器直接測量集裝箱綁扎橋振動的加速度和位移，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給控制裝置，控制裝置驅(qū)動磁流變阻尼器產(chǎn)生阻尼力，能有效消除振動且撓度較小。
【IPC分類】G05D19/02
【公開號】CN205353797
【申請?zhí)枴緾N201620029780
【發(fā)明人】曾文浩, 何鵬, 陳國鋒, 鄒文斌, 鄒炎火, 楊永泰, 智廣信
【申請人】泉州裝備制造研究所
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月13日