КОМПЕНСИРУЮЩЕЕ СМЕЩЕНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УРАВНИВАНИЯ НЕСУЩЕЙ РАМЫ НА СУДНЕ ПРИ ДВИЖЕНИИ ВОДЫ

1. Компенсирующее смещение устройства (1; 51) для уравновешивания несущей рамы (2; 52) на судне (3; 53) при движении воды, содержащее:
- несущую раму (2; 52);
- исполнительную систему (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57), выполненную с возможностью перемещения несущей рамы (2; 52) вдоль z-оси и поворота несущей рамы (2; 52) вокруг x-оси и y-оси, при этом x-ось, y-ось и z-ось образуют воображаемый набор ортогональных осей, а z-ось простирается вертикально;
- систему (8; 58) датчиков для измерения поступательного перемещения судна вдоль z-оси, вращательного движения вокруг х-оси и вращательного движения вокруг y-оси и генерирования сигналов (10; 60) датчиков, отображающих измеренные смещения судна (3; 53);
- управляющую систему (9; 59), генерирующую управляющие сигналы (11, 12, 13; 61, 62, 63) для приведения в действие исполнительной системы в ответ на сигналы (10, 60) датчиков таким образом, что положение несущей рамы (2; 52) уравновешивается для измеренных смещений судна (3; 53);
отличающееся тем, что
исполнительная система включает в себя по меньшей мере три блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндров-поршней, каждый из которых имеет вертикальную продольную ось (14; 64);
причем каждый блок (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень имеет верхнюю опору (15; 65) для поддержки несущей рамы (2; 52) на блоке (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень и нижнюю опору (16; 66) для поддержки указанного блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень на основании (17; 67); при этом
- верхняя опора (15; 65) обеспечивает возможность вращательного движения соответствующего блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень относительно несущей рамы (2; 52) вокруг x-оси, а также y-оси; и/или
- нижняя опора (16; 66) обеспечивает возможность вращательного движения соответствующего блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень относительно основания (17; 67) вокруг x-оси, а также y-оси;
причем устройство (1; 51) дополнительно включает в себя механическую ограничительную систему (18; 19; 20; 86, 87, 91; 92), ограничивающую поступательное перемещение несущей рамы (2; 52) относительно основания вдоль x-оси, поступательное перемещение вдоль y-оси и вращательное движение вокруг z-оси.
2. Устройство по п.1, в котором ограничительная система (18; 19; 20; 86, 87, 91; 92) представляет собой упругую ограничительную систему, которая при нарушении положения механического равновесия, определяемого как положение, в котором несущая рама и рама основания являются параллельными друг другу, генерирует упругие противодействующие усилия, противодействующие нарушению.
3. Устройство (1; 51) по п.2, в котором ограничительная система (18; 19; 20; 86, 87, 91; 92) является амортизированной.
4. Устройство (1; 51) по п.1, в котором верхняя опора (15; 65) включает в себя одно из группы: универсальный шарнир, сферический подшипник (71) или шаровой шарнир (21).
5. Устройство по п.1 или 4, в котором нижняя опора (16; 66) включает в себя одно из группы: универсальный шарнир (22), сферический подшипник (72) или шаровой шарнир.
6. Устройство по п.1, в котором ограничительная система содержит:
- по меньшей мере одну колонну (91), прикрепленную к основанию и простирающуюся в направлении z-оси;
- для каждой колонны (91) по меньшей мере три направляющих колеса (86), подвешенные с возможностью поворота к несущей раме (52) для поворота вокруг оси (89) поворота перпендикулярно z-оси, при этом по меньшей мере три направляющих колеса (86) расположены рассредоточенно вокруг колонны (91) для езды по длине колонны, при этом пружина (87) подвергает предварительному натяжению каждое направляющее колесо (86), поворачивая его к колонне (91).
7. Устройство по п.6, включающее в себя колонну (91) по меньшей мере с тремя направляющими колесами (86) для каждого блока (54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень.
8. Устройство по п.6, в котором каждый блок (54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень простирается через колонну (91).
9. Устройство по п.6, в котором четыре направляющих колеса (86) расположены вокруг каждой колонны (91), причем данные направляющие колеса (86) разделены промежутками в 90° вокруг колонны (91).
10. Устройство по одному из пп.6-9, в котором пружины (87) снабжены амортизатором (92) для амортизирования действия пружин.
11. Устройство по п.1, в котором ограничительная система включает в себя по меньшей мере три балки (18, 19, 20), при этом каждая балка шарнирно сочленена одним концом (30) с основанием, а другим концом (31) с несущей рамой (2).
12. Устройство по п.11, в котором балки (18, 19, 20) расположены горизонтально и при этом по меньшей мере две балки расположены ортогонально друг относительно друга.
13. Устройство по п.11, в котором балки (18, 19, 20) функционируют в продольном направлении в качестве, по существу, жестких тянуще-толкающих элементов.
14. Устройство по п.12, в котором балки (18, 19, 20) функционируют в продольном направлении в качестве, по существу, жестких тянуще-толкающих элементов.
15. Устройство по п.11, в котором концы балок (18, 19, 20) шарнирно прикреплены к несущей раме и основанию посредством универсального шарнира.
16. Устройство по п.11, в котором, с одной стороны крепление концов балок (18, 19, 20) направлено против вращения вокруг Z-оси, а с другой стороны концы балок выполнены подвижными друг относительно друга за счет отклонения.
17. Устройство по п.11, в котором балки (18, 19, 20) изготовлены из стали.
18. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором основание включает в себя отдельный сегмент (35; 85) основания для каждого блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень.
19. Устройство по п.17, в котором каждый отдельный сегмент (35; 85) основания имеет наружные размеры, соответствующие наружным размерам стандартного морского контейнера.
20. Устройство по п.19, в котором морской контейнер представляет собой 20, 30 или 40 футовый контейнер.
21. Устройство по п.1, в котором каждый блок (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень шарнирно прикреплен либо к несущей раме, либо к основанию (17; 67) для сохранения блока (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень с продольным направлением (14; 64), простирающимся в поперечном направлении к Z-оси.
22. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором каждый блок (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень имеет максимальный ход в диапазоне от 1 до 3,5 метров.
23. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором каждый блок (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндр-поршень имеет максимальный ход в диапазоне от 1 до 2 метров.
24. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором, если смотреть в поперечном направлении к z-оси, наибольшее расстояние между двумя блоками (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндров-поршней из указанных по меньшей мере трех блоков цилиндров-поршней составляет самое большее 40 метров.
25. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором, если смотреть в поперечном направлении к z-оси, наибольшее расстояние между двумя блоками (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндров-поршней из по меньшей мере трех блоков цилиндров-поршней составляет самое большее 30 метров.
26. Устройство по одному из пп.1 или 11-17, в котором по меньшей мере три блока цилиндров-поршней являются гидравлическими блоками (4, 5, 6; 54, 55, 56, 57) цилиндров-поршней.
27. Компоновка, содержащая:
- устройство (1; 51) по одному из пп.1 или 11-17; и
- кран (25; 75),
при этом кран (25; 75) включает в себя подъемный канат (26; 76) или захватное устройство, которое шарнирно соединено со стрелой крана.
28. Компоновка по п.27, дополнительно включающая в себя судно (3; 53).
29. Компоновка, содержащая:
- устройство (1; 51) по одному из пп.1 или 11-17; и
- судно (3; 53).
30. Компоновка по п.28, в которой несущая рама (2; 52) представляет собой приемную платформу для вертолета, предпочтительно снабженную системой посадочных знаков.
31. Компоновка по п.28, в которой судно (3; 53) снабжено якорной системой, выполненной с возможностью предотвращения поступательного перемещения судна вдоль x-оси, поступательного движения вдоль y-оси и вращательного движения вокруг z-оси.
32. Компоновка по п.28, в которой судно (3; 53) снабжено системой динамической стабилизации судна, выполненной с возможностью предотвращения поступательного перемещения судна вдоль x-оси, поступательного перемещения вдоль y-оси и вращательного движения вокруг z-оси.
33. Способ уравновешивания несущей рамы на судне при локальном движении воды, в котором несущая рама поддерживается исполнительной системой, включающей в себя по меньшей мере три блока цилиндров-поршней, каждый из которых имеет вертикальную продольную ось;
в котором измеряют поступательное перемещение судна вдоль z-оси, вращательное движение вокруг х-оси и вращательное движение вокруг y-оси;
в котором блоками цилиндров-поршней управляют посредством управляющих сигналов, генерируемых в ответ на измерения поступательного перемещения судна вдоль z-оси, вращательного движения вокруг х-оси и вращательного движения вокруг y-оси;
в котором ограничительная система (18, 19, 20; 86, 87, 91, 92) ограничивает поступательное движение несущей рамы (2; 52) относительно судна (3; 53) вдоль x-оси, поступательное перемещение вдоль y-оси и вращательное движение вокруг z-оси для движений, необходимых для обеспечения возможности поступательного движения несущей рамы (2; 52) относительно судна (3; 53) вдоль z-оси, вращательного движения вокруг х-оси и вращательного движения вокруг y-оси посредством исполнительной системы.
34. Способ по п.33, в котором ограничительная система является упругой ограничительной системой, генерирующей упругие противодействующие силы при нарушении положения механического равновесия, причем данные противодействующие силы противодействуют нарушениям положения механического равновесия, при этом положение механического равновесия определено, как положение, в котором несущая рама и основание параллельны друг другу.
35. Способ по п.33, в котором ограничительная система включает в себя по меньшей мере три балки (18, 19, 20), при этом каждая балка шарнирно соединена с основанием одним концом (30) и с несущей рамой (2) другим концом (31).
36. Способ по п.35, в котором балки размещают горизонтально, при этом по меньшей мере две указанные балки (18, 19, 20) размещают ортогонально друг относительно друга.
37. Способ по п.35, в котором балки (18, 19, 20) функционируют в продольном направлении в качестве, по существу, жестких тянуще-толкающих элементов.
38. Способ по п.36, в котором балки (18, 19, 20) функционируют в продольном направлении в качестве, по существу, жестких тянуще-толкающих элементов.
39. Способ по п.33, в котором несущая рама несет кран (25; 75), содержащий подъемный канат (26; 76) или захватное устройство, шарнирно соединенное со стрелой крана.
40. Управляющая система для осуществления способа по одному из пп.33-39, содержащая исполнительную систему, выполненную с возможностью перемещения несущей рамы вдоль z-оси и поворота несущей рамы вокруг x-оси и y-оси, причем x-ось, y-ось и z-ось образуют воображаемый набор ортогональных осей, при этом z-ось простирается вертикально; систему датчиков для измерения поступательного движения судна вдоль z-оси, вращательного движения вокруг х-оси и вращательного движения вокруг y-оси и генерирования сигналов датчиков, отображающих указанные измеренные смещения судна; и при этом управляющая система выполнена с возможностью генерирования управляющих сигналов для приведения в действие исполнительной системы в ответ на сигналы датчиков таким образом, что положение несущей рамы уравновешивается для измеренных смещений судна.