一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置的製作方法
2023-06-10 07:47:21 2
本發明涉及海洋工程技術領域，尤其是一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置。
背景技術：
隨著地球上人口的急劇膨脹，陸上資源供應已趨極限，人們開始將焦點轉向海洋資源的開發和利用。面對這一形勢，國際海洋工程界掀起了研究超大型浮體的熱潮。所謂超大型浮體是指那些尺度以公裡計的浮式海洋結構物，以區別於目前尺度以百米計的船舶和海洋工程結構物，如海洋平臺等；
由於超大型浮體的尺度巨大，一般在建造時採用模塊化的手段。超大型浮體單模塊平臺的尺度一般與普通的海洋平臺在一個數量級上，這不僅方便了建造，還可以減小由於超大型浮體尺度較大引起的水彈性響應問題。目前的超大型浮體設計方案一般選擇模塊化建造的方案；
超大型浮體在設計中通常採用系泊定位，各個模塊通過連接器連接，構成一個完整的浮體。但是，通過研究分析，連接器上受到的連接力非常巨大，在現有技術體系下無法完成連接器的製造和應用。因此，針對超大型浮體多個模塊的淺水定位問題，目前並沒有切實符合實際的解決方法。
本發明就是為了解決以上問題而進行的改進。
技術實現要素：
本發明需要解決的技術問題是提供一種可以根據具體海水深度調節整個裝置的高度，使用該裝置能有效降低海洋浮式機構的搖蕩運動，提高結構穩定性的一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置。
本發明為解決其技術問題所採用的技術方案是：
一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置，包括支撐腿、連接支架和升降機構，所述升降機構安裝於連接支架上，連接支架與支撐腿相連，所述支撐腿包括基座、萬向節固定蓋、萬向杆和萬向杆上支板，基座的上端面中心位置設置有萬向節下座，所述萬向杆的底端設置有球型結構，該球型結構可落座於基座上的萬向節下座之中，萬向杆通過該球型結構與基座鉸接；所述萬向節固定蓋通過螺紋與萬向節下座連接且將萬向杆固定於基座上，並與萬向節下座和萬向杆下端的球型結構構成球鉸式萬向節；萬向杆上支板安裝於萬向杆的上端；支撐腿立於海底，支撐整個裝置以固定海洋浮式結構物；
所述連接支架包括升降支架固定板、升降支架和升降杆外套筒，所述升降支架開口的一端與升降杆外套筒固定連接，升降支架的另一端與升降支架固定板固定連接，固定連接方式不限於焊接；連接支架用於連接支撐腿和升降機構；
所述升降機構包括升降杆固定底座、升降絲杆和升降杆內套筒，所述升降絲杆的上段部分可插入升降杆內套筒中，升降絲杆的底端部分安裝於升降杆固定底座上，所述升降杆固定底座通過連接件與升降杆外套筒的底端固定連接；升降機構用於調節整個支撐腿式海洋浮式結構支撐裝置的高度；
進一步的，所述升降支架為「V」型；
更進一步的，所述升降支架與升降支架固定板和升降杆外套筒的連接方式可為焊接；
具體的，所述萬向杆上支板的中心設置有中心穿孔，該中心穿孔中帶有內螺紋，所述萬向杆上支板上還至少設置有2個較小的穿孔且均勻分布於中心穿孔的四周；
所述萬向杆的上端設置有一段外螺紋，萬向杆通過上端的外螺紋與萬向杆上支板的中心穿孔中的內螺紋相連；
其中，所述的升降支架固定板上設有帶螺紋穿孔，穿孔均勻的分布在以升降支架固定板中心為圓心的圓周上，升降支架固定板可通過螺杆穿插在穿孔中與萬向節上支板連接；
所述升降杆外套筒沿軸線貫通，在距離升降杆外套筒底端面一處設置有H，所述該H處以下的圓筒內徑小於H處以上圓筒的內徑；升降杆外套筒底面上設置有至少3個螺孔且均勻的分布在以底面中心為圓心的圓周上；
所述絲杆的外徑小於升降杆內套筒的內徑；
所述升降絲杆為杆狀且分為上部、中部和下部，升降絲杆的上部為絲杆可插入到升降杆內套筒中，可與升降杆內套筒配合，通過旋轉絲杆使升降杆內套筒上下運動，升降絲杆中部為限位環，所述限位環的外徑大於升降杆外套筒內H處以下的圓筒內徑，升降絲杆下部為旋轉頭，所述旋轉頭安裝於升降杆固定底座中；所述升降杆內套筒中心有螺孔，螺孔未貫穿升降杆內套筒，螺孔可與升降絲杆上部的絲杆配合，所述升降杆內套筒的外徑小於升降杆外套筒內H處以上的圓筒內徑；
升降杆外套筒內H處以下內徑較小且允許升降絲杆上部絲杆通過，升降杆外套筒內H處以上其內徑較大且允許升降杆內套筒放置於其中，並可自由上下滑動，升降杆內套筒長度適當，其未開孔的一端用於與海洋浮式結構相連接，連接方式不限於焊接或使用連接件連接；
所述連接件可採用螺母、螺絲、螺杆的連接方式。
工作原理：將適當數量的本裝置安裝於海洋浮式結構的適當位置，當海洋浮式結構在海洋中工作，由於環境影響產生搖蕩時，該裝置能有效的產生抵抗力或力矩，減少海洋浮式結構的搖蕩。
本發明的有益效果在於：由於升降絲杆和升降杆內套筒的長度可根據實際需要變換長度，且在安裝後可通過旋轉升降絲杆下端的旋轉頭調節升降杆內套筒的高度，因而可以根據具體海水深度調節整個裝置的高度；該裝置相對於傳統的錨鏈系統來說，能減少振蕩，提高結構穩定性，使用的海洋空間較小。
附圖說明
圖1是本發明提出的一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置中支撐腿的結構示意圖。
圖2是本發明提出的一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置中連接支架的結構示意圖。
圖3是本發明提出的一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置中升降機構的結構示意圖。
圖4是本發明提出的一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置中升降機構裝配示意圖。
其中，1、基座，2、萬向節固定蓋，3、萬向杆，4、萬向杆上支板，5、升降支架固定板，6、升降支架，7、升降杆外套筒，8、升降杆固定底座，9、升降絲杆，10、升降杆內套筒，11、連接件，12、萬向節下座，13、絲杆，14、限位環，15、旋轉頭。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本發明。
參照圖1、圖2、圖3、圖4所示，該一種應用於海洋超大型浮體的新型支撐定位裝置，包括支撐腿、連接支架和升降機構，所述升降機構安裝於連接支架上，連接支架與支撐腿相連，所述支撐腿包括基座1、萬向節固定蓋2、萬向杆3和萬向杆上支板4，基座1的上端面中心位置設置有萬向節下座12，所述萬向杆3的底端設置有球型結構，該球型結構可落座於基座1上的萬向節下座12之中，萬向杆3通過該球型結構與基座1鉸接；所述萬向節固定蓋2通過螺紋與萬向節下座12連接且將萬向杆3固定於基座1上，並與萬向節下座12和萬向杆3下端的球型結構構成球鉸式萬向節；萬向杆上支板4安裝於萬向杆3的上端；支撐腿立於海底，支撐整個裝置以固定海洋浮式結構物；
所述連接支架包括升降支架固定板5、升降支架6和升降杆外套筒7，所述升降支架6開口的一端與升降杆外套筒7固定連接，升降支架6的另一端與升降支架固定板5固定連接，固定連接方式不限於焊接；連接支架用於連接支撐腿和升降機構；
所述升降機構包括升降杆固定底座8、升降絲杆9和升降杆內套筒10，所述升降絲杆9的上段部分可插入升降杆內套筒10中，升降絲杆9的底端部分安裝於升降杆固定底座8上，所述升降杆固定底座8通過連接件11與升降杆外套筒7的底端固定連接；升降機構用於調節整個支撐腿式海洋浮式結構支撐裝置的高度；
進一步的，所述升降支架6為「V」型；
更進一步的，所述升降支架6與升降支架固定板5和升降杆外套筒7的連接方式可為焊接；
具體的，所述萬向杆上支板4的中心設置有中心穿孔，該中心穿孔中帶有內螺紋，所述萬向杆上支板4上還至少設置有2個較小的穿孔且均勻分布於中心穿孔的四周；
所述萬向杆3的上端設置有一段外螺紋，萬向杆3通過上端的外螺紋與萬向杆上支板4的中心穿孔中的內螺紋相連；
其中，所述的升降支架固定板5上設有帶螺紋穿孔，穿孔均勻的分布在以升降支架固定板5中心為圓心的圓周上，升降支架固定板5可通過螺杆穿插在穿孔中與萬向節上支板4連接；
所述升降杆外套筒7沿軸線貫通，在距離升降杆外套筒7底端面一處設置有H，所述該H處以下的圓筒內徑小於H處以上圓筒的內徑；升降杆外套筒7底面上設置有至少3個螺孔且均勻的分布在以底面中心為圓心的圓周上；
所述絲杆13的外徑小於升降杆內套筒10的內徑；
所述升降絲杆9為杆狀且分為上部、中部和下部，升降絲杆9的上部為絲杆13可插入到升降杆內套筒10中，可與升降杆內套筒10配合，通過旋轉絲杆13使升降杆內套筒10上下運動，升降絲杆9中部為限位環14，所述限位環14的外徑大於升降杆外套筒7內H處以下的圓筒內徑，升降絲杆9下部為旋轉頭15，所述旋轉頭15安裝於升降杆固定底座8中；所述升降杆內套筒10中心有螺孔，螺孔未貫穿升降杆內套筒10，螺孔可與升降絲杆9上部的絲杆13配合，所述升降杆內套筒10的外徑小於升降杆外套筒7內H處以上的圓筒內徑；
升降杆外套筒7內H處以下內徑較小且允許升降絲杆9上部絲杆13通過，升降杆外套筒7內H處以上其內徑較大且允許升降杆內套筒10放置於其中，並可自由上下滑動，升降杆內套筒10長度適當，其未開孔的一端用於與海洋浮式結構相連接，連接方式不限於焊接或使用連接件連接；
所述連接件11可採用螺母、螺絲、螺杆的連接方式；
將適當數量的本裝置安裝於海洋浮式結構的適當位置，當海洋浮式結構在海洋中工作，由於環境影響產生搖蕩時，該裝置能有效的產生抵抗力或力矩，減少海洋浮式結構的搖蕩。
本發明的有益效果在於：由於升降絲杆和升降杆內套筒的長度可根據實際需要變換長度，且在安裝後可通過旋轉升降絲杆下端的旋轉頭調節升降杆內套筒的高度，因而可以根據具體海水深度調節整個裝置的高度；該裝置相對於傳統的錨鏈系統來說，能減少振蕩，提高結構穩定性，使用的海洋空間較小。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。