CN104332203B - 适用于船体式浮动核电站的牵引机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及浮动核电站技术领域，具体公开了一种适用于船体式浮动核电站的牵引机构，包括牵引船和连接装置，所述连接装置包括多根连接在浮动核电站头部和牵引船尾部之间的连接铰杆，且多根连接铰杆分散地连接在浮动核电站头部和牵引船尾部，所述连接铰杆上设置有减震装置，所述铰杆连接装置包括容纳连接铰杆端部的空腔和将连接铰杆端部收入空腔的收缩机构；本发明能够在过弯时、在海水和自身惯性的冲击下保证浮动电站与牵引船的相对位置不发生较大变化，避免浮动核电站产生较大的晃动，减小牵引船停下时浮动核电站对其的冲击力。

Description

适用于船体式浮动核电站的牵引机构

技术领域

本发明涉及浮动核电站技术领域，具体地，涉及一种适用于船体式浮动核电站的牵引机构。

背景技术

浮动核电站修建于海上，分为平台式浮动核电站和船体式浮动核电站，浮动核电站可用于发电、淡化海水、采暖，能满足区域供电、区域供热、海上石油开采、化工、极地或偏远地区、孤岛等的特殊需要。

对我国国内而言，浮动核电站可以满足远离大陆的海岛、石油钻井平台等对能源的较大规模需求，为我国沿海海岛开发、深海油气开发在电力供应、海水淡化等方面提供充沛的能源，也可作为军用小型核电源在军事基地和海岛上应用。中国南沙海域含油气面积几十万平方公里，南海能源储备巨大，至少蕴藏有367.8亿吨石油，7.5万亿立方米天然气，我国南海油气资源的开发将具有巨大的电力能源需求。另一方面，在渤海地区，目前采用的伴生气发电方式已无法满足电力需求，并且发电成本昂贵。针对上述应用，开发浮动核电站可满足上述能源需求，在热、电、水方面提供能源。

在将浮动核电站运往指定的位置的过程中，需要长距离运输，而在过弯时或者海浪冲击时，浮动核电站可能产生较大的晃动，这对浮动核电站上的反应堆是不利的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供一种适用于船体式浮动核电站的牵引机构，该牵引机构在牵引浮动核电站过弯时或者应对海浪冲击时，减少浮动核电站与该牵引机构的相对位置改变，避免产生较大的晃动。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

适用于船体式浮动核电站的牵引机构，包括牵引船和连接装置，所述连接装置包括多根连接在浮动核电站头部和牵引船尾部之间的连接铰杆，且多根连接铰杆分散地连接在浮动核电站头部和牵引船尾部。前述分散连接是指多跟连接铰杆与浮动核电站头部有多个连接点，与牵引船尾部也有多个连接点，从而连接铰杆与牵引船的尾部和浮动核电站的头部进行多点锚固，在过弯时和海浪冲击下，减小了浮动核电站与牵引船相对位置的改变，避免浮动核电站产生较大的晃动。

作为本发明的进一步改进，所述牵引船尾部还设置有多个铰杆连接装置，所述浮动核电站头部设置有多个固定接头，所述连接铰杆一端连接铰杆连接装置，另一端连接固定接头，每个连接铰杆连接1个连接铰杆和1个固定接头。

作为本发明的又一改进，所述铰杆连接装置包括空腔和设置在空腔内的收缩机构；所述连接铰杆端部空腔后端伸入空腔；所述收缩机构前端固定连接在空腔的前端腔壁上，后端与连接铰杆连接，在过弯时和海浪冲击下能够将与其相连的连接铰杆端部收缩都空腔中，限制连接铰杆的上下浮动，从而对浮动核电站产生拉力，减小浮动核电站的上下浮动。

进一步，所述收缩机构为弹簧。

作为本发明的再一改进，所述连接铰杆包括杆体、锚钩、压块、连接杆、减震弹簧和橡胶阻尼块，所述杆体两端开设有减震空腔，所述橡胶阻尼块设置在减震空腔内，所述压块部分位于减震空腔内，且压块和橡胶阻尼块沿杆体的长度方向并排设置；所述连接杆一端固定连接在压块上，另一端连接锚钩；所述减震弹簧套设在位于减震空腔外部的压块上，所述压块两端还设置有限位凸台。在过弯时和海浪冲击下，冲击力被连接铰杆的减震弹簧、橡胶阻尼块减缓和吸收掉，保证牵引船和浮动核电站的相对位置不变化，也能减小牵引船停下时浮动核电站对其的冲击力。

进一步，所述压块与减震空腔的空腔壁之间还填充有一层橡胶阻尼层。

进一步，所述锚钩包括弯钩状的固定扣环、弧形的活动扣环和连接在固定扣环和活动扣环之间的回力弹簧。

进一步，所述固定接头为半圆环形的固定环，固定环的两端焊接在浮动核电站头部，与连接铰杆相连是，连接铰杆的锚钩钩在该固定环上。

进一步，所述浮动核电站包括船体和位于船体底部的3个浮体，每个浮体通过一根连接铰杆与牵引船相连，其余连接铰杆沿船体宽度方向均匀分布连接在船体的头部，使牵引船对浮动核电站均匀施加拉力，保证浮动核电站的平稳运行。

进一步，所述牵引船上设置有推进装置和动力装置。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明的牵引船多根连接铰杆与浮动核电站连接，通过多点锚固，保证了在海水和自身惯性的冲击下浮动电站与牵引船的相对位置不发生过大变化，避免浮动核电站产生较大的晃动；

2、本发明的铰杆连接装置设置有容纳连接铰杆端部的空腔和设置在空腔内且能够将连接铰杆端部收缩到空腔中的收缩机构，在过弯时和海浪冲击下，收缩机构能够将与其相连的连接铰杆端部收缩到空腔中，限制连接铰杆的上下晃动，从而对浮动核电站产生拉力，减小浮动核电站的上下浮动；

3、本发明的连接铰杆设置有减震装置，在过弯时和海浪冲击下，冲击力被连接铰杆的减震弹簧、橡胶阻尼块、橡胶阻尼层减缓和吸收掉，保证牵引船和浮动核电站的相对位置不变化，也能减小牵引船停下时浮动核电站对其的冲击力。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是实施例2中的连接铰杆的结构示意图；

图4是实施例2中连接铰杆与铰杆连接装置的配合图；

图5是实施例2中压块的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1-浮动核电站；2-牵引船；3-连接铰杆；30-杆体；31-锚钩；311-固定扣环；312-活动扣环；313-回力弹簧；32-压块；321-限位凸台；33-连接杆；34-减震弹簧；35-橡胶阻尼块；36-橡胶阻尼层；37-减震空腔；4-固定接头；5-铰杆连接装置；51-空腔；52-收缩机构； 6-推进装置；7-动力装置。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1和图2所示，适用于船体式浮动核电站的牵引机构，包括牵引船2和连接装置，所述连接装置包括多根连接在浮动核电站1头部和牵引船2尾部之间的连接铰杆3，连接铰杆3通过固定接头4连接浮动核电站1头部，通过与铰杆连接装置5连接牵引船2尾部，且多根连接铰杆3分散地连接在浮动核电站1头部和牵引船2尾部，前述分散连接是指多根连接铰杆3与浮动核电站1头部和牵引船2有多个连接点，具体地：所述牵引船2尾部的铰杆连接装置5有多个，分布在牵引船2尾部的不同位置；所述浮动核电站1头部的固定接头4，也有多个，分布在浮动核电站1头部，连接铰杆3、铰杆连接装置5、固定接头4三者的数量相等，每根连接铰杆3连接一个铰杆连接装置5和一个固定接头4，这样，所有连接铰杆3与牵引船2的尾部和浮动核电站1的头部多处进行连接固定，在过弯时和海浪冲击下，减小了浮动核电站1与牵引船2相对位置的改变，避免浮动核电站产生较大的晃动。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中对连接铰杆3的结构进行进一步限定：

如图3和图5所示，所述连接铰杆3包括杆体30、锚钩31、压块32、连接杆33、减震弹簧34、橡胶阻尼块35、橡胶阻尼层36，所述连接铰杆3的杆体30两端开设有减震空腔37，所述橡胶阻尼块35设置在减震空腔37内，所述压块32部分伸入减震空腔37内与橡胶阻尼块35接触、部分位于减震空腔37外，且压块32和橡胶阻尼块35沿连接杆体30的长度方向并排设置，压块32更靠近杆体30端部，橡胶阻尼块35更靠近杆体30的中部；所述连接杆33一端与压块32伸出减震空腔37的端部固定连接，另一端连接锚钩31；所述减震弹簧34套设在减震空腔37外的连接杆33上，所述压块32两端还设置有环形的限位凸台321，因此两个限位凸台321一个位于减震空腔37内，另一个位于减震空腔37外，在减震空腔37内的限位凸台321可以防止在拉力作用下压块32被全部拉出减震空腔37，在减震空腔37外的限位凸台321可以防止在压力作用下压块32被全部压入减震空腔37。

所述锚钩31包括弯钩状的固定扣环311、弧形的活动扣环312和连接在固定扣环311和活动扣环312之间的回力弹簧313。

如图4所示，所述固定接头4为半圆环形的固定环，固定环的两端焊接在浮动核电站1头部，所述锚钩31的固定扣环311钩在该固定环上，在回力弹簧313的作用下，锚钩31的活动扣环312与固定扣环311的钩尖接触，构成一个O形环，将固定环固定在该O形环内。铰杆连接装置5的结构也可以与固定接头4相同，连接在连接铰杆3的另一端的锚钩31上。

本实施例中，连接铰杆3采用上述结构，可以保证能短时间安装到位，在过弯时和海浪冲击下，冲击力被减震弹簧34、橡胶阻尼块35、橡胶阻尼层36减缓和吸收掉，转化为减震弹簧34、橡胶阻尼块35、橡胶阻尼层36的热能，保证牵引船2和浮动核电站1的相对位置不变化。此外，减震弹簧33、橡胶阻尼块35、橡胶阻尼层36可以降低浮动核电站1对牵引船的连续冲击作用，尤其是避免了牵引船2停下时，浮动核电站1对其的冲击作用。

实施例3：

在上述任一实施例的基础上，本实施例中对铰杆连接装置5的结构进行进一步限定：

所述铰杆连接装置5包括设置在牵引船2尾部的用于容纳连接铰杆3端部的空腔51和设置在空腔51内的收缩机构52；所述连接铰杆3端部从空腔51后端伸入空腔51；所述收缩机构52前端固定连接在空腔51的前端腔壁上，后端与连接铰杆3固定连接，在过弯时和海浪冲击下能够将与其相连的连接铰杆3端部收缩到空腔中，限制连接铰杆3的上下摆动，从而对浮动核电站1产生拉力，减小浮动核电站1的上下浮动。本实施例中，该收缩机构52为弹簧。铰杆连接装置5是为了防止浮动核电站1上下相对浮动而设置的收紧装置，其可以将连接铰杆3与牵引船2连接的端部收缩到空腔51中，限制连接铰杆3的上下移动，连接铰杆3的端部相对固定后，也对浮动核电站1产生拉力，从而减少浮动核电站1的上下浮动。

实施例4：

在上述任一实施例基础上，本实施例中，所述浮动核电站1包括船体11和位于船体底部的3个浮体12，每个浮体12通过一根连接铰杆3与牵引船2相连，其余连接铰杆3沿船体11宽度方向均匀分布连接在船体11的头部，使牵引船2对浮动核电站1均匀施加拉力，保证浮动核电站1的平稳运行。

牵引船2上设置有船舱、控制区、补给区、应急区、柴油动力区、推进装置6，其中：控制区控制牵引船2的前行方向和速度，作为应急时对外的联络部分；应急区为浮动核电站1出现紧急事故时人员的应急避难区，有足够的食物和饮用水，保障人员短期内的安全；柴油动力区内设置有动力装置7，动力装置7主要包括给牵引船供给动力的柴油机系统，有两个功能，作为推进动力和作为紧急，作为推进动力时，驱动推进装置，实现浮动核电站1的拖行，按照计划到达指定位置，并配合与海上的单点系泊装置进行固定安装，同时还可以配合换料船对浮动核电站1进行日常的供电需求；作为应急时，可以为浮动核电站1供电，保障反应堆在发生事故时，提供应急电源，不出现全厂断电事故，保障浮动核电站1安全；补给区主要是为浮动核电站1自身的正常运营提供日常补给和必需品；所述推进装置6包括螺旋桨和船舵，主要是按照控制区指示，通过螺旋桨运动和船舵装置保证船身自由的前进后退、左右转弯等动作，实现船身的精确运动。

这样，牵引船2可以将浮动核电站1牵引部署在沿海区域、浅海区域、孤岛附近，利用核能为海洋油气开发、沿海工业园区生产、孤岛开发等提供能源。由于浮动核电站利用海洋平台固定在海底基岩上，不占用陆地面积，可根据能源需求采用不同的单元机组数配置，部署灵活，对海洋资源开发具有重要的推动作用。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，包括牵引船（2）和连接装置，所述连接装置包括多根连接在浮动核电站（1）头部和牵引船（2）尾部之间的连接铰杆（3），且多根连接铰杆（3）分散地连接在浮动核电站（1）头部和牵引船（2）尾部；

所述连接铰杆（3）包括杆体（30）、锚钩（31）、压块（32）、连接杆（33）、减震弹簧（34）和橡胶阻尼块（35），所述杆体（30）两端开设有减震空腔（37），所述橡胶阻尼块（35）设置在减震空腔（37）内，所述压块（32）部分位于减震空腔（37）内，且压块（32）和橡胶阻尼块（35）沿杆体（30）的长度方向并排设置；所述连接杆（33）一端固定连接在压块（32）上，另一端连接锚钩（31）；所述减震弹簧（34）套设在位于减震空腔（37）外部的压块（32）上，所述压块（32）两端还设置有限位凸台（321）；

所述牵引船（2）上设置有动力装置（7）。

2.根据权利要求1所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述牵引船（2）尾部还设置有多个铰杆连接装置（5），所述浮动核电站（1）头部设置有多个固定接头（4），所述连接铰杆（3）一端连接铰杆连接装置（5），另一端连接固定接头（4）。

3.根据权利要求2所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述铰杆连接装置（5）包括空腔（51）和设置在空腔（51）内的收缩机构（52）；所述连接铰杆（3）端部从空腔（51）后端伸入空腔（51）；所述收缩机构（52）前端固定连接在空腔（51）的前端腔壁上，后端与连接铰杆（3）连接。

4.根据权利要求3所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述收缩机构（52）为弹簧。

5.根据权利要求1所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述压块（32）与减震空腔（37）的空腔壁之间还填充有一层橡胶阻尼层（36）。

6.根据权利要求1所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述锚钩（31）包括弯钩状的固定扣环（311）、弧形的活动扣环（312）和连接在固定扣环（311）和活动扣环（312）之间的回力弹簧（313）。

7.根据权利要求2至4任一所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述固定接头（4）为半圆环形的固定环，固定环的两端焊接在浮动核电站（1）头部。

8.根据权利要求1至4任一所述的适用于船体式浮动核电站的牵引机构，其特征在于，所述浮动核电站（1）包括船体（11）和位于船体底部的3个浮体（12），每个浮体（12）通过一根连接铰杆（3）与牵引船（2）相连，其余连接铰杆（3）沿船体（11）宽度方向均匀分布连接在船体（11）的头部。