CN1049633C

CN1049633C - 可变载荷水上浮体系统工程

Info

Publication number: CN1049633C
Application number: CN96116879A
Authority: CN
Inventors: 朱绍祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-30
Filing date: 1996-03-30
Publication date: 2000-02-23
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: CN1160663A

Abstract

本发明可变载荷水上浮体系统工程涉及的是一种水上平台、浮桥，“水上造地”新型产业适合于军民两用。可变载荷水上浮体系统工程，其特征是由可变载荷浮体、连接框架、压缩空气管路、压缩空气供应站，浮体气压控制系统组成；多组浮体装配在连接框架上构成一个整体平台，平台设置有压缩空气管路，通过进排气阀及管道与各个浮体相通，压缩空气供气站通过管道与压缩空气管路相连接，浮体气压控制系统设有压力传感器、可变程控制器、比例电磁阀，浮体由可变载荷多级筒体、定位筒、动态稳定器构成。

Description

可变载荷水上浮体系统工程

本发明可变载荷水上浮体系统工程涉及的是一种水上平台、浮桥，“水上造地”新型产业，适合于军民两用。

现有的舟桥浮箱，由浮箱连接成一整体组成舟桥或平台，载重顿位小，载荷定量不能较大幅度变化，浮箱必须浮在水面，抗风浪抗湍流能力差，而且舟桥浮箱体积大，重量重，搬运不方便。

本发明的目的是提供一种可变载荷水上浮体系统工程，是由任意多个可载荷浮体级联组成水上平台，该平台载荷可变、单个体积小，重量轻便于运输，组成系统平稳，抗风浪抗湍流能力强，安全可靠，不会沉，不会翻，并能控制潜于浅水面便于隐蔽，结构筒单、造价低，使用维修方便，所以它不仅为民用特别适于军用，远景可形成“水上造地”的新型产业。

可变载荷水上浮体系统工程是采取以下方案实现的：可变载荷水上浮体系统工程由可变载荷浮体、连接框架、压缩空气管路、压缩空气供气站，浮体气压控制系统组成。多组浮体拼接装配在连接框架上构成一个整体平台，平台设置有压缩空气管路通过进排气阀及管道与各个浮体相通，压缩空气供气站通过管道与压缩空气管路相连接。浮体气压控制系统设有压力传感器，可编程控制器、比例电磁阀构成浮体气压控制系统控制浮体上设置的进排气阀，开闭来控制气源的充入或由浮体内排出。

整个浮体由可变载荷多级筒体、定位筒、动态稳定器构成。多级筒体具有叠套筒体，叠套筒体由若干个筒体套装有一起，筒体上部、下部设有搭勾，最内一级筒体底部封闭，搭勾下部装有密封水，叠套筒体可伸缩由筒内气压调节拉伸时呈倒挂钟乳状，叠套筒上部装置有平板底座，装有进排气管道及进排气阀，分别通入叠套筒体内，平台底座上部有平板。

在浮体系统平台的四周设置有定位筒，定位筒具有叠套筒体，叠套的筒体数量比多级筒体更多，筒体上部、下部设有搭勾，最内一级筒体底部封闭，搭勾下部装有密封水，叠套筒体可方便伸缩，由筒内气压调节，拉伸时犹如可变长度的“水桩”，叠套筒体上部装置有平板底座，装有进排气管道及进排气阀，分别通入叠套筒体内，平板底座上部设有平板。定位筒的吃水深，犹如一根根可变长度的“水桩”，风从那边来、那边定位筒就伸入水下更深，起自动调节稳定性。

为了抗风浪、抗湍流，动态稳定器设置在可变载荷水上浮体系统平台边缘部分，可采用内稳定器，外稳定器两种结构。内稳定器在水流不湍急处采用，结构具有浮筒，浮筒内装有多级旋转叶片，多级叶片安装在中心轴上，中心轴定位于浮筒上部平板底座上，浮筒内设有高压气管及喷嘴，以高压气冲击叶片带动中心轴旋转来稳定浮体系统，内稳定点器也可以抗内暴。外稳定器适合于水流滞急处应用，在浮体的浮筒底部设有装有多级旋转叶片的中心轴，由水流冲击叶片，使中心轴旋转，来稳定浮体系统。内稳定器与外稳定器浮筒上部均设有平板。这两种稳定器根据具体环境可以选用一种或二种混合使用。

浮体系统平台压缩空气管路，可分段设置供气网点，可设在平台的两侧或两端，起始气源由供气船提供，也可以将压缩空气站设在船上或岸边通过管道连通。

浮体气压控制系统由可编程控制器，压力传感器、比例电磁阀组成。压力传感器分别装在浮体平板下箱体内，各个浮体上的压力传感器将压力信号送给可编程控制器来控制进排气阀开闭，以自动控制浮体离开水面的距离。

可变载荷水上浮体系统工程由多组浮体组成系统平台或浮桥。它具有如下的特点和优点：

1、载荷可变、平台距水面距离不变；2、安全、可靠、不会沉、不会翻，面积愈大愈平稳，抗风浪抗湍流能力愈强；3、结构简单，重量轻便于运输，与浮箱式舟桥比造价低，容易批量制造；4、维修方便，损坏的浮体容易单个更换；5、可控制平台于水下，容易隐蔽；6、制造材料可根据使用场合和要求选用硬质塑料、橡胶、铝合金、钢铁等制造。总之所述该浮体系统工程明显优于浮箱式的舟桥。

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是可变载荷水上浮体系统工程示意图。

图2是本发明可变载荷多级筒体叠套状态结构示意图。

图3是本发明定位筒体结构示意图。

图4是本发明内稳定器结构示意图。

图5是本发明外稳定器结构示意图。

图6是本发明浮体气压控制系统示意图。

图7是本发明可变载荷浮体原理示意图。

参照附图可变载荷水上浮体系统工程由可变载荷浮体1、连接框架2，压缩空气管路3，压缩空气供气站，浮体气压控制器构成。多组浮体1装配在连接框架2上构成一个整体平台，平台下部设置有压缩气管路3，浮体1上装有进排气阀及管道与各浮体相连通，可分段设置供气网点，分别设在平台两侧或两端，压缩空气站通过供气管道与供气网点相通。浮体气压控制系统包括有可编程控制器，压力传感器，比例电磁阀。控制系统的主控器采用可编程控制器。压力传感器分别装有浮体平板下箱体内，可编程控制器根据压力传感器反馈的压力信号大小来控制进、排气阀动作，进排气阀可采用比例电磁阀，以实现浮体系统浮筒内压力根据可变载荷来实现平衡。

参照附图1、2、3、4、5可变载荷水上浮体系统工程浮体1由可变载荷多级筒体、定位筒、动态稳定器构成。见附图2多级筒体具有叠套筒体8，由若干个筒体套装有一起构成，筒体上部、下部设有搭勾9，最内一级筒体11底部封闭，搭勾下部装有密封水10，叠套筒体上部装有平板底座7，装有进气阀6及进气管，排气阀5及排气管，分别通入叠套筒体8内，平板底座上部设有平板4。见附图3在浮体系统平台的四周设置有定位筒，定位筒具有叠套筒体12，叠套筒体级数大于多级筒体8，叠套筒体上、下部设有搭勾14，搭勾下部有密封水15，最内一级筒体13底部封闭，叠套筒体12上部装有平板底座16，并装有进气阀18及进气管道，排气阀17及排气管道，分别通入叠套筒体12内，平板底座上部设有平板19。定位筒由根据风浪大小由筒体内气压来调节，筒体深入水中定位吃水深度大。参照附图4、5抗风浪动态稳定器设置在可变载荷水上浮体系统平台边缘部分，可采用内稳定器、外稳定器两种结构。内稳定器结构设有浮筒，浮筒上部有平板底座21，平板底板上部为平板20，浮筒内装有多级旋转叶片23，多级叶片安装在中心轴22上，中心轴定位在平板底座21上，浮筒内装有高压气管25，及喷嘴26，高压距嘴对准多级旋转叶片23。高压气流冲击叶片带动中心轴旋转来稳定平台。外稳定器结构具有浮筒28，在浮筒底部设有中心轴29，中心轴上安有多级旋转叶片30，浮筒上部有平板27，由水流冲击叶片，使中心轴旋转来稳定浮体系统平台。内稳定器适于在水流不湍急处应用，外稳定器适于水流湍急处应用，这两种稳定器根据具体环境可以采用一种或二种同时使用。平板4、19、20、27可以设计成统一的规格便于在平台连接框架上安装、拆卸更换。

参照附图6 浮体气压控制系统，图中31为n点载荷传感器，32为n点传感器的输入接口，33为n点进气调节阀，34为n点进气调节阀的输出接口，35为n点放气调节阀，36为n点放气调节阀的输出接口。

可变载荷水上浮体系统工程工作原理：

1、可变载荷浮体原理，见附图7(1)载荷愈大，浮体内充气量愈大，筒体排水量愈大，浮力愈大，通过载荷压力传感器和自动进气阀的作用，自动维持浮体离水面的高度、也可以控制低于水面以便于隐蔽。

附图中P2进气压力，P1大气压，h1、h2筒体吃水深度，W1、W2、W3载荷量。

(2)利用水密封贮气罐的原理只要维持筒内一定气压，水就不会进入筒内。

2、抗风浪原理，(1)水上平台是由多组可变载荷浮体组成，表面为平台，水下为多级筒体叠套成一体，面积愈大愈稳定，抗风浪能力愈强。风浪把水打上来很快通过拼块缝隙处流圆水中，所以没有翻船或沉船的危险。

(2)在平台的四周设置有定位筒，该筒的原理与上述多级筒体原理相同，但它的筒体级数增加，吃水深度大，犹如一根根可变长度的水桩，风从那边来，那边桩就伸入水下更深，起自动调节稳定性。

(3)、在平台的边缘部分设置有抗风浪动态稳定器，具有外稳定器与内稳定器。外稳定器采用动态水轴和螺原理，当水流愈急，它的转速愈快，稳定性就愈强，这种动态水陀螺也可用内稳定器利用高速气压冲击筒内叶片使垂直轴高速旋转，从而控制平台的稳定。

Claims

1、一种可变载荷水上浮体系统工程，其特征是由可变载荷浮体、连接框架、压缩空气管道、压缩空气供应站，浮体气压控制系统组成；多组浮体装配在连接框架上构成一个整体平台，平台设置有压缩空气管路，通过进排气阀及管道与各个浮体相通，压缩空气供气站通过管道与压缩空气管路相连接，浮体气压控制系统设有压力传感器、可编程控制器，比例电磁阀，浮体由可变载荷多级筒体、定位筒、动态稳定器构成。

2、根据权利要求1所述的可变载荷水上浮体系统工程，其特征是可变载荷多级筒体具有叠套筒体，筒体上部、下部设有搭勾，最内一级筒体底部密闭，搭勾下部装有密封水，叠套筒体上部装置有平板底座，装有进排气管道及进排气阀，分别通入叠套筒体内，平台底座上部设有平台。

3、根据权利要求1所述的可变载荷水上浮体系统工程，其特征是定位筒具有叠套筒体，筒体级数大于多级筒体，叠套筒体上、下部设有搭勾，搭勾下部有密封水，最内一级筒体底部密闭，叠套筒体上部装有平板底座，并装有进排气管道及进排气阀，通入叠套筒体内，平板底座上部设有平板。

4、根据权利要求1所述的可变载荷水上浮体系统工程，其特征是抗风浪动态稳定器采用内稳定器，外稳定器两种结构，内稳定器结构设有浮筒，浮筒上部有平板底座与平板，浮筒内装有多级旋转叶片，多级叶片安装在中心轴上，中心轴定位在平板底座上，浮筒内装有高压气管及喷嘴，外稳定器结构具有浮筒，在浮筒底部设有中心轴，中心轴上部装有多级旋转叶片，浮筒上部有平板。