CN108612071A - 一种半潜式海洋平台防倾覆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半潜式海洋平台防倾覆装置，包括设在海洋平台外侧的回转支撑、叶片组、发电装置及控制系统，所述回转支撑包括下座圈和上座圈，下座圈的底部通过呈环形均匀布置的多个液压缸与海洋平台活动相连。所述上座圈位于下座圈的上方且与下座圈滑动相连，上座圈可相对于下座圈绕其中心转动。叶片组包括若干个翼型叶片，若干个翼型叶片呈环形规则布置在上座圈的上方，各翼型叶片均竖向设置，其下端与上座圈可调节相连。上座圈的内侧设置有内齿轮，内齿轮随上座圈一起转动，内齿轮通过传动机构驱动发电装置工作。本发明在有效减弱海风对海洋平台作业的影响，将海洋风力的危害转化为电能，风力发电清洁、无污染，绿色环保，安全性能高。

Description

一种半潜式海洋平台防倾覆装置
技术领域
本发明涉及新能源装备技术领域，具体涉及一种半潜式海洋平台防倾覆装置。
背景技术
半潜式海洋平台，又称立柱稳定式钻井平台。半潜式海洋平台是为在远海进行采油、钻井、勘探等活动以及其工作者提供生产生活的一种构筑物，由于可赴深海作业，极大的利用海洋资源，所以得到了广泛的应用。然而，在深海中极易受到大型海风的影响，会使海洋平台难以完成正常工作甚至有时会对海洋平台造成破坏性的倾覆。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种半潜式海洋平台防倾覆装置，解决半潜式海洋平台在深海作业时易受到大型海风的影响，难以保证正常工作甚至倾覆的问题，及难以对海洋风力进行合理利用的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种半潜式海洋平台防倾覆装置，包括设在海洋平台外侧的回转支撑、叶片组、发电装置及控制系统，所述回转支撑包括下座圈和上座圈，下座圈的底部通过呈环形均匀布置的多个液压缸与海洋平台活动相连。所述上座圈位于下座圈的上方且与下座圈滑动相连，上座圈可相对于下座圈绕其中心转动。叶片组包括若干个翼型叶片，若干个翼型叶片呈环形规则布置在上座圈的上方，各翼型叶片均竖向设置，其下端与上座圈可调节相连。上座圈的内侧设置有内齿轮，内齿轮随上座圈一起转动，内齿轮通过传动机构驱动发电装置工作。
优选地，所述每个翼型叶片的两侧分别设置有一根钢丝绳，钢丝绳的一端与翼型叶片的中部固定相连，另一端与上座圈固定相连。
优选地，所述上座圈的底部开设有与其同心的上环形槽，下座圈的顶部开设有与其同心的下环形槽，所述上环形槽与下环形槽正向对应，上、下环形槽之间的圆周上均匀布置有若干个滚珠。
优选地，所述传动机构包括设在海洋平台立柱上的齿轮箱及立柱齿轮，齿轮箱的输入端设置有第一齿轮，其输出端设置有第二齿轮。
优选地，立柱齿轮位于内齿轮的内侧，通过轴承安装在海洋平台立柱上，所述立柱齿轮与第一齿轮啮合。发电装置的动力输入轴的端部设置有第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合，驱动发电装置工作。
优选地，每个翼型叶片的侧面均设置有一个风力传感器，所有风力传感器均与控制系统通信连接。所述上座圈的圆周上均匀设有多个倾斜传感器，各倾斜传感器也均与控制系统通信连接。
优选地，还包括设在海洋平台上的液压站，液压站通过管路分别与多个液压缸相连，所述液压站与控制系统通信相连。
通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：
本发明解决了半潜式海洋平台远赴深海作业时，应对大型海风时影响正常工作甚至倾覆的问题。在大型海风到来之前，通过气象部门的预告，设置在翼型叶片上的风力传感器分析叶片是否能承受海风并发出预警，避免海洋平台上的人员伤亡。
当大型海风来临时，翼型叶片受到海风的作用，风力叶片开始旋转，通过旋转有效的将部分甚至全部海风携带的能量吸收，海洋平台周围设的翼型叶片减弱海风对处于叶片中心的海洋平台的影响。叶片通过上座圈驱动内齿轮相对于下座圈旋转，通过设置在海洋平台立柱上的立柱齿轮驱动发电装置发电，并实现对海洋平台的供电。
本发明在有效减弱海风对海洋平台作业的影响的同时，还可以有效利用风能进行发电，将海洋风力的危害转化为电能，可解决其它能源发电造成的污染，成本高，以及其它能源需要中途运输环节，费时费力，其它能源的存放及发电存在安全隐患，风力发电清洁、无污染，绿色环保，安全性能高，海洋风能取之不尽用之不竭。
附图说明
图1是本发明一种半潜式海洋平台防倾覆装置的结构原理示意图。
图2是本发明一种半潜式海洋平台防倾覆装置的右视结构示意图。
图3是图1中某一部分的结构示意图，示出的是回转支撑及内齿轮。
图4是图1中另一部分的结构示意图，示出的是传动机构及相关部分。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
结合图1至图4，一种半潜式海洋平台防倾覆装置，包括设在海洋平台10外侧的回转支撑1、叶片组、发电装置3及控制系统，所述回转支撑1包括下座圈11和上座圈12，下座圈11的底部通过呈环形均匀布置的多个液压缸5与海洋平台10活动相连。所述上座圈12位于下座圈11的正上方，上座圈12与下座圈11相匹配且滑动相连，上座圈12可相对于下座圈11绕其中心转动。所述上座圈12的底部开设有与其同心的上环形槽，下座圈11的顶部开设有与其同心的下环形槽，所述上环形槽与下环形槽正向对应，上环形槽和下环形槽之间的圆周上均匀布置有若干个滚珠13，滚珠13在上环形槽和下环形槽配合形成的环形空腔内滚动。
一种半潜式海洋平台防倾覆装置，还包括设在海洋平台1上的液压站6，液压站6通过管路分别与多个液压缸5相连，所述液压站6与控制系统通信相连，所述控制系统通过液压站6控制各个液压缸5伸缩，所述上座圈12的圆周上均匀设有多个倾斜传感器14，各倾斜传感器14均与控制系统通信连接，保持回转支撑1的倾斜角度保持在合理的范围内。叶片组包括若干个翼型叶片2，若干个翼型叶片2呈环形规则布置在上座圈12的上方，各翼型叶片2均竖向设置，其下端与上座圈12相连，翼型叶片2通过螺栓与上座圈12固定相连，翼型叶片2的角度可调节，可根据海上季风的时间规律对翼型叶片2的角度进行调节，最大程度减弱风力对海洋平台10的影响和充分利用风能进行发电，为海洋平台10的提供用电保障。
所述每个翼型叶片2的两侧分别设置有一根钢丝绳21，钢丝绳21的上端与翼型叶片2的中部固定相连，钢丝绳21的下端与上座圈12固定相连，钢丝绳21可防止翼型叶片2在风力的作用下底部折断。每个翼型叶片2的侧面均设置有一个风力传感器22，所有风力传感器22均与控制系统通信连接，风力传感器22可检测到水面上方的风力级数。上座圈12的内侧设置有内齿轮7，内齿轮7是与上座圈12同心的环形结构，内齿轮7的齿形面位于其内侧，内齿轮7的外侧壁与上座圈12的内侧壁通过螺栓固定相连在一起，内齿轮7随上座圈12一起转动，内齿轮7通过传动机构驱动发电装置3工作。
所述传动机构包括设在海洋平台每个立柱上的齿轮箱81及立柱齿轮82，齿轮箱81的输入端设置有第一齿轮811，其输出端设置有第二齿轮812。立柱齿轮82位于内齿轮7的内侧，立柱齿轮82通过轴承安装在海洋平台立柱上，立柱齿轮82套在海洋平台立柱的外部，可相对于海洋平台立柱转动，所述立柱齿轮82与第一齿轮811啮合，内齿轮7转动的时候通过立柱齿轮82驱动第一齿轮811转动，使齿轮箱81获得工作的动力。发电装置3的动力输入轴的端部设置有第三齿轮31，第二齿轮812与第三齿轮31啮合，驱动发电装置3工作。
在海洋平台安装完成后，即可对该半潜式海洋平台防倾覆装置进行安装。海风吹动翼型叶片2，翼型叶片2带动上座圈12转动，内齿轮7随上座圈12同步转动，内齿轮7的内侧的齿形面与安装在各海洋平台立柱上的立柱齿轮82啮合，驱动立柱齿轮82绕其中心转动，所述立柱齿轮82与齿轮箱81的输入端设置的第一齿轮811啮合，通过第一齿轮811驱动齿轮箱81工作。所述齿轮箱81的输出端带动第二齿轮812转动，第二齿轮812驱动发电装置3发电，发电装置3为海洋平台供电。本发明在运行过程中会受到海风的影响，导致回转支撑1会活动，因此，需要多个液压缸5相互配合，保证上座圈12保持一定的水平度，避免内齿轮7的齿形面与立柱齿轮82挤压过度导致受损。风力传感器22能够检测到海面的风力，当风力达到极限状态下，风力传感器22将数据传输给报警装置，避免发生人员伤亡。
本发明解决了半潜式海洋平台远赴深海作业时，应对大型海风时影响正常工作甚至倾覆的问题。在大型海风到来之前，通过气象部门的预告，设置在翼型叶片上的风力传感器分析叶片是否能承受海风并发出预警，避免海洋平台上的人员伤亡。当大型海风来临时，翼型叶片受到海风的作用，风力叶片开始旋转，通过旋转有效的将部分甚至全部海风携带的能量吸收，海洋平台周围设的翼型叶片减弱海风对处于叶片中心的海洋平台的影响。叶片通过上座圈驱动内齿轮相对于下座圈旋转，通过设置在海洋平台立柱上的立柱齿轮驱动发电装置发电，并实现对海洋平台的供电。
本发明在有效减弱海风对海洋平台作业的影响的同时，还可以有效利用风能进行发电，将海洋风力的危害转化为电能，可解决其它能源发电造成的污染，成本高，以及其它能源需要中途运输环节，费时费力，其它能源的存放及发电存在安全隐患，风力发电清洁、无污染，绿色环保，安全性能高，海洋风能取之不尽用之不竭。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种半潜式海洋平台防倾覆装置，包括设在海洋平台外侧的回转支撑、叶片组、发电装置及控制系统，其特征在于，所述回转支撑包括下座圈和上座圈，下座圈的底部通过呈环形均匀布置的多个液压缸与海洋平台活动相连；所述上座圈位于下座圈的上方且与下座圈滑动相连，上座圈可相对于下座圈绕其中心转动；叶片组包括若干个翼型叶片，若干个翼型叶片呈环形规则布置在上座圈的上方，各翼型叶片均竖向设置，其下端与上座圈可调节相连；上座圈的内侧设置有内齿轮，内齿轮随上座圈一起转动，内齿轮通过传动机构驱动发电装置工作。
2.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，所述每个翼型叶片的两侧分别设置有一根钢丝绳，钢丝绳的一端与翼型叶片的中部固定相连，另一端与上座圈固定相连。
3.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，所述上座圈的底部开设有与其同心的上环形槽，下座圈的顶部开设有与其同心的下环形槽，所述上环形槽与下环形槽正向对应，上、下环形槽之间的圆周上均匀布置有若干个滚珠。
4.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，所述传动机构包括设在海洋平台立柱上的齿轮箱及立柱齿轮，齿轮箱的输入端设置有第一齿轮，其输出端设置有第二齿轮。
5.根据权利要求4所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，立柱齿轮位于内齿轮的内侧，通过轴承安装在海洋平台立柱上，所述立柱齿轮与第一齿轮啮合；发电装置的动力输入轴的端部设置有第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合，驱动发电装置工作。
6.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，每个翼型叶片的侧面均设置有一个风力传感器，所有风力传感器均与控制系统通信连接；所述上座圈的圆周上均匀设有多个倾斜传感器，各倾斜传感器也均与控制系统通信连接。
7.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋平台防倾覆装置，其特征在于，还包括设在海洋平台上的液压站，液压站通过管路分别与多个液压缸相连，所述液压站与控制系统通信相连。
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