CN110386228B - 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构 - Google Patents

一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构 Download PDF

Info

Publication number
CN110386228B
CN110386228B CN201910657839.5A CN201910657839A CN110386228B CN 110386228 B CN110386228 B CN 110386228B CN 201910657839 A CN201910657839 A CN 201910657839A CN 110386228 B CN110386228 B CN 110386228B
Authority
CN
China
Prior art keywords
platform
nuclear reactor
bearing
rolling
supporting platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910657839.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110386228A (zh
Inventor
李红霞
李想
甄兴伟
杨宏启
黄一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201910657839.5A priority Critical patent/CN110386228B/zh
Publication of CN110386228A publication Critical patent/CN110386228A/zh
Priority to AU2020281167A priority patent/AU2020281167B2/en
Priority to PCT/CN2020/100793 priority patent/WO2021012950A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110386228B publication Critical patent/CN110386228B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B63B21/502—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of tension legs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4446—Floating structures carrying electric power plants for converting nuclear energy into electric energy

Abstract

本发明公开了一种用于分离式冰区核电平台连接横摇纵摇解耦连接机构，本发明属于冰区海洋工程领域。该连接机构包括水平环、旋转轴、滚动轴承、轴承锁定套、滚动轴承制动器、护舷和系泊缆。所述的连接机构能使相互分离的核堆支撑平台与环境承载平台相连。核堆支撑平台与环境承载平台通过连接机构相连,连接机构使得内外平台横摇、纵摇运动分离，允许发生一定程度的相对运动，削弱环境承载平台运动对核堆支撑平台的冲击。本发明针对海洋冰区环境和自身作业要求进行设计,具有良好的稳性和水动力性能，保证核堆的安全，提高冰区核电平台在极端海况下的适应能力。

Description

一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构
技术领域
本发明属于冰区海洋工程领域，尤其涉及一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构。
背景技术
随着全球气候变暖，北极海冰加速融化，夏季出现可常规通航水域。在经济全球化、区域一体化不断深入发展的背景下，北极在战略、经济、科研、环保、航道、资源等方面的价值不断提升，北极航道和资源的开发利用能够对中国能源战略和经济发展产生巨大影响。冰区核电平台作为极区开发基础和重要的能源供应工程装备，能提供充足稳定的能源，对环境影响极小、安全性极高，具有很大的应用前景，其相关问题将成为国内外研究热点。而核反应堆的安全问题，是冰区核电平台亟待解决的重要问题，为保障核堆支撑平台核堆支撑平台的安全，提出此发明。
核堆支撑平台的性能要求包括两类。第一类是保证在静水中的浮性、稳性、抗沉性；第二类是在海风、海浪、海流、海冰、地震等环境载荷作用下保证运动性能和结构强度性能。冰区核电平台连接机构的设计，要在保证以上性能安全的前提下进行。
为使核反应堆安全工作，需要提供非常稳定的工作条件，即对核堆支撑平台的稳性及运动性能有非常苛刻的要求。在较大环境载荷作用下，包括浪、风、流联合作用及冰、风、流联合作用，核堆支撑平台六自由度运动响应均需很小，才能保障核堆安全，而现有系泊系统无法满足如此苛刻的要求。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明依据海洋冰区核堆支撑平台的作业环境和要求，提出一种适用于冰区环境的分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构，能够保障核堆支撑平台的安全。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构，该横摇纵摇解耦连接机构用于保障核堆支撑平台的安全，该横摇纵摇解耦连接机构包括水平环1、旋转轴2、滚动轴承3、轴承锁定套4、滚动轴承制动器5及辅助装置；所述的滚动轴承制动器5为闭锁装置，所述的辅助装置包括护舷6与系泊缆7。所述的横摇纵摇解耦连接机构能使相互分离的核堆支撑平台8与环境承载平台9相连，核堆支撑平台8采用张力腿系泊，使得平台水平面外的运动(垂荡、横摇、纵摇)较小，环境承载平台9采用四点系泊形式，主要用来约束水平面内(纵荡、横荡、艏摇)的运动。
所述核堆支撑平台8为圆柱形，在其圆柱面中间处对称布置两个滚动轴承3。所述水平环1内外侧安装四个旋转轴2，间隔90°分布，旋转轴2的轴向与水平环1的径向重合，其中位于同一直径上的两个旋转轴2安装在水平环1内侧；另两个旋转轴2安装在水平环1外侧。所述水平环1上每个旋转轴2安装点的另一侧安装有护舷6；所述在核堆支撑平台8上两个滚动轴承3通过轴承锁定套4安装在水平环1内侧的旋转轴2上，与这两个旋转轴2对应安装的护舷6支撑在环境承载平台9内表面；所述系泊缆7为柔性缆绳，共有四组，四组间隔90°安装，每组包括四根系泊缆7，每组的四根系泊缆7一端等间距的安装在核堆支撑平台8圆柱面外侧的同一高线上，另一端等间距的安装在环境承载平台9内表面的同一高线上，防止外部平台在极限条件下带动核堆支撑平台8摇摆幅度过大，从而撞击核堆支撑平台8；所述环境承载平台9内表面中间处对称安装有两个滚动轴承3，滚动轴承3通过轴承锁定套4安装在水平环1外侧的旋转轴2上，与这两个旋转轴2对应安装的护舷6支撑在核堆支撑平台8上；所述四个滚动轴承3每个都配置有滚动轴承制动器5，用于拖航时对滚动轴承3的制动。
所述的辅助装置通过布置四个护舷6和四组共十六根系泊缆7使内外平台连接，防止外部平台在极限条件下摇摆幅度过大，从而撞击内部平台，增加系统的安全性。
所述的闭锁装置能在拖航时通过滚动轴承制动器5将内外平台固定，解决在实际拖航过程中内部平台未安装张力腿系泊时的稳性问题。
所述的横摇纵摇解耦连接机构传递水平面内的运动，使得外部平台限制内部平台水平面内三自由度的运动。所述的横摇纵摇解耦连接机构不传递横摇、纵摇运动，即外部平台横摇、纵摇不影响内部平台。所述的横摇纵摇解耦连接机构传递垂荡运动，所述环境承载平台9为圆台型，其下部外伸式结构使得辐射阻尼较大，相当于垂荡板的作用，垂荡运动性能良好，使得内外垂荡自由度同步小幅运动。所述的横摇纵摇解耦连接机构使得内外平台横摇、纵摇运动分离，允许发生一定程度的相对运动，削弱环境承载平台9运动对核堆支撑平台8的冲击。
本发明的有益效果为：本发明针对海洋冰区核堆支撑平台8的环境条件和自身作业要求。本发明设计的连接机构能够很好地约束核堆支撑平台8三自由度的运动，保证核堆的安全，提高冰区核电平台在极端海况下的适应能力。本发明能够应用于冰区海洋环境，保障核堆支撑平台8的安全。
附图说明
图1为本发明的安装效果图；
图2为本发明的安装效果俯视图；
图3为水平环三维图；
图4为核堆支撑平台三维图；
图5为环境承载平台三维图；
图6为辅助装置三维图；
图中，1水平环；2旋转轴；3滚动轴承；4轴承锁定套；5滚动轴承制动器；6护舷；7系泊缆；8核堆支撑平台；9环境承载平台。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示，本发明一种用于分离式冰区核电平台连接横摇纵摇解耦连接机构，涉及一种冰区核电平台(中国发明专利，专利号：ZL201710906994.7)横摇纵摇解耦连接机构。该连接机构包括水平环1、旋转轴2、滚动轴承3、轴承锁定套4、滚动轴承制动器5、护舷6和系泊缆7，所述的连接机构能使相互分离的核堆支撑平台8与环境承载平台9相连，核堆支撑平台8采用张力腿系泊，使得平台水平面外的运动(垂荡、横摇、纵摇)较小，环境承载平台9采用四点系泊形式，主要用来约束水平面内(纵荡、横荡、艏摇)的运动。
如图3所示，水平环1内外侧安装四个旋转轴2，间隔90°分布，其中位于同一直径上的两个旋转轴2安装在水平环1内侧，旋转轴2的轴向与水平环1的径向重合；另两个旋转轴2安装在水平环1外侧，旋转轴2的轴向与水平环1的径向重合；所述水平环1上每个旋转轴2安装点的另一侧安装有护舷6。
如图4、5、6所示所述在核堆支撑平台8上两个滚动轴承3通过轴承锁定套4安装在水平环1内侧的旋转轴2上，与这两个旋转轴2对应安装的护舷6支撑在环境承载平台9内表面；所述系泊缆7为柔性缆绳，共有四组，四组间隔90°安装，每组包括四根系泊缆7，每组的四根系泊缆7一端等间距的安装在核堆支撑平台8圆柱面外侧的同一高线上，另一端等间距的安装在环境承载平台9内表面的同一高线上，防止外部平台在极限条件下带动核堆支撑平台8摇摆幅度过大，从而撞击核堆支撑平台8；所述环境承载平台9内表面中间处对称安装有两个滚动轴承3，滚动轴承3通过轴承锁定套4安装在水平环1外侧的旋转轴2上，与这两个旋转轴2对应安装的护舷6支撑在核堆支撑平台8上；所述四个滚动轴承3每个都配置有滚动轴承制动器5，用于拖航时对滚动轴承3的制动。连接机构传递水平面内的运动，使得外部平台限制内部平台水平面内三自由度的运动；连接机构不传递横摇、纵摇运动，即外部平台横摇、纵摇不影响内部平台；连接机构传递垂荡运动，所述环境承载平台9为沙漏型，其下部外伸式结构使得辐射阻尼较大，相当于垂荡板的作用，垂荡运动性能良好，使得内外垂荡自由度同步小幅运动。连接机构使得内外平台横摇、纵摇运动分离，允许发生一定程度的相对运动，削弱环境承载平台9运动对核堆支撑平台8的冲击。
所述的连接机构针对海洋冰区核堆支撑平台8的环境条件和自身作业要求，能够很好地约束核堆支撑平台8六自由度的运动，保证核堆的安全，提高冰区核电平台在极端海况下的适应能力。
这种分离式冰区核电平台能为冰区开发提供充足稳定的能源，连接机构能削弱环境承载平台运动对核堆支撑平台的冲击，使得核堆支撑平台具有良好的水动力性能，以保证核堆的安全。核堆支撑平台与环境承载平台分别采用张力腿方式、多点锚泊系泊。核堆支撑平台与环境承载平台二者分离，并通过连接机构相连,连接机构使得内外平台横摇、纵摇运动分离，允许发生一定程度的相对运动，削弱环境承载平台运动对核堆支撑平台的冲击；连接机构设置闭锁装置，拖航时将内外平台固定，提高平台拖航性能；连接机构设置辅助装置，增加系统的安全性。本发明针对海洋冰区核电平台的环境条件和自身作业要求进行设计,平台结构能够很好地抵抗冰载荷,系泊系统与连接机构的设计，能巧妙的约束核堆支撑平台六自由度的运动，使其具有良好的稳性和水动力性能，保证核堆的安全，提高冰区核电平台在极端海况下的适应能力。本发明能够应用于冰区海洋环境,保障核堆支撑平台的安全。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构，其特征在于，所述的横摇纵摇解耦连接机构包括水平环(1)、旋转轴(2)、滚动轴承(3)、轴承锁定套(4)、滚动轴承制动器(5)、护舷(6)和系泊缆(7)；所述的横摇纵摇解耦连接机构能使相互分离的核堆支撑平台(8)与环境承载平台(9)相连，削弱环境承载平台(9)运动对核堆支撑平台(8)的冲击；核堆支撑平台(8)采用张力腿系泊，环境承载平台(9)采用四点系泊形式；
所述核堆支撑平台(8)为圆柱形，在其圆柱面中间处对称布置两个滚动轴承(3)；所述水平环(1)内外侧安装四个旋转轴(2)，间隔90°分布，旋转轴(2)的轴向与水平环(1)的径向重合，其中安装在水平环(1)内侧的两个旋转轴(2)位于同一直径上；安装在水平环(1)外侧的两个旋转轴(2)位于同一直径上；所述水平环(1)上每个旋转轴(2)安装点的另一侧安装有护舷(6)；所述在核堆支撑平台(8)上两个滚动轴承(3)通过轴承锁定套(4)安装在水平环(1)内侧的旋转轴(2)上，与这两个旋转轴(2)对应安装的护舷(6)支撑在环境承载平台(9)内表面；所述系泊缆(7)为柔性缆绳，共有四组，四组间隔90°安装，每组包括四根，每组的四根系泊缆(7)一端等间距的安装在核堆支撑平台(8)圆柱面外侧，另一端安装在环境承载平台(9)内表面，防止外部平台在极限条件下带动核堆支撑平台(8)摇摆幅度过大，从而撞击核堆支撑平台(8)；所述环境承载平台(9)内表面中间处对称安装有两个滚动轴承(3)，滚动轴承(3)通过轴承锁定套(4)安装在水平环(1)外侧的旋转轴(2)上，与这两个旋转轴(2)对应安装的护舷(6)支撑在核堆支撑平台(8)上；所述四个滚动轴承(3)每个都配置有滚动轴承制动器(5)，用于拖航时对滚动轴承(3)的制动；
所述的横摇纵摇解耦连接机构传递水平面内的运动，使得环境承载平台限制核堆支撑平台水平面内三自由度的运动，同时传递垂荡运动；不传递横摇、纵摇运动，即环境承载平台横摇、纵摇不影响核堆支撑平台。
CN201910657839.5A 2019-07-20 2019-07-20 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构 Active CN110386228B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910657839.5A CN110386228B (zh) 2019-07-20 2019-07-20 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构
AU2020281167A AU2020281167B2 (en) 2019-07-20 2020-07-08 Connecting mechanism for connecting separated nuclear power platform in ice region
PCT/CN2020/100793 WO2021012950A1 (zh) 2019-07-20 2020-07-08 一种用于分离式冰区核电平台连接的连接机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910657839.5A CN110386228B (zh) 2019-07-20 2019-07-20 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110386228A CN110386228A (zh) 2019-10-29
CN110386228B true CN110386228B (zh) 2021-01-19

Family

ID=68286894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910657839.5A Active CN110386228B (zh) 2019-07-20 2019-07-20 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110386228B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021012950A1 (zh) * 2019-07-20 2021-01-28 大连理工大学 一种用于分离式冰区核电平台连接的连接机构
CN112346140B (zh) * 2020-10-15 2022-10-14 北京航天控制仪器研究所 一种捷联式海洋重力仪主机减摇装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104538071B (zh) * 2015-01-15 2017-01-25 中国核动力研究设计院 圆柱型浮动平台平衡装置及其构成的平衡系统和平衡方法
KR101794104B1 (ko) * 2016-06-28 2017-11-06 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물의 수평 용기
CU20190024A7 (es) * 2016-09-26 2019-11-04 Solarisfloat Lda Plataforma de flotación rotativa
CN106347597B (zh) * 2016-09-30 2018-03-30 广东海洋大学 一种近海岸科学考察船用平台系统
CN106553743B (zh) * 2016-12-02 2018-03-13 大连理工大学 一种组合式水下生产支撑浮筒及其整体式安装与回收方法
KR20180078456A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 자가발전장치를 포함하는 터렛이 설치된 플로팅 유닛 및 이를 포함하는 fpso
CN107571968A (zh) * 2017-08-25 2018-01-12 大连理工大学 基于高频和低频振动的海洋工作环境的船载设备减振装置
CN207193964U (zh) * 2017-09-03 2018-04-06 华科五洲（天津）海洋工程有限公司 一种海洋自升式平台桩腿连接结构
CN107672758B (zh) * 2017-09-29 2019-04-09 大连理工大学 一种冰区核电平台
CN107719595B (zh) * 2017-11-10 2023-12-19 中山市武汉理工大学先进工程技术研究院 一种复合式海洋平台减摇系统及方法
CN108894227A (zh) * 2018-07-20 2018-11-27 大连理工大学 一种横摇补偿式的海洋风电单桩基础抱紧扶正装置
CN109229293B (zh) * 2018-09-26 2020-12-11 杭州煜贤网络科技有限公司 一种节能环保的海洋管道浮体装置
CN109703711A (zh) * 2018-12-19 2019-05-03 中国海洋石油集团有限公司 一种无人值守的海上核电平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN110386228A (zh) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110386228B (zh) 一种用于分离式冰区核电平台连接的横摇纵摇解耦连接机构
CN108757336A (zh) 一种四立柱带压载半潜式漂浮风机基础
US3602175A (en) Oil production vessel
JP2018526259A (ja) 浮遊式風力タービン組立体、ならびにそのような浮遊式風力タービン組立体を係留するための方法
CN112523969B (zh) 一种桁架拉索型漂浮式海上风电机组结构
CN110386227B (zh) 一种用于冰区核电平台连接的横摇纵摇垂荡解耦连接机构
CN104816797A (zh) 一种海上风力发电机组及其安装方法
CN111637021A (zh) 一种漂浮式海上发电系统
CN116374100A (zh) 一种基于pto减摇的双机头浮式风电装备
CN215672545U (zh) 一种偏航系统和漂浮式海上风力发电机
CN113653601A (zh) 一种半潜式漂浮式风机装置及系统
CN113530761A (zh) 一种格栅式结构的海上风电机组漂浮式基础及施工方法
Iijima et al. Conceptual design of a single-point-moored FOWT and tank test for its motion characteristics
CN112302873B (zh) 海上漂浮式发电平台
CN112879237B (zh) 一种顺应型漂浮式风机基础和风机系统
JP2023546187A (ja) 風力発電機の洋上支持構造体
CN110356521A (zh) 一种浮筒柔性连接的半潜型漂浮式风机结构
CN107672758B (zh) 一种冰区核电平台
CN102337746B (zh) 水上风力发电塔架基础和结构的安装施工方法
CN106609511B (zh) 一种半固定式海上风机基础
CN211391621U (zh) 一种混合型漂浮式风机基础
AU2020281167B2 (en) Connecting mechanism for connecting separated nuclear power platform in ice region
CN116812075A (zh) 一种漂浮单柱式风电平台系泊系统
CN214092145U (zh) 一种桁架拉索型漂浮式海上风电机组结构
CN102146682A (zh) 一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant