CN110593235A - 一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置 - Google Patents

Abstract

一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，包括固定防淤板，固定防淤板的两端分别通过转轴安装有活动防淤板，活动防淤板的内侧与固定防淤板上表面中部位置通过双扭弹簧连接，双扭弹簧一旁的固定防淤板上表面安装有扭转弹簧阻板；两个活动防淤板的外侧中部均安装有销杆导向，固定防淤板的底部还横穿水平销杆，水平销杆一端铰接立杆，立杆穿过一侧的销杆导向，水平销杆的另一端铰接短杆，短杆连接销杆弹簧，销杆弹簧穿过另一侧的销杆导向，并在端部用固定耳板锁定；固定防淤板的上表面对称安装有两导向块，两块导向块之间嵌套有支撑座，支撑座内固定有半圆形结构的下锁环，两个上锁环和下锁环构成安装平台支架的锁环结构。工作可靠。

Description

一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置

技术领域

本发明涉及坐底装置技术领域，尤其是一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置。

背景技术

当前，用于深海地质环境条件、冷泉、深海物种研究的有人或无人固定式大型深海平台一般需要在海底坐底数十天甚至数月。为了能够在淤泥质海底坐底进行海洋科学研究，固定式深海平台通常都需要安装固定式坐底支架，减缓深海平台在淤泥质海底中的淤陷。然后，这种坐底装置设计存在如下典型问题：坐底支架固定在深海装置上，坐底支架淤陷在淤中等同于深海装置淤陷淤泥中，坐底支架与淤泥接触部分如果面积过大，一旦接触部分陷入淤泥，淤泥将对同样面临离底吸附力过大等问题；如果面积过小，会造成坐底支架深陷淤泥中，同样造成吸附力过大。所以需要针对不同特性的淤泥底质进行不同坐底支架的设计。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，从而满足固定式深海装置长时间坐底需求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，包括固定防淤板，所述固定防淤板的两端分别通过转轴安装有活动防淤板，所述活动防淤板的内侧与固定防淤板上表面中部位置通过双扭弹簧连接，所述双扭弹簧一旁的固定防淤板上表面安装有扭转弹簧阻板；两个活动防淤板的外侧中部均安装有销杆导向，所述固定防淤板的底部还横穿水平销杆，所述水平销杆一端铰接立杆，所述立杆穿过一侧的销杆导向，水平销杆的另一端铰接短杆，所述短杆连接销杆弹簧，所述销杆弹簧穿过另一侧的销杆导向，并在端部用固定耳板锁定；所述固定防淤板的上表面对称安装有两导向块，两块导向块的内侧均设置有导向槽，所述导向槽内安装有弹片，两块导向块之间嵌套有支撑座，所述支撑座沿着导向槽上下滑动，所述支撑座的截面成“┗┛”结构，所述支撑座内固定有半圆形结构的下锁环，所述支撑座和下锁环的顶面配合安装有两个对称的四分之一圆的上锁环，两个上锁环和下锁环构成安装平台支架的锁环结构，所述上锁环的顶部分别有上锁环压板，活动防淤板内侧固定有压板限位件和压板旋转件，所述上锁环压板与压板旋转件连接并绕其转动，被压板限位件限位。

其进一步技术方案在于：

所述固定防淤板的截面成“T”字型结构。

所述支撑座顶面设置有抓脚，所述上锁环的底部插入到抓脚内锁定。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过上锁环和下锁环的配合作用，可以方便的实现两者的对接锁紧与分离，方便的控制平台支架的锁紧与分离，从而达到在海底淤泥环境下能快速脱离的动作。

同时，本发明具备如下优点：

1)针对接触面积越小，淤泥淤陷越严重，吸附力约大的问题，本发明通过增大与淤泥接触面积，能够有效减轻固定式深海平台整体在淤泥中的淤陷，有助于减轻甚至消除深海平台本体与淤泥的直接接触。

2)针对坐底时间越长，淤陷越深，吸附力越大，离底难度越大的问题，通过可抛弃的分离式设计，在深海装置本体离底时将与淤泥接触并产生较大吸附力的本发明抛弃在淤泥中，有效降低甚至消除淤泥对固定式深海平台本体离底时的吸附力；

3)本发明结构简单，所有机构均为机械式结构，安装方便；利用固定式深海平台坐底时的负浮力和惯性作用力解锁，解锁简单，能够在需要长期坐底的固定式深海平台上大规模应用，并且减淤防淤效果显著。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(连接状态)。

图2为本发明的结构示意图(脱离状态)。

图3为本发明坐底装置的结构示意图。

图4为本发明坐底装置的主视图。

图5为本发明坐底装置的结构示意图(省略固定防淤板和活动防淤板)。

图6为本发明坐底装置脱离状态时的结构示意图。

图7为本发明坐底装置脱离状态时的主视图。

其中：1、平台支架；2、固定防淤板；3、活动防淤板；4、销杆弹簧；5、短杆；6、水平销杆；7、立杆；8、上锁环；9、上锁环压板；10、支撑座；11、双扭弹簧；12、弹片；13、转轴；14、下锁环；

201、导向块；202、扭转弹簧阻板；

301、销杆导向；302、压板限位件；303、压板旋转件。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图7所示，本实施例的固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，包括固定防淤板2，固定防淤板2的两端分别通过转轴13安装有活动防淤板3，活动防淤板3的内侧与固定防淤板2上表面中部位置通过双扭弹簧11连接，双扭弹簧11一旁的固定防淤板2上表面安装有扭转弹簧阻板202；两个活动防淤板3的外侧中部均安装有销杆导向301，固定防淤板2的底部还横穿水平销杆6，水平销杆6一端铰接立杆7，立杆7穿过一侧的销杆导向301，水平销杆6的另一端铰接短杆5，短杆5连接销杆弹簧4，销杆弹簧4穿过另一侧的销杆导向301，并在端部用固定耳板锁定；固定防淤板2的上表面间隔安装有对称的导向块201，两块导向块201的内侧均设置有导向槽，导向槽内安装有弹片12，两块导向块201之间嵌套有支撑座10，支撑座10沿着导向槽上下滑动，支撑座10的截面成“┗┛”结构，支撑座10内固定有半圆形结构的下锁环14，支撑座10和下锁环14的顶面配合安装有两个对称的四分之一圆的上锁环8，两个上锁环8和下锁环14构成安装平台支架1的锁环结构，上锁环8的顶部分别有上锁环压板9，活动防淤板3内侧固定有压板限位件302和压板旋转件303，上锁环压板9与压板旋转件303连接并绕其转动，被压板限位件302限位。

固定防淤板2的截面成“T”字型结构。

支撑座10顶面设置有抓脚，上锁环8的底部插入到抓脚内锁定。

上锁环压板9成薄型长方体结构，并开有两个长圆孔。

本发明的具体结构和作用为：

两扇活动防淤板3通过转轴13与固定防淤板2连接，并可通过转轴13转动至与固定防淤板2水平的位置，形成本发明的防淤结构，如图3所示；固定防淤板2上平面布置用于约束和导向支撑座10和下锁环14的导向块201及用于约束双扭弹簧11的扭转弹簧阻板202，底部有用于约束和导向水平销杆6的导向孔；活动防淤板3外侧上布置用于约束和导向立杆7和销杆弹簧4的销杆导向301，内侧布置用于上锁环压板9限位的压板限位件302和旋转的压板旋转件303，水平销杆6布置在固定防淤板2底部，并穿过固定防淤板2的底部导向孔，一端连接立杆7的带孔端，一端连接短杆5；立杆7的另一端穿过布置在一侧活动防淤板3上的销杆导向301，短杆5的另一端连接销杆弹簧4；销杆弹簧4穿过另一侧活动防淤板3上的销杆导向301，端部连接在固定防淤板2上的固定耳板，如图4所示。

如图5所示，两个左右对称布置的导向块201的内侧分别设置有导向槽，弹片12设置在导向槽内。支撑座10嵌套在两个导向块201之间，并可以沿着导向槽上下滑动。支撑座10内配合安装有下锁环14，两个左右对称布置的上锁环8布置下锁环14的上侧，和下锁环14共同组成能够将平台支架1锁定的锁环结构，上锁环8的底部插入到下锁环14的支撑座10的抓脚内，并被抓脚限位锁定；上锁环压板9一端固定在上锁环8上，一端通过轴连接固定在活动防淤板3上的压板旋转件303上，并可带动同侧的上锁环8绕着压板旋转件303向内侧旋转。

扭转弹簧阻板202固定在靠近活动防淤板3处的固定防淤板2两侧。双扭弹簧11布置在扭转弹簧阻板202和活动防淤板3之间。

本发明的使用，应当根据固定式深海平台的尺度，将一定数量的本发明均布安装在平台底部的常规坐底支架上，安装状态如图1和图2所示。下面针对单个本发明在固定式深海平台常规坐底支架上的安装、使用和脱离的实施进行详细说明。

安装状态时，在导向块201和弹片12作用下，支撑座10处于固定防淤板2的上侧，并与固定防淤板2有一定距离；上锁环8下端插入到支撑座10的抓脚内，并被支撑座10锁定，由于压板限位件302的限位，上锁环压板9无法向上旋转，只能向下压迫上锁环8。所以在支撑座10抓脚的锁定、上锁环压板9的压紧下，完成对固定式深海平台常规平台支架1的锁定。同时，在上锁环压板9的作用下，活动防淤板3处于立式状态，并和扭转弹簧阻板202一起作用，使双扭弹簧11处于压缩状态。活动防淤板3处于立式状态时，在销杆导向301作用下，使得立杆7和活动防淤板3处于平行状态，并使销杆弹簧4处于拉伸状态，如图1所示。完成本发明在固定式深海平台常规坐底支架上的安装和锁定。

当固定式深海平台在淤泥质的海底坐底时，由于固定防淤板2接触海底，本发明停止运动或运动减速，在深海平台壳体惯性力作用下，平台支架1继续向下挤压下锁环14和支撑座10，下锁环14和支撑座10沿着导向块201向下运动，直到接触固定防淤板2。此时，平台支架1上端的两个上锁环8与支撑座10的抓脚脱离，摆脱支撑座10的约束。双扭弹簧11一端约束在扭转弹簧阻板202上，另一端扭转推动活动防淤板3绕着与固定防淤板2连接的轴向两侧旋转，并带动上锁环压板9向两侧旋转，上锁环压板9带动上锁环8向一侧摆动，完成对平台支架1的解锁。当活动防淤板3旋转到与固定防淤板2平行的高度位置时，带动立式状态立杆7、短杆5和销杆弹簧4转动到与水平销杆6水平的位置，此时处于拉伸状态的销杆弹簧4开始收缩，并拉动短杆5向弹簧侧移动；在短杆5的带动下，水平销杆6和处于水平状态的立杆7也开始向弹簧侧移动，直到销杆弹簧4恢复到不受力状态。此时水平销杆6连接短杆5的一端深入到弹簧侧活动防淤板3上的销杆导向301中，连接立杆7的一端停留在固定防淤板2的底部导向孔中，立杆7的另一端依然穿过活动防淤板3上的销杆导向301中。处于水平状态的立杆7、水平销杆6将活动防淤板3栓在水平位置，防止其沿着轴旋转，与固定防淤板2共同构成本发明的防淤结构，如图2所示。完成固定式深海平台的坐底和本发明对平台支架1的解锁。

此时，本发明防淤板结构直接接触海底淤泥，将直接坐在本发明上的平台支架1与淤泥隔离开来。由于本发明与淤泥接触面积较大，能够有效降低其在淤泥中的淤陷，避免了长时间坐底淤陷造成的平台支架1与淤泥接触，如图5所示。当固定式深海装置完成作业任务后需要离底时，由于平台支架1和支撑座10和下锁环14之间没有物理约束，则在深海装置上浮作用力及淤泥对本发明产生的相反方向吸附作用力下，使平台支架1与支撑座10和下锁环14脱离，固定式深海装置上浮，本发明则抛弃在海底。使用方便，动作灵敏。

本发明针对需要长时间坐底的固定式大型深海平台的坐底支架存在上述问题，提出一种可抛弃式防吸附坐底装置，有效解决固定式坐底支架的淤泥吸附问题和针对不同海底地质的不同坐底支架形式的频繁更换问题，满足固定式深海装置长时间坐底需求。

具体优点如下所示：

一)针对坐底时间越长、支架与淤泥接触面积越小，深海平台在淤泥中淤陷越深的问题，离地吸附力越大，离底难度越大的问题，本发明通过增大与淤泥接触面积，能够有效减轻深海平台整体在淤泥中的淤陷，可以大幅度减小甚至消除深海装置的离底吸附力。

二)针对坐底时间越长，由于淤陷深海平台与淤泥接触面积越大，淤泥对固定式深海平台产生吸附力的越大，离底难度越大的问题。本发明通过可抛弃式的分离设计，在深海装置本体需要离底时，将与淤泥直接接触的本发明抛弃在淤泥中，有效降低甚至消除淤泥对深海装备本体的吸附力。

三)本发明结构简单、安装方便、功能可靠、效果显著，能够大规模应用于需要长时间在淤泥质海底坐底作业的大型深海平台。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，其特征在于：包括固定防淤板(2)，所述固定防淤板(2)的两端分别通过转轴(13)安装有活动防淤板(3)，所述活动防淤板(3)的内侧与固定防淤板(2)上表面中部位置通过双扭弹簧(11)连接，所述双扭弹簧(11)一旁的固定防淤板(2)上表面安装有扭转弹簧阻板(202)；两个活动防淤板(3)的外侧中部均安装有销杆导向(301)，所述固定防淤板(2)的底部还横穿水平销杆(6)，所述水平销杆(6)一端铰接立杆(7)，所述立杆(7)穿过一侧的销杆导向(301)，水平销杆(6)的另一端铰接短杆(5)，所述短杆(5)连接销杆弹簧(4)，所述销杆弹簧(4)穿过另一侧的销杆导向(301)，并在端部用固定耳板锁定；所述固定防淤板(2)的上表面对称安装有两导向块(201)，两块导向块(201)的内侧均设置有导向槽，所述导向槽内安装有弹片(12)，两块导向块(201)之间嵌套有支撑座(10)，所述支撑座(10)沿着导向槽上下滑动，所述支撑座(10)的截面成“┗┛”结构，所述支撑座(10)内固定有半圆形结构的下锁环(14)，所述支撑座(10)和下锁环(14)的顶面配合安装有两个对称的四分之一圆的上锁环(8)，两个上锁环(8)和下锁环(14)构成安装平台支架(1)的锁环结构，所述上锁环(8)的顶部分别有上锁环压板(9)，活动防淤板(3)内侧固定有压板限位件(302)和压板旋转件(303)，所述上锁环压板(9)与压板旋转件(303)连接并绕其转动，被压板限位件(302)限位。

2.如权利要求1所述的一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，其特征在于：所述固定防淤板(2)的截面成“T”字型结构。

3.如权利要求1所述的一种固定式深海平台可抛弃式防吸附坐底装置，其特征在于：所述支撑座(10)顶面设置有抓脚，所述上锁环(8)的底部插入到抓脚内锁定。