CN110893897A - 一种水中系泊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水中系泊装置，属于海洋工程领域。本发明的水中系泊装置包括：浮体；旋转结构，其安装在所述浮体位于水面上的一端；多个系泊组件，与所述浮体连接，用于将所述系泊装置固定在水中；第一系船缆，其与所述旋转结构连接，用于将待系泊物与所述系泊装置固定。本发明解决了现有的水中系泊装置结构复杂、不易迁航的问题。

Description

一种水中系泊装置

技术领域

本发明属于海洋工程领域，特别是涉及一种水中系泊装置。

背景技术

深远海养殖业代表着未来海洋渔业的发展方向，浮式深远海养殖加工平台是大型智能海洋渔业装备，具备规模化养殖、加工、仓储、转运等主要功能，极端恶劣的海况，也导致浮式深远海养殖加工平台自身的运动响应急剧增加，最终影响养殖对象生长、甚至死亡，因此能够便捷的实现迁航，躲避恶劣海况是浮式深远海养殖加工平台一重要目标。为浮式深远海养殖加工平台设计研发一种低成本的、构造简单的、方便安装与解脱的、适用深水的系泊装置具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水中系泊装置，解决了现有的水中系泊装置结构复杂、不易迁航的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种水中系泊装置，其包括：

浮体；

旋转结构，其安装在所述浮体位于水面上的一端；

多个系泊组件，与所述浮体连接，用于将所述系泊装置固定在水中；

第一系船缆，其与所述旋转结构连接，用于将待系泊物与所述系泊装置固定。

在本发明的一个实施例中，所述浮体包括中心筒和立柱组件，所述立柱组件套装在所述中心筒上。

在本发明的一个实施例中，所述中心筒为变截面筒状结构。

在本发明的一个实施例中，所述立柱组件包括多个立柱单体，所述多个立柱单体围绕所述中心筒呈中心对称布置。

在本发明的一个实施例中，每个所述立柱单体包括上浮体和下浮体，所述上浮体的一端与所述下浮体的一端分别固定于所述中心筒的两端，所述上浮体与所述下浮体平行设置且位于同一垂直平面内。

在本发明的一个实施例中，每个所述立柱单体还包括立柱，所述立柱的两端分别与所述上浮体和所述下浮体的另一端连接。

在本发明的一个实施例中，所述系泊装置还包括转盘轴承，所述转盘轴承连接于在所述中心筒与所述旋转结构之间，允许所述转盘轴承带动所述旋转结构相对所述中心筒转动。

在本发明的一个实施例中，所述转盘轴承的外圈于所述中心筒连接，所述转盘轴承的内圈与所述旋转结构连接。

在本发明的一个实施例中，所述系泊装置还包括第一系船缆支撑平台，所述第一系船缆支撑平台安装在所述旋转结构上。

在本发明的一个实施例中，所述第一系船缆支撑平台为桁架式结构。

在本发明的一个实施例中，所述旋转结构上设有第一系船缆眼板，所述第一系船缆通过所述第一系船缆眼板与所述旋转结构固定。

本发明的系泊装置初期安装完成后，即可实现长期系泊，结构简便，节省成本。本发明的系泊装置通过第一系船缆与旋转结构固定可以实现风向标效应。本发明的系泊装置迁航时，只需解脱待系泊物与第一系船缆的连接，即可实现迁航，再次连接时无需重新安装系泊装置。本发明的系泊装置采用中心筒、下浮体和立柱提供浮力，立柱提供恢复力臂，整体结构水线面面积小，具有良好的稳性和运动性能，适合深水相对恶劣的海况环境。本发明采用变截面双层中心筒和模块化立柱组件设计，总体结构简单，模块化建造，建造周期短，便于施工。本发明的系泊装置通用性高，不需要对待系泊物进行特别的设计或改造，适用于多种尺度的海上设施。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种水中系泊装置的立体图；

图2为图1中系泊装置的侧视图；

图3为图2中A区域的放大图；

图4为图1中系泊组件的水下示意图；

图5为图1中系泊装置的工作示意图；

图6为本发明水中系泊装置的另一实施例的结构示意图；

图7为本发明水中系泊装置的另一实施例的结构示意图；

图8为本发明水中系泊装置的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5所示，本发明提供一种水中系泊装置，其包括：浮体10、旋转结构20、多个系泊组件30和第一系船缆40。

请参阅图1、图2及图5所示，浮体10，浮于水面且系泊于待系泊物，例如海上的用于油气处理、储存及装卸的海上设施或浮式深远海养殖加工平台等。本发明的浮体10例如采用柱稳式浮体，即作为浮体10的主体采用柱状结构。本实施例中，浮体10可以包括中心筒101和立柱组件，立柱组件套装在中心筒101上。其中中心筒101为双层筒，且中心筒101的截面为变截面设计，例如中心筒101位于水下的横截面面积大于中心筒101位于水面附近的横截面面积，更具体的，中心筒101的横截面面积由位于水下的一端至位于水上的一端逐渐递减，以此减小水线面积，提高整体运动性能。中心筒101的横截面形状还例如可以为圆形、矩形或多边形，又或者多种截面形式自由过渡组成。

请参阅图1至图2所示，立柱组件包括多个立柱单体100，多个立柱单体100围绕中心筒101辐射布置，且呈中心对称，请一并参阅图6至图8所示，立柱单体100的数量例如可以为3-6个，在实际使用中，立柱单体100的数量还可以根据实际情况，例如中心筒101的直径，进行选择。若立柱单体100的数量例如为3个，则相邻两个立柱单体100之间的夹角例如为120°，若立柱单体100的数量例如为4个，则相邻两个立柱单体100之间的夹角例如为90°，若立柱单体100的数量例如为5个，则相邻两个立柱单体100之间的夹角例如为72°，若立柱单体100的数量例如为5个，则相邻两个立柱单体100之间的夹角例如为60°。

请参阅图1至图2所示，每个立柱单体100可以包括上浮体104、下浮体102、立柱103和垂荡板105，上浮体104的一端与下浮体102的一端分别固定于中心筒101的两端，上浮体104与下浮体102平行设置且位于同一垂直平面内，例如上浮体104与下浮体102上下对称设置，上浮体104的一端与中心筒101位于水面上的一端连接，下浮体102的一端与中心筒101位于水面下的一端连接。立柱103的两端分别与上浮体104与下浮体102的另一端连接，例如立柱103垂直连接于上浮体104与下浮体102之间。多个下浮体102合围中心筒101构成的区域直径大于多个上浮体104合围中心筒101构成的区域直径，这有利于系泊装置结构的整体强度，同时有利于增加排水量。在其他实施例中，相邻下浮体102与中心筒101的连接处还可以设有垂荡板105，相邻下浮体102通过垂荡板105与中心筒101连接，垂荡板105的设置增加了系泊装置的结构强度和垂荡运动阻尼。在其他实施例中，垂荡板105可以由多个组成，也可以为一体成型，若垂荡板105为一体成型，则可以先将垂荡板105套装在中心筒101位于水面下的一端，再将多个下浮体102与垂荡板105固定。

请参阅图1至图2所示，浮体10由水线以下的中心筒101、各组下浮体102和立柱103提供浮力、由各组立柱103提供恢复力臂，基于上述结构浮体10同时具有良好的稳性和运动性能，每组立柱单体100结构及尺寸相同，可以采用模块化建造，缩短建造周期。

请参阅图1至图3所示，旋转结构20安装在浮体10位于水面上的一端，旋转结构20包括旋转台201和转盘轴承202。其中旋转台201例如设有一凸部，旋转台201的凸部套装入浮体10位于水面上的一端，所述旋转台201的截面例如可以呈圆盘型、星型、三角型或方型。在旋转台201与浮体10连接处可以设有转盘轴承202，转盘轴承202的外圈与中心筒101连接，转盘轴承202的内圈与旋转台201的凸部连接，旋转台201在转盘轴承202的带动下，相对浮体10可以360°转动。第一系船缆40与旋转结构20连接，用于将待系泊物与本发明的系泊装置固定。

请参阅图1至图2所示，在其他实施例中，旋转结构30还可以包括第一系船缆眼板204，第一系船缆眼板204用于将第一系船缆40固定于旋转台201上。第一系船缆眼板204例如可以设有2个，且可以左右对称设置。

请参阅图1至图2所示，在其他实施例中，旋转结构30还可以包括第一系船缆支撑平台203，第一系船缆支撑平台203安装于旋转台201的侧面上，且位于第一系船缆眼板204与待系泊物之间，第一系船缆支撑平台203可以焊接在旋转台201上。第一系船缆支撑平台203例如可以为桁架式结构，第一系船缆支撑平台203随着旋转台201的转动而围绕中心筒101作圆周运动，为第一系船缆40提供支撑。

请参阅图1至图2所示，工作时，海上设施例如浮式深远海养殖加工平台通过第一系船缆40连接于第一系船缆眼板204上，且随旋转结构20一同转动，实现风向标效应，迁航时，只需解脱浮式深远海养殖加工平台上系船缆眼板与第一系船缆40的连接，就可以实现迁航。

请参阅图1、图2及图4所示，多个系泊组件30与立柱单体100连接，用于将系泊装置固定在水中。系泊组件30采用冗余设计，每个立柱单体100例如可以与两个系泊组件30连接，以用于提高系统整体的安全系数。根据实际现场的情况，每个立柱单体100也可以与多个系泊组件30连接。系泊组件30可以包括大抓力锚301、系泊缆和导链器305。其中通过专用抛锚船将大抓力锚301固定于预设位置，导链器305安装在立柱103位于水下的一端，系泊缆一端与大抓力锚301连接，系泊缆的另一端穿过导链器305并固定。其中系泊缆还可以包括下段沉链302、中段系缆303和上段锚链304。下段沉链302与大抓力锚301连接，下段沉链302采用高强度锚链，用于抵抗系泊缆与海床的摩擦。中段系缆303与下段沉链302连接，中段系缆303采用高强度缆或者聚酯纤维缆，可以降低系泊缆重量，提高系泊性能。上段锚链304与中段系缆303连接，上段锚链304穿过导链器305，通过绞车将系泊组件30张紧至设计张力后，用导链器305的止链机构锁紧上段锚链304的一端，提供系泊力，以承受系泊载荷。上段锚链304便于配合组合式导缆器预张紧与锁紧系泊缆。本发明的系泊组件30构成柱稳式单点系泊装置的系泊系统，通过下段沉链302、中段系缆303、上段锚链304构成的组合式系泊缆，能提高系泊缆刚度和降低系泊缆顶部张力，减小柱浮体10结构运动尺度。

请参阅图1所示，在其他实施例中，系泊组件30也可以采用其他形式，系泊组件30例如包括海底桩基基础、底部连接部件、张力筋键和顶部连接部件，其中底部连接部件与海底桩基基础连接，张力筋键与底部连接部件连接，顶部连接部件的一端与张力筋键连接，顶部连接部件的另一端与立柱单体100连接。通过上述组件为本发明的系泊装置提供系泊力。在其他实施例中，系泊组件30还可以采用更多的其他形式，只要能达到系泊的效果即可。

以上公开的本发明选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种水中系泊装置，其特征在于，其包括：

浮体；

旋转结构，其安装在所述浮体位于水面上的一端；

多个系泊组件，与所述浮体连接，用于将所述系泊装置固定在水中；

第一系船缆，其与所述旋转结构连接，用于将待系泊物与所述系泊装置固定。

2.根据权利要求1所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述浮体包括中心筒和立柱组件，所述立柱组件套装在所述中心筒上。

3.根据权利要求2所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述中心筒为变截面筒状结构。

4.根据权利要求2所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述立柱组件包括多个立柱单体，所述多个立柱单体围绕所述中心筒呈中心对称布置。

5.根据权利要求4所述一种水中系泊装置，其特征在于，每个所述立柱单体包括上浮体和下浮体，所述上浮体的一端与所述下浮体的一端分别固定于所述中心筒的两端，所述上浮体与所述下浮体平行设置且位于同一垂直平面内。

6.根据权利要求5所述一种水中系泊装置，其特征在于，每个所述立柱单体还包括立柱，所述立柱的两端分别与所述上浮体和所述下浮体的另一端连接。

7.根据权利要求2所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述系泊装置还包括转盘轴承，所述转盘轴承连接于在所述中心筒与所述旋转结构之间，允许所述转盘轴承带动所述旋转结构相对所述中心筒转动。

8.根据权利要求7所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述转盘轴承的外圈于所述中心筒连接，所述转盘轴承的内圈与所述旋转结构连接。

9.根据权利要求1所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述系泊装置还包括第一系船缆支撑平台，所述第一系船缆支撑平台安装在所述旋转结构上。

10.根据权利要求1所述一种水中系泊装置，其特征在于，所述旋转结构上设有第一系船缆眼板，所述第一系船缆通过所述第一系船缆眼板与所述旋转结构固定。

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