CN111284640A - 一种用于浮体连接的柔性接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于浮体连接的柔性接头，包括球壳部分、球头部分和绳具，所述球壳部分设有与浮体A连接的球壳座以及固定在所述球壳座上的半球壳，所述球头部分设有与浮体B连接的球头座以及固定在所述球头座上的、与所述半球壳吻合对接的半球头，所述绳具将所述半球壳和所述半球头拉结在一起，所述半球头与所述半球壳在所述绳具的拉力作用下构成球铰接。本发明采用绳具承受拉力，球铰承受其他受力，可传递被连接两个浮体之间的相对运动和受力，可适用于高海况，能够保证浮体间可靠连接。并且本发明适应性强、结构简单、可靠；连接、解脱操作方便、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接接头，特别是一种用于浮体连接的柔性接头。
背景技术
专利文献CN101209747A公开了一种海上浮箱组合式铰接接头，由挠性连接器和剪力连接器组成，所述挠性连接器由两个挠性连接器座、长单耳滑块、短单耳滑块、长单耳连接轴、短单耳连接轴、连接板、轴用弹性挡圈、闸销和吊环螺钉组成；所述挠性连接器座两端设置闸销插拔孔开口，长单耳滑块与长单耳连接轴连接，短单耳滑块与短单耳连接轴连接；所述连接轴分别固定于连接板，连接轴端面分别设置轴用弹性挡圈，闸销插拔孔开口内设置闸销，所述挠性连接器座端部固定吊环螺钉；所述剪力连接器包括固定于连接器A座的连接器A圆管和固定于连接器B座的连接器B半圆套。该铰接接头存在以下问题：
1)采用该铰接接头连接的两个浮体只在一个自由度上可以传递运动，在其他几个自由度上需要由铰接接头受力。
2)铰接接头是由挠性连接器和剪力连接器组成的组合式接头，占据的平面面积比较大；挠性连接器结构复杂、构件粗大笨重，并且需要成对使用，对安装精度要求很高，不仅制造成本高、安装需要特制工具和装具来保证位置精度，同时在两个浮体拼装作业时还需要重型的辅助装备和器材协同才能完成。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于浮体连接的柔性接头，该柔性接头可传递多个方向的运动和力，可适用于高海况，能够保证浮体间可靠连接。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于浮体连接的柔性接头，包括球壳部分、球头部分和绳具，所述球壳部分设有与浮体A连接的球壳座以及固定在所述球壳座上的半球壳，所述球头部分设有与浮体B连接的球头座以及固定在所述球头座上的、与所述半球壳吻合对接的半球头，所述绳具将所述半球壳和所述半球头拉结在一起，所述半球头与所述半球壳在所述绳具的拉力作用下构成球铰接。
在所述半球壳的底部中央设有凹槽，在所述半球头的顶部中央设有凹槽，所述绳具穿越所述半球壳的底部中央凹槽和所述半球头的顶部中央凹槽，所述绳具的一端栓在所述球壳座和所述半球壳上，另一端栓在所述球头座和所述半球头。
所述绳具的一端设有端部绳扣A和锁扣A，另一端设有端部绳扣B和锁扣B，所述绳具的两端分别布置在所述半球头和所述半球壳的中心线上，所述绳具的端部绳扣A穿越所述半球壳的底部延伸至所述球壳座内并通过活动栓销A与所述球壳座连接，所述锁扣A锁固在所述半球壳的底部中央凹槽底部，所述绳具的端部绳扣B穿越所述半球头延伸至所述球头座内并通过活动栓销B与所述球头座连接，所述锁扣B设置在所述半球头的顶部中央凹槽底部。
所述半球壳的底部中央凹槽内径与所述锁扣A的外径尺寸适配，所述锁扣A吻合地嵌固在所述半球壳的底部中央凹槽内；所述半球头的顶部中央凹槽内径比所述锁扣B的外径大，所述锁扣B可摇动地沉装在所述半球头的顶部中央凹槽内。
在所述半球壳的内侧球面上或在所述半球头的外侧球面上镶嵌有耐摩滑块。
所述球壳座采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销A适配的销孔A和位于所述销孔A上方的人孔A，在所述人孔A上设有盖板A，所述盖板A位于球壳座箱体甲板上；所述半球壳嵌装焊接在所述球壳座上；所述球头座采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销B适配的销孔B和位于所述销孔B上方的人孔B，在所述人孔B上设有盖板B，所述盖板B位于球头座箱体甲板上；所述半球头嵌装焊接在所述半球座上。
本发明具有的优点和积极效果是：
一)柔性接头采用绳具承受拉力，球铰承受其他受力，可传递被连接两个浮体之间的相对运动和受力，可适用于高海况，能够保证浮体间可靠连接。
二)该柔性接头的适应性强，体现在：1)可以在任意长宽尺度及不同吃水的浮体间使用；2)根据两个浮体连接的具体情况，其连接面上可采用一个或两个及以上柔性连接接头，3)对于不同长宽尺度及不同吃水尺寸的浮体，该柔性接头都能方便进行加装施工。
三)结构简单、可靠；浮体连接、解脱操作方便、快捷。
附图说明
图1为本发明的装配主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明的工作状态主视图；
图5为本发明应用的示意图。
图中：1-1、球壳座；1-2、半球壳；1-3、活动栓销A；1-4、盖板A；2-1、球头座；2-2、半球头；2-3、活动栓销B；2-4、盖板B；3-1、端部绳扣A；3-2、锁扣A；3-3、锁扣B；3-4、端部绳扣B；4-1、浮体A；4-2、浮体B。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图4，一种用于浮体连接的柔性接头，包括球壳部分、球头部分和绳具。
所述球壳部分设有与浮体A4-1连接的球壳座1-1以及固定在所述球壳座1-1上的半球壳1-2。
所述球头部分设有与浮体B4-2连接的球头座2-1以及固定在所述球头座2-1上的、与所述半球壳1-2吻合对接的半球头2-2。
所述绳具将所述半球壳1-2和所述半球头2-2拉结在一起，所述半球头2-2与所述半球壳1-2在所述绳具的拉力作用下构成球铰接结构。
本发明将承受拉力的绳具与承受其他受力的球铰接结构集成在一起，除拉力以外的其他受力都由球铰面承受，在球铰面上进行力和运动的传递，可传递多个方向的运动和力，可适用于高海况，能够保证浮体间可靠连接。
在本实施例中，在所述半球壳1-2的底部中央设有凹槽，在所述半球头2-2的顶部中央设有凹槽，所述绳具穿越所述半球壳的底部中央凹槽和所述半球头的顶部中央凹槽，并且所述绳具的一端栓在所述球壳座1-1和所述半球壳1-2上，另一端栓在所述球头座2-1和所述半球头2-2上。更具体的，所述绳具的一端设有端部绳扣A3-1和锁扣A3-2，另一端设有端部绳扣B3-4和锁扣B3-3，所述绳具的两端分别布置在所述半球头2-2和所述半球壳1-2的中心线上，所述绳具的端部绳扣A3-1穿越所述半球壳1-2的底部延伸至所述球壳座1-1内并通过活动栓销A1-3与所述球壳座1-1连接，所述锁扣A3-2锁固在所述半球壳1-2的底部中央凹槽底部，所述绳具的端部绳扣B3-4穿越所述半球头2-2延伸至所述球头座2-1内并通过活动栓销B2-3与所述球头座2-1连接，所述锁扣B3-3设置在所述半球头的顶部中央凹槽底部。绳索用于承受拉力，所述锁扣A3-2和所述锁扣B3-3的作用是改变绳索受力方向，减少运动结构对绳索的磨擦。为了实现绳具的拉力以锁扣A和锁扣B为受力拐点，减少绳具所受磨损，延长绳具使用寿命，所述半球壳1-2的底部中央凹槽内径与所述锁扣A3-1的外径尺寸适配，所述锁扣A3-1吻合地嵌固在所述半球壳1-2的底部中央凹槽内；所述半球头2-2的顶部中央凹槽内径比所述锁扣B3-3的外径大，所述锁扣B3-3可摇动地沉装在所述半球头2-2的顶部中央凹槽内。
在本实施例中，为了降低摩擦阻力，减少球面磨损，在所述半球壳1-2的内侧球面上或在所述半球头2-2的外侧球面上镶嵌有耐摩滑块。
在本实施例中，所述球壳座1-1采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销A1-3适配的销孔A和位于所述销孔A上方的人孔A，在所述人孔A上设有盖板A1-4，所述盖板A1-4位于球壳座1-1箱体甲板上；所述半球壳1-2嵌装焊接在所述球壳座1-1上；所述球头座2-1采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销B2-3适配的销孔B和位于所述销孔B上方的人孔B，在所述人孔B上设有盖板B2-4，所述盖板B2-4位于半球座箱体甲板上；所述半球头2-2嵌装焊接在所述半球座2-1上。
请参见图5，上述柔性接头使用时，球壳座1-1焊接在浮体A4-1一侧的外板上，球头座2-1焊接在浮体B4-2一侧的外板上，球壳座1-1和球头座2-1距水面高度相等。浮体连接作业时，首先将绳具的端部绳扣B3-4从外侧穿入半球头2-2，穿越所述半球头的顶部中央凹槽及其中部通孔，直至锁扣B3-3被所述半球头的顶部中央凹槽的底部挡住，插入活动栓销B2-3，将绳具位于锁扣B3-3和活动栓销B2-3之间的部分拉直栓固在球头座2-1，即利用活动栓销B2-3和锁扣B3-3将绳具栓在球头部分上；然后打开盖板A1-4，将辅助牵引绳索穿入销孔A，并使辅助牵引绳索经过半球壳1-2的底部中央凹槽及其中部通孔穿出，连接在绳具的端部绳扣A3-1上，将两个浮体彼此靠近，拉回辅助牵引绳索，带动绳具的端部绳扣A3-1穿越半球壳1-2的底部中央凹槽及其中部通孔到达销孔A处，插入活动栓销A1-3，利用活动栓销A1-3和锁扣A3-2将绳具栓在球壳部分上，理由同上，此时锁扣A3-2锁固在半球壳1-2的底部中央凹槽的底部，所述半球头2-2与所述半球壳1-2在所述绳具的拉力作用下构成球铰接。为了减少绳具中部的偏斜角度和倾斜角度，可使所述半球头2-2的顶部中央凹槽内径比所述锁扣B3-3的外径大，使锁扣B3-3可随外力在所述半球头2-2的顶部中央凹槽内摇动，以减小绳具的拉伸变形转角，延长绳具的使用寿命。最后盖上盖板A1-4，完成浮体一个连接点的柔性连接。
利用上述柔性接头可将多个不同长、宽、型深尺度的浮体连接成一体，各浮体既可纵向连接也可以横向连接，上述柔性接头采用集成结构，拉压弯剪扭等受力均可承受，可于高海况下在浮体之间传递运动和力，保证多个浮体可靠地连接在一起。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，包括球壳部分、球头部分和绳具，
所述球壳部分设有与浮体A连接的球壳座以及固定在所述球壳座上的半球壳，
所述球头部分设有与浮体B连接的球头座以及固定在所述球头座上的、与所述半球壳吻合对接的半球头，
所述绳具将所述半球壳和所述半球头拉结在一起，所述半球头与所述半球壳在所述绳具的拉力作用下构成球铰接。
2.根据权利要求1所述的用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，在所述半球壳的底部中央设有凹槽，在所述半球头的顶部中央设有凹槽，所述绳具穿越所述半球壳的底部中央凹槽和所述半球头的顶部中央凹槽，所述绳具的一端栓在所述球壳座和所述半球壳上，另一端栓在所述球头座和所述半球头。
3.根据权利要求2所述的用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，所述绳具的一端设有端部绳扣A和锁扣A，另一端设有端部绳扣B和锁扣B，
所述绳具的两端分别布置在所述半球头和所述半球壳的中心线上，所述绳具的端部绳扣A穿越所述半球壳的底部延伸至所述球壳座内并通过活动栓销A与所述球壳座连接，所述锁扣A锁固在所述半球壳的底部中央凹槽底部，所述绳具的端部绳扣B穿越所述半球头延伸至所述球头座内并通过活动栓销B与所述球头座连接，所述锁扣B设置在所述半球头的顶部中央凹槽底部。
4.根据权利要求3所述的用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，所述半球壳的底部中央凹槽内径与所述锁扣A的外径尺寸适配，所述锁扣A吻合地嵌固在所述半球壳的底部中央凹槽内；
所述半球头的顶部中央凹槽内径比所述锁扣B的外径大，所述锁扣B可摇动地沉装在所述半球头的顶部中央凹槽内。
5.根据权利要求1所述的用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，在所述半球壳的内侧球面上或在所述半球头的外侧球面上镶嵌有耐摩滑块。
6.根据权利要求3所述的用于浮体连接的柔性接头，其特征在于，所述球壳座采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销A适配的销孔A和位于所述销孔A上方的人孔A，在所述人孔A上设有盖板A，所述盖板A位于球壳座箱体甲板上；所述半球壳嵌装焊接在所述球壳座上；
所述球头座采用箱型板架式结构，设有与所述活动栓销B适配的销孔B和位于所述销孔B上方的人孔B，在所述人孔B上设有盖板B，所述盖板B位于球头座箱体甲板上；所述半球头嵌装焊接在所述半球座上。
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