CN112752710A - 水上漂浮设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种水上漂浮设备，包括若干漂浮单元(10)和若干连接机构(20)，连接机构(20)位于相邻的两漂浮单元(10)之间，且包括第一柔性条(21)、第二柔性条(22)和连接组件(23)，第一柔性条(21)和第二柔性条(22)分别设置于相邻的两漂浮单元(10)朝向彼此的两侧壁上，且通过连接组件(20)相连接。本申请实施例提供的水上漂浮设备在大风浪环境中，相邻的两漂浮单元(10)可在风浪中在上下、左右以及前后等六个自由度上相对浮动，进而显著降低了存在风浪时，各个漂浮单元(10)之间的碰撞力，同时保证了水上漂浮设备的整体性，显著降低了水上漂浮设备对于风浪的动力响应，显著提升了水上漂浮设备的漂浮稳定性。
Description
技术领域
本申请属于水上作业设备技术领域，尤其涉及一种水上漂浮设备。
背景技术
近年来，随着技术的进步和水上作业方式的改变，水上漂浮设备正逐渐朝单元式设备发展，水上漂浮设备具有多个漂浮单元，各个漂浮单元之间采用焊接或销栓等连接件实现刚性连接。
现有技术中，由于各个漂浮单元之间采用刚性连接，如此虽保证了各个漂浮单元之间的连接的稳固性，但也使得各个漂浮单元之间不能实现相对浮动，如此会导致水上漂浮设备对于风浪的弹性响应偏大，进而造成水上漂浮设备的漂浮稳定性下降。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种水上漂浮设备，旨在解决现有技术中的水上漂浮设备的各个漂浮单元刚性连接而造成水上漂浮设备的漂浮稳定性下降的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种水上漂浮设备，包括若干漂浮单元和若干连接机构，所述连接机构位于相邻的两所述漂浮单元之间，且包括第一柔性条、第二柔性条和连接组件，所述第一柔性条和所述第二柔性条分别设置于相邻的两所述漂浮单元朝向彼此的两侧壁上，且通过对应的所述连接组件相连接。
可选地，所述第一柔性条和所述第二柔性条均为柔性充气条。
可选地，所述柔性充气条为充气橡胶条。
可选地，在一个所述连接机构内，所述第一柔性条、所述第二柔性条和所述连接组件的数量均为两个，两所述第一柔性条和两所述第二柔性条均分别设置于对应的所述漂浮单元的侧壁的上端边缘和下端边缘，且两所述第二柔性条分别对应两所述第一柔性条设置，所述连接组件连接于对应的所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条之间。
可选地，所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条咬合连接。
可选地，所述第一柔性条沿其长度方向开设有咬合缺口，所述第二柔性条朝向所述第一柔性条的一侧凸伸形成有咬合凸条，所述咬合凸条嵌设于所述咬合缺口内。
可选地，所述咬合缺口的横截面形状和对应的所述咬合凸条的横截面形状均为矩形、梯形或半圆形。
可选地，所述连接组件包括连接螺栓和锁紧螺母，所述连接螺栓依序穿设于所述第一柔性条和所述第二柔性条，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出所述第二柔性条的一端相螺合；
或者，所述连接螺栓依序穿设于设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁和设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出所述第二柔性条的一端相螺合。
可选地，所述连接组件还包括第一弹簧，所述连接螺栓依序穿设于设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁和设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁的一端相螺合，所述第一弹簧套设于所述连接螺栓上，且所述第一弹簧的相对两端分别抵接于设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁和所述锁紧螺母。
可选地，所述连接组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述连接螺栓上，且所述第二弹簧的相对两端分别抵接于所述连接螺栓的头部和设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁。
可选地，所述连接螺栓、所述连接螺母、所述第一弹簧和所述第二弹簧均为耐蚀材料件。
可选地，所述漂浮单元内形成有容置空间，所述漂浮单元的侧壁位于对应的所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条之间的位置设置有用于连通所述容置空间和外界空间的出入门。
可选地，所述漂浮单元沿其高度方向的投影面积的形状为正多边形。
可选地，所述正多边形为等边三角形、正方形或正六边形。
可选地，各所述漂浮单元相互连接形成蜂窝状结构。
可选地，相邻两所述漂浮单元位于所述蜂窝状结构的外周位置的侧壁通过防水密封件相连接，以实现所述蜂窝状结构的外周的防水密封。
本申请实施例至少具有如下技术效果：本申请实施例提供的水上漂浮设备，工作时，相邻的两漂浮单元均通过连接机构实现连接，如此各个连接机构即可将各个漂浮单元连接在一起。而由于连接机构是通过在相邻的两漂浮单元上分别设备第一柔性条和第二柔性条，并通过连接组件将第一柔性条和第二柔性条相连接，这样相邻两漂浮单元之间便形成了柔性连接，进而本申请实施例提供的水上漂浮设备在大风浪环境中，相邻的两漂浮单元可在风浪中在上下、左右以及前后等六个自由度上相对浮动，进而显著降低了存在风浪时，各个漂浮单元之间的碰撞力，同时保证了水上漂浮设备的整体性，显著降低了水上漂浮设备对于风浪的动力响应，显著提升了水上漂浮设备的漂浮稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的水上漂浮设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的水上漂浮设备的局部结构示意图一；
图3为本申请实施例提供的水上漂浮设备的局部结构示意图二；
图4为本申请实施例提供的水上漂浮设备的局部结构示意图三；
图5为本申请实施例提供的水上漂浮设备的漂浮单元的结构示意图；
图6为图5中沿A-A线的剖切视图。
其中，图中各附图标记：
10—漂浮单元 11—容置空间 12—出入门
20—连接机构 21—第一柔性条 22—第二柔性条
23—连接组件 221—咬合凸条 231—连接螺栓
232—锁紧螺母 233—第一弹簧 234—第二弹簧。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1～3所示，本申请实施例提供了一种水上漂浮设备，该水上漂浮设备可应用于江河、湖泊和海洋等水环境，可在科学考察、水上救援、水产养殖以及水上大型工程现场时，作为相关设备仪器的存放平台和住人平台以及超大型的海洋工作平台使用。水上漂浮设备包括有若干漂浮单元10和若干连接机构20，连接机构20位于相邻的两漂浮单元10之间，且包括第一柔性条21、第二柔性条22和连接组件23，第一柔性条21和第二柔性条22分别设置于相邻的两漂浮单元10朝向彼此的两侧壁上，且通过对应的连接组件23相连接，这样各个漂浮单元10中的任意两个漂浮单元10均通过对应的连接机构20相连接，从而使得各个漂浮单元10相互连接形成一个整体结构。
以下对本申请实施例提供的水上漂浮设备作进一步说明：本申请实施例提供的水上漂浮设备，工作时，相邻的两漂浮单元10均通过连接机构20实现连接，如此各个连接机构20即可将各个漂浮单元10连接在一起。而由于连接机构20是通过在相邻的两漂浮单元10上分别设备第一柔性条21和第二柔性条22，并通过连接组件23将第一柔性条21和第二柔性条22相连接，这样相邻两漂浮单元10之间便形成了柔性连接，进而本申请实施例提供的水上漂浮设备在大风浪环境中，相邻的两漂浮单元10可在风浪中在上下、左右以及前后等六个自由度上相对浮动，进而显著降低了存在风浪时，各个漂浮单元10之间的碰撞力，同时保证了水上漂浮设备的整体性，显著降低了水上漂浮设备对于风浪的动力响应，显著提升了水上漂浮设备的漂浮稳定性。
在本申请的另一些实施例中，第一柔性条21和第二柔性条22均为柔性充气条。具体地，通过将第一柔性条21和第二柔性条22设定为柔性充气条，这样通过控制第一柔性条21和第二柔性条22的充放气，即可有效调节第一柔性条21和第二柔性条22的刚度，一方面可实现根据不同海况实现对相邻两漂浮相对上下浮动的幅度的有效调控，另一方面也使得第一柔性条21和第二柔性条22内各处的气压均匀，进而使得第一柔性条21和第二柔性条22相接触的各个位置压力均等，如此可显著减小应力集中现象，保证第一柔性条21和第二柔性条22在长期摩擦接触过程中不容易发生破损。
当水上漂浮设备应用于海洋环境中时，为约束漂浮单元10彼此之间的相对运动，第连接机构20将承受非常巨大的载荷。而海洋环境变幻莫测，这就导致连接机构20的荷载工况极为复杂多变，漂浮单元10之间在相对运动时，连接机构20自身的刚度对连接机构20自身所承受载荷有显著的影响，这些复杂的荷载工况给连接机构20的设计工作带来了巨大困难。此外，连接机构20的设计同时也要兼顾安装简单及维护方便的功能需求以及漂浮单元10之间的防水密封要求。因此，为了缓冲在海洋环境中，连接机构20所承受的巨大荷载，又满足使用功能需求，通过将第一柔性条21和第二柔性条22设置为可充气模式，这样一方面能够通过充放气，实现对相邻两漂浮单元10之间的连接力的精准控制，另一方面又保证了两漂浮单元10之间的防水密封性能和连接机构20的结构简化，使得连接机构20的维修拆换变的容易，制造成本也能够实现有效控制。
在本申请的另一些实施例中，柔性充气条为充气橡胶条。具体地，通过将柔性充气条为充气橡胶条，那么由于橡胶材料耐磨损以及抗腐蚀的特点，这样便保证了第一柔性条21和第二柔性条22在长期摩擦接触过程中的质量稳定性，同时也保证了第一柔性条21和第二柔性条22在长期海水浸泡过程中的质量稳定性。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，在一个连接机构20内，第一柔性条21、第二柔性条22和连接组件23的数量均为两个，两第一柔性条21和两第二柔性条22均分别设置于对应的漂浮单元10的侧壁的上端边缘和下端边缘，且两第二柔性条22分别对应两第一柔性条21设置，连接组件23连接于对应的第一柔性条21和对应的第二柔性条22之间。具体地，通过使得两第一柔性条21和两第二柔性条22均分别设置于对应的漂浮单元10的侧壁的上端边缘和下端边缘，这样实现了两个相邻漂浮单元10上端和下端的同时连接，进而增强了相邻两漂浮单元10的连接稳定性。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，第一柔性条21和对应的第二柔性条22咬合连接。具体地，通过使得第一柔性条21和对应的第二柔性条22咬合连接，这样便实现了第一柔性条21和第二柔性条22的密封连接，使得水液不易通过第一柔性条21和第二柔性条22的连接处，那么当两第一柔性条21和两第二柔性条22均分别设置于对应的漂浮单元10的侧壁的上端边缘和下端边缘时，由于第一柔性条21和对应的第二柔性条22是密封连接的，这样便相当于在两漂浮单元10的连接处实现了上下密封处理，避免了海水等水液自两漂浮单元10的上端和下端渗漏到两漂浮单元10的连接处。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，第一柔性条21沿其长度方向开设有咬合缺口(图未示)，第二柔性条22朝向第一柔性条21的一侧凸伸形成有咬合凸条221，咬合凸条221嵌设于咬合缺口内。具体地，第一柔性条21和第二柔性条22在咬合连接时，通过咬合缺口和咬合凸条221的配合实现，使得第一柔性条21和第二柔性条22形成自锁式连接结构，起到密封作用。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，咬合缺口的横截面形状和对应的咬合凸条221的横截面形状均为矩形、梯形或半圆形。具体地，咬合缺口的横截面形状和对应的咬合凸条221的横截面形状可根据第一柔性条21和第二柔性条22的咬合紧密度需求而选择。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，连接组件23包括连接螺栓231和锁紧螺母232，连接螺栓231依序穿设于第一柔性条21和第二柔性条22，锁紧螺母232和连接螺栓231伸出第二柔性条22的一端相螺合。具体地，连接组件23在连接第一柔性条21和第二柔性条22时，连接螺栓231依序穿设于第一柔性条21和第二柔性条22，后锁紧螺母232再螺合于连接螺栓231伸出第二柔性条22的一端。而由于第一柔性条21和第二柔性条22可充放气设计，这也使得连接螺栓231相对于第一柔性条21和第二柔性条22的拆装变得容易，同时也实现了单个漂浮单元10相对于其他漂浮单元10的便利化拆装和换修。
可选地，连接螺栓231也可不穿设于第一柔性条21和第二柔性条22，而是可直接穿设于设置有第一柔性条21的漂浮单元10的侧壁和设置有第二柔性条22的漂浮单元10的侧壁，锁紧螺母232和连接螺栓231伸出第二柔性条22的一端相螺合。这样可进一步降低连接机构20的结构复杂度，并保证了第一柔性条21和第二柔性条22的结构完整度，进而在提升连接机构20的整体结构强度的同时，也降低了其制造难度和成本。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，连接组件23还包括第一弹簧233，连接螺栓231依序穿设于设置有第一柔性条21的漂浮单元10的侧壁和设置有第二柔性条22的漂浮单元10的侧壁，锁紧螺母232和连接螺栓231伸出设置有第二柔性条22的漂浮单元10的侧壁的一端相螺合，第一弹簧233套设于连接螺栓231上，且第一弹簧233的相对两端分别抵接于设置有第二柔性条22的漂浮单元10的侧壁和锁紧螺母232。
具体地，通过在漂浮单元10的侧壁和锁紧螺母232之间设置第一弹簧233，这样一方面在漂浮单元10的侧壁和锁紧螺母232之间提供了缓冲，进而进一步提升了第一柔性条21和第二柔性条22之间连接的柔性，另一方面也保证了连接螺栓231和锁紧螺母232螺合的紧密度。同时，通过调节锁紧螺母232的松紧，可以实现调节第一柔性条21和第二柔性条22之间的挤压松紧程度；当第一柔性条21和第二柔性条22是充气柔性条时，锁紧螺母232的松紧还可以调节第一柔性条21和第二柔性条22内部的气压。而当海浪推动相邻的漂浮单元10挤近或拉远时，第一弹簧233会相应张开或压缩，进而保证了第一柔性条21和第二柔性条22始终处于受压状态，进一步提升了第一柔性条21和第二柔性条22的连接稳固性。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，连接组件23还包括第二弹簧234，第二弹簧234套设于连接螺栓231上，且第二弹簧234的相对两端分别抵接于连接螺栓231的头部和设置有第一柔性条21的漂浮单元10的侧壁。
具体地，同理地，在连接螺栓231的头部和漂浮单元10的侧壁之间设置第二弹簧234，则可在连接螺栓231的头部和漂浮单元10的侧壁之间提供缓冲，从而进一步提升了第一柔性条21和第二柔性条22之间连接的柔性，同时也进一步保证了连接螺栓231和锁紧螺母232螺合的紧密度。而第二弹簧234所能够实现的有益效果和第一弹簧233相类似，此处不再赘述。
在本申请的另一些实施例中，连接螺栓231、连接螺母、第一弹簧233和第二弹簧234均为耐蚀材料件。具体地，通过将连接螺栓231、连接螺母、第一弹簧233和第二弹簧234均设定为耐蚀材料件，这样便显著提升了连接组件23的抗海水腐蚀能力。其中，耐蚀材料件可具体不锈钢件、镍铬合金件以及具有耐蚀功能的复合材料件等。
在本申请的另一些实施例中，如图5和图6所示，漂浮单元10内形成有容置空间11，漂浮单元10的侧壁位于对应的第一柔性条21和对应的第二柔性条22之间的位置设置有用于连通容置空间11和外界空间的出入门12。具体地，漂浮单元10可通过开设容置空间11和出入门12而实现对仪器设备和人员的容置，进而满足漂浮单元10的科考探测和应急救援等多功能属性。
在本申请的另一些实施例中，如图1所示，漂浮单元10沿其高度方向的投影面积的形状为正多边形。具体地，正多边形可根据实际情况而设计为等边三角形、正方形或正六边形。
在本申请的另一些实施例中，如图1所示，各漂浮单元10相互连接形成蜂窝状结构。具体地，通过将各漂浮单元10相互连接形成蜂窝状结构，这样便提升了水上漂浮设备的整体强度。当然，水上漂浮设备还可根据实际需求而设计为矩形结构、三角结构、梯形结构和类似于圆形的结构等多种结构。
进一步地，相邻两漂浮单元10位于蜂窝状结构的外周位置的侧壁通过防水密封件相连接，以实现蜂窝状结构的外周的防水密封。具体地，防水密封件可以是呈竖向设置于相邻两漂浮单元10位于蜂窝状结构的外周位置的侧壁上的第一柔性条21和第二柔性条22，第一柔性条21和第二柔性条22在此处的连接方式和上文中所述相同，此处不做赘述。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种水上漂浮设备，其特征在于：包括若干漂浮单元和若干连接机构，所述连接机构位于相邻的两所述漂浮单元之间，且包括第一柔性条、第二柔性条和连接组件，所述第一柔性条和所述第二柔性条分别设置于相邻的两所述漂浮单元朝向彼此的两侧壁上，且通过对应的所述连接组件相连接。
2.根据权利要求1所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述第一柔性条和所述第二柔性条均为柔性充气条。
3.根据权利要求2所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述柔性充气条为充气橡胶条。
4.根据权利要求1所述的水上漂浮设备，其特征在于：在一个所述连接机构内，所述第一柔性条、所述第二柔性条和所述连接组件的数量均为两个，两所述第一柔性条和两所述第二柔性条均分别设置于对应的所述漂浮单元的侧壁的上端边缘和下端边缘，且两所述第二柔性条分别对应两所述第一柔性条设置，所述连接组件连接于对应的所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条之间。
5.根据权利要求1所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条咬合连接。
6.根据权利要求5所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述第一柔性条沿其长度方向开设有咬合缺口，所述第二柔性条朝向所述第一柔性条的一侧凸伸形成有咬合凸条，所述咬合凸条嵌设于所述咬合缺口内。
7.根据权利要求6所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述咬合缺口的横截面形状和对应的所述咬合凸条的横截面形状均为矩形、梯形或半圆形。
8.根据权利要求1～7任一项所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述连接组件包括连接螺栓和锁紧螺母，所述连接螺栓依序穿设于所述第一柔性条和所述第二柔性条，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出所述第二柔性条的一端相螺合；
或者，所述连接螺栓依序穿设于设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁和设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出所述第二柔性条的一端相螺合。
9.根据权利要求8所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述连接组件还包括第一弹簧，所述连接螺栓依序穿设于设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁和设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁，所述锁紧螺母和所述连接螺栓伸出设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁的一端相螺合，所述第一弹簧套设于所述连接螺栓上，且所述第一弹簧的相对两端分别抵接于设置有所述第二柔性条的所述漂浮单元的侧壁和所述锁紧螺母。
10.根据权利要求9所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述连接组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述连接螺栓上，且所述第二弹簧的相对两端分别抵接于所述连接螺栓的头部和设置有所述第一柔性条的所述漂浮单元的侧壁。
11.根据权利要求10所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述连接螺栓、所述连接螺母、所述第一弹簧和所述第二弹簧均为耐蚀材料件。
12.根据权利要求1～7任一项所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述漂浮单元内形成有容置空间，所述漂浮单元的侧壁位于对应的所述第一柔性条和对应的所述第二柔性条之间的位置设置有用于连通所述容置空间和外界空间的出入门。
13.根据权利要求1～7任一项所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述漂浮单元沿其高度方向的投影面积的形状为正多边形。
14.根据权利要求13所述的水上漂浮设备，其特征在于：所述正多边形为等边三角形、正方形或正六边形。
15.根据权利要求1～7任一项所述的水上漂浮设备，其特征在于：各所述漂浮单元相互连接形成蜂窝状结构。
16.根据权利要求15所述的水上漂浮设备，其特征在于：相邻两所述漂浮单元位于所述蜂窝状结构的外周位置的侧壁通过防水密封件相连接，以实现所述蜂窝状结构的外周的防水密封。
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