CN113859461A - 一种海上大型可折展漂浮体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海上漂浮平台领域，更具体的说是一种海上大型可折展漂浮体，由多个浮体块通过旋转机构顺次串联连接构成，所述浮体块能够通过旋转机构旋转一定角度实现漂浮体折叠和展开两种状态的切换，可以有效扩展漂浮平台面积，同时兼顾快速拖航的海上大型漂浮平台。处于折叠状态时，结构紧凑，方便快速运输，处于展开状态时，整体尺寸成倍放大，有效扩大了平台面积。本发明可搭载海上新能源转换装备如风力发电机、光伏发电设备、波浪能转换器，同时也可以用于海上网箱养殖、海上制氢等场景。

Description

一种海上大型可折展漂浮体
技术领域
本发明涉及海上漂浮平台领域，更具体的说是一种海上大型可折展漂浮体。
背景技术
海上大型漂浮平台由于其尺寸巨大、制造难度大、成本高、周期长等特点，发展收到了极大的限制。常见的大型漂浮平台形式有箱式、半潜式和网架式，箱式漂浮平台结构简单，受波浪影响较大，通过铰接多个箱式浮体可形成一个大型的柔性漂浮平台；半潜式漂浮平台受波浪影响较小，整体结构是刚性设计，大尺寸建造成本很高；网架式漂浮平台是一种可大规模、快速部署的结构，弱化了波浪的影响，具有很高的性价比。
上述大型漂浮平台的建造方法有两个问题没有得到解决，第一：如何有效地扩展漂浮平台的面积，网架式漂浮平台虽然可以大规模部署，但是部署密度太大；第二：大型漂浮平台一般位于离海岸较远的海域，漂浮平台自身没有动力，整体建造后需要整体拖航至指定地点，拖航速度很慢，不能达到快速部署的目的。
公开号CN107140144A的专利提供了一种海上超大型漂浮平台，一体式的五边形封闭结构设计极大地扩展了漂浮平台的面积，但是其强调了结构的整体性，忽略了整体拖航的速度，同时也忽略了建造周期。公开号CN105984566A的专利提供了一种可快速航行的海上平台，半潜式的设计可以很好的解决快速航行的问题，但是平台面积无法扩大。
综上所述，海上超大型漂浮平台需要一种可快速拖航的结构设计，同时在工作海域可有效扩展平台面积。
发明内容
本发明的目的是提供一种海上大型可折展漂浮体，具有折叠和展开两种状态，处于折叠状态时，结构紧凑，方便快速运输，处于展开状态时，整体尺寸成倍放大，有效扩大了平台面积。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种海上大型可折展漂浮体，由多个浮体块通过旋转机构顺次串联连接构成，所述浮体块能够通过旋转机构旋转一定角度实现漂浮体折叠和展开两种状态的切换；
所述浮体块为整体封闭式结构，浮体块的外轮廓呈直棱柱，直棱柱的上下两面为等腰梯形，等腰梯形的两条腰边的夹角为120°、90°、72°、60°或45°，浮体块上下梯形底面的两条腰边所在的侧面为侧对接面，侧对接面上设置有侧对接架，浮体块上下梯形底面的两条底边所在的侧面为正对接面，正对接面上设置有正对接架；
如图1所示，其处于折叠状态时，正对接架之间互相连接，采用绳索连接等临时连接方式，任意两个相邻的浮体块关于接合面对称；
如图2所示，其处于展开状态时，侧对接架之间互相连接，采用螺栓连接，任意两个相邻的浮体块关于接合面对称；
进一步的，如图3至4所示，三个浮体块封闭后可形成正三角形状的漂浮平台，如图1至2所示，四个浮体块封闭后可形成正四边形状的漂浮平台，如图5至6所示，五个浮体块封闭后可形成正五边形状的漂浮平台，如图7至8所示，六个浮体块封闭后可形成正六边形状的漂浮平台，如图9至10所示，八个浮体块封闭后可形成正八边形状的漂浮平台；
进一步的，如图11所示，四个浮体块从折叠状态逐渐展开，形成一个具有内部封闭空区的漂浮结构。
进一步的，如图12和13所示，八个浮体块从折叠状态逐渐展开，形成两个具有内部封闭空区的漂浮结构；
所述旋转机构为转动副，旋转机构可以是现有技术中应用的铰链，旋转机构包括多个旋转支撑和旋转轴，旋转支撑包括轴套和固定连接在轴套上的页板，多个页板分别固定连接在对应的两个浮体块上，旋转轴转动连接在多个轴套上；
所述浮体块整体网架式，所述浮体块由若干漂浮单元相互拼接固定而成，每个漂浮单元均为空心结构；
所述浮体块整体网架式，所述浮体块外轮廓面为平面桁架结构，浮体块内部设有四个圆柱型浮子。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的海上大型可折展漂浮体折叠状态结构示意图；
图2是本发明的海上大型可折展漂浮体展开状态结构示意图；
图3是本发明的海上大型可折展漂浮体三个浮体块折叠参考结构示意图；
图4是本发明的海上大型可折展漂浮体三个浮体块展开参考结构示意图；
图5是本发明的海上大型可折展漂浮体五个浮体块折叠参考结构示意图；
图6是本发明的海上大型可折展漂浮体五个浮体块展开参考结构示意图；
图7是本发明的海上大型可折展漂浮体六个浮体块折叠参考结构示意图；
图8是本发明的海上大型可折展漂浮体六个浮体块展开参考结构示意图；
图9是本发明的海上大型可折展漂浮体八个浮体块折叠参考结构示意图；
图10是本发明的海上大型可折展漂浮体八个浮体块展开参考结构示意图；
图11是本发明的海上大型可折展漂浮体四个浮体块折叠到展开过程结构示意图；
图12是本发明的海上大型可折展漂浮体八个浮体块折叠到展开过程结构示意图一；
图13是本发明的海上大型可折展漂浮体八个浮体块折叠到展开过程结构示意图二；
图14是本发明的实施例一折叠状态结构示意图一；
图15是本发明的实施例一折叠状态结构示意图二；
图16是本发明的实施例一展开状态结构示意图一；
图17是本发明的实施例一展开状态结构示意图二；
图18是本发明的实施例二折叠状态结构示意图一；
图19是本发明的实施例二折叠状态结构示意图二；
图20是本发明的实施例二展开状态结构示意图一；
图21是本发明的实施例二展开状态结构示意图二；
图22是本发明的实施例三折叠状态结构示意图；
图23是本发明的实施例三展开状态结构示意图。
图中：
浮体块10；侧对接面11；侧对接架111；正对接面12；正对接架121；浮单元13；
旋转机构20；
圆柱型浮子30；
旋转轴40；
旋转支撑50；轴套51；页板52。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
下面结合图1至17说明本实施方式，一种海上大型可折展漂浮体，包括四个浮体块10和三个旋转机构20，四个浮体块10通过三个旋转机构20顺次串联连接；浮体块10为整体封闭式结构，外轮廓呈直棱柱；
所述浮体块10上下两底面呈等腰梯形，等腰梯形的两条腰边的夹角为90度；浮体块10上下梯形底面的两条腰边所在的侧面为侧对接面11，侧对接面11上设置有侧对接架111，浮体块10上下梯形底面的两条底边所在的侧面为正对接面12，正对接面12上设置有正对接架121；
所述旋转机构20为转动副，旋转机构20也可以是现有技术中的铰链，旋转机构20包括多个旋转支撑50和旋转轴40，旋转支撑50包括轴套51和固定连接在轴套51上的页板52，多个页板52分别固定连接在对应的两个浮体块10上，旋转轴40转动连接在多个轴套51上，使得相邻的两个浮体块10可以围绕旋转机构20进行转动，浮体块10可以通过旋转机构20旋转一定角度实现漂浮体的折叠和展开两种状态的切换；
如图14和15所示，在岸边，漂浮体处于折叠状态时，正对接架121之间互相连接，采用绳索临时固定，此时任意两个相邻的浮体块10关于接合面对称；由于漂浮体结构紧凑，阻力变小，且处于非工作状态，可以进行高速拖航，缩短拖航时间。
如图16和17所示，拖船将折叠状态的漂浮体快速拖至指定海域后，将浮体块10按照图11所示的顺序，依次转动旋转机构20，当浮体块10转到极限位置后，侧对接架111之间互相连接，采用螺栓连接进行固定，此时四个浮体块10围成正四边形结构，漂浮体处于展开状态，任意两个相邻的浮体块10关于接合面对称；
如图1至10所示，本发明中浮体块10的数量可以根据不同的使用需求进行改变，对应的旋转机构20的数量和连接位置也发生改变，进而根据不同的使用需求调整装置的大小和形状，满足不同的使用需求；
实施例二
下面结合图18至21说明本实施方式，将浮体块10从整体封闭式改为整体网架式，网架式漂浮块10由若干漂浮单元13拼接而成，每个漂浮单元13均为空心结构，可提供浮力。
所述旋转机构20为转动副，旋转机构20也可以是现有技术中的铰链，旋转机构20包括多个旋转支撑50和旋转轴40，旋转支撑50包括轴套51和固定连接在轴套51上的页板52，多个页板52分别固定连接在对应的两个浮体块10上，旋转轴40转动连接在多个轴套51上，使得相邻的两个浮体块10可以围绕旋转机构20进行转动，浮体块10可以通过旋转机构20旋转一定角度实现漂浮体的折叠和展开两种状态的切换；
侧对接架111由若干条槽钢焊接成网状架构，位于侧对接面11上的漂浮单元13均与侧对接架111连接，大大增强了连接刚度。
如图18和19所示，漂浮体处于折叠状态，如图20和21所示，漂浮体处于展开状态。
实施例三
下面结合图22至23说明本实施方式，将浮体块10从整体封闭式改为整体网架式，浮体块10外轮廓面为平面桁架结构，轮廓内部设有四个圆柱型浮子30以提供浮力和压载，如图22所示，漂浮体处于折叠状态，如图23所示，漂浮体处于展开状态。

Claims (10)

1.一种海上大型可折展漂浮体，由多个浮体块(10)通过旋转机构(20)顺次串联连接构成，其特征在于：所述浮体块(10)能够通过旋转机构(20)旋转一定角度实现漂浮体折叠和展开两种状态的切换。
2.根据权利要求1所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)为整体封闭式结构，浮体块(10)的外轮廓呈直棱柱。
3.根据权利要求2所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述直棱柱的上下面两为等腰梯形，等腰梯形的两条腰边的夹角为120°、90°、72°、60°或45°。
4.根据权利要求2所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)上下梯形底面的两条腰边所在的侧面为侧对接面(11)，侧对接面(11)上设置有侧对接架(111)。
5.根据权利要求2所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)上下梯形底面的两条底边所在的侧面为正对接面(12)，正对接面(12)上设置有正对接架(121)。
6.根据权利要求1所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述旋转机构(20)为转动副。
7.根据权利要求6所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述旋转机构(20)包括多个旋转支撑(50)和旋转轴(40)，旋转支撑(50)包括轴套(51)和固定连接在轴套(51)上的页板(52)，多个页板(52)分别固定连接在对应的两个浮体块(10)上，旋转轴(40)转动连接在多个轴套(51)上。
8.根据权利要求1所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)整体网架式。
9.根据权利要求8所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)由若干漂浮单元(13)相互拼接固定而成，每个漂浮单元(13)均为空心结构。
10.根据权利要求8所述的一种海上大型可折展漂浮体，其特征在于：所述浮体块(10)外轮廓面为平面桁架结构，浮体块(10)内部设有四个圆柱型浮子(30)。
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