CN113895565A - 一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，涉及浮式基础连接钢索技术领域，包括：主钢索，其一端与浮式基础相连，另一端与锚固座相连；韧性消能组件，其嵌入于所述主钢索中，且将所述主钢索进行分隔并连接；所述主钢索上设置有至少一个韧性消能组件；所述韧性消能组件至少包括能够相对移动的移动仓和下连接座，所述移动仓中设置有齿轮消能组件，当所述移动仓相对于所述下连接座进行移动时，其能够为所述齿轮消能组件提供驱动力，所述齿轮消能组件能够以扰动的方式进行耗能。

Description

一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构

技术领域

本发明涉及浮式基础连接钢索技术领域，具体涉及一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构。

背景技术

海上浮式结构容易在风暴潮作用或者地震诱发的海啸作用下产生较大的张拉力和倾斜，因此需要钢索进行限制，现有的钢索结构几乎都是刚性连接结构，其无法对拉力进行韧性耗能，导致容易产生断裂，严重时，会导致海上浮式结构倾覆。

因此，有必要提供一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，包括：

主钢索，其一端与浮式基础相连，另一端与锚固座相连；

韧性消能组件，其嵌入于所述主钢索中，且将所述主钢索进行分隔并连接；

所述主钢索上设置有至少一个韧性消能组件；

所述韧性消能组件至少包括能够相对移动的移动仓和下连接座，所述移动仓中设置有齿轮消能组件，当所述移动仓相对于所述下连接座进行移动时，其能够为所述齿轮消能组件提供驱动力，所述齿轮消能组件能够以扰动的方式进行耗能。

进一步，作为优选，所述韧性消能组件还包括：

上连接座，用于与被分隔的主钢索的一端相连；

分钢索，其一端与所述上连接座相连，另一端连接至所述移动仓上，以便通过所述上连接座的移动带动所述移动仓进行移动；以及

复位消能组件，其设置于所述移动仓与所述下连接座之间，用于辅助耗能。

进一步，作为优选，所述下连接座的侧面还设置有收卷器，所述收卷器的收卷端连接有卷绳，所述卷绳的另一端连接至所述移动仓上。

进一步，作为优选，所述复位消能组件包括：

多个消能缸，所述消能缸固定嵌入于外缸体中，所述外缸体固定于所述下连接座上；

消能塞，其滑动设置于所述消能缸中；

连接杆，其一端与所述消能塞相连，另一端滑动穿过所述消能缸连接至驱动杆上，所述驱动杆的另一端滑动穿过所述外缸体连接至移动仓上；以及

复位弹簧，其套设于所述连接杆的外部，且所述复位弹簧的一端与所述连接杆相连，另一端连接至外缸体上。

进一步，作为优选，所述消能缸中充入有剪切增稠剂，所述消能塞上开设有贯通孔。

进一步，作为优选，所述外缸体与所述移动仓之间连接有套设在所述复位弹簧外部的伸缩囊。

进一步，作为优选，所述齿轮消能组件包括两个对称转动设置于所述移动仓中的第一齿轮，所述第一齿轮的一侧与固定齿条相啮合，另一侧与第二齿轮相啮合，所述第二齿轮转动设置于所述移动仓中，所述固定齿轮贯穿所述移动仓且连接至所述下连接座上，两个所述固定齿轮的顶部共同连接有稳固板，所述第二齿轮能够驱动扰动机构对水体进行扰动动作，从而增加耗能。

进一步，作为优选，所述扰动机构为排水泵，所述排水泵为齿轮泵结构，所述齿轮泵结构包括泵体和齿轮，所述泵体设置于所述移动仓的一侧，所述泵体中转动设置有齿轮，两个齿轮分别对应由两个第二齿轮进行驱动，从而使得当所述移动仓向上移动时，所述排水泵能够向上进行排水。

进一步，作为优选，所述扰动机构为两个扰动扇叶，两个所述扰动扇叶分别对应转动设置于所述移动仓的外部两侧，且分别对应由两个第二齿轮进行驱动。

进一步，作为优选，所述第一齿轮与第二齿轮的参数被配置为通过所述第一齿轮的转动能够驱动所述第二齿轮进行加速转动动作。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过将海床与浮式结构基础进行钢索韧性连接，能够在发生巨大风暴潮和海啸的巨大的外力作用下进行消能耗能，使得结构更加安全，其中，可以利用复位消能组件进行复位和辅助耗能，还能够利用齿轮消能组件进行耗能，二者相互配合能够达到较佳的耗能效果，其中，当移动仓在浮式基础的驱动下向上移动时，其通过固定齿条与第一齿轮的配合能够实现自主耗能，并且通过第二齿轮以及齿轮泵的排水动作能够实现耗能的放大，再者齿轮泵的排水动作为由下向上，从而能够在提供水体扰动耗能的同时，提供一个反向的耗能冲击力，进一步增加耗能效果；或者通过第二齿轮以及扰动扇叶能够实现耗能的放大。

附图说明

图1为一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构的整体结构示意图；

图2为一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构中韧性消能组件的结构示意图；

图3为一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构中韧性消能组件的结构示意图一；

图4为一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构中韧性消能组件的结构示意图二；

图中：1、浮式基础；2、主钢索；3、韧性消能组件；4、锚固座；31、上连接座；32、分钢索；33、移动仓；34、收卷器；35、下连接座；36、固定齿条；37、齿轮消能组件；38、复位消能组件；39、稳固板；310、排水泵；311、扰动扇叶；371、第一齿轮；372、第二齿轮；381、消能缸；382、消能塞；383、连接杆；384、驱动杆；385、外缸体；386、复位弹簧；387、伸缩囊。

具体实施方式

实施例1：请参阅图1～3，本发明提供了一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，包括：

主钢索2，其一端与浮式基础1相连，另一端与锚固座4相连；

韧性消能组件3，其嵌入于所述主钢索2中，且将所述主钢索2进行分隔并连接；

所述主钢索2上设置有至少一个韧性消能组件3；

所述韧性消能组件3至少包括能够相对移动的移动仓33和下连接座35，所述移动仓中设置有齿轮消能组件37，当所述移动仓33相对于所述下连接座35进行移动时，其能够为所述齿轮消能组件37提供驱动力，所述齿轮消能组件37能够以扰动的方式进行耗能，进而以较为柔和的方式进行耗能，减少因刚性连接导致的断裂情况发生。

另外，所述韧性消能组件3还包括：

上连接座31，用于与被分隔的主钢索2的一端相连；

分钢索32，其一端与所述上连接座31相连，另一端连接至所述移动仓33上，以便通过所述上连接座31的移动带动所述移动仓33进行移动；以及

复位消能组件38，其设置于所述移动仓33与所述下连接座35之间，用于辅助耗能，也就是说，本实施例中，可以利用复位消能组件38进行复位和辅助耗能，还能够利用齿轮消能组件进行耗能，二者相互配合能够达到较佳的耗能效果。

为了辅助复位，所述下连接座35的侧面还设置有收卷器34，所述收卷器34的收卷端连接有卷绳，所述卷绳的另一端连接至所述移动仓33上。

本实施例中，如图3，所述复位消能组件38包括：

多个消能缸381，所述消能缸381固定嵌入于外缸体385中，所述外缸体385固定于所述下连接座35上；

消能塞382，其滑动设置于所述消能缸381中；

连接杆383，其一端与所述消能塞382相连，另一端滑动穿过所述消能缸381连接至驱动杆384上，所述驱动杆384的另一端滑动穿过所述外缸体385连接至移动仓33上；以及

复位弹簧386，其套设于所述连接杆383的外部，且所述复位弹簧386的一端与所述连接杆383相连，另一端连接至外缸体上，也就是说，本实施例中，将耗能动作分摊至多个消耗缸中进行同步耗能，提高了整体耗能的稳定性。

作为较佳的实施例，所述消能缸381中充入有剪切增稠剂，所述消能塞382上开设有贯通孔。

作为较佳的实施例，所述外缸体385与所述移动仓33之间连接有套设在所述复位弹簧外部的伸缩囊387。

本实施例中，所述齿轮消能组件37包括两个对称转动设置于所述移动仓33中的第一齿轮371，所述第一齿轮371的一侧与固定齿条36相啮合，另一侧与第二齿轮372相啮合，所述第二齿轮372转动设置于所述移动仓中，所述固定齿轮36贯穿所述移动仓33且连接至所述下连接座35上，两个所述固定齿轮的顶部共同连接有稳固板39，所述第二齿轮372能够驱动扰动机构对水体进行扰动动作，从而增加耗能。

进一步的，如图3，所述扰动机构为排水泵310，所述排水泵为齿轮泵结构，所述齿轮泵结构包括泵体和齿轮，所述泵体设置于所述移动仓33的一侧，所述泵体中转动设置有齿轮，两个齿轮分别对应由两个第二齿轮372进行驱动，从而使得当所述移动仓33向上移动时，所述排水泵能够向上进行排水，齿轮泵为现有结构在此不再赘述，当移动仓33在浮式基础的驱动下向上移动时，其通过固定齿条与第一齿轮的配合能够实现自主耗能，并且通过第二齿轮以及齿轮泵的排水动作能够实现耗能的放大，再者齿轮泵的排水动作为由下向上，从而能够在提供水体扰动耗能的同时，提供一个反向的耗能冲击力，进一步增加耗能效果。

另外，所述第一齿轮与第二齿轮的参数被配置为通过所述第一齿轮的转动能够驱动所述第二齿轮进行加速转动动作，也就是说第一齿轮与第二齿轮的规格设置能够构成一定的传动比，从而使得所述第二齿轮做加速运动。

实施例2：请参阅图4，其与实施例1不同的地方在于：所述扰动机构为两个扰动扇叶311，两个所述扰动扇叶分别对应转动设置于所述移动仓33的外部两侧，且分别对应由两个第二齿轮进行驱动，因此当移动仓33在浮式基础的驱动下向上移动时，其通过固定齿条与第一齿轮的配合能够实现自主耗能，并且通过第二齿轮以及扰动扇叶能够实现耗能的放大。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：包括：

主钢索(2)，其一端与浮式基础(1)相连，另一端与锚固座(4)相连；

韧性消能组件(3)，其嵌入于所述主钢索(2)中，且将所述主钢索(2)进行分隔并连接；

所述主钢索(2)上设置有至少一个韧性消能组件(3)；

所述韧性消能组件(3)至少包括能够相对移动的移动仓(33)和下连接座(35)，所述移动仓中设置有齿轮消能组件(37)，当所述移动仓(33)相对于所述下连接座(35)进行移动时，其能够为所述齿轮消能组件(37)提供驱动力，所述齿轮消能组件(37)能够以扰动的方式进行耗能。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述韧性消能组件(3)还包括：

上连接座(31)，用于与被分隔的主钢索(2)的一端相连；

分钢索(32)，其一端与所述上连接座(31)相连，另一端连接至所述移动仓(33)上，以便通过所述上连接座(31)的移动带动所述移动仓(33)进行移动；以及

复位消能组件(38)，其设置于所述移动仓(33)与所述下连接座(35)之间，用于辅助耗能。

3.根据权利要求2所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述下连接座(35)的侧面还设置有收卷器(34)，所述收卷器(34)的收卷端连接有卷绳，所述卷绳的另一端连接至所述移动仓(33)上。

4.根据权利要求2所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述复位消能组件(38)包括：

多个消能缸(381)，所述消能缸(381)固定嵌入于外缸体(385)中，所述外缸体(385)固定于所述下连接座(35)上；

消能塞(382)，其滑动设置于所述消能缸(381)中；

连接杆(383)，其一端与所述消能塞(382)相连，另一端滑动穿过所述消能缸(381)连接至驱动杆(384)上，所述驱动杆(384)的另一端滑动穿过所述外缸体(385)连接至移动仓(33)上；以及

复位弹簧(386)，其套设于所述连接杆(383)的外部，且所述复位弹簧(386)的一端与所述连接杆(383)相连，另一端连接至外缸体上。

5.根据权利要求4所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述消能缸(381)中充入有剪切增稠剂，所述消能塞(382)上开设有贯通孔。

6.根据权利要求4所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述外缸体(385)与所述移动仓(33)之间连接有套设在所述复位弹簧外部的伸缩囊(387)。

7.根据权利要求1所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述齿轮消能组件(37)包括两个对称转动设置于所述移动仓(33)中的第一齿轮(371)，所述第一齿轮(371)的一侧与固定齿条(36)相啮合，另一侧与第二齿轮(372)相啮合，所述第二齿轮(372)转动设置于所述移动仓中，所述固定齿轮(36)贯穿所述移动仓(33)且连接至所述下连接座(35)上，两个所述固定齿轮的顶部共同连接有稳固板(39)，所述第二齿轮(372)能够驱动扰动机构对水体进行扰动动作，从而增加耗能。

8.根据权利要求7所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述扰动机构为排水泵(310)，所述排水泵为齿轮泵结构，所述齿轮泵结构包括泵体和齿轮，所述泵体设置于所述移动仓(33)的一侧，所述泵体中转动设置有齿轮，两个齿轮分别对应由两个第二齿轮(372)进行驱动，从而使得当所述移动仓(33)向上移动时，所述排水泵能够向上进行排水。

9.根据权利要求7所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述扰动机构为两个扰动扇叶(311)，两个所述扰动扇叶分别对应转动设置于所述移动仓(33)的外部两侧，且分别对应由两个第二齿轮进行驱动。

10.根据权利要求8或9所述的一种用于海上浮式基础与海床连接的韧性消能钢索结构，其特征在于：所述第一齿轮与第二齿轮的参数被配置为通过所述第一齿轮的转动能够驱动所述第二齿轮进行加速转动动作。

Images