CN113981934A - 海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，底座，固定于海洋平台上，所述底座的顶部一体设置有支架；包括：第一固定套，设置于第一安装套的顶部，所述第一固定套的上方安装有第二固定套，所述第一固定套和第二固定套内均贯穿开设有活动槽；弹性片，焊接于第一安装套和第二安装套的内壁上，所述弹性片的一端固定有安装球，所述第一安装套和第二安装套的内壁上固定有第一磁片；齿套，嵌入式活动安装于第一固定套底部的内部，所述齿套内嵌套有螺杆；钢丝绳，固定于第一固定套的底部。该海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，对不同规格的细长结构进行固定支撑，同时通过多级缓振，有效对涡激振动进行缓解。

Description

海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构

技术领域

本发明涉及海洋平台细长结构技术领域，具体为海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构。

背景技术

海洋平台大都是基于石油的开采在海洋上搭建操作平台，在海洋平台的使用中，涉及到很多细长结构的安装，包括管道和线缆，由于海洋中波浪容易导致海洋平台出现起伏的情况，细长结构的使用容易出现涡激振动，极大的影响了细长结构的使用寿命，进而需要通过缓解结构来对海洋平台上的细长结构进行稳定安装，然而现有的涡激振动缓解结构在使用时存在以下问题：

由于海洋平台上的细长结构种类较多，其规格也大有不同，现有的涡激振动缓解结构，不方便对不同规格的细长结构进行固定，影响整体的安装，实用性较低，同时大都涡激振动缓解结构的使用，都是利用刚性结构进行稳定缓解，例如公开号(CN205077474U)中涉及到的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，包括：设置在海洋平台细长弦杆之间的涡激振动杆件...第三短斜撑相对于涡激振动杆件的端部分别安装有一能量吸收单元，其通过短斜撑和涡激振动杆件配合进行缓解，不方便进多级缓振，导致刚性缓解依然存在容易断裂的情况，效果不佳。

针对上述问题，急需在原有涡激振动缓解结构的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，以解决上述背景技术提出现有的涡激振动缓解结构，不方便对不同规格的细长结构进行固定，同时不方便进多级缓振的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构；

底座，固定于海洋平台上，所述底座的顶部一体设置有支架，且支架的顶部焊接有第一安装套，并且第一安装套的顶部通过螺栓连接有第二安装套；

包括：

第一固定套，设置于第一安装套的顶部，所述第一固定套的上方安装有第二固定套，且第二固定套设置于第二安装套的底部，所述第一固定套和第二固定套内均贯穿开设有活动槽，且活动槽内放置有齿环，所述第一固定套和第二固定套的内壁上均嵌入式轴连接有齿轮，且齿轮的一侧焊接有夹杆，并且夹杆的顶部轴连接有夹板，而且夹板与夹杆之间连接有第一弹簧；

弹性片，焊接于第一安装套和第二安装套的内壁上，所述弹性片的一端固定有安装球，且安装球位于安装槽内，并且安装槽开设于第一固定套和第二固定套的外侧，所述第一安装套和第二安装套的内壁上固定有第一磁片，所述第一固定套和第二固定套的外侧固定有第二磁片；

齿套，嵌入式活动安装于第一固定套底部的内部，所述齿套内嵌套有螺杆，且螺杆与第一固定套之间贯穿螺纹连接，所述螺杆的外侧固定有定位杆，且定位杆位于定位槽内，并且定位槽开设于齿套的内壁上；

钢丝绳，固定于第一固定套的底部，所述钢丝绳的一端贯穿第一安装套位于摆动槽内连接有阻尼吊球，且摆动槽开设于支架的底部，所述摆动槽的内壁上预留有伸缩槽，且伸缩槽内通过第二弹簧连接有伸缩杆，并且伸缩杆的一端贯穿伸缩槽固定有承接板，而且承接板位于阻尼吊球的两侧。

优选的，所述齿环分别与齿轮和齿套相啮合，且齿环在活动槽内与第一固定套和第二固定套同轴转动，齿套的转动带动齿环转动，通过齿环带动齿轮转动。

优选的，所述夹杆在第一固定套和第二固定套内倾斜设置，且夹杆在第一固定套和第二固定套内等角度分布，齿轮带动夹杆转动，靠近内部的细长结构。

优选的，所述夹板通过第一弹簧在夹杆上弹性转动，且夹板呈弧形结构设计，夹板与细长结构，受力转动，配合第一弹簧对细长结构进行夹紧。

优选的，所述弹性片呈弧形结构等角度分布，且弹性片上的安装球在安装槽内嵌入式转动，弹性片受力弯曲，并配合安装球在安装槽内转动，进行缓冲。

优选的，所述第一磁片和第二磁片均倾斜设置，且第一磁片和第二磁片的磁性相斥，并且第一磁片和第二磁片之间相互平行，第一磁片和第二磁片相斥，提供一定的支撑力，同时具备缓冲效果。

优选的，所述定位杆在定位槽内贴合滑动，且定位杆在螺杆上等角度分布，并且螺杆的中部平整设置，定位杆在定位槽内滑动，使得转动螺杆时，其本身活动且带动齿套转动。

优选的，所述伸缩杆的顶部连接有限位杆，且限位杆贯穿安装于限位槽内，并且限位槽开设于支架的外侧，限位杆在限位槽内活动可以带动伸缩杆活动。

优选的，所述限位杆呈“匚”字形结构设计，且限位杆的外端在整体上转动安装，限位杆的端部转动，可以对伸缩杆的位置进行限制。

优选的，所述伸缩杆通过第二弹簧在伸缩槽内弹性滑动，且伸缩杆一端的承接板竖直分布，伸缩杆的弹性滑动，配合承接板，可以对阻尼吊球进行夹紧和缓冲。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构；

1.通过设置在第一固定套底部的螺杆，其中部平整结构，使得在转动螺杆时，其可以在第一固定套内移动并自锁，由螺杆上的定位杆配合定位槽的锁定，在转动螺杆时可以带动齿套转动并对其进行定位，齿套在齿环的传导下带动多个齿轮转动，齿轮带动夹杆活动，使得夹板与第一固定套和第二固定套内内的细长结构，配合其弹性转动，对细长结构进行夹紧固定；

2.通过设置在第一安装套和第一固定套之间、第二安装套和第二固定套之间呈弧形结构的弹性片，两个弹性片配合安装球在安装槽内的设置，使得第一固定套和第二固定套与第一安装套和第二安装套稳定连接，同时弧形结构的弹性片配合安装球在安装槽内的转动，可以实现缓冲保护；

3.通过设置在第一安装套和第二安装套内壁上的第一磁片，以及第一固定套和第二固定套外侧的第二磁片，平行且磁性相斥的第一磁片和第二磁片，通过排斥力辅助第一固定套和第二固定套实现稳定放置，同时当第一安装套和第二安装套受力活动时，可以通过第一磁片和第二磁片进行再次的缓冲；

4.通过设置在第一固定套底部的钢丝绳配合阻尼吊球的使用，使得第一固定套在晃动时，阻尼吊球跟随在摆动槽内活动，对其进行阻尼操作，进一步减少第一固定套和第二固定套的晃动，配合弹性片、第一磁片和第二磁片的使用，极大的缓解了涡激振动；

5.通过设置在摆动槽内壁上的伸缩杆，其通过第二弹簧实现弹性滑动，使得阻尼吊球在晃动中与承接板接触，承接板受力带动伸缩杆活动，对阻尼吊球进行缓冲保护，避免损坏；

6.通过设置在伸缩杆上的限位杆，其端部可转动并在限位槽内滑动，使得在将限位杆端部向上转动时，伸缩杆在第二弹簧的作用下弹出并通过承接板将阻尼吊球夹紧，避免其在运输过程中晃动，当将限位杆端部向下转动时，可以对伸缩杆的位置进行限制，使其配合承接板对阻尼吊球进行缓冲保护。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明第一固定套俯视结构示意图；

图3为本发明夹杆和夹板立体结构示意图；

图4为本发明第二固定套俯视结构示意图；

图5为本发明图1中A处放大结构示意图；

图6为本发明螺杆和齿套侧剖结构示意图；

图7为本发明图1中B处放大结构示意图。

图中：1、底座；2、支架；3、第一安装套；4、螺栓；5、第二安装套；6、第一固定套；7、第二固定套；8、活动槽；9、齿环；10、齿轮；11、夹杆；12、夹板；13、第一弹簧；14、弹性片；15、安装球；16、安装槽；17、第一磁片；18、第二磁片；19、齿套；20、螺杆；21、定位杆；22、定位槽；23、钢丝绳；24、阻尼吊球；25、摆动槽；26、伸缩槽；27、第二弹簧；28、伸缩杆；281、限位杆；282、限位槽；29、承接板。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，底座1、支架2、第一安装套3、螺栓4、第二安装套5、第一固定套6、第二固定套7、活动槽8、齿环9、齿轮10、夹杆11、夹板12、第一弹簧13、弹性片14、安装球15、安装槽16、第一磁片17、第二磁片18、齿套19、螺杆20、定位杆21、定位槽22、钢丝绳23、阻尼吊球24、摆动槽25、伸缩槽26、第二弹簧27、伸缩杆28、限位杆281、限位槽282和承接板29；

底座1，固定于海洋平台上，底座1的顶部一体设置有支架2，且支架2的顶部焊接有第一安装套3，并且第一安装套3的顶部通过螺栓4连接有第二安装套5；

包括：

第一固定套6，设置于第一安装套3的顶部，第一固定套6的上方安装有第二固定套7，且第二固定套7设置于第二安装套5的底部，第一固定套6和第二固定套7内均贯穿开设有活动槽8，且活动槽8内放置有齿环9，第一固定套6和第二固定套7的内壁上均嵌入式轴连接有齿轮10，且齿轮10的一侧焊接有夹杆11，并且夹杆11的顶部轴连接有夹板12，而且夹板12与夹杆11之间连接有第一弹簧13；

弹性片14，焊接于第一安装套3和第二安装套5的内壁上，弹性片14的一端固定有安装球15，且安装球15位于安装槽16内，并且安装槽16开设于第一固定套6和第二固定套7的外侧，第一安装套3和第二安装套5的内壁上固定有第一磁片17，第一固定套6和第二固定套7的外侧固定有第二磁片18；

齿套19，嵌入式活动安装于第一固定套6底部的内部，齿套19内嵌套有螺杆20，且螺杆20与第一固定套6之间贯穿螺纹连接，螺杆20的外侧固定有定位杆21，且定位杆21位于定位槽22内，并且定位槽22开设于齿套19的内壁上；

钢丝绳23，固定于第一固定套6的底部，钢丝绳23的一端贯穿第一安装套3位于摆动槽25内连接有阻尼吊球24，且摆动槽25开设于支架2的底部，摆动槽25的内壁上预留有伸缩槽26，且伸缩槽26内通过第二弹簧27连接有伸缩杆28，并且伸缩杆28的一端贯穿伸缩槽26固定有承接板29，而且承接板29位于阻尼吊球24的两侧。

齿环9分别与齿轮10和齿套19相啮合，且齿环9在活动槽8内与第一固定套6和第二固定套7同轴转动，夹杆11在第一固定套6和第二固定套7内倾斜设置，且夹杆11在第一固定套6和第二固定套7内等角度分布，夹板12通过第一弹簧13在夹杆11上弹性转动，且夹板12呈弧形结构设计；

如图1-3和图5中，将第一安装套3和第二安装套5套设在细长结构上，并通过螺栓4进行固定，此时第一固定套6和第二固定套7对接组成一个完整的环形结构，转动齿套19，齿套19与齿环9啮合带动其转动，使得齿环9与齿轮10啮合带动其转动，齿轮10带动夹杆11和夹板12转动与内部细长结构接触，夹板12受力在夹杆11上转动并通过第一弹簧13进行弹性支撑，可以通过等角度分布的夹杆11和夹板12将细长结构的位置固定住，然后将支架2下的底座1固定在海洋平台上，完成初步安装；

弹性片14呈弧形结构等角度分布，且弹性片14上的安装球15在安装槽16内嵌入式转动，第一磁片17和第二磁片18均倾斜设置，且第一磁片17和第二磁片18的磁性相斥，并且第一磁片17和第二磁片18之间相互平行；

如图1和图4中，首先通过两个弹性片14和安装球15的相互制约，使得第一安装套3和第一固定套6稳定连接、第二安装套5和第二固定套7稳定连接，同时配合第一磁片17和第二磁片18的磁性相斥，进一步保持第一安装套3和第一固定套6之间、第二安装套5和第二固定套7之间的稳定，当海洋平台在晃动时，通过底座1和支架2带动第一安装套3和第二安装套5晃动，此时弹性片14受力弯曲并带动安装球15在安装槽16内转动，进行初步缓冲，同时第一磁片17和第二磁片18的相互排斥，进一步进行缓冲，减小第一固定套6和第二固定套7的晃动力；

定位杆21在定位槽22内贴合滑动，且定位杆21在螺杆20上等角度分布，并且螺杆20的中部平整设置；

如图1和图5-6中，转动螺杆20时，螺杆20在第一固定套6内转动并移动，螺杆20上的定位杆21在定位槽22内移动并带动齿套19转动，螺杆20的螺纹连接具有自锁功能，可以保持齿套19转动后位置的稳定；

伸缩杆28的顶部连接有限位杆281，且限位杆281贯穿安装于限位槽282内，并且限位槽282开设于支架2的外侧，限位杆281呈“匚”字形结构设计，且限位杆281的外端在整体上转动安装，伸缩杆28通过第二弹簧27在伸缩槽26内弹性滑动，且伸缩杆28一端的承接板29竖直分布；

如图1和图7中，在运输该装置时，可以向上转动限位杆281的端部，使得限位杆281的端部得以进入限位槽282内，此时在第二弹簧27的作用下，伸缩杆28从伸缩槽26内弹出，使得承接板29与阻尼吊球24接触，将其夹紧，避免运输过程中阻尼吊球24随意晃动，同时在安装使用时，向外侧拉动限位杆281，并向下转动其端部，通过支架2对限位杆281的位置进行限制，同时通过限位杆281将伸缩杆28和承接板29向外侧拉动，使得承接板29离开阻尼吊球24，当第一固定套6受力晃动时，可以通过钢丝绳23带动阻尼吊球24晃动，通过阻尼原理进一步减少第一固定套6和内部细长结构的晃动，同时阻尼吊球24在晃动时，与承接板29接触，承接板29受力带动伸缩杆28向伸缩槽26内滑动，并配合第二弹簧27进行弹性缓冲，避免阻尼吊球24损坏，并进一步实现缓冲。

工作原理：在使用该海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构时，如图1-7中，首先将第一固定套6和第二固定套7套设在细长结构上，通过螺栓4对第一安装套3和第二安装套5进行固定，并将底座1固定在海洋平台上，转动螺杆20，带动齿套19转动，在齿环9的传导作用下带动齿轮10转动，通过多个夹杆11和夹板12与中部细长结构，对其进行夹紧操作；

海洋平台晃动时，首先第一安装套3和第二安装套5晃动，弹性片14受力弯曲并带动安装球15在安装槽16内转动，进行初步缓冲，同时第一磁片17跟随向第二磁片18活动，通过磁性相斥进行再次缓冲，晃动力传递至第一固定套6和第二固定套7，第一固定套6通过钢丝绳23带动阻尼吊球24活动，进行阻尼缓冲，通过多重缓冲，极大缓解了涡激振动；

可以通过转动限位杆281的端部，对伸缩杆28进行拉紧和放松，使得阻尼吊球24由承接板29的弹性活动得到缓冲，同时可以通过放松的承接板29和伸缩杆28对阻尼吊球24进行夹紧固定，方便其运输。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构；底座(1)，固定于海洋平台上，所述底座(1)的顶部一体设置有支架(2)，且支架(2)的顶部焊接有第一安装套(3)，并且第一安装套(3)的顶部通过螺栓(4)连接有第二安装套(5)；其特征在于：包括：第一固定套(6)，设置于第一安装套(3)的顶部，所述第一固定套(6)的上方安装有第二固定套(7)，且第二固定套(7)设置于第二安装套(5)的底部，所述第一固定套(6)和第二固定套(7)内均贯穿开设有活动槽(8)，且活动槽(8)内放置有齿环(9)，所述第一固定套(6)和第二固定套(7)的内壁上均嵌入式轴连接有齿轮(10)，且齿轮(10)的一侧焊接有夹杆(11)，并且夹杆(11)的顶部轴连接有夹板(12)，而且夹板(12)与夹杆(11)之间连接有第一弹簧(13)；弹性片(14)，焊接于第一安装套(3)和第二安装套(5)的内壁上，所述弹性片(14)的一端固定有安装球(15)，且安装球(15)位于安装槽(16)内，并且安装槽(16)开设于第一固定套(6)和第二固定套(7)的外侧，所述第一安装套(3)和第二安装套(5)的内壁上固定有第一磁片(17)，所述第一固定套(6)和第二固定套(7)的外侧固定有第二磁片(18)；齿套(19)，嵌入式活动安装于第一固定套(6)底部的内部，所述齿套(19)内嵌套有螺杆(20)，且螺杆(20)与第一固定套(6)之间贯穿螺纹连接，所述螺杆(20)的外侧固定有定位杆(21)，且定位杆(21)位于定位槽(22)内，并且定位槽(22)开设于齿套(19)的内壁上；钢丝绳(23)，固定于第一固定套(6)的底部，所述钢丝绳(23)的一端贯穿第一安装套(3)位于摆动槽(25)内连接有阻尼吊球(24)，且摆动槽(25)开设于支架(2)的底部，所述摆动槽(25)的内壁上预留有伸缩槽(26)，且伸缩槽(26)内通过第二弹簧(27)连接有伸缩杆(28)，并且伸缩杆(28)的一端贯穿伸缩槽(26)固定有承接板(29)，而且承接板(29)位于阻尼吊球(24)的两侧。

2.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述齿环(9)分别与齿轮(10)和齿套(19)相啮合，且齿环(9)在活动槽(8)内与第一固定套(6)和第二固定套(7)同轴转动。

3.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述夹杆(11)在第一固定套(6)和第二固定套(7)内倾斜设置，且夹杆(11)在第一固定套(6)和第二固定套(7)内等角度分布。

4.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述夹板(12)通过第一弹簧(13)在夹杆(11)上弹性转动，且夹板(12)呈弧形结构设计。

5.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述弹性片(14)呈弧形结构等角度分布，且弹性片(14)上的安装球(15)在安装槽(16)内嵌入式转动。

6.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述第一磁片(17)和第二磁片(18)均倾斜设置，且第一磁片(17)和第二磁片(18)的磁性相斥，并且第一磁片(17)和第二磁片(18)之间相互平行。

7.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述定位杆(21)在定位槽(22)内贴合滑动，且定位杆(21)在螺杆(20)上等角度分布，并且螺杆(20)的中部平整设置。

8.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述伸缩杆(28)的顶部连接有限位杆(281)，且限位杆(281)贯穿安装于限位槽(282)内，并且限位槽(282)开设于支架(2)的外侧。

9.根据权利要求8所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述限位杆(281)呈“匚”字形结构设计，且限位杆(281)的外端在整体上转动安装。

10.根据权利要求1所述的海洋平台细长结构的涡激振动缓解结构，其特征在于：所述伸缩杆(28)通过第二弹簧(27)在伸缩槽(26)内弹性滑动，且伸缩杆(28)一端的承接板(29)竖直分布。

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