CN115303417B - 一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及鱼雷锚技术领域，具体涉及一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，包括贯入锚头，贯入锚头顶部焊接有锚身，且锚身两侧底端转动连接与翼板，两组翼板相对一侧皆固定设置有短锁链，本发明通过向上拉动回收钢缆解除长锁链的约束，翻转翼板与锚身平行，使翼板阻力回归到最小的状态，从而可使用拉动主钢缆的方式向上回收侧翼展鱼雷锚，使侧翼展鱼雷锚可回收；固定导杆和回收导杆通过机械传导的方式固定翼板，固定和释放的可靠性高，在使用的过程中无耗材的浪费，降低了侧翼展鱼雷锚的使用成本；通过把翼板设置在侧翼展鱼雷锚的前端，在与贯入锚头的共同作用下，鱼雷锚的整体中心在下端，在下落的垂直度上有更高的可靠度。

Description

一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚
技术领域
本发明涉及鱼雷锚技术领域，具体涉及一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚。
背景技术
近年来，海洋资源的开发对漂浮式海工结构的需求越多越大，例如漂浮式太阳能板、漂浮式海上风力发电机、和漂浮式油船等。在复杂多变的海洋环境和地质条件下，深海地基基础所提供的抗拔阻力对漂浮式海工结构的固定至关重要，是海洋工程界研究学者和工程师关注的重点。鱼雷锚作为深海地基基础的一种，相较于其他深海基础形式，其具有安装简单高效，费用经济，抗拔阻力高等优点，被认为是目前深海地基基础发展十分有潜力的一种锚基础。
侧翼展鱼雷锚继承了传统鱼雷锚安装快速便捷的特点，只需要将鱼雷锚浸入海水中时保持垂直释放，鱼雷锚锚体即可依靠自重下降，速度随着下降深度的增加而提高，当鱼雷锚锚体在海水中所受的向上摩阻力与自身重力平衡时即可达到贯入海床前的最大速度，鱼雷锚锚体在贯入海床后，由于土体对鱼雷锚的反作用力，鱼雷锚持续减速最终达到设计贯入深度。但是我国沿海的土质较软，土体所能提供的侧摩阻力就会偏小，以至于鱼雷锚难以达到所需的抗拔阻力。为了提高鱼雷锚的抗拔阻力，中国发明专利一种设有附加锚身且附加锚身可展开外翻的鱼雷锚(专利号：202011007805.0)、一种基于平板锚受力形式的新型鱼雷锚(专利号：202011006871.6)和一种基于仿生学的复合式鱼雷锚及其安装方法(专利号：202010960155.5)皆是通过在鱼雷锚安装完成后设置可张开的翼板，在土体提供的侧摩阻力的基础上增加了翼板的端承力，大大提高可锚体的受力面积和抗拔阻力。
虽然侧翼展鱼雷锚解决了传统鱼雷锚在强度较低土体中承载力不足的问题，但是也放弃了传统鱼雷锚可回收的特性。传统鱼雷锚只要提供比土体侧摩阻力和自身重力之和更大的上拔拉力即可把鱼雷锚拉出土体，但是由于侧翼展鱼雷锚大大提高了鱼雷锚的承载力，需要提供更大的上拔拉力才可以完成回收，这导致了回收工作的不经济性。相比于可回收的传统鱼雷锚，由于侧翼展鱼雷锚使用时的不可回收性，导致了其成本的上升。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，通过向上拉动回收钢缆解除长锁链的约束，翻转翼板与锚身平行，使翼板阻力回归到最小的状态，从而可使用拉动主钢缆的方式向上回收侧翼展鱼雷锚，使侧翼展鱼雷锚可回收；固定导杆和回收导杆通过机械传导的方式固定翼板，固定和释放的可靠性高，在使用的过程中无耗材的浪费，降低了侧翼展鱼雷锚的使用成本；通过把翼板设置在侧翼展鱼雷锚的前端，在与贯入锚头的共同作用下，鱼雷锚的整体中心在下端，在下落的垂直度上有更高的可靠度。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，包括贯入锚头，贯入锚头顶部焊接有锚身，且锚身两侧底端转动连接与翼板，两组翼板相对一侧皆固定设置有短锁链，且两组翼板的顶部固定设置有长锁链，锚身中设置有固定导杆，且锚身内侧底端固定设置有固定圆环，固定圆环与固定导杆套接，短锁链贯穿锚身与固定导杆连接，且固定导杆顶部连接有固定钢缆，锚身中设置有回收导杆，且锚身中固定设置有两组回收圆环，回收圆环与回收导杆套接，且回收导杆顶部连接有回收钢缆，两组长锁链末端贯穿锚身与回收导杆连接，固定钢缆与回收钢缆皆贯穿锚身延伸至船舶平台，且锚身顶部固定设置有主钢缆，固定钢缆、回收钢缆、主钢缆组成多功能系泊钢缆。
优选的，贯入锚头呈棱锥状，回收导杆为倒L形。
优选的，锚身两侧皆设置有转轴，且锚身通过转轴转动连接有翼板。
优选的，锚身顶部开有与固定钢缆、回收钢缆相对应的固定孔、回收孔。
优选的，锚身顶部固定设置有固定座，且锚身通过固定座固定设置有主钢缆。
优选的，锚身两侧开有与长锁链相配合的长锁孔，且锚身两侧开有与短锁链相配合的通孔。
一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚使用方法，包括如下步骤：
可回收式侧翼展鱼雷锚的安装
步骤1)在安装前通过主钢缆将可回收式侧翼展鱼雷锚吊至水面以下的安装水深，此时保证固定导杆和回收导杆分别叉在固定圆环和回收圆环的内部，短锁链处于紧绷状态连接固定导杆和翼板，翼板紧密贴合在锚身的外侧壁；
步骤2)释放由固定钢缆、主钢缆和回收钢缆组成的多功能系泊钢缆，回收式侧翼展鱼雷锚依靠自身重量下潜，贯入锚头提供足够的自重保证回收式侧翼展鱼雷下潜的垂直度，回收式侧翼展鱼雷以足够大的速度贯入海床达到指定安装深度；
步骤3)向上拉动固定钢缆使固定导杆整体移动到固定圆环的上方，固定导杆不再对短锁链起到约束作用，翼板围绕转轴转动；
步骤4)向上拉动主钢缆，翼板在土体阻力的作用下围绕转轴转动，直到长锁链紧绷并且翼板垂直于锚身的侧壁，翼板提供的承载力的达到最大，完成安装；
可回收式侧翼展鱼雷锚的回收
步骤1)回收式侧翼展鱼雷锚完成锚定工作后，向上拉动回收钢缆，使回收导杆整体移动到回收圆环的上方，回收导杆不再对长锁链起到约束作用，翼板可继续围绕转轴自由转动；
步骤2)向上拉动主钢缆，长锁链通过长锁孔脱离锚身，翼板在土体抗力的作用下旋转运动到到锚身的下方，并且于锚身的侧壁平行，翼板不再能够提供端承力；
步骤3)向上拉动多功能系泊钢缆，减少回收式侧翼展鱼雷锚的自身重量和土体对鱼雷锚的侧壁阻力，回收式侧翼展鱼雷锚可在较小的拉力作用下脱离海床，提升至海面以上完成回收。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过向上拉动回收钢缆解除长锁链的约束，翻转翼板与锚身平行，使翼板阻力回归到最小的状态，从而可使用拉动主钢缆的方式向上回收侧翼展鱼雷锚，使侧翼展鱼雷锚可回收；
固定导杆和回收导杆通过机械传导的方式固定翼板，固定和释放的可靠性高，在使用的过程中无耗材的浪费，降低了侧翼展鱼雷锚的使用成本；
通过把翼板设置在侧翼展鱼雷锚的前端，在与贯入锚头的共同作用下，鱼雷锚的整体中心在下端，在下落的垂直度上有更高的可靠度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的外观图；
图2为本发明的安装状态示意图；
图3为本发明的完成回收状态示意图；
图4为本发明的剖视图；
图5为本发明的安装状态剖视图；
图6为本发明的完成回收状态剖视图。
图中：1、贯入锚头；2、锚身；3、翼板；4、短锁链；5、固定导杆；6、固定圆环；7、固定钢缆；8、固定孔；9、主钢缆；10、长锁链；11、长锁孔；12、回收导杆；13、回收圆环；14、回收钢缆；15、回收孔；16、转轴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
如图1-图3所示，一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，包括贯入锚头1，贯入锚头1顶部焊接有锚身2，且锚身2两侧底端转动连接与翼板3，两组翼板3相对一侧皆固定设置有短锁链4，且两组翼板3的顶部固定设置有长锁链10，锚身2中设置有固定导杆5，且锚身2内侧底端固定设置有固定圆环6，固定圆环6与固定导杆5套接，短锁链4贯穿锚身2与固定导杆5连接，且固定导杆5顶部连接有固定钢缆7，锚身2中设置有回收导杆12，且锚身2中固定设置有两组回收圆环13，回收圆环13与回收导杆12套接，且回收导杆12顶部连接有回收钢缆14，两组长锁链10末端贯穿锚身2与回收导杆12连接，固定钢缆7与回收钢缆14皆贯穿锚身2延伸至船舶平台，且锚身2顶部固定设置有主钢缆9，固定钢缆7、回收钢缆14、主钢缆9组成多功能系泊钢缆。
贯入锚头1呈棱锥状，回收导杆12为倒L形。
锚身2两侧皆设置有转轴16，且锚身2通过转轴16转动连接有翼板3。
锚身2顶部开有与固定钢缆7、回收钢缆14相对应的固定孔8、回收孔15。
锚身2顶部固定设置有固定座，且锚身2通过固定座固定设置有主钢缆9。
锚身2两侧开有与长锁链10相配合的长锁孔11，且锚身2两侧开有与短锁链4相配合的通孔。
一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚使用方法，包括如下步骤：
可回收式侧翼展鱼雷锚的安装
步骤1)在安装前通过主钢缆9将可回收式侧翼展鱼雷锚吊至水面以下的安装水深，此时保证固定导杆5和回收导杆12分别叉在固定圆环6和回收圆环13的内部，短锁链4处于紧绷状态连接固定导杆5和翼板3，翼板3紧密贴合在锚身6的外侧壁；
步骤2)释放由固定钢缆7、主钢缆9和回收钢缆14组成的多功能系泊钢缆，回收式侧翼展鱼雷锚依靠自身重量下潜，贯入锚头1提供足够的自重保证回收式侧翼展鱼雷下潜的垂直度，回收式侧翼展鱼雷以足够大的速度贯入海床达到指定安装深度；
步骤3)向上拉动固定钢缆7使固定导杆5整体移动到固定圆环6的上方，固定导杆5不再对短锁链4起到约束作用，翼板3围绕转轴16转动；
步骤4)向上拉动主钢缆10，翼板3在土体阻力的作用下围绕转轴16转动，直到长锁链10紧绷并且翼板3垂直于锚身2的侧壁，翼板3提供的承载力的达到最大，完成安装；
可回收式侧翼展鱼雷锚的回收
步骤1)回收式侧翼展鱼雷锚完成锚定工作后，向上拉动回收钢缆14，使回收导杆12整体移动到回收圆环13的上方，回收导杆12不再对长锁链10起到约束作用，翼板3可继续围绕转轴16自由转动；
步骤2)向上拉动主钢缆9，长锁链10通过长锁孔11脱离锚身2，翼板3在土体抗力的作用下旋转运动到到锚身2的下方，并且于锚身2的侧壁平行，翼板3不再能够提供端承力；
步骤3)向上拉动多功能系泊钢缆，减少回收式侧翼展鱼雷锚的自身重量和土体对鱼雷锚的侧壁阻力，回收式侧翼展鱼雷锚可在较小的拉力作用下脱离海床，提升至海面以上完成回收。
本发明通过向上拉动回收钢缆14解除长锁链10的约束，翻转翼板3与锚身2平行，使翼板3阻力回归到最小的状态，从而可使用拉动主钢缆9的方式向上回收侧翼展鱼雷锚，解决了侧翼展鱼雷锚的回收难题；固定导杆5和回收导杆12通过机械传导的方式固定翼板3，固定和释放的可靠性高，在使用的过程中无耗材的浪费，降低了侧翼展鱼雷锚的使用成本；通过把翼板3设置在侧翼展鱼雷锚的前端，在与贯入锚头的共同作用下，鱼雷锚的整体中心在下端，在下落的垂直度上有更高的可靠度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，包括贯入锚头(1)，其特征在于：所述贯入锚头(1)顶部焊接有锚身(2)，且锚身(2)两侧底端转动连接与翼板(3)，两组所述翼板(3)相对一侧皆固定设置有短锁链(4)，且两组翼板(3)的顶部固定设置有长锁链(10)，所述锚身(2)中设置有固定导杆(5)，且锚身(2)内侧底端固定设置有固定圆环(6)，所述固定圆环(6)与固定导杆(5)套接，所述短锁链(4)贯穿锚身(2)与固定导杆(5)连接，且固定导杆(5)顶部连接有固定钢缆(7)，所述锚身(2)中设置有回收导杆(12)，且锚身(2)中固定设置有两组回收圆环(13)，所述回收圆环(13)与回收导杆(12)套接，且回收导杆(12)顶部连接有回收钢缆(14)，两组所述长锁链(10)末端贯穿锚身(2)与回收导杆(12)连接，所述固定钢缆(7)与回收钢缆(14)皆贯穿锚身(2)延伸至船舶平台，且锚身(2)顶部固定设置有主钢缆(9)，所述固定钢缆(7)、回收钢缆(14)、主钢缆(9)组成多功能系泊钢缆；
鱼雷锚下降过程中，所述翼板(3)与所述锚身(2)侧壁是紧贴的；
鱼雷锚回收过程中，所述翼板(3)与所述锚身(2)侧壁是平行的。
2.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于：所述贯入锚头(1)呈棱锥状，所述回收导杆(12)为倒L形。
3.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚身(2)两侧皆设置有转轴(16)，且锚身(2)通过转轴(16)转动连接有翼板(3)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚身(2)顶部开有与固定钢缆(7)、回收钢缆(14)相对应的固定孔(8)、回收孔(15)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚身(2)顶部固定设置有固定座，且锚身(2)通过固定座固定设置有主钢缆(9)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚身(2)两侧开有与长锁链(10)相配合的长锁孔(11)，且锚身(2)两侧开有与短锁链(4)相配合的通孔。
7.根据权利要求1所述的一种适用于深海锚定的可回收式侧翼展鱼雷锚，其特征在于，包括如下步骤：
可回收式侧翼展鱼雷锚的安装
步骤1)在安装前通过主钢缆(9)将可回收式侧翼展鱼雷锚吊至水面以下的安装水深，此时保证固定导杆(5)和回收导杆(12)分别叉在固定圆环(6)和回收圆环(13)的内部，短锁链(4)处于紧绷状态连接固定导杆(5)和翼板(3)，翼板(3)紧密贴合在锚身(2)的外侧壁；
步骤2)释放由固定钢缆(7)、主钢缆(9)和回收钢缆(14)组成的多功能系泊钢缆，回收式侧翼展鱼雷锚依靠自身重量下潜，贯入锚头(1)提供足够的自重保证回收式侧翼展鱼雷下潜的垂直度，回收式侧翼展鱼雷以足够大的速度贯入海床达到指定安装深度；
步骤3)向上拉动固定钢缆(7)使固定导杆(5)整体移动到固定圆环(6)的上方，固定导杆(5)不再对短锁链(4)起到约束作用，翼板(3)围绕转轴(16)转动；
步骤4)向上拉动主钢缆(9)，翼板(3)在土体阻力的作用下围绕转轴(16)转动，直到长锁链(10)紧绷并且翼板(3)垂直于锚身(2)的侧壁，翼板(3)提供的承载力的达到最大，完成安装；
可回收式侧翼展鱼雷锚的回收
步骤1)回收式侧翼展鱼雷锚完成锚定工作后，向上拉动回收钢缆(14)，使回收导杆(12)整体移动到回收圆环(13)的上方，回收导杆(12)不再对长锁链(10)起到约束作用，翼板(3)可继续围绕转轴(16)自由转动；
步骤2)向上拉动主钢缆(9)，长锁链(10)通过长锁孔(11)脱离锚身(2)，翼板(3)在土体抗力的作用下旋转运动到到锚身(2)的下方，并且于锚身(2)的侧壁平行，翼板(3)不再能够提供端承力；
步骤3)向上拉动多功能系泊钢缆，减少回收式侧翼展鱼雷锚的自身重量和土体对鱼雷锚的侧壁阻力，回收式侧翼展鱼雷锚可在较小的拉力作用下脱离海床，提升至海面以上完成回收。
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