CN117922759A - 一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋工程设计制造技术领域，本发明公开了一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，包括浮板平台和重块，所述系泊机构包括套筒，所述套筒的两内壁上对称开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有固定防松机构。该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，浮板平台是漂浮在海面上的，释放缆绳降下重块并使其触底之后，固定桩缩到套筒内，浮球自动上浮，挡扣解锁凸块，固定桩挤压着挤压柱上移，卡块离开卡槽解锁吊柱，击打锤自动弹开并将固定桩打入海底，方便固定住重块，重块对浮板平台起到牵制的作用，且重块设置有六个，每个重块对应有四个固定桩，利用该系泊系统可降低浮板平台运动的自由度，方便提升浮板平台的稳定性。

Description

一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统

技术领域

本发明涉及海洋工程设计制造技术领域，具体为一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统。

背景技术

随着海洋工程技术的发展，开发新能源的步伐逐步从陆地向海洋迈进，海上发电平台的数量急剧增加。在相对较浅的水域，固定支撑的风机是用于海上风电的最常见的技术。而在水深超过100米的水中，从成本效益角度，浮式平台支撑的风机对于海上风力的开发更具吸引力，海上发电也可以波浪能和风能组合发电，为了将浮式平台稳定在固定位置，则需要使用到系泊系统。

现有的浮式平台在风浪的作用下会发生不同程度的垂荡、纵摇及其它各自由度的运动，即使浮式平台具备自身系泊，但仍然在一定范围内产生偏移，在偏移的过程中，系缆会被收紧或放松偏离原位置，传统张紧式系泊系统下的发电平台浮板平台运动自由度大，这样会影响平台的稳定性，针对上述问题，需要对现有的设备进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，以解决上述背景技术中提出的现有的浮式平台在风浪的作用下会发生不同程度的垂荡、纵摇及其它各自由度的运动，即使浮式平台具备自身系泊，但仍然在一定范围内产生偏移，在偏移的过程中，系缆会被收紧或放松偏离原位置，传统张紧式系泊系统下的发电平台浮板平台运动自由度大，这样会影响平台的稳定性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，包括浮板平台和重块，所述浮板平台的底部固定有缆绳，所述重块的内侧转动连接有第一收卷筒，所述缆绳贯穿重块的顶部并绕在第一收卷筒的外侧。

所述浮板平台的两侧对称固定有系泊机构，所述系泊机构包括套筒，所述套筒的两内壁上对称开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有固定防松机构。

优选的，所述重块内固定有马达，且马达的输出端与带传动组件相连接，所述带传动组件的输出端与第一收卷筒相连接。

通过采用上述技术方案，第一收卷筒可用来收放缆绳，方便驱动重块升降。

优选的，所述固定防松机构包括固定桩，且固定桩滑动连接在滑槽内，所述固定桩内开设有第一凹槽，且第一凹槽的内顶部固定有电动伸缩柱，所述电动伸缩柱的底部固定有移动柱。

通过采用上述技术方案，降下重块并使其触底之后，固定桩缩到套筒内，固定桩在滑槽内滑动。

优选的，所述移动柱的两侧对称固定有齿条，所述固定桩内部两侧对称转动连接有不完全齿轮，且不完全齿轮啮合连接在齿条上，所述不完全齿轮的底部固定有锥钩。

通过采用上述技术方案，移动柱升降会带动不完全齿轮旋转，方便展开或收起锥钩。

优选的，所述套筒上端面的两侧对称固定有支板，且两个支板之间转动连接有第二收卷筒，所述第二收卷筒贯穿其中一个支板并与卡套相连接。

通过采用上述技术方案，将外部驱动件的输出端插在卡套内之后可利用驱动件来旋转第二收卷筒。

优选的，所述第二收卷筒的外侧绕有吊绳，且吊绳的末端固定有吊柱，所述吊柱贯穿套筒的顶部并与击打锤相连接，且击打锤通过第一压缩弹簧与套筒的内顶部相连接。

通过采用上述技术方案，解锁吊柱之后，击打锤自动弹开，方便将固定桩打入海底。

优选的，所述套筒的两侧壁内对称滑动连接有挤压柱，且套筒的两侧壁内对称开设有第二凹槽，所述挤压柱的外侧固定有凸块，且凸块滑动连接在第二凹槽内。

通过采用上述技术方案，将重块放入水里之后，浮球会自动上浮，挡扣会自动离开凸块，方便解锁挤压柱。

优选的，所述第二凹槽的一内壁上固定有第一连接绳，且第一连接绳的内端固定有卡块，所述卡块通过第二压缩弹簧与套筒相连接，所述吊柱的两侧对称开设有卡槽，所述卡块卡合连接在卡槽内。

通过采用上述技术方案，搭配使用卡块和第二压缩弹簧可锁定住吊柱。

优选的，所述第二凹槽的一内壁上固定有第三压缩弹簧，且第三压缩弹簧的内端固定有挡扣，所述挡扣卡合连接在挤压柱的外侧并搭放在凸块上，且挡扣的外侧通过第二连接绳与浮球相连接。

通过采用上述技术方案，挡扣一开始挡住凸块，导致挤压柱无法上移，浮球上浮撤走挡扣之后，挤压柱可上移。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，通过设置的浮板平台、缆绳、重块、套筒、固定桩、吊柱、击打锤、挤压柱、凸块、卡块、卡槽、挡扣和浮球的相互配合使用，能够达到降低运动自由度和提升稳定性的目的，浮板平台是漂浮在海面上的，释放缆绳降下重块并使其触底之后，固定桩缩到套筒内，浮球自动上浮，挡扣解锁凸块，固定桩挤压着挤压柱上移，卡块离开卡槽解锁吊柱，击打锤自动弹开并将固定桩打入海底，方便固定住重块，重块对浮板平台起到牵制的作用，且重块设置有六个，每个重块对应有四个固定桩，利用该系泊系统可降低浮板平台运动的自由度，方便提升浮板平台的稳定性。

2、该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，通过设置的固定桩、移动柱、不完全齿轮、锥钩和击打锤的相互配合使用，能够达到加固防松的目的，利用击打锤将固定桩打入海底之后，移动柱下移，以此带动不完全齿轮和锥钩旋转，锥钩扎进土中，以此达到加固的效果，可有效防止固定桩松动。

3、该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，通过设置的缆绳、重块、第一收卷筒、锥钩、第二收卷筒、吊绳、吊柱、凸块、卡块、卡槽和挡扣的相互配合使用，能够达到方便复位的目的，收起锥钩之后，第一收卷筒收卷缆绳升起重块，利用外部驱动件驱动旋转第二收卷筒收起吊绳时，吊柱上升，卡块弹回卡槽内，以此锁住吊柱，挡扣可重新锁住凸块。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视剖面结构示意图；

图3为本发明的缆绳、重块和系泊机构连接结构示意图；

图4为本发明的系泊机构结构示意图；

图5为本发明的图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明的固定防松机构正视剖面结构示意图；

图7为本发明的固定防松机构俯视剖面结构示意图；

图8为本发明的挤压柱、凸块和挡扣连接结构示意图；

图9为本发明系泊系统下的发电平台与传统张紧式系泊系统下的发电平台的垂荡对比结构示意图；

图10为本发明系泊系统下的发电平台与传统张紧式系泊系统下的发电平台的纵摇对比结构示意图。

图中：1、浮板平台；2、缆绳；3、重块；4、第一收卷筒；5、马达；6、带传动组件；7、系泊机构；701、套筒；702、滑槽；703、固定防松机构；7031、固定桩；7032、第一凹槽；7033、电动伸缩柱；7034、移动柱；7035、齿条；7036、不完全齿轮；7037、锥钩；704、支板；705、第二收卷筒；706、卡套；707、吊绳；708、吊柱；709、击打锤；710、第一压缩弹簧；711、挤压柱；712、第二凹槽；713、凸块；714、第一连接绳；715、卡块；716、第二压缩弹簧；717、卡槽；718、第三压缩弹簧；719、挡扣；720、浮球；721、第二连接绳。

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，本领域普通技术工作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至图10，本发明提供一种技术方案：一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，包括浮板平台1和重块3，浮板平台1的底部固定有缆绳2，重块3的内侧转动连接有第一收卷筒4，缆绳2贯穿重块3的顶部并绕在第一收卷筒4的外侧。

浮板平台1的两侧对称固定有系泊机构7，系泊机构7包括套筒701，套筒701的两内壁上对称开设有滑槽702，滑槽702内滑动连接有固定防松机构703。

在本实施例中，重块3内固定有马达5，且马达5的输出端与带传动组件6相连接，带传动组件6的输出端与第一收卷筒4相连接，带传动组件6可在马达5的作用下运转，从而带动第一收卷筒4旋转，方便驱动重块3升降。

在本实施例中，固定防松机构703包括固定桩7031，且固定桩7031滑动连接在滑槽702内，固定桩7031内开设有第一凹槽7032，且第一凹槽7032的内顶部固定有电动伸缩柱7033，电动伸缩柱7033的底部固定有移动柱7034，将重块3降到海里并使其触底之后，固定桩7031缩到第一凹槽7032内，利用击打锤709将固定桩7031锤入海底之后，移动柱7034可在电动伸缩柱7033的伸长作用下向下移动，此时锥钩7037旋转扎入土中，方便实现加固的效果。

在本实施例中，移动柱7034的两侧对称固定有齿条7035，固定桩7031内部两侧对称转动连接有不完全齿轮7036，且不完全齿轮7036啮合连接在齿条7035上，不完全齿轮7036的底部固定有锥钩7037，由于齿条7035与不完全齿轮7036啮合连接在一起，移动柱7034上下移动时会带动不完全齿轮7036旋转，锥钩7037随之旋转，方便扎入或离开海底。

在本实施例中，套筒701上端面的两侧对称固定有支板704，且两个支板704之间转动连接有第二收卷筒705，第二收卷筒705贯穿其中一个支板704并与卡套706相连接，解锁吊柱708之后，击打锤709自动弹开，吊绳707自动释放，升起重块3并将其从海里拿出之后，将卡套706与外部驱动件的输出端连接在一起，驱动件可带动第二收卷筒705旋转，方便自动收起吊绳707，以此升起吊柱708。

在本实施例中，第二收卷筒705的外侧绕有吊绳707，且吊绳707的末端固定有吊柱708，吊柱708贯穿套筒701的顶部并与击打锤709相连接，且击打锤709通过第一压缩弹簧710与套筒701的内顶部相连接，解锁吊柱708后，击打锤709会在第一压缩弹簧710的作用下自动弹开，方便将固定桩7031自动锤入海底。

在本实施例中，套筒701的两侧壁内对称滑动连接有挤压柱711，且套筒701的两侧壁内对称开设有第二凹槽712，挤压柱711的外侧固定有凸块713，且凸块713滑动连接在第二凹槽712内，将重块3推到海里后，浮球720自动上浮，挡扣719随之移动并解锁凸块713，固定桩7031在滑槽702内滑动到顶时会挤压着挤压柱711上移。

在本实施例中，第二凹槽712的一内壁上固定有第一连接绳714，且第一连接绳714的内端固定有卡块715，卡块715通过第二压缩弹簧716与套筒701相连接，吊柱708的两侧对称开设有卡槽717，卡块715卡合连接在卡槽717内，挤压柱711上移挤压第一连接绳714时，卡块715在第一连接绳714的牵扯作用下移动并离开卡槽717，方便解锁吊柱708。

在本实施例中，第二凹槽712的一内壁上固定有第三压缩弹簧718，且第三压缩弹簧718的内端固定有挡扣719，挡扣719卡合连接在挤压柱711的外侧并搭放在凸块713上，且挡扣719的外侧通过第二连接绳721与浮球720相连接，挡扣719一开始挡住凸块713，挤压柱711处于锁定状态，浮球720上浮并撤走挡扣719之后，挤压柱711解锁。

将本装置放置于在水深为100m，波高为0.6m，波浪周期为4.02s的外部波浪场下，由图9和图10可知，通过仿真对比可以发现，本系泊系统相比于传统张紧式系泊系统能够有效的减少发电平台的垂荡和纵摇，能更好的提高发电平台的稳定性，保障海上发电平台的稳定运作。

本发明的使用方法和优点：该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，工作过程如下：

如图1至图10所示：浮板平台1漂浮在海面上，该装置呈半潜式浮式，其基本受力原理为：当结构在水平荷载作用下发生倾斜后，一侧边缘的短立柱的浮力增大，另一侧边缘的短立柱的浮力减小，浮力差对重心产生回复力矩，浮板平台1上设置有风机，浮板平台1的侧面设置有吸波浮体，结合风机和风力发电机可将风能转化成电能，结合吸波浮体和浮动式发电机组可利用波浪的上下运动驱动内部的机械装置，以此来生成电能，波浪发电装置主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电，当波浪上升时将空气室中的，空气顶上去，被压空气穿过正压水阀室进入正压气缸并驱动发电机轴伸端上的空气透平使发电机发电，当波浪落下时，空气室内形成负压，使大气中的空气被吸入气缸并驱动发电机另一轴伸端上的空气透平使发电机发电，其旋转方向不变，将重块3推到海里之后，带传动组件6运转带动第一收卷筒4旋转，第一收卷筒4释放缆绳2，以此降下重块3，重块3深入海中并触底之后，固定桩7031缩到套筒701内，浮球720上浮，以此引导挡扣719移动，挡扣719离开凸块713解锁挤压柱711，固定桩7031挤压着挤压柱711上移，卡块715在第一连接绳714的拉扯作用下移动并离开卡槽717，以此解锁吊柱708，击打锤709自动弹开并将固定桩7031锤入海底，之后移动柱7034下移，不完全齿轮7036和锥钩7037整体旋转，锥钩7037扎入土中，以此达到加固的效果，通过系泊系统降低浮板平台1运动的自由度，让浮板平台1稳定性提升。

综上所述，该具有加固防松功能的高稳性系泊系统，达到了降低运动自由度、提升稳定性、加固防松和方便复位的目的，满足了人们的使用需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

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 (9)

1.一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，包括浮板平台（1）和重块（3），其特征在于：所述浮板平台（1）的底部固定有缆绳（2），所述重块（3）的内侧转动连接有第一收卷筒（4），所述缆绳（2）贯穿重块（3）的顶部并绕在第一收卷筒（4）的外侧；

所述浮板平台（1）的两侧对称固定有系泊机构（7），所述系泊机构（7）包括套筒（701），所述套筒（701）的两内壁上对称开设有滑槽（702），所述滑槽（702）内滑动连接有固定防松机构（703）。

2.根据权利要求1所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述重块（3）内固定有马达（5），且马达（5）的输出端与带传动组件（6）相连接，所述带传动组件（6）的输出端与第一收卷筒（4）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述固定防松机构（703）包括固定桩（7031），且固定桩（7031）滑动连接在滑槽（702）内，所述固定桩（7031）内开设有第一凹槽（7032），且第一凹槽（7032）的内顶部固定有电动伸缩柱（7033），所述电动伸缩柱（7033）的底部固定有移动柱（7034）。

4.根据权利要求3所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述移动柱（7034）的两侧对称固定有齿条（7035），所述固定桩（7031）内部两侧对称转动连接有不完全齿轮（7036），且不完全齿轮（7036）啮合连接在齿条（7035）上，所述不完全齿轮（7036）的底部固定有锥钩（7037）。

5.根据权利要求1所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述套筒（701）上端面的两侧对称固定有支板（704），且两个支板（704）之间转动连接有第二收卷筒（705），所述第二收卷筒（705）贯穿其中一个支板（704）并与卡套（706）相连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述第二收卷筒（705）的外侧绕有吊绳（707），且吊绳（707）的末端固定有吊柱（708），所述吊柱（708）贯穿套筒（701）的顶部并与击打锤（709）相连接，且击打锤（709）通过第一压缩弹簧（710）与套筒（701）的内顶部相连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述套筒（701）的两侧壁内对称滑动连接有挤压柱（711），且套筒（701）的两侧壁内对称开设有第二凹槽（712），所述挤压柱（711）的外侧固定有凸块（713），且凸块（713）滑动连接在第二凹槽（712）内。

8.根据权利要求7所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述第二凹槽（712）的一内壁上固定有第一连接绳（714），且第一连接绳（714）的内端固定有卡块（715），所述卡块（715）通过第二压缩弹簧（716）与套筒（701）相连接，所述吊柱（708）的两侧对称开设有卡槽（717），所述卡块（715）卡合连接在卡槽（717）内。

9.根据权利要求7所述的一种具有加固防松功能的高稳性系泊系统，其特征在于：所述第二凹槽（712）的一内壁上固定有第三压缩弹簧（718），且第三压缩弹簧（718）的内端固定有挡扣（719），所述挡扣（719）卡合连接在挤压柱（711）的外侧并搭放在凸块（713）上，且挡扣（719）的外侧通过第二连接绳（721）与浮球（720）相连接。