CN214010716U - 一种浮体试验系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮体试验系统装置，它包括高架支台、牵引绞车、水下沉箱和浮体，高架支台安装在岸边或者水中平台上面，高架支台上面安装有牵引绞车，浮体位于水面上，浮体下端连接有缆绳，水下沉箱上端安装有水下滑轮，水下沉箱沉于水底，缆绳从水下沉箱上端的水下滑轮上穿过，最后连接牵引绞车。优点是通过对浮体进行水下拖拽方式，更容易施加下拉力，而且能够确保下拉力度均衡，浮体位于水中一定深度时受力稳定，保证试验效果准确，满足浮体试验需求。

Description

一种浮体试验系统装置

技术领域

本实用新型涉及浮体水中固定技术领域，具体涉及一种浮体试验系统装置。

背景技术

以往浮体在水中试验操作时，浮体浮在水面之后通过一个或多个船浮在浮体一侧或四周，船上安装有伸缩杆，从一侧或四周对浮体同时下压进行实现相应实验操作，有时需要使浮体位于水下一定深度，但是这种操作很难保证四周下压时力度均衡，操作难度大，试验数据导致不够精确，需要多次进行试验。如果有风浪、涌浪对船只影响，浮体下压受力则更加不稳定。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种浮体试验系统装置，设计简单，使用方便，满足试验需求。

本实用新型的技术方案如下：

一种浮体试验系统装置，它包括高架支台、牵引绞车、水下沉箱和浮体，高架支台安装在岸边或者水中平台上面，高架支台上面安装有牵引绞车，浮体位于水面上，浮体下端连接有缆绳，水下沉箱上端安装有水下滑轮，水下沉箱沉于水底，缆绳从水下沉箱上端的水下滑轮上穿过，最后连接牵引绞车。

所述的水下沉箱包括上板、下板、贯穿螺栓、混凝土、吊挂组件和水下滑轮，上板和下板通过贯穿螺栓上下固定连接且中间留着间隙，该间隙中浇注有混凝土，上板上端两侧分别安装有水下滑轮，上板上端两侧位于水下滑轮内侧还设计有吊挂组件。

所述的吊挂组件包括上夹板、下夹板、立板、挂板，上夹板上面固定设计有四个平行的立板，依次分别是第一立板、第二立板、第三立板和第四立板，挂板设计有两个且一个挂板垂直固定设计在第一立板和第二立板之间，另一个挂板垂直固定设计在第三立板和第四立板之间，第二立板、第三立板之间还安装有加强板，两个挂板上端都设计有一个钩挂孔；上夹板位于上板上面，下夹板位于下板下面，上夹板和下夹板之间通过若干个贯穿螺栓上下贯穿上夹板、上板、混凝土、下板和下夹板并锁紧固定在一起。

所述的立板的上端进行倒角设计；所述加强板上端设计成弧形结构。

所述的水下滑轮包括上定板、下定板、支撑板和滑轮组件，上定板位于上板上面，下定板位于下板下面，上定板和下定板之间通过若干个贯穿螺栓上下依次贯穿上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定在一起；支撑板安装在上定板上面且支撑板与上定板之间留有一定间距，支撑板一周也通过若干个贯穿螺栓上下依次贯穿支撑板、上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定，支撑板中间固定设计有一个连接杆，连接杆下端依次贯穿支撑板、上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定，连接杆上端连接滑轮组件的下端。

所述的滑轮组件包括滑轮、两个侧板、连接块、球面垫，两个侧板上端之间可旋转安装有滑轮，两个侧板下端之间安装有连接块，两个侧板下端设计成连接块两端可旋转安装在对应侧的侧板上，连接块中间开有通孔，通孔上端口部设计成球面式凹槽，通孔下端口部设计成喇叭口，连接杆上端穿过通孔后通过螺母锁紧且螺母下端与连接块之间安装有球面垫，球面垫可滑动安装在球面式凹槽内。

所述的两个侧板中间通过螺栓左右贯穿固定且螺栓上套有空心圆柱，两个侧板的外侧还分别设计有横板，两个横板还位于滑轮的两侧，两个横板前端之间通过转轴连接，滑轮的一周设计成V型导槽，空心圆柱和转轴都位于滑轮的V型导槽的外侧。

所述的贯穿螺栓下端伸出下板一定距离，形成锚固杆。

本实用新型的优点是通过对浮体进行水下拖拽方式，更容易施加下拉力，而且能够确保下拉力度均衡，浮体位于水中一定深度时受力稳定，保证试验效果准确，满足浮体试验需求。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本实用新型的水下沉箱的示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3中吊挂组件处的剖视图。

图6是图3中水下滑轮处的剖视图。

图7是图6中滑轮组件的剖视图。

具体实施方式

参照附图1-7，一种浮体试验系统装置，它包括高架支台1、牵引绞车2、水下沉箱3和浮体4，高架支台1安装在岸边或者水中平台上面，高架支台1上面安装有牵引绞车2，浮体4位于水面上，浮体4下端连接有缆绳5，水下沉箱3上端安装有水下滑轮8，水下沉箱3沉于水底，缆绳5从水下沉箱3上端的水下滑轮8上穿过，最后连接牵引绞车2。

所述的水下沉箱3包括上板31、下板32、贯穿螺栓6、混凝土33、吊挂组件7和水下滑轮8，上板31和下板32通过贯穿螺栓6上下固定连接且中间留着间隙，该间隙中浇注有混凝土33，上板31上端两侧分别安装有水下滑轮8，上板31上端两侧位于水下滑轮8内侧还设计有吊挂组件7。

所述的吊挂组件7包括上夹板71、下夹板72、立板、挂板74，上夹板71上面固定设计有四个平行的立板，依次分别是第一立板731、第二立板732、第三立板733和第四立板734，挂板74设计有两个且一个挂板74垂直固定设计在第一立板731和第二立板732之间，另一个挂板74垂直固定设计在第三立板733和第四立板734之间，第二立板732、第三立板733之间还安装有加强板75，两个挂板74上端都设计有一个钩挂孔76；上夹板71位于上板31上面，下夹板72位于下板32下面，上夹板71和下夹板72之间通过若干个贯穿螺栓6上下贯穿上夹板71、上板31、混凝土33、下板32和下夹板72并锁紧固定在一起。

所述的立板73的上端进行倒角设计；所述加强板75上端设计成弧形结构。

所述的水下滑轮8包括上定板81、下定板82、支撑板83和滑轮组件9，上定板81位于上板31上面，下定板82位于下板32下面，上定板81和下定板82之间通过若干个贯穿螺栓6上下依次贯穿上定板81、上板31、混凝土33、下板32和下定板82并锁紧固定在一起；支撑板83安装在上定板81上面且支撑板83与上定板81之间留有一定间距，支撑板83一周也通过若干个贯穿螺栓6上下依次贯穿支撑板83、上定板81、上板31、混凝土33、下板32和下定板82并锁紧固定，支撑板83中间固定设计有一个连接杆84，连接杆84下端依次贯穿支撑板83、上定板81、上板31、混凝土33、下板32和下定板82并锁紧固定，连接杆84上端连接滑轮组件9的下端。

所述的滑轮组件9包括滑轮91、两个侧板92、连接块93、球面垫94，两个侧板92上端之间可旋转安装有滑轮91，两个侧板92下端之间安装有连接块93，两个侧板92下端设计成连接块93两端可旋转安装在对应侧的侧板上，连接块93中间开有通孔，通孔上端口部设计成球面式凹槽95，通孔下端口部设计成喇叭口96，连接杆84上端穿过通孔后通过螺母锁紧且螺母下端与连接块93之间安装有球面垫94，球面垫94可滑动安装在球面式凹槽95内。水下滑轮8安装于沉箱主体上，考虑沉箱位置与绞车位置存在偏差，因此滑轮设计万向结构，自适应不同位置、不同角度。水下滑轮8的连接块93与两个侧板92之间能够相对旋转，连接块93通过球面垫94与球面式凹槽之间设计以及通孔设计可以实现连接块93相对连接杆84进行旋转，而且还有喇叭口的设计配合，连接块93相对连接杆84能够倾斜一定角度且向四周任意方向，保证缆绳5通过滑轮换向牵引浮体4时不会打结、卡住等问题。

所述的两个侧板92中间通过螺栓左右贯穿固定且螺栓上套有空心圆柱97，两个侧板92的外侧还分别设计有横板90，两个横板90还位于滑轮91的两侧，两个横板90前端之间通过转轴98连接，滑轮91的一周设计成V型导槽99，空心圆柱97和转轴98都位于滑轮的V型导槽的外侧。V型导槽以及空心圆柱和转轴结构位置设计相互协同防止缆绳5从V型导槽出来，导致卡死问题。

所述的贯穿螺栓6下端伸出下板32一定距离，形成锚固杆61。贯穿螺栓6上下贯穿起到整体固定作用，形成的锚固杆插入水底淤泥中，起到抗拉拔的作用。

本实用新型使用时，

首先准备试验装置，两组牵引绞车2分别安装在高架支台1上，浮体4下端设计两个缆绳5连接点，两个牵引绞车2的缆绳5分别从水下沉箱3上面的两组水下滑轮8的滑轮内穿过，最后固定连接在浮体4下端对应的缆绳5连接点，两个牵引绞车2匀速释放缆绳5同时把浮体4以及水下沉箱3通过运输工具（船）输送到指定地方，通过船上的吊车钩挂在水下沉箱3的吊挂组件7的钩挂孔上，把水下沉箱3放入水下同时释放缆绳5进行配合，直至水下沉箱3到底，这时浮体4浮在水面且位于水下沉箱3的上方，缆绳5在牵引绞车2的作用下进行牵引；试验操作时，两个牵引绞车2开始匀速收紧缆绳5，通过水下滑轮8换向，缆绳5从浮体4下方下拉浮体4，使浮体4达到指定深度；浮体4通过下方两个连接点均匀受力，缆绳5在下端垂直施加拉力，不倾斜，水下沉箱3和牵引绞车2也不会受到风浪、涌浪影响，实现数据准确安全。

牵引绞车2主要由机架、卷筒部件、减速机、电动机、制动器、离合装置、防失速保护装置、测速测长测力传感器等主要部件组成；机架采用低合金结构钢焊接而成，焊接完成后，去应力处理，消除焊接应力。卷筒两端轴座安装面均进行精加工，保证了安装面的平面度、平行度。卷筒部件采用低合金结构钢卷制而成，为单卷筒单出绳，采用螺旋绳槽，钢丝绳末端用压绳板固定。两端用调心滚子轴承支承在轴座中，调心滚子轴承滚子与两套圈为修正线接触，承载能力大，适用于重载或振动载荷下工作，并且可用于两端支承座孔不易保证严格同心的地方。重要连接部位均采用高强螺栓进行连接，保证连接的机械强度。卷筒上的螺旋绳槽，可使钢丝绳在卷筒上排列有序。电动机采用YZP系列变频电动机，能与国内外各种变频装置相配套，构成交流变频调速系统。它具有过载能力大、机械强度高、调速范围宽、运行稳定等特点，适合那些短时或断续运转、频繁起动和制动及正反转，有过负荷及显著震动与冲击的起重机械与冶金辅助机械设备的变频调速传动系统中。配合高精度传感器，可实现高精度闭环运行。起重及冶金用电动机定电压为380V，变频范围3～100Hz，3～50Hz为恒转矩调速，50～100Hz为恒功率调速。制动器，电力液压块式制动器制动器通常装在设备的高速轴上。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。性能可靠、制动平稳、动作频率高，并且具有自动补偿和手动释放功能。离合装置设置于减速机输出轴小齿轮处，通过手柄操作离合装置，使得小齿轮与大齿轮脱开，不传输转矩，从而实现卷筒的自由遛放，以应对于紧急状态下快速释放缆绳5的情况。该防失速保护装置安装于卷筒制动盘处，其作用是，当舱段紧急上浮时，手动装置打开，卷筒处于自由状态，在舱段浮力作用下快速反转。当舱段浮到水面上时，会产生较大波动，此时卷筒由于惯性力作用，仍然在旋转，易造成乱绳。因此设计一失速保护装置，拉紧手把，使制动带贴合卷筒，利用摩擦力作用，防止卷筒过旋转。测速、测长、测力装置：在卷筒的输出轴端设计有编码器，可通过检测卷筒转动从而测算出缆绳5速度、长度；轴座安装有轴座式传感器，可检测出卷筒所有力。

牵引绞车2电气控制部分具有自动和手动两种控制模式：

（1）自动控制时，根据不同浮体4的要求，调用各种子程序，拥有授权的操作人员，输入密码后可对各子程序参数进行设定。参数设置危险时系统发出报警信息；手动控制，主要是针对检修、调试设备单独动作时；自动控制与手动控制模式切换时，需所有转换开关和按钮在零位。

（2）控制台上实时显示系统参数，如绞车转速、缆绳5速度、浮体4位置、缆绳5牵引力。对于可能出现的紧急情况，控制系统有应急响应程序，保护整个试验系统。

水下沉箱3采用钢结构焊接内部浇筑混凝土33而成，总重约130t，保证在水中净重量不低于80t。上端安装有水下滑轮8，使缆绳5经改向后牵引至浮体4上。设计输入水下滑轮8间距离为13米，使缆绳5正对浮体4牵引点，沉箱设计长度15米，为了保证沉箱防倾覆，沉箱宽度3.36米，高度1.3米，底部伸出钢筋，增加地面抓地力。

Claims (8)

1.一种浮体试验系统装置，其特征在于，它包括高架支台、牵引绞车、水下沉箱和浮体，高架支台安装在岸边或者水中平台上面，高架支台上面安装有牵引绞车，浮体位于水面上，浮体下端连接有缆绳，水下沉箱上端安装有水下滑轮，水下沉箱沉于水底，缆绳从水下沉箱上端的水下滑轮上穿过，最后连接牵引绞车。

2.根据权利要求1所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的水下沉箱包括上板、下板、贯穿螺栓、混凝土、吊挂组件和水下滑轮，上板和下板通过贯穿螺栓上下固定连接且中间留着间隙，该间隙中浇注有混凝土，上板上端两侧分别安装有水下滑轮，上板上端两侧位于水下滑轮内侧还设计有吊挂组件。

3.根据权利要求2所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的吊挂组件包括上夹板、下夹板、立板、挂板，上夹板上面固定设计有四个平行的立板，依次分别是第一立板、第二立板、第三立板和第四立板，挂板设计有两个且一个挂板垂直固定设计在第一立板和第二立板之间，另一个挂板垂直固定设计在第三立板和第四立板之间，第二立板、第三立板之间还安装有加强板，两个挂板上端都设计有一个钩挂孔；上夹板位于上板上面，下夹板位于下板下面，上夹板和下夹板之间通过若干个贯穿螺栓上下贯穿上夹板、上板、混凝土、下板和下夹板并锁紧固定在一起。

4.根据权利要求3所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的立板的上端进行倒角设计；所述加强板上端设计成弧形结构。

5.根据权利要求1或2所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的水下滑轮包括上定板、下定板、支撑板和滑轮组件，上定板位于上板上面，下定板位于下板下面，上定板和下定板之间通过若干个贯穿螺栓上下依次贯穿上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定在一起；支撑板安装在上定板上面且支撑板与上定板之间留有一定间距，支撑板一周也通过若干个贯穿螺栓上下依次贯穿支撑板、上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定，支撑板中间固定设计有一个连接杆，连接杆下端依次贯穿支撑板、上定板、上板、混凝土、下板和下定板并锁紧固定，连接杆上端连接滑轮组件的下端。

6.根据权利要求5所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的滑轮组件包括滑轮、两个侧板、连接块、球面垫，两个侧板上端之间可旋转安装有滑轮，两个侧板下端之间安装有连接块，两个侧板下端设计成连接块两端可旋转安装在对应侧的侧板上，连接块中间开有通孔，通孔上端口部设计成球面式凹槽，通孔下端口部设计成喇叭口，连接杆上端穿过通孔后通过螺母锁紧且螺母下端与连接块之间安装有球面垫，球面垫可滑动安装在球面式凹槽内。

7.根据权利要求6所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的两个侧板中间通过螺栓左右贯穿固定且螺栓上套有空心圆柱，两个侧板的外侧还分别设计有横板，两个横板还位于滑轮的两侧，两个横板前端之间通过转轴连接，滑轮的一周设计成V型导槽，空心圆柱和转轴都位于滑轮的V型导槽的外侧。

8.根据权利要求2所述的一种浮体试验系统装置，其特征在于，所述的贯穿螺栓下端伸出下板一定距离，形成锚固杆。

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