CN214465789U - 一种海洋平台防撞减震装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海洋平台防撞减震装置，包括势能转换模块、形变吸能模块和控制模块；所述势能转换模块包括储水缸体(1)和活塞(2)，该储水缸体(1)顶部开口，其中一侧面与所述活塞(2)紧密相连，底部及另外两侧壁开设有储水开口(101)，所述储水开口(101)一端部设有开合机构(102)；所述形变吸能模块包括防撞夹层(3)，该防撞夹层(3)由弹性材料制成，与活塞相连；所述控制模块包括撞击块(4)，所述撞击块(4)上设置有压力传感器(401)。本实用新型的海洋平台防撞减震装置，通过海水的势能转换缓冲模块，提高了对海洋平台缓冲减震作用，能够解决多次碰撞中弹塑性材料回复不及时的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋工程技术领域，更具体地，涉及一种海洋平台防撞减震装置。
背景技术
我国拥有广阔的海域环境与绵长的大陆岸线以及岛屿岸线，长达1.8万多千米，并且拥有6500多个岛屿，面积广阔，可以利用的海洋资源与勘探空间非常丰富。随着我国在海洋领域投入力度不断加大，稳定的海上工作环境成为海上施工的必要条件。海洋平台作为一种海上作业工具应运而生，早期我国海洋平台发展主要集中在近海海域，近几年逐渐往深海方向发展，所以海上电力的持续供给成为了至关重要的一点。在海洋工程开发过程中，随着向深海的发展经常需要安装大型的海洋平台。然而，在船舶停靠的过程中难免与之发生碰撞。为了保障海洋平台的安全与正常运转，需要控制并减少碰撞影响。
现有的防撞装置一般采用结构的弹塑性变形来吸收能量，一旦受到剧烈撞击，防撞设施就会发生严重不可逆的变形。所以承受撞击后，就必须对这些防撞设施进行更换。如果在短时间内多次撞击，防撞设施就来不及更换，可能给海洋平台造成损害，严重危害海洋平台安全。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种海洋平台的防撞减震装置，通过防撞夹层和势能转换模块多级吸收碰撞能量，延长船舶与海洋平台的接触时间，从而大幅减少海洋平台所受的直接作用力，起到对海洋平台的防撞减震作用；同时其势能转换模块，运用能量转换原理将碰撞传递给活塞的动能转换为海水的重力势能，既起到缓冲减震作用，同时又对储水缸体、活塞、防撞夹层等部件起到缓冲作用，有效保护了其他部件，延长了使用寿命和弹性材料所能承受的极限碰撞能量，而且在多次碰撞时活塞也能在海水重力势能作用下及时回复，应对下次碰撞。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种海洋平台防撞减震装置，包括势能转换模块、形变吸能模块和控制模块；其中：
所述势能转换模块包括储水缸体和活塞，该储水缸体顶部开口，其中一侧面与所述活塞紧密相连，底部及另外两侧壁开设有储水开口，所述储水开口一端部设有开合机构，该开合机构恰好与所述储水开口匹配；
所述形变吸能模块包括防撞夹层，该防撞夹层与所述活塞相连；
所述控制模块包括撞击块，该撞击块设于所述防撞夹层外部，且所述撞击块上设置有压力传感器，用于感知外部撞击压力，所述控制模块根据撞击压力控制所述储水缸体的孔隙闭合。
进一步地，所述储水缸体侧壁设有驱动电机，用于驱动所述开合机构运动。
进一步地，所述储水开口和活塞为不锈钢结构。
进一步地，所述防撞夹层为蜂窝状。
进一步地，所述储水缸体与活塞的润滑方式为水润滑。
进一步地，所述该防撞夹层由弹性材料制备而成。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本实用新型的防撞减震装置，通过防撞夹层和势能转换模块多级吸收碰撞能量，延长船舶与海洋平台的接触时间，从而大幅减少海洋平台所受的直接作用力，起到对海洋平台的防撞减震作用；同时其势能转换模块，运用能量转换原理将碰撞传递给活塞的动能转换为海水的重力势能，既起到缓冲减震作用，同时又对储水缸体、活塞、防撞夹层等部件起到缓冲作用，有效保护了其他部件，延长了使用寿命和弹性材料所能承受的极限碰撞能量，而且在多次碰撞时活塞也能在海水重力势能作用下及时回复，应对下次碰撞。
(2)本实用新型的防撞减震装置就地取材，利用海水的缓冲作用，成本低廉；同时还具有结构简单、使用寿命长和更换方便等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例一种海洋平台防撞减震装置的总体结构示意图；
图2为本实用新型实施例一种海洋平台防撞减震装置的具体构造示意图；
图3为本实用新型实施例一种海洋平台防撞减震装置的储水缸体未受碰撞时的状态图；
图4为本实用新型实施例一种海洋平台防撞减震装置的储水缸体受碰撞时的状态图；
图5为本实用新型一种海洋平台防撞减震装置的防撞夹层的剖面图；
图6为本实用新型一种海洋平台防撞减震装置的安装结构示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-储水缸体、101-储水开口、102-开合机构、103-驱动电机、2-活塞、3-防撞夹层、4-撞击块、401-压力传感器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种海洋平台防撞减震装置，主要包括势能转换模块、形变吸能模块和控制模块三大部分。其中，所述控制模块实时监测外部工况，一旦获得船舶等接触该防撞减振装置，即发送控制信号至所势能转换模块关闭其排水储水开口101，通过形变吸能模块吸收外部船舶等的动能，即一次吸能；同时利用其中储存的海水势能，抵消由于外部船舶的冲击载荷，进一步吸收其动能，即二次吸能，从而避免船舶撞击海洋平台，造成海洋平台损坏，导致安全事故。
如图2所示，其中势能转换模块包括储水缸体1和活塞2，其中所述储水缸体1顶部开口，底部及其中两侧侧壁开设有储水开口101，该储水开口101处于打开状态时，海水可以自由流入或流出，如图3所示为储水缸体1在平时未受碰撞时的状态。此外，所述储水开口101一端部设有开合机构102，该开合机构102恰好与所述储水开口101匹配，储水缸体1侧壁设有驱动电机103，如图4所示，如遇船舶等碰撞，控制模块控制所述驱动电机103动作，驱动所述开合机构102运动，并盖合所述储水开口101，阻断所述储水缸体1与海水连通，保证其内的海水压力。活塞2与储水缸体1配合，在外部船舶的压力下向内运动挤压其内海水，通过其内存储的海水重力，抵消外部船舶等的冲击载荷，从而实现防撞，减振，有效保护海洋平台。
如图2所示，所述形变吸能模块包括防撞夹层3。控制模块主要包括撞击块4及设于其上的压力传感器401，一旦受到撞击，压力传感器401能够根据撞击力的大小度来作出是否闭合储水缸体1的储水开口101的判断，并向驱动电机103发送信号，并控制驱动电机103关闭储水缸体1壁面上的空隙储水开口101。其中，活塞2与储水缸体1紧密配合，海水无法从活塞2与储水缸体1之间流出，二者之间的润滑方式为水润滑，活塞2在外力作用下运动，挤压海水，从而吸收外部船舶等载荷能量，从而避免海洋平台遭受外部船舶的撞击而损坏，保护海洋平台。
优选的，储水缸体1和活塞2为不锈钢结构。
优选的，防撞夹层3采用弹性材料制成，形状为蜂窝状，其剖面图如图5所示，采用蜂窝状结构，可以更好的吸收外部船舶的冲击载荷，吸收一部分能量，实现一级缓冲减振。
如图6所示，上述海洋平台防撞减震装置使用时安装在海洋平台一侧，当船只碰撞时，控制模块控制驱动电机103关闭储水缸体1的储水开口101，经防撞夹层3吸收一部分能量后，推动活塞2向储水缸体1底部移动，储水缸体1内部海水高度升高重力势能增加，通过防撞夹层和势能转换模块多级吸收碰撞能量，延长船舶与海洋平台的接触时间，从而大幅减少海洋平台所受的直接作用力，起到对海洋平台的防撞减震作用。其势能转换模块，运用能量转换原理将碰撞传递给活塞2的动能转换为海水的重力势能，既起到缓冲减震作用，同时又对储水缸体1、活塞2、防撞夹层3等部件起到缓冲作用，有效保护了其他部件，延长了使用寿命和弹性材料所能承受的极限碰撞能量，而且在多次碰撞时活塞也能在海水重力势能作用下及时回复，应对下次碰撞。同时，该装置结构简单、成本低，便于安装和更换。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，包括势能转换模块、形变吸能模块和控制模块；其中：
所述势能转换模块包括储水缸体(1)和活塞(2)，该储水缸体(1)顶部开口，其中一侧面与所述活塞(2)紧密相连，底部及另外两侧壁开设有储水开口(101)，所述储水开口(101)一端部设有开合机构(102)，该开合机构(102)恰好与所述储水开口(101)匹配；
所述形变吸能模块包括防撞夹层(3)，该防撞夹层(3)与所述活塞(2)相连；
所述控制模块包括撞击块(4)，该撞击块(4)设于所述防撞夹层(3)外部，且所述撞击块(4)上设置有压力传感器(401)，用于感知外部撞击压力，所述控制模块根据撞击压力控制所述储水缸体(1)的储水开口(101)闭合。
2.根据权利要求1所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述储水缸体(1)侧壁设有驱动电机(103)，用于驱动所述开合机构(102)运动。
3.根据权利要求1所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述储水开口(101)和活塞(2)为不锈钢结构。
4.根据权利要求1所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述防撞夹层(3)为蜂窝状。
5.根据权利要求1所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述储水缸体(1)和活塞(2)为不锈钢结构。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述储水缸体(1)与活塞(2)的润滑方式为水润滑。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种海洋平台防撞减震装置，其特征在于，所述防撞夹层(3)由弹性材料制备而成。
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