CN114715342B - 一种用于浮体的软连接机构和海上漂浮式平台 - Google Patents

一种用于浮体的软连接机构和海上漂浮式平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于浮体的软连接机构和海上漂浮式平台。该用于浮体的软连接机构包括第一连接体；第二连接体；伸缩阻尼件，伸缩阻尼件的第一端与第一连接体转动连接，伸缩阻尼件的第二端与第二连接体转动连接，且伸缩阻尼件的两端在外力作用下能够发生伸缩运动；第一弹力绳，连接第一连接体和第二连接体；第二弹力绳，连接第一连接体和第二连接体，且第一弹力绳和第二弹力绳对称设置于伸缩阻尼件的两侧。当浮体受到多向风浪作用时，该软连接机构能够发生弯曲变形、拉压变形或者扭转变形，减小了软连接机构在使用过程中的剪力和扭力，减少了疲劳损伤或者极限破坏的现象，提高了浮体连接的稳定性。

Description

一种用于浮体的软连接机构和海上漂浮式平台
技术领域
本发明涉及连接机构技术领域，尤其涉及一种用于浮体的软连接机构和海上漂浮式平台。
背景技术
模块化浮体间的连接件对海上风电平台的稳定性起着关键性作用，由于海上风浪的影响，使得连接件在使用过程中经常受到较大的拉伸力、压缩力和扭转力，导致连接件经常发生疲劳损伤或者极限破坏，降低了浮体连接的稳定性。
因此，如何提高浮体连接的稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于浮体的软连接机构，以提高浮体连接的稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于浮体的软连接机构，用于连接第一浮体和第二浮体，所述用于浮体的软连接机构包括：
第一连接体，用于与所述第一浮体连接；
第二连接体，用于与所述第二浮体连接；
伸缩阻尼件，所述伸缩阻尼件的第一端与所述第一连接体转动连接，所述伸缩阻尼件的第二端与所述第二连接体转动连接，且所述伸缩阻尼件的两端在外力作用下能够发生伸缩运动；
第一弹力绳，连接所述第一连接体和所述第二连接体；以及
第二弹力绳，连接所述第一连接体和所述第二连接体，且所述第一弹力绳和所述第二弹力绳对称设置于所述伸缩阻尼件的两侧。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述伸缩阻尼件为液压伸缩缸、气压伸缩缸或者高阻尼弹簧。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述伸缩阻尼件的第一端设置有第一转动连接球，所述第一连接体设有用于与所述第一转动连接球转动配合的第一转动连接孔，所述伸缩阻尼件的第二端设置有第二转动连接球，所述第二连接体设有用于与所述第二转动连接球转动配合的第二转动连接孔。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一弹力绳和所述第二弹力绳的结构相同；
所述第一弹力绳的两端分别与所述第一连接体和所述第二连接体转动连接。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一弹力绳的第一端设置有第一铰接球，所述第一连接体设有用于与所述第一铰接球转动配合的第一铰接孔，所述第一弹力绳的第二端设置有第二铰接球，所述第二连接体设有用于与所述第二铰接球转动配合的第二铰接孔。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一连接体包括第一连接分体、第二连接分体和第三连接分体，所述第二连接体包括第四连接分体、第五连接分体和第六连接分体；
所述第一连接分体和第四连接分体平行设置，且所述第一弹力绳的两端分别连接所述第一连接分体和所述第四连接分体；所述第二连接分体和第五连接分体平行设置，且所述伸缩阻尼件的两端分别连接所述第二连接分体和所述第五连接分体；所述第三连接分体和第六连接分体平行设置，且所述第二弹力绳的两端分别连接所述第三连接分体和所述第六连接分体。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一连接体在第一方向上的长度能够调节，所述第一方向为自所述第一弹力绳与所述第一连接体的连接位置指向所述第二弹力绳与所述第一连接体的连接位置的方向。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一连接体和所述第二连接体的结构相同；或者，所述第一连接体和所述第二连接体中的其中一个为分体式结构，另一个为在第一方向上能够调节长度的结构，所述第一方向为自所述第一弹力绳与所述第一连接体的连接位置指向所述第二弹力绳与所述第一连接体的连接位置的方向。
优选地，在上述用于浮体的软连接机构中，所述第一弹力绳和所述第二弹力绳均为高分子聚酯纤维缆绳。
一种海上漂浮式平台，包括多个漂浮式平台和上任意一项所述的用于浮体的软连接机构，多个所述漂浮式平台呈方形阵列排布，相邻上的所述漂浮式平台之间通过用于浮体的软连接机构连接。
使用本发明所提供的用于浮体的软连接机构时，通过第一连接体与第一浮体连接，通过第二连接体与第二浮体连接，由于伸缩阻尼器的两端分别与第一连接体和第二连接体转动连接，伸缩阻尼件的两端在外力作用下能够发生伸缩运动，因此，当浮体受到多向风浪作用时，该软连接机构能够发生弯曲变形、拉压变形或者扭转变形，使通过该软连接机构连接的浮体阵列能够随着不同的浪高而变形，减小了软连接机构在使用过程中的剪力和扭力，减少了软连接机构的疲劳损伤或者极限破坏的现象，提高了浮体连接的稳定性；并且，该软连接机构还通过设置于伸缩阻尼件两侧的第一弹力绳与第二弹力绳连接第一连接体和第二连接体，通过第一弹力绳和第二弹力绳不仅能够分担伸缩阻尼件的轴向载荷，减少伸缩阻尼件发生极限破坏的现象，而且还可以通过第一弹力绳和第二弹力绳加速第一连接体和第二连接体的复位，亦即加速该用于浮体的软连接机构的复位，进一步提高浮体连接的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的另一种用于浮体的软连接机构的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构在未发生变形时的正面结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构的中部向上弯曲变形时的正面结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构的中部向下弯曲变形时的正面结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构发生拉伸变形时的正面结构示意图；
图7为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构发生压缩变形时的正面结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构发生扭转变形时的正面结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的一种用于浮体的软连接机构连接相邻漂浮式平台的结构示意图；
图10为本发明实施例所提供的一种通过软连接机构连接的大型阵列形式的海上漂浮式平台。
其中，100为第一连接体，101为第一连接分体，102为第二连接分体，103为第三连接分体，200为第二连接体，201为第四连接分体，202为第五连接分体，203为第六连接分体，300为伸缩阻尼件，400为第一弹力绳，500为第二弹力绳，600为漂浮式平台。
具体实施方式
有鉴于此，本发明的核心在于提供一种用于浮体的软连接机构，以提高浮体连接的稳定性。
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。
如图1至图10所示，本发明实施例公开了一种用于浮体的软连接机构，用于连接第一浮体和第二浮体，该用于浮体的软连接机构包括第一连接体100、第二连接体200、伸缩阻尼件300、第一弹力绳400和第二弹力绳500。
其中，第一连接体100用于与第一浮体连接；第二连接体200用于与第二浮体连接；伸缩阻尼件300的第一端与第一连接体100转动连接，伸缩阻尼件300的第二端与第二连接体200转动连接，并且伸缩阻尼件300的两端在外力作用下能够发生伸缩运动；第一弹力绳400连接第一连接体100和第二连接体200；第二弹力绳500连接第一连接体100和第二连接体200，且第一弹力绳400和第二弹力绳500对称设置于伸缩阻尼件300的两侧。
使用本发明所提供的用于浮体的软连接机构时，通过第一连接体100与第一浮体连接，通过第二连接体200与第二浮体连接，由于伸缩阻尼器的两端分别与第一连接体100和第二连接体200转动连接，伸缩阻尼件300的两端在外力作用下能够发生伸缩运动，因此，当浮体受到多向风浪作用时，该软连接机构能够发生弯曲变形、拉压变形或者扭转变形，使通过该软连接机构连接的浮体阵列能够随着不同的浪高而变形，减小了软连接机构在使用过程中的剪力和扭力，减少了软连接机构的疲劳损伤或者极限破坏的现象，提高了浮体连接的稳定性；并且，该软连接机构还通过设置于伸缩阻尼件300两侧的第一弹力绳400与第二弹力绳500连接第一连接体100和第二连接体200，通过第一弹力绳400和第二弹力绳500不仅能够分担伸缩阻尼件300的轴向载荷，减少伸缩阻尼件300发生极限破坏的现象，而且还可以通过第一弹力绳400和第二弹力绳500加速第一连接体100和第二连接体200的复位，亦即加速该用于浮体的软连接机构的复位，进一步提高浮体连接的稳定性。
需要说明的是，上述伸缩阻尼件300可以是液压伸缩缸、气压伸缩缸或者高阻尼弹簧等类型，只要是能够满足使用要求的类型均属于本发明保护范围内。
另外，伸缩阻尼件300的两端可以分别与第一连接体100和第二连接体200通过万向节、万向轴承或者转动连接球等类型零件实现转动连接，只要是能够满足使用要求的连接方式均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的伸缩阻尼件300的两端分别第一连接体100和第二连接体200通过球铰连接。
具体地，伸缩阻尼件300的第一端设置有第一转动连接球，第一连接体100设有用于与第一转动连接球转动配合的第一转动连接孔，以通过第一转动连接球和第一转动连接孔的配合实现转动连接，以便于该软连接机构在受到外力时，伸缩阻尼件300与第一连接体100连接位置处能够变形，减小伸缩阻尼件300所受载荷；伸缩阻尼件300的第二端设置有第二转动连接球，第二连接体200设有用于与第二转动连接球转动配合的第二转动连接孔，以通过第二转动连接球和第二转动连接孔的配合实现转动连接，以便于该软连接机构在受到外力时，伸缩阻尼件300与第二连接体200连接位置处能够变形，减小伸缩阻尼件300所受载荷。
本发明所提供的第一弹力绳400和第二弹力绳500的结构可以相同，也可以不相同，只要是能够满足使用要求的结构均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的第一弹力绳400和第二弹力绳500的结构相同，以提高零部件的通用化率，降低设计开发成本和制造成本。
上述第一弹力绳400的两端分别与第一连接体100和第二连接体200转动连接，以增加第一弹力绳400的自由度，提高第一弹力绳400的灵活性，便于在该软连接机构受力时发生转动，减少第一弹力绳400所受载荷，缓解第一弹力绳400所受到的磨损，延长其使用寿命。
应当理解，第一弹力绳400的两端可以分别与第一连接体100和第二连接体200通过万向接头、万向轴承或者铰接球等类型零件实现转动连接，只要是能够满足使用要求的连接方式均属于本发明保护范围内。
具体地，第一弹力绳400的第一端设置有第一铰接球，第一连接体100设有用于与第一铰接球转动配合的第一铰接孔，第一弹力绳400的第二端设置有第二铰接球，第二连接体200设有用于与第二铰接球转动配合的第二铰接孔，以通过第一铰接球和第一铰接孔的配合实现第一弹力绳400与第一连接体100的转动连接，通过第二铰接球和第二铰接孔的配合实现第一弹力绳400与第二连接体200的转动连接。
进一步地，上述第一连接体100和第二连接体200均可以是分体式结构、一体固定式结构或者一体伸缩式结构等类型，只要是能够满足使用要求的类型均属于本发明保护范围内；可选地，如图1所示，本发明一具体实施例中，第一连接体100和第二连接体200的结构相同，均为分体式结构。
具体地，第一连接体100包括第一连接分体101、第二连接分体102和第三连接分体103，第二连接体200包括第四连接分体201、第五连接分体202和第六连接分体203，以通过调节相邻两个链接分体之间的距离调节第一连接体100和第二连接体200的长度，使该软连接机构能够根据待连接浮体的长度适应性调节长度，提高该软连接机构的通用性。
如图1所示，第一连接分体101和第四连接分体201平行设置，且第一弹力绳400的两端分别连接第一连接分体101和第四连接分体201；第二连接分体102和第五连接分体202平行设置，且伸缩阻尼件300的两端分别连接第二连接分体102和第五连接分体202；第三连接分体103和第六连接分体203平行设置，且第二弹力绳500的两端分别连接第三连接分体103和第六连接分体203，以使得第一弹力绳400、伸缩阻尼件300和第二弹力绳500的受力方向平行，提高该软连接机构的受力平衡性。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，第一连接体100在第一方向上的长度能够调节，第一方向为自第一弹力绳400与第一连接体100的连接位置指向第二弹力绳500与第一连接体100的连接位置的方向，以通过调节第一连接体100的长度使得该用于浮体的软连接机构能够根据待连接浮体的长度适应性调节长度，提高该软连接机构的通用性。
应当理解，第一连接体100可以是伸缩套筒机构、滑槽滑轨机构或者剪式伸缩架等类型的结构，只要是能够在第一方向调节长度的结构均属于本发明保护范围内。
并且，上述第一连接体100和第二连接体200可以同时为分体式结构、一体固定式结构或者一体伸缩式结构等类型，也可以第一连接体100为分体式结构、一体固定式结构或者一体伸缩式结构等类型中的一种，第二连接体200为不同与第一连接体100的另一种结构，亦即第一连接体100和第二连接体200的结构不同，只要是能够满足使用要求的设置方式均属于本发明保护范围内。
可选地，在本发明一具体实施例中，第一连接体100和第二连接体200的结构相同；在本发明另一具体实施例中，第一连接体100和第二连接体200中的其中一个为分体式结构，另一个为在第一方向上能够调节长度的结构，第一方向为自第一弹力绳400与第一连接体100的连接位置指向第二弹力绳500与第一连接体100的连接位置的方向。
本发明所提供的第一弹力绳400和第二弹力绳500均可以是橡胶绳、高分子聚酯纤维缆绳或者乳胶绳等类型，只要是能够满足使用要求的类型均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的第一弹力绳400和第二弹力绳500均为高分子聚酯纤维缆绳，不仅重量轻，且具有较高的强度与弹性恢复能力。
此外，本发明还公开了一种海上漂浮式平台，包括多个漂浮式平台600和如上所述的用于浮体的软连接机构，多个漂浮式平台600呈方形阵列排布，相邻上的漂浮式平台600之间通过用于浮体的软连接机构连接，以形成大型阵列形式的海上漂浮式平台。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于浮体的软连接机构，用于连接第一浮体和第二浮体，其特征在于，所述用于浮体的软连接机构包括：
第一连接体，用于与所述第一浮体连接；
第二连接体，用于与所述第二浮体连接；
伸缩阻尼件，所述伸缩阻尼件的第一端与所述第一连接体转动连接，所述伸缩阻尼件的第二端与所述第二连接体转动连接，且所述伸缩阻尼件的两端在外力作用下能够发生伸缩运动；
第一弹力绳，连接所述第一连接体和所述第二连接体；以及
第二弹力绳，连接所述第一连接体和所述第二连接体，且所述第一弹力绳和所述第二弹力绳对称设置于所述伸缩阻尼件的两侧；
所述第一弹力绳的两端分别与所述第一连接体和所述第二连接体转动连接；
所述第一连接体在第一方向上的长度能够调节，所述第一方向为自所述第一弹力绳与所述第一连接体的连接位置指向所述第二弹力绳与所述第一连接体的连接位置的方向。
2.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述伸缩阻尼件为液压伸缩缸、气压伸缩缸或者高阻尼弹簧。
3.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述伸缩阻尼件的第一端设置有第一转动连接球，所述第一连接体设有用于与所述第一转动连接球转动配合的第一转动连接孔，所述伸缩阻尼件的第二端设置有第二转动连接球，所述第二连接体设有用于与所述第二转动连接球转动配合的第二转动连接孔。
4.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述第一弹力绳和所述第二弹力绳的结构相同；
5.根据权利要求4所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述第一弹力绳的第一端设置有第一铰接球，所述第一连接体设有用于与所述第一铰接球转动配合的第一铰接孔，所述第一弹力绳的第二端设置有第二铰接球，所述第二连接体设有用于与所述第二铰接球转动配合的第二铰接孔。
6.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述第一连接体包括第一连接分体、第二连接分体和第三连接分体，所述第二连接体包括第四连接分体、第五连接分体和第六连接分体；
所述第一连接分体和第四连接分体平行设置，且所述第一弹力绳的两端分别连接所述第一连接分体和所述第四连接分体；所述第二连接分体和第五连接分体平行设置，且所述伸缩阻尼件的两端分别连接所述第二连接分体和所述第五连接分体；所述第三连接分体和第六连接分体平行设置，且所述第二弹力绳的两端分别连接所述第三连接分体和所述第六连接分体。
7.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述第一连接体和所述第二连接体的结构相同；或者，所述第一连接体和所述第二连接体中的其中一个为分体式结构，另一个为在第一方向上能够调节长度的结构，所述第一方向为自所述第一弹力绳与所述第一连接体的连接位置指向所述第二弹力绳与所述第一连接体的连接位置的方向。
8.根据权利要求1所述的用于浮体的软连接机构，其特征在于，所述第一弹力绳和所述第二弹力绳均为高分子聚酯纤维缆绳。
9.一种海上漂浮式平台，其特征在于，包括多个漂浮式平台和如权利要求1至8任意一项所述的用于浮体的软连接机构，多个所述漂浮式平台呈方形阵列排布，相邻上的所述漂浮式平台之间通过用于浮体的软连接机构连接。
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