專利名稱：一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域中的海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置。
背景技術(shù)：
海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)是海洋資源開發(fā)的基礎(chǔ)性設(shè)施，在海底設(shè)置固定支架是目前中淺海海洋平臺(tái)的主要固定方式。海浪沖擊是造成平臺(tái)振動(dòng)的主要因素，平臺(tái)振動(dòng)不但影響平臺(tái)的安全壽命，而且會(huì)對工作人員造成嚴(yán)重的心理負(fù)擔(dān)。尤其對于一些高緯度海域，在冬季的時(shí)候，海浪攜帶著海冰一起沖擊支架，會(huì)造成撞擊及振動(dòng)的雙重破壞，因此，冰、浪環(huán)境下海洋平臺(tái)及其減振保護(hù)裝置很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供對海浪和海冰的沖擊振動(dòng)均有良好的防護(hù)與減振作用的一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置。
本發(fā)明是在已有海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)上，專門設(shè)計(jì)了一種冰、浪環(huán)境下海洋平臺(tái)的防護(hù)與減振裝置，它包括平臺(tái)支架在內(nèi)的平臺(tái)主體及其上的計(jì)算機(jī)控制裝置，由電纜與計(jì)算機(jī)控制裝置連接的風(fēng)浪傳感器及平臺(tái)支架上的減振裝置，其特征是它還包括固定在平臺(tái)支架下方的冰浪防護(hù)減振裝置，且上述的減振裝置是變阻尼減振裝置。所述的變阻尼減振裝置包括進(jìn)出油路上分別設(shè)置的油路閥門和至少一個(gè)與進(jìn)出油路連通的防護(hù)油缸以及與防護(hù)油缸貫穿配合的活塞桿；油路閥門與步進(jìn)電機(jī)相連，步進(jìn)電機(jī)與計(jì)算機(jī)控制裝置相連，即在進(jìn)出油路上設(shè)有油路閥門，油路閥門的開啟度由步進(jìn)電機(jī)控制，步進(jìn)電機(jī)通過電纜與計(jì)算機(jī)控制裝置相連。
上述冰浪防護(hù)減振裝置是在充有阻尼液的油缸及貫穿油缸的活塞桿兩端上各安裝固定一個(gè)防護(hù)板。該油缸經(jīng)由管道與上方的阻尼液箱體連通。
考慮到在平臺(tái)支架外的多方位的防護(hù)的必要，上述平臺(tái)支架上可以設(shè)置2～3組冰浪防護(hù)減振裝置。
考慮到進(jìn)一步提高防護(hù)阻尼，在支架外的活塞桿的兩端，即在活塞桿兩端伸出段上位于防護(hù)板與油缸的缸體之間又設(shè)置有彈簧。
應(yīng)用本發(fā)明有效地緩解了海浪及海冰對海洋平臺(tái)支架的沖擊，大大降低了由于冰、浪沖擊振動(dòng)對平臺(tái)支架及海洋平臺(tái)的作用力及損壞，延長了海洋平臺(tái)設(shè)施的使用壽命，降低了海洋平臺(tái)上工作及生活設(shè)施受到的振動(dòng)。


圖1為本發(fā)明海洋平臺(tái)和防護(hù)與減振裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1平臺(tái)主體 2支架 3箱體4進(jìn)出油路 5步進(jìn)電機(jī)6油路閥門7防護(hù)板 8彈簧 9油缸 10活塞桿 11電纜 12計(jì)算機(jī)控制裝置 13風(fēng)浪傳感器 14電纜 15阻尼液。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，它包括平臺(tái)支架2在內(nèi)的平臺(tái)主體1及其上的計(jì)算機(jī)控制裝置12，由電纜14與計(jì)算機(jī)控制裝置12連接的風(fēng)浪傳感器13及平臺(tái)支架2上的減振裝置，其特征是它還包括固定在平臺(tái)支架2下方的冰浪防護(hù)減振裝置，且上述的減振裝置是變阻尼減振裝置。所述的變阻尼減振裝置包括進(jìn)出油路4上分別設(shè)置的油路閥門6和至少一個(gè)與進(jìn)出油路4連通的防護(hù)油缸9以及與防護(hù)油缸9貫穿配合的活塞桿10；油路閥門6與步進(jìn)電機(jī)5相連，步進(jìn)電機(jī)5與計(jì)算機(jī)控制裝置12相連，即在進(jìn)出油路4上設(shè)有油路閥門6，油路閥門6的開啟度由步進(jìn)電機(jī)5控制，步進(jìn)電機(jī)5通過電纜11與計(jì)算機(jī)控制裝置12相連。
上述冰浪防護(hù)減振裝置是在充有阻尼液15的油缸9及貫穿油缸9的活塞桿10兩端上各安裝固定一個(gè)防護(hù)板7。該防護(hù)板7可利用尼龍或其它不生銹材料，如玻璃鋼板等。
考慮到在平臺(tái)支架2外的多方位的防護(hù)的必要，上述平臺(tái)支架2上可以設(shè)置2～3組冰浪防護(hù)減振裝置。如果該海區(qū)海面落差較大，也不難將冰浪防護(hù)減振裝置安裝在可升降平臺(tái)上。
考慮到進(jìn)一步提高防護(hù)阻尼，在支架2外的活塞桿10的兩端，即在活塞桿10兩端伸出段上位于防護(hù)板7與油缸9的缸體之間又設(shè)置有彈簧8。
本發(fā)明是在平臺(tái)支架2的上部固定有阻尼液箱體3和阻尼液1 5。在箱體3下方設(shè)置防護(hù)油缸9，在防護(hù)油缸9內(nèi)還貫穿設(shè)置有與其配合的活塞桿10。阻尼液箱體3通過其底端兩側(cè)設(shè)置的進(jìn)出油路4與防護(hù)油缸9保持連通，當(dāng)活塞桿10發(fā)生移動(dòng)時(shí)，阻尼液15通過進(jìn)出油路4可以在箱體3和防護(hù)油缸9間往復(fù)流動(dòng)，在進(jìn)出油路4上設(shè)有油路閥門6，油路閥門6由步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)5通過電纜11與計(jì)算機(jī)控制裝置12相連。在活塞桿10的兩端固定安裝有尼龍防護(hù)板7，在活塞桿10兩端伸出段上、位于尼龍防護(hù)板7與防護(hù)油缸9缸體之間還設(shè)置有彈簧8。
工作時(shí)，風(fēng)浪傳感器13將風(fēng)浪信息通過電纜14傳至計(jì)算機(jī)控制裝置12，計(jì)算機(jī)控制裝置將信息分析處理后通過電纜11向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送控制指令，調(diào)整進(jìn)出油路4上的油路閥門6的開啟度。當(dāng)海冰、海浪沖擊時(shí)，不斷撞擊尼龍防護(hù)板7，其作用力推動(dòng)活塞桿10在防護(hù)油缸9內(nèi)發(fā)生移動(dòng)，由于兩側(cè)進(jìn)出管路4上的油路閥門6的開啟度有差異，開度小的一側(cè)防護(hù)油缸中的阻尼液體無法及時(shí)排出就會(huì)被壓縮，提供反作用力來抵消冰浪沖擊力。例如當(dāng)冰、浪撞擊左側(cè)的尼龍防護(hù)板時(shí)，活塞桿受力向右側(cè)移動(dòng)，此時(shí)減小防護(hù)油缸右上方進(jìn)出油路上油路閥門的開啟度，增大另一側(cè)進(jìn)出油路上油路閥門的開啟度，這樣，當(dāng)活塞桿向右側(cè)移動(dòng)時(shí)，活塞右側(cè)的阻尼液體由于不能及時(shí)排出，因此會(huì)被壓縮，提供反作用力來抵消冰浪的沖擊。當(dāng)風(fēng)浪增大，冰浪的作用力加大時(shí)，繼續(xù)減小右側(cè)油路閥門的開啟度，就可以進(jìn)一步減小活塞右側(cè)阻尼液體的排出量，實(shí)現(xiàn)增大防護(hù)油缸內(nèi)活塞右側(cè)液體阻尼的阻尼系數(shù)，提供更大的反作用力。同時(shí)，防護(hù)板移動(dòng)時(shí)推動(dòng)海水，將一部分能量傳遞到海水中，進(jìn)一步減少了傳遞到海洋平臺(tái)支架上的振動(dòng)能。通過上述過程，可以實(shí)現(xiàn)變阻尼減振功能。其中尼龍防護(hù)板的存在，避免了冰浪對平臺(tái)支架2的直接沖擊，起到了很好的防護(hù)效果。而由尼龍防護(hù)板7傳遞的冰浪沖擊也經(jīng)彈簧8、阻尼液和海水緩沖后被極大削弱，減振效果顯著。同時(shí)，固定在平臺(tái)支架上部箱體的阻尼液也可進(jìn)一步減輕傳遞到平臺(tái)主體的振動(dòng)。
本實(shí)施例公布了本發(fā)明較佳的實(shí)施方案，但不局限于此種方案，如油路閥門的開啟采用手工操作，也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。
因此，本發(fā)明可以有效防護(hù)海冰沖擊對海洋平臺(tái)產(chǎn)生的損壞和振動(dòng)，減輕海浪對平臺(tái)的振動(dòng)影響，提高冰、浪環(huán)境下海洋平臺(tái)的舒適度和安全性。提供了一種能更好適應(yīng)各種惡劣海洋環(huán)境的、安全舒適的工作平臺(tái)，為海洋資源的開發(fā)利用提供了有力的保障。
權(quán)利要求
1.一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置，包括平臺(tái)支架(2)在內(nèi)的平臺(tái)主體(1)及其上的計(jì)算機(jī)控制裝置(12)，由電纜(11)與計(jì)算機(jī)控制裝置(12)連接的風(fēng)浪傳感器(13)及平臺(tái)支架(2)上的減振裝置，其特征是它還包括固定在平臺(tái)支(2)下方的冰浪防護(hù)減振裝置，且上述的減振裝置是變阻尼減振裝置，所述的變阻尼減振裝置包括進(jìn)出油路(4)上分別設(shè)置的油路閥門(6)和至少一個(gè)與進(jìn)出油路(4)連通的防護(hù)油缸(9)以及與防護(hù)油缸(9)貫穿配合的活塞桿(10)，其中，防護(hù)油缸(9)固定在支架(2)上；油路閥門(6)與步進(jìn)電機(jī)(5)相連，步進(jìn)電機(jī)(5)與計(jì)算機(jī)控制裝置(12)相連，即在進(jìn)出油路(4)上設(shè)有油路閥門(6)，步進(jìn)電機(jī)(5)通過電纜(11)與計(jì)算機(jī)控制裝置(12)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置，其特征是冰浪防護(hù)減振裝置是充有阻尼液體(15)的油缸(9)及貫穿油缸的活塞桿兩端上各安裝固定一個(gè)的防護(hù)板(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置，其特征是考慮到在平臺(tái)支架外的多方位的防護(hù)的必要，上述平臺(tái)支架(2)上可以設(shè)置2～3組冰浪防護(hù)減振裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置，其特征是在支架(2)外的活塞桿(10)的兩端，位于防護(hù)板(7)與油缸(9)的缸體之間又設(shè)置有彈簧(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域中的海洋平臺(tái)及其防護(hù)與減振裝置。包括平臺(tái)支架在內(nèi)的平臺(tái)主體及其上的計(jì)算機(jī)控制裝置，由電纜與計(jì)算機(jī)控制裝置連接的風(fēng)浪傳感器及平臺(tái)支架上的減振裝置，其特征是它還包括固定在平臺(tái)支架下方的冰浪防護(hù)減振裝置，且上述的減振裝置是變阻尼減振裝置。上述冰浪防護(hù)減振裝置是充有阻尼液體的油缸及貫穿油缸的活塞桿兩端上各安裝固定一個(gè)的防護(hù)板?？紤]到進(jìn)一步提高防護(hù)阻尼，在支架外的活塞桿的兩端，位于防護(hù)板與油缸的缸體之間又設(shè)置有彈簧。本發(fā)明能有效地降低冰、浪沖擊對平臺(tái)支架及海洋平臺(tái)的作用力及損壞，大大延長海洋平臺(tái)設(shè)施的使用壽命和降低了海洋平臺(tái)上工作及生活設(shè)施受到的振動(dòng)。
文檔編號(hào)B63B35/44GK1821018SQ20061004235
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者劉貴杰, 梅寧, 譚俊哲 申請人:中國海洋大學(xué)