一种浮式平台六自由度整体运动抑制系统的制作方法_3

文档序号:8393772阅读:来源:国知局
[0047]2)根据上述确定的参数进行运动抑制系统的设计制造,并将其安装到浮式平台上,如图1所示。
[0048]3)在运动抑制系统安装就位后,多个内部中空的底开口旋转体就已经浸入到环境流体中,使环境流体进入到了底开口旋转体内部;将工作液体注入到可调式网格状调谐液柱阻尼器中。
[0049]4)在浮式平台就位后,根据浮式平台在某种情况下的具体运动特点,通过开、闭可调式网格状调谐液柱阻尼器水平纵横管段交叉点处的流动路径调节阀门(如图8),以及拆卸、安装可拆卸盖板11,改变液体流动路径,例如图4、图5所示的两种流动路径,或形成其他各种流动路径,以适应不同情况下的平台运动抑制要求。
[0050]5)将各个可转动滑槽转臂转动到任意需要的角度;将每个内部中空底开口旋转体沿各自所属可转动滑槽转臂中的滑槽滑动,移动到需要的位置。如图7所示。
[0051]6)在设置好可调式网格状调谐液柱阻尼器的液体流动路径和各个内部中空底开口旋转体移动到需要位置之后,本发明所述浮式平台整体六自由度运动抑制系统就可以正常工作,通过该系统中工作液体的振荡来抑制浮式平台的六自由度整体运动。
[0052]本发明的浮式平台六自由度整体运动抑制系统的特点主要包括如下方面:
[0053]一、本发明的运动抑制系统主要由可调式网格状调谐液柱阻尼器和浸入水中的多个内部中空的底开口旋转体这两大子系统组成,它们组合形成的运动抑制系统可以同时抑制浮式平台整体六自由度运动(纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、首摇),并且对各不同作业状态和环境条件均适用。
[0054]二、可调式网格状调谐液柱阻尼器的有关参数可以按照工程具体需求来设置,如,网格形状和尺寸、网格水平纵横管段数量和布置疏密度、网格中流动路径调节阀门的数量和位置、管段横截面积和形状、节流孔板形状和布置位置以及其他有关参数等。
[0055]三、在可调式网格状调谐液柱阻尼器水平纵横管段中安装有流动路径调节阀门,对于平台的不同作业状态,有针对性地开、闭不同位置处的流动路径调节阀门,就可以使液柱在水平面内形成或者连通、或者分隔,或者单一方向、或者多方向并存,或者直线(折线)、或者环路等不同种类流动路径,并且可以按需要改变液柱长度,从而对各不同作业状态均可形成既能单独抑制某一方向、又能同时抑制多个自由度方向上平台整体运动的减振设备。
[0056]四、在可调式网格状调谐液柱阻尼器水平纵横管段的交叉点处设置有可拆卸盖板,拆掉任意一处的盖板安装上垂直管段可以适应不同流动路径末端位置变化的需要。
[0057]五、浸入水中的多个内部中空的底开口旋转体的有关参数可以按照工程具体需求来设置,如,旋转体形状、个数、尺寸、布置方式,节流孔板形状、个数、布置位置,以及其他有关参数等。
[0058]六、在浮式平台立柱上(水面以上)设置有多个可转动滑槽转臂,滑槽转臂的位置、转臂尺寸、开槽的尺寸和位置等有关参数可以按照工程实际需求来设置。
[0059]七、每个滑槽转臂均可在水平面内任意转动;各可转动滑槽转臂上可以安装一个或多个浸入水中的内部中空的底开口旋转体,每个旋转体均可以在各自所属转臂的滑槽中滑动到需要位置。于是通过滑槽转臂转动和旋转体在滑槽中滑动,可以调节底开口旋转体的位置,以适应不同工况下的作业状态、波浪参数、振动周期、振动模态等要求。
[0060]八、在可调式网格状调谐液柱阻尼器和浸入水中的多个内部中空的底开口旋转体中,均设置有节流孔板,根据具体需要,可以更换开孔大小、开孔数量、开孔位置各不相同的节流孔板进行调节。
[0061]九、本发明所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统可以利用平台上原有的油、淡水、生活生产用水以及周边环境中的海水等液体作为工作液体,不增加(或很少增加)平台自重,制造和使用成本低廉,安装和维护非常方便。
[0062]十、本发明的浮式平台六自由度整体运动抑制系统可以适用于各种浮式平台,如张力腿平台(TLP)、半潜式平台(SEMI)、SPAR, FPSO等,以及其他种类的浮式平台。
[0063]本发明的浮式平台减振装置运行成本低、操作简单;使用、安装、拆卸和移动都非常方便,而且造价和运行费用也很低廉。该装置可以在张力腿平台(TLP)、半潜式平台(SEMI)、SPAR, FPSO等常见平台,以及其他种类的浮式平台上得到应用。
[0064]上述实施例仅用于说明本发明,其连接和结构均可有所变化,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换,均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于,包括:可调式网格状调谐液柱阻尼器和浸入水中的内部中空底开口旋转体构成的旋转体组,所述可调式网格状调谐液柱阻尼器设置在浮式平台水面以上的某一层甲板面上,甲板面下方设有立柱,立柱底部设有沉箱连接立柱,所述浸入水中的内部中空底开口旋转体顶部连接设有滑槽转臂,滑槽转臂上设有供旋转体滑动的滑槽,滑槽转臂一端设有旋转轴,滑槽转臂通过旋转轴设置在立柱上。
2.根据权利要求1所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述可调式网格状调谐液柱阻尼器包括水平管段和两个以上的竖直管段,水平管段网格交叉点顶部设有可拆卸盖板,所述竖直管段安装在拆下可拆卸盖板后的水平管段网格交叉点上,水平管段内设有控制阻尼器中液体流动路径的调节阀门。
3.根据权利要求2所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述水平管段和两个以上的竖直管段横截面形状为矩形、圆形或椭圆形;所述两个以上的竖直管段的横截面为等截面或变截面。
4.根据权利要求1所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述可调式网格状调谐液柱阻尼器内液体为油、淡水、海水或其他可以就近廉价获得的液体。
5.根据权利要求1所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述滑槽转臂的滑槽上安装有一个以上的底开口旋转体,所述底开口旋转体内部中空,浸入外界流体中,旋转体的底部截面敞开与外界环境流体连通,旋转体下部的体内空间被液柱占据,在液柱之上的旋转体内部空间充满气体。
6.根据权利要求1所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述可调式网格状调谐液柱阻尼器和浸入水中的内部中空底开口旋转体中均设有节流孔板。
7.根据权利要求1?6所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述水平管段、竖直管段、底开口旋转体、阀门、盖板及节流孔板为金属材料或满足强度刚度要求的非金属材料制作。
8.根据权利要求1?6所述的浮式平台六自由度整体运动抑制系统,其特征在于:所述浮式平台六自由度整体运动抑制系统适用于各种浮式平台。
【专利摘要】本发明公开了一种浮式平台六自由度整体运动抑制系统,包括:可调式网格状调谐液柱阻尼器和浸入水中的内部中空底开口旋转体构成的旋转体组,所述可调式网格状调谐液柱阻尼器设置在浮式平台水面以上的某一层甲板面上,甲板面下方设有立柱,立柱底部设有沉箱连接立柱,所述浸入水中的内部中空底开口旋转体顶部连接设有滑槽转臂,滑槽转臂上设有供旋转体滑动的滑槽,滑槽转臂一端设有旋转轴,滑槽转臂通过旋转轴设置在立柱上。本发明的浮式平台减振装置运行成本低、操作简单;使用、安装、拆卸和移动都非常方便,而且造价和运行费用也很低廉,适用于各种浮式平台。
【IPC分类】F16F15-023
【公开号】CN104712703
【申请号】CN201510031581
【发明人】曾晓辉, 张良, 周济福
【申请人】中国科学院力学研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月22日
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