[發明專利]一種改進的阻尼式軟剛臂單點系泊裝置

有效

• 申請號: 201610144327.5
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105818930B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 馬玉祥;賈勇;馬小舟;董國海;宗智;孫雷
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63B21/50
• 分類號: B63B21/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 趙淑梅,李洪福

技術領域

本發明涉及海洋平臺工程應用領域，具體來說是一種改進的阻尼式軟剛臂單點系泊裝置。

背景技術

普通的軟剛臂單點系泊系統主要有系泊塔、系泊臂和系泊構架三部分組成，多應用于淺水FPSO，其風標效應可以使系泊平臺處于最佳受力狀態。在實際工程應用和物理模型試驗中均發現，系泊平臺在波浪作用下會發生系泊腿的極限拉伸或船艏與壓載水艙的撞擊，這些極端現象會產生很大的瞬時系泊力，對系泊平臺和系泊裝置造成破壞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：在普通的軟剛臂單點系泊系統上添加阻尼裝置，降低極端現象發生的概率，減小極端現象發生時的系泊力，防止因為極端現象造成的系泊裝置的結構和材料破壞。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種改進的阻尼式軟剛臂單點系泊裝置，在普通軟剛臂單點系泊裝置的基礎上，將系泊腿改為雙套管結構，并在其中安裝阻尼器，同時在系泊腿和船艏支架鉸接處安裝阻尼盒。

本發明采用的技術手段如下：

一種改進的阻尼式軟剛臂單點系泊裝置，包括：系泊塔、系泊臂和系泊構架，所述系泊構架包括安裝在系泊平臺上的船艏支架和系泊腿，所述系泊腿包括可相對滑動的上套管和下套管，所述上套管與所述下套管之間設有至少一個阻尼器，所述系泊腿和所述船艏支架上均設有阻尼盒，兩個所述阻尼盒相對設置。

所述上套管為一端開口的半封閉管狀結構，所述上套管的內壁設有多條沿所述上套管軸線延伸并以所述上套管軸線為軸均勻分布的滑道，所述上套管內設有隔板，所述隔板的周向均勻設有與所述滑道相對應的通孔，

所述下套管包括上管段和下管段，所述上管段包括與所述通孔相匹配的導向柱，所述導向柱的外壁設有與所述滑道相匹配的滑條，所述導向柱穿過所述通孔與所述下套管的頂部連接，所述下套管的頂部的下端與所述隔板上端之間設有一個阻尼器。

所述上套管為一端開口的半封閉管狀結構，所述上套管的內壁設有多條沿所述上套管軸線延伸并以所述上套管軸線為軸均勻分布的滑道，所述上套管內設有隔板，所述隔板的中心處設有通孔，

所述下套管包括上管段和下管段，所述上管段的外壁設有與所述滑道相匹配的滑條，所述下套管的頂部的上端設有與所述通孔相匹配的導向柱，所述導向柱的上端設有擋板，所述擋板與所述隔板之間設有四個沿所述導向柱均勻分布的阻尼器，這樣在其中一個阻尼器失靈的情況下，另外三個還可以繼續工作。

所述上套管的外壁與所述下管段的外壁之間設有阻尼鎖，阻尼鎖閉合則上、下套管無法滑動，阻尼器不工作，系泊腿可視為一個完整的剛性構件與普通系泊腿無異。這樣在良好工況下，關閉阻尼鎖可以使阻尼器不必長期工作，使阻尼器工作壽命得以延長。

所述上套管上設有與所述滑道連通的灌油孔，方便添加潤滑劑。

所述阻尼盒包括底座、接觸板和位于所述底座內的多個阻尼器，所述底座為一側側面為弧面、頂端開口的類長方體空心結構，

所述接觸板呈扇形柱體實心結構，所述接觸板的弧面可沿所述底座呈弧面的側面下滑，所述接觸板的弧面和所述底座呈弧面的側面上分別設有相匹配的滑動槽和滑動條，所述接觸板遠離所述接觸板的弧面的一端與所述底座鉸接，所述接觸板的下表面設有與多個阻尼器相對應的半圓柱形凸起，方便在不同角度下與阻尼器接觸。

在發生極限碰撞的時刻，先發生系泊腿與船艏支架之間的角度減小，相對設置的阻尼盒的接觸板接觸在一起，隨著角度的進一步減小，接觸板互相產生壓力并傳遞給阻尼器，阻尼器通過自身結構減小了兩個阻尼盒之間的相對速度，進而減小了與之連接的系泊腿和船艏支架的相對角速度，最終減小了系泊平臺與壓載水艙的撞擊速度，從而達到減小撞擊力的效果。

在發生極限拉伸時，上、下套管滑動，將拉力傳遞給阻尼器，阻尼器通過自身結構可減小受到的壓力，進而減小系泊腿受到的拉力。

本發明與現有技術相比具有如下優點和積極效果：

1、安裝了阻尼器的系泊腿，可以在發生極限拉伸時，通過阻尼器的減壓效果有效減小系泊腿本身受到的拉力，進一步可以減小各結構部件連接處所受到的作用力。同時，上、下套管可在長度方向的滑動，確保阻尼器處于工作狀態。

2、采用雙套管形式的系泊腿，可以保證系泊腿在安裝阻尼器后長度方向橫截面的穩定，有效防止在極限拉伸狀態下發生橫向搖擺時發生扭轉破壞。

3、上套管的外壁與下管段的外壁之間設有阻尼鎖，可以根據實際工作海況選擇阻尼器工作狀態。在良好工況下關閉阻尼鎖可以使阻尼器不必長期工作，使阻尼器工作壽命得以延長。