[發(fā)明專利]一種深海平臺(tái)耐壓體與框架連接接頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711227111.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN108087401A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜一凡;郝恒;李凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶科學(xué)研究中心（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所）
• 主分類號(hào): F16B7/04
• 分類號(hào): F16B7/04
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明涉及一種深海平臺(tái)耐壓體與框架連接接頭，包括框架，所述框架的內(nèi)部安裝有多個(gè)耐壓殼體，每個(gè)耐壓殼體與框架之間通過位移補(bǔ)償接頭、活動(dòng)接頭和固定接頭連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過位移補(bǔ)償接頭可以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)接頭和固定接頭之間的功能轉(zhuǎn)換，既能在下潛過程中實(shí)現(xiàn)耐壓體縱向自由移動(dòng)，又能在下潛到工作深度后和固定接頭一起承受縱向沖擊載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深海平臺(tái)輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種深海平臺(tái)耐壓體與框 架連接接頭。

背景技術(shù)

海底世界環(huán)境惡劣，需要克服巨大的海水壓力，要開采海洋資源尤其是進(jìn) 行深海開發(fā)就需要依靠深海潛水設(shè)備來完成。目前世界各主要國(guó)家均已大力發(fā) 展深海載人平臺(tái)，深海載人平臺(tái)逐步向大型化、多功能化方向發(fā)展。新型深海 載人平臺(tái)應(yīng)具有有效載荷大、海底停留時(shí)間長(zhǎng)并能執(zhí)行多功能作業(yè)等特點(diǎn)，上 述特性使得多體耐壓結(jié)構(gòu)形式成為一種趨勢(shì)。如：美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)提出 的用于特種作戰(zhàn)的近海多用途潛艇(SSLW)，荷蘭的非并列三耐壓殼潛艇方案， 和蘇聯(lián)的“臺(tái)風(fēng)級(jí)”(941型)核潛艇。

多體耐壓結(jié)構(gòu)與連接框架一般通過焊接連接在一起，各耐壓體分為載人艙、 動(dòng)力艙和設(shè)備艙等不同功能的艙室，使得各耐壓體通常具有不同的結(jié)構(gòu)尺寸， 在千米以上深海靜水壓力的作用下各耐壓體縱向收縮變形有明顯差異。各耐壓 體不同的縱向位移導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)在其剛度最弱的方向發(fā)生彎曲，使耐壓體與連 接框架焊接位置產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，容易使焊接微裂紋等缺陷產(chǎn)生低周疲勞，造 成連接失效與框架結(jié)構(gòu)疲勞破壞。同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)變形會(huì)對(duì)安裝在上面的設(shè)備 造成不利影響。

除焊接外，接頭連接也是一種常用的連接方式。對(duì)多耐壓體和連接框架來 說，采用焊接和接頭連接各有優(yōu)缺點(diǎn)。

多耐壓體和框架采用焊接的優(yōu)勢(shì)為焊接使連接部位具有良好的連接剛度、 局部強(qiáng)度和整體性能。對(duì)于高強(qiáng)度鋼，由于焊接工藝已經(jīng)成熟，焊接后焊縫的 強(qiáng)度不低于母材或與母材相當(dāng)，同時(shí)采用焊接無需在構(gòu)件上開孔，不會(huì)削弱構(gòu) 件的局部強(qiáng)度，因而焊接具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)省材料和便于制造等優(yōu)點(diǎn)。但是采 用焊接將會(huì)帶來以下缺點(diǎn)：各耐壓殼縱向位移差異將不可避免的造成框架結(jié)構(gòu) 彎曲變形，增大最大主應(yīng)力，容易發(fā)生疲勞破壞；焊接鋼結(jié)構(gòu)中普遍存在殘余 拉應(yīng)力，增大疲勞破壞的可能性；一旦產(chǎn)生可見疲勞裂紋將快速擴(kuò)散導(dǎo)致連接 部位或框架結(jié)構(gòu)破壞；焊接質(zhì)量很大程度上取決于工人的業(yè)務(wù)水平，質(zhì)量不好 控制。

采用接頭連接相比焊接具有可拆卸的優(yōu)點(diǎn)，必要時(shí)可以將耐壓殼與框架結(jié) 構(gòu)分離，同時(shí)，采用活動(dòng)接頭可以改善甚至避免多耐壓體變形不協(xié)調(diào)問題，此 外，采用接頭連接風(fēng)險(xiǎn)較為分散，一個(gè)接頭失效一般不會(huì)導(dǎo)致其它接頭以及框 架結(jié)構(gòu)失效。接頭連接操作簡(jiǎn)單，對(duì)工人要求比較低。但是采用接頭連接使耐 壓體與框架結(jié)構(gòu)從整圈連接變?yōu)槎帱c(diǎn)連接，連接點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力會(huì)局部增大。

多耐壓體深海平臺(tái)屬于新型的結(jié)構(gòu)形式，相關(guān)資料較少，暫未發(fā)現(xiàn)對(duì)其多 耐壓體縱向變形不協(xié)調(diào)問題的相關(guān)研究。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種深海平臺(tái)耐壓體與框 架連接接頭，從而通過位移補(bǔ)償接頭可以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)接頭和固定接頭之間的功能 轉(zhuǎn)換，既能在下潛過程中實(shí)現(xiàn)耐壓體縱向自由移動(dòng)，又能在下潛到工作深度后 和固定接頭一起承受縱向沖擊載荷。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種深海平臺(tái)耐壓體與框架連接接頭，包括框架，所述框架的內(nèi)部安裝有 多個(gè)耐壓殼體，每個(gè)耐壓殼體與框架之間通過位移補(bǔ)償接頭、活動(dòng)接頭和固定 接頭連接。

其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

所述框架包括前連接框、若干中連接框和后連接框，所述固定接頭的一端 安裝在最中間的中連接框上，位移補(bǔ)償接頭安裝在最兩端的前連接框和后連接 框上，活動(dòng)接頭安裝在剩余的中連接框上。