[發(fā)明專利]一種浮體模塊柔性鉸接結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108248757B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施奇佳;徐道臨;張海成;趙淮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: B63B3/02
• 分類號: B63B3/02;B63B35/44
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;鄭俊超

一種浮體模塊柔性鉸接結(jié)構(gòu)，包括第一浮體模塊、第二浮體模塊、連接器，連接器包括第一鉸接座和第二鉸接座，在第一浮體模塊端面板上設(shè)有過孔A，在端面板背面、位于第一浮體模塊內(nèi)部設(shè)有容置空間，容置空間內(nèi)設(shè)有止擋板，在止擋板上設(shè)有過孔B；第一座身從過孔A插入容置空間直達過孔B，第一座身可沿縱蕩方向滑動；第一座身上設(shè)有橢圓形板簧，橢圓形板簧始終位于端面板與止擋板之間且不脫出；第一、第二浮體模塊結(jié)構(gòu)相同；第一鉸接座和第二鉸接座除了鉸接頭的結(jié)構(gòu)不同之外，其它結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系均相同，第一座身和第二座身相對于鉸接點鏡像對稱。本發(fā)明結(jié)構(gòu)可靠，可釋放浮體縱搖運動，并有效減小沿浮體縱蕩方向的載荷，確保超大型浮體安全運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋工程裝備領(lǐng)域，具體涉及一種浮體模塊柔性鉸接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

大型浮式結(jié)構(gòu)是一種大型的海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的新型裝備。大型浮式結(jié)構(gòu)可用作海上采用平臺、浮動機場、浮動城市等等。它體量巨大，長度為千米級，而排水量有數(shù)百萬頓。

大型浮式結(jié)構(gòu)一般由多個浮體模塊相互連接而成，以便于制造和安裝。因此，模塊之間的連接器就關(guān)系到整個浮式結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性以及可靠性。常見的有焊接、剛性連接、鉸接、柔性連接器等幾種。這幾種連接器各有優(yōu)劣，如果要連接可靠，則連接器載荷過大，連接器的疲勞特性差。例如，有學者提出采用剛性鉸接連接器，通過釋放浮體的縱搖自由度來減小連接器載荷，但這種連接方案在特殊海況下也會產(chǎn)生巨大的連接器載荷，尤其是沿浮體縱蕩方向的載荷依然很大，難以滿足其結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)可靠，可有效減小沿浮體縱搖和縱蕩方向的載荷的浮體模塊柔性鉸接結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是：一種浮體模塊柔性鉸接結(jié)構(gòu)，包括第一浮體模塊、第二浮體模塊、以及連接器，所述連接器包括第一鉸接座和第二鉸接座，第一鉸接座包括第一座身、固定于第一座身一端的第一鉸接頭；第二鉸接座包括第二座身、固定于第二座身一端的第二鉸接頭，第一鉸接頭與第二鉸接頭鉸接；

在第一浮體模塊面向第二浮體模塊的端面板上設(shè)有可允許第一座身穿過的過孔A，在端面板背面、位于第一浮體模塊內(nèi)部設(shè)有可容納第一座身的容置空間，容置空間內(nèi)固定設(shè)有止擋板，在止擋板上設(shè)有可允許第一座身穿過的過孔B，過孔A和過孔B在同一直線上，所述容置空間與過孔A和過孔B連通；

所述第一座身從過孔A插入容置空間直達過孔B，第一座身可沿縱蕩方向滑動；

在第一座身上設(shè)有橢圓形板簧，橢圓形板簧始終位于端面板與止擋板之間且不脫出；

第一浮體模塊與第二浮體模塊結(jié)構(gòu)相同；

第一鉸接座和第二鉸接座除了鉸接頭的結(jié)構(gòu)不同之外，其它結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系均相同，第一座身和第二座身相對于鉸接點鏡像對稱。

采用上述結(jié)構(gòu)的連接器連接超大型浮式結(jié)構(gòu)物后，其鉸接結(jié)構(gòu)可釋放浮體縱搖（繞鉸接點轉(zhuǎn)動的方向）自由度，減小連接器應力。而且，在發(fā)生拉壓變形時可靠板簧受壓傳遞載荷，有效的減小結(jié)構(gòu)應力，尤其是縱蕩方向（沿兩浮體模塊連線的方向）的力。

進一步的，在過孔A內(nèi)壁與第一座身外表面之間設(shè)有用于減小摩擦的圓柱滾子。

具體的，所述第一座身包括箱型主體、固定設(shè)置于主體頂部的導向段、固定設(shè)置于主體頂部的凸塊，所述凸塊與導向段之間留有間隙，所述橢圓形板簧卡固于該間隙內(nèi)；

所述導向段靠近第一鉸接頭設(shè)置，所述凸塊遠離第一鉸接頭設(shè)置。

進一步的，在縱蕩方向、位于凸塊與導向段之間間隙的兩側(cè)均設(shè)有活動推板，活動推板上設(shè)有卡槽，所述橢圓形板簧兩側(cè)分別卡接在兩個活動推板的卡槽內(nèi)固定。

優(yōu)選的，在間隙的另外兩側(cè)設(shè)有防止活動推板移動的限位塊。