[發(fā)明專利]冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置及破冰方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811348148.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN109487765B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛彥卓;陳自旺;劉仁偉;高良田;韓端鋒;王慶;倪寶玉;狄少丞;鞠磊;曹旺;陳俊宗;陳邑喬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B15/02
• 分類號(hào): E02B15/02;E02B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供的是一種冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置及破冰方法。海洋平臺(tái)樁腿是在潮差帶上方設(shè)置有集纜器和三條圓形軌道的樁腿，基座一側(cè)自上而下設(shè)置有上動(dòng)輪，中動(dòng)輪和下動(dòng)輪，基座依靠動(dòng)輪安置在海洋平臺(tái)樁腿軌道上，基座另一側(cè)下部設(shè)置有與下動(dòng)輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，上部連接著主臂尾部，主臂和副臂首尾相連，副臂的首部連接破冰基座，破冰基座上設(shè)置有破冰主機(jī)，破冰主機(jī)下方安裝有破冰鉆頭，所述基座，主臂，副臂和破冰主機(jī)兩兩之間都設(shè)置有液壓器和臍帶纜，基座頂部還與海洋平臺(tái)樁腿上的集纜器上的臍帶纜連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，可在對(duì)現(xiàn)有的海洋平臺(tái)樁腿加裝運(yùn)行軌道后即可安裝使用，可廣泛應(yīng)用于目前冰區(qū)海洋平臺(tái)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種主動(dòng)破冰裝置，具體地說是一種海洋平臺(tái)樁腿的主動(dòng)破冰裝置。

背景技術(shù)

寒區(qū)海域作業(yè)的海洋平臺(tái)在冬季經(jīng)常受到海冰的侵?jǐn)_。當(dāng)海冰較厚時(shí)，海冰在移動(dòng)過程中將對(duì)海洋平臺(tái)樁腿產(chǎn)生擠壓、碰撞作用，破壞力驚人，可能造成海洋平臺(tái)樁腿結(jié)構(gòu)的損壞，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致海洋平臺(tái)傾覆。

目前，冰區(qū)海洋平臺(tái)主要通過在海洋平臺(tái)樁腿的潮差帶加裝錐形結(jié)構(gòu)的破冰裝置進(jìn)行防冰。錐形結(jié)構(gòu)破冰裝置的破冰原理是當(dāng)海冰與錐面結(jié)構(gòu)相接觸時(shí)，錐面結(jié)構(gòu)可以使海冰主要發(fā)生彎曲破壞，從而使海冰對(duì)海洋平臺(tái)樁腿的作用力較之直接發(fā)生擠壓或碰撞的作用力大為減小。

現(xiàn)階段的海洋平臺(tái)防冰技術(shù)主要以被動(dòng)防冰為主，尚未見到有一種通過在海洋平臺(tái)樁腿上加裝破冰設(shè)備，從而能主動(dòng)對(duì)海洋平臺(tái)樁腿周邊危險(xiǎn)海冰進(jìn)行預(yù)先破壞,進(jìn)而減小海冰對(duì)海洋平臺(tái)樁腿的危害的破冰裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種操作靈活、破冰能力強(qiáng)、防冰效果好的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種基于本發(fā)明的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置的破冰方法。

本發(fā)明的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置包括安裝在海洋平臺(tái)樁腿潮差帶上方的集纜器和三條圓形軌道，還包括一個(gè)基座，所述基座的一側(cè)自上而下設(shè)置有與所述三條圓形軌道相對(duì)應(yīng)的上動(dòng)輪、中動(dòng)輪和下動(dòng)輪，基座依靠動(dòng)輪安置在海洋平臺(tái)樁腿軌道上，所述基座的另一側(cè)下部設(shè)置有與下動(dòng)輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、上部與主臂尾部鉸接，主臂首部和副臂尾部鉸接，副臂首部與破冰基座鉸接，破冰基座上設(shè)置破冰主機(jī)，破冰主機(jī)下方安裝破冰鉆頭，基座與主臂之間、主臂與副臂之間、副臂與破冰基座之間設(shè)置有液壓器和臍帶纜，基座頂部與集纜器上的臍帶纜連通。

本發(fā)明的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置還可以包括：

1.上軌道帶有向上凸起的軌道壁，上動(dòng)輪水平設(shè)置，上動(dòng)輪在上軌道上受軌道壁所提供的指向海洋平臺(tái)樁腿圓心的支持力。

2.兩個(gè)對(duì)稱布置的中動(dòng)輪水平設(shè)置，兩個(gè)中動(dòng)輪在中軌道上受中軌道提供的背離海洋平臺(tái)樁腿圓心的支持力。

3.下動(dòng)輪豎直設(shè)置，下動(dòng)輪通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)在下軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)基座繞海洋平臺(tái)樁腿作圓周運(yùn)動(dòng)。

基于本發(fā)明的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置的破冰方法之一為冰池式破冰模式，具體包括：先控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將破冰裝置移動(dòng)至接近冰面來向，再控制液壓器，主臂和副臂將破冰鉆頭移動(dòng)到距離海洋平臺(tái)樁腿合適位置，而后啟動(dòng)破冰主機(jī)，放下破冰鉆頭使之鉆至最深，之后再控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使破冰鉆頭在冰面上開出一道圓弧的冰槽，然后重新確定破冰鉆頭到海洋平臺(tái)樁腿的距離重復(fù)上述操作，最終實(shí)現(xiàn)在來向冰面開出若干冰槽，使整個(gè)冰面易于被海洋平臺(tái)樁腿破壞。

基于本發(fā)明的冰區(qū)海洋平臺(tái)樁腿主動(dòng)破冰裝置的破冰方法之二為冰孔式破冰模式，具體包括：先控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將破冰裝置移動(dòng)至接近冰面來向，再控制液壓器和主臂及副臂將破冰鉆頭移動(dòng)到冰面合適位置，而后啟動(dòng)破冰主機(jī)，控制破冰鉆頭在冰面上鉆出一系列冰孔，使整個(gè)冰面易于被海洋平臺(tái)樁腿破壞。

為了區(qū)別于傳統(tǒng)海洋平臺(tái)破冰裝備，本發(fā)明提供了一種可對(duì)海洋平臺(tái)樁腿附近危險(xiǎn)海冰進(jìn)行主動(dòng)破壞的破冰裝置，具有操作靈活，破冰能力強(qiáng)，防冰效果好的特點(diǎn)。