[發(fā)明專利]一種用于波浪滑翔機(jī)纜繩和水下滑翔體的彈性連接裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910625019.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN110371252B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田新亮;王鵬;潘松;吳夏;李欣;張顯濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B21/66
• 分類號(hào): B63B21/66;F16G11/00;F16C11/04
• 代理公司: 上海旭誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種用于波浪滑翔機(jī)纜繩和水下滑翔體的彈性連接裝置，涉及船舶與海洋工程領(lǐng)域，包括固定鉸接塊、轉(zhuǎn)向鉸接塊、彈性鉸接塊，所述彈性鉸接塊分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述彈性鉸接塊的下部結(jié)構(gòu)包括彈性鉸接塊外殼、柱形鋼塊、彈簧、纜繩鎖緊塊和防脫鋼塊。本發(fā)明可保證連接強(qiáng)度的情況下，允許一定的沿纜繩方向的相對(duì)位移，使得本發(fā)明能在惡劣海況下將水面母船的劇烈運(yùn)動(dòng)傳遞到水下滑翔體的過程延緩，減小沖擊載荷，提高能量利用率，降低噪音，并延長(zhǎng)使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶與海洋工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于波浪滑翔機(jī)纜繩和水下滑翔體的彈性連接裝置。

背景技術(shù)

波浪滑翔機(jī)是由水面母船和水下滑翔體兩個(gè)主要機(jī)體通過纜繩連接而成的一種海洋觀測(cè)裝備。水面母船隨著海洋環(huán)境中的波浪起伏而運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)水下的滑翔體一起起伏，在水翼的作用下使得水下滑翔體獲得前行動(dòng)力，進(jìn)而帶動(dòng)水面母船也一起前行。母船和滑翔體二者之間的動(dòng)力傳遞靠的是一根不可拉伸的纜繩，纜繩中包含通信電纜，具有較高的拉伸強(qiáng)度。目前纜繩同水下滑翔體的連接方式是剛性鉸接，在大部分海況下能實(shí)際應(yīng)用，但是對(duì)于較惡劣海況，水面母船在受到較大的波浪砰擊力時(shí)會(huì)在纜繩上產(chǎn)生很大的瞬時(shí)拉力，而剛性鉸接裝置也會(huì)產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，因該連接裝置一般為金屬材料，久而久之會(huì)產(chǎn)生疲勞損壞，甚至斷裂，從而造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。另外，在水面母船有較大的上升動(dòng)量時(shí)，水中的滑翔體由于附加質(zhì)量的存在，無(wú)法及時(shí)產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，在纜繩連接處必然有能量損耗，并伴有較大的噪聲，影響波浪滑翔機(jī)的性能。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)用于波浪滑翔機(jī)纜繩和水下滑翔體的彈性連接裝置來解決水面母船在惡劣海況中和滑翔體之間存在的動(dòng)力傳遞和能量損耗問題，在保證連接強(qiáng)度的情況下，允許一定的沿纜繩方向的相對(duì)位移，進(jìn)而提高波浪滑翔機(jī)的運(yùn)動(dòng)性能和能源利用效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中波浪滑翔機(jī)使用的剛性鉸接裝置在惡劣海況下疲勞損傷大、能量利用率低、噪音大及壽命較短的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于波浪滑翔機(jī)纜繩和水下滑翔體的彈性連接裝置，包括固定鉸接塊、轉(zhuǎn)向鉸接塊、彈性鉸接塊，所述彈性鉸接塊分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述彈性鉸接塊的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)為固定連接，所述轉(zhuǎn)向鉸接塊位于所述固定鉸接塊和所述彈性鉸接塊的上部結(jié)構(gòu)之間，且與所述固定鉸接塊和所述彈性鉸接塊的上部結(jié)構(gòu)均為活動(dòng)連接，所述固定鉸接塊的另一端與水面母船或滑翔機(jī)桁架為固定連接；

所述彈性鉸接塊的下部結(jié)構(gòu)包括彈性鉸接塊外殼、柱形鋼塊、彈簧、纜繩鎖緊塊和防脫鋼塊，所述彈性鉸接塊外殼的內(nèi)部為中空柱形，所述彈性鉸接塊外殼的底端焊接有所述防脫鋼塊，所述防脫鋼塊的內(nèi)部開孔直徑需小于所述纜繩鎖緊塊直徑，且大于所述纜繩的直徑；所述柱形鋼塊焊接在所述彈性鉸接塊的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)分界處，所述彈簧的一端焊接在所述柱形鋼塊上，另一端穿過所述纜繩鎖緊塊連接到所述纜繩上。

進(jìn)一步地，所述固定鉸接塊、所述彈性鉸接塊外殼和所述轉(zhuǎn)向鉸接塊的材質(zhì)均為高強(qiáng)度不銹鋼。

進(jìn)一步地，所述固定鉸接塊與所述水面母船或滑翔機(jī)桁架的固定連接為螺栓螺母連接。

進(jìn)一步地，所述彈性鉸接塊的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的固定連接為螺栓螺母連接。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向鉸接塊與所述固定鉸接塊和所述彈性鉸接塊的活動(dòng)連接方式均使用銷釘進(jìn)行活動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述彈簧長(zhǎng)度不大于所述彈性鉸接塊下部長(zhǎng)度的1/2。

進(jìn)一步地，所述彈簧具有較高的彈性系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述彈性鉸接塊外殼的內(nèi)壁面上設(shè)置有筒形橡膠墊。

進(jìn)一步地，所述防脫鋼塊懸空部分上部和所述彈性鉸接塊外殼內(nèi)部的頂端均設(shè)置有環(huán)形橡膠墊。

優(yōu)選的，所述防脫鋼塊懸空部分上部與所述環(huán)形橡膠墊的形狀和大小完全相同。