[發明專利]一種水下耐壓結構自適應恒力緊固裝置及緊固方法

有效

• 申請號: 201910903414.8
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110588876B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 徐強;張博文;劉見德;趙青;陳薇;侯春明
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: B63B3/13
• 分類號: B63B3/13;B63B73/40
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種水下耐壓結構自適應恒力緊固裝置及緊固方法，包括工型架，工型架兩側對稱安裝杠桿，兩杠桿一端匯集于上臂外部并在端頭轉動安裝支座，另一端分別安裝滑塊，兩個滑塊對稱滑動安裝于立柱兩側的下臂，單個杠桿通過條狀孔與上臂端部連接；下臂兩端還安裝有彈簧和緊固機構，彈簧壓縮安裝于滑塊和緊固機構之間；使用時，支座頂部與耐壓結構件接觸，工型架下臂與非耐壓結構件固裝，當耐壓結構件受外力徑向收縮時，彈簧力推動滑塊滑動，從而通過杠桿推動支座朝著耐壓結構件移動，進而保證耐壓結構件與非耐壓結構件之間的有效連接。本發明實現了耐壓結構件緊固力的恒定和可控，以有效抵抗外載荷，且操作方便，使用可靠。

技術領域

本發明涉及水下耐壓技術領域，尤其是一種水下耐壓結構自適應恒力緊固裝置及緊固方法。

背景技術

水下結構件通常存在變形協調的問題，由于受靜水外壓的作用，圓形截面的耐壓結構件會產生徑向收縮變形，而與其相對安裝的非耐壓框架結構則不會產生變形；如果將耐壓結構件和非耐壓框架結構直接剛性連接在一起，必然產生二者變形不協調的問題。在深海環境下變形協調問題尤其突出，并對結構整體的安全性產生非常不利的影響。

裝配式連接是解決變形協調問題的一種有效手段，即耐壓結構件與非耐壓框架結構通過裝配的方式連接在一起；耐壓結構在外載荷作用下自由變形，由設置于耐壓結構與非耐壓框架結構之間的具備變形補償功能的緊固裝置，來保證耐壓結構始終處于緊固狀態，從而抵抗波浪、海流等外載荷作用。

現有技術中，緊固裝置一般直接采用彈性元件，例如螺旋彈簧、板簧等直接安裝于耐壓結構件和非耐壓框架結構之間，通過彈性元件的預緊，達到對耐壓結構件始終緊固和變形補償的目的。但是，上述方式存在較明顯的不足：1)彈性元件的緊固力不是恒定的，根據胡克定律，緊固力隨耐壓結構件收縮變形的增加而線性下降；2)彈性元件在安裝前需要通過工裝進行預緊，安裝完畢后還需要解除預緊工裝，實施難度較大，并且安裝效率低下。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種結構合理的水下耐壓結構自適應恒力緊固裝置及緊固方法，從而實現耐壓結構件緊固力的恒定和可控，以始終有效抵抗外載荷作用，且使用實施方便，安裝效率高。

本發明所采用的技術方案如下：

一種水下耐壓結構自適應恒力緊固裝置，包括工型架，工型架包括相互平行并間隔設置的上臂和下臂，上臂和下臂之間垂直安裝有立柱，上臂、下臂和立柱共同構成工字型結構的工型架；所述立柱兩側對稱安裝有杠桿，兩個杠桿一端匯集，并在匯集處共同轉動安裝有支座，支座位于上臂的外部；兩個杠桿另一端分別轉動安裝有滑塊，兩個滑塊對稱安裝在立柱兩側的下臂上，滑塊沿著下臂長度方向滑動；單個杠桿上均開有貫通的條狀孔，條狀孔與上臂的端部擺動連接；位于單個滑塊外部的下臂上套裝有彈簧，位于彈簧外部的下臂端部安裝有緊固機構，所述彈簧壓縮安裝于滑塊和緊固機構之間。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述工型架的結構為：包括由上臂、下臂和立柱構成的工字型結構的架本體，架本體上臂上沿長度方向開有貫通的槽口，槽口內部的兩端固裝有轉軸一，所述條狀孔套裝于轉軸一上；位于立柱兩側的架本體下臂上均開有供滑塊滑動的十字槽；所述架本體下臂的兩端頭設置有連接部，所述緊固機構安裝于連接部。

所述連接部為螺紋柱，所述緊固機構包括墊片和螺母，所述墊片和螺母套設于螺紋柱上，所述墊片的側面與彈簧端部接觸。

所述工型架的上臂長度短于下臂長度。

所述支座的結構為：包括座底板，所述座底板一側與耐壓結構件接觸，座底板另一側延伸有對稱的凸耳，兩個凸耳之間安裝有轉軸二。

所述座底板為弧形板，所述座底板與耐壓結構件接觸的側面為內凹弧面，該內凹弧面與耐壓結構件匹配。