[實用新型]一種自適應(yīng)極地浮式平臺冰載荷防護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921350927.2
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN210555488U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志富;祖建峰;王志東;趙橋生
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: B63B43/18
• 分類號: B63B43/18;B63B35/44;G01D21/02
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本實用新型公開了一種自適應(yīng)極地浮式平臺冰載荷防護(hù)裝置，包括：曲面防護(hù)機構(gòu)、垂向移動機構(gòu)、連接機構(gòu)和控制系統(tǒng)。曲面防護(hù)機構(gòu)安裝在垂向移動機構(gòu)上，通過改變斜率，降低平臺所受冰塊撞擊載荷。垂向移動機構(gòu)安裝在平臺的立柱上，能夠根據(jù)水平面的升降，調(diào)整冰載荷防護(hù)裝置的垂向位置，改變冰塊的撞擊部位。控制系統(tǒng)用于采集、分析和處理監(jiān)測系統(tǒng)采集的信息，并控制曲面防護(hù)機構(gòu)和垂向移動機構(gòu)的運動。本實用新型能夠根據(jù)水面的變化和冰塊運動狀態(tài)，靈活地調(diào)整防護(hù)裝置的垂向位置及曲面斜率，使平臺在極地工作時，降低其所受海冰撞擊載荷，延長平臺的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)極地浮式平臺冰載荷防護(hù)裝置。

背景技術(shù)

隨著全球氣候變暖，極地冰層逐漸融化，多年冰面積和所占冰的比例呈現(xiàn)減少的趨勢。據(jù)美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心報告，北極地區(qū)海冰面積縮減速度為每年3.5%，這意味著極地通航已經(jīng)慢慢成為了可能。航線一旦開通，將會極大地改變現(xiàn)有的世界海運貿(mào)易航線結(jié)構(gòu)。

同時，極地又擁有著十分豐富的礦產(chǎn)物質(zhì)和石化資源，這也是世界各國費盡心機努力掌握極地地區(qū)控制權(quán)、積極開展極地冰工程相關(guān)研究的重要原因之一。據(jù)科考資料統(tǒng)計，北極及其周邊地區(qū)埋藏的石油原油總蘊藏量已經(jīng)超過900億桶，煤炭總蘊藏量接近一萬億噸，以及有超過四十七萬億立方的天然氣儲量。同時，根據(jù)南極有關(guān)資料顯示，南極大陸的石油資源總儲藏量也有上千億桶，天然氣也有接近五萬億立方米的儲藏量。因此，對極地資源開發(fā)和利用就顯得迫在眉睫。

然而，極地地區(qū)的環(huán)境載荷條件十分復(fù)雜，常年有浮冰流動，對油氣資源開采平臺的安全性構(gòu)成巨大威脅。因此，冰載荷防護(hù)裝置的設(shè)計與研發(fā)就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型提供了一種自適應(yīng)極地浮式平臺冰載荷防護(hù)裝置，具體技術(shù)方案如下：

所述的自適應(yīng)極地浮式平臺冰載荷防護(hù)裝置，包括：曲面防護(hù)機構(gòu)、垂向移動機構(gòu)、連接機構(gòu)、齒條和控制系統(tǒng)；所述曲面防護(hù)機構(gòu)安裝在垂向移動機構(gòu)上，用于降低平臺受冰塊撞擊的載荷。所述齒條安裝在平臺的立柱上，所述齒條與所述垂向移動機構(gòu)相配合，所述垂向移動機構(gòu)沿所述齒條運動，垂向移動機構(gòu)能夠根據(jù)水平面的升降調(diào)整冰載荷防護(hù)裝置的垂向位置，改變冰塊的撞擊部位。相鄰的兩個所述垂向移動機構(gòu)通過所述連接機構(gòu)相連，所述的連接機構(gòu)的連接板一塊上有凸點和螺紋孔，另一塊上有凹下去的孔洞和螺紋孔。兩塊連接板凹凸的孔洞相互配合，并通過螺栓和螺母固定。所述控制系統(tǒng)用于收集、處理數(shù)據(jù)，以及控制所述曲面防護(hù)機構(gòu)和垂向移動機構(gòu)的運動。

優(yōu)選的，所述的曲面防護(hù)機構(gòu)包括：曲面和氣缸裝配體；所述曲面設(shè)計為“S”形；所述曲面的上端與所述的垂向移動機構(gòu)柔性連接，所述氣缸裝配體的一端與所述曲面的下端柔性連接。氣缸裝配體的伸縮可以改變曲面的斜率，進(jìn)而降低平臺所受浮冰撞擊載荷。

優(yōu)選的，所述的垂向移動機構(gòu)包括：安裝架、電機裝配體、和滾輪裝配體；所述安裝架的外側(cè)上端與所述曲面的上端柔性連接，所述安裝架的外側(cè)的下端與所述氣缸裝配體柔性連接；所述安裝架內(nèi)側(cè)還設(shè)置有電機安裝孔和滾輪安裝孔，所述電機裝配體安裝在所述電機安裝孔上，所述滾輪裝配體安裝在所述滾輪安裝孔上。所述滾輪裝配體在平臺的立柱上滾動，用于減小平臺立柱與安裝架之間的摩擦，使整個裝置的移動更加順暢。

優(yōu)選的，所述電機裝配體還包括：電機、平行鍵、角接觸軸承、中心軸、小齒輪和大齒輪；所述小齒輪與大齒輪上均設(shè)置有鍵槽；小齒輪通過平行鍵固定在電機上，小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪通過平行鍵固定在中心軸上，所述中心軸的兩端分別通過所述角接觸軸承與所述電機安裝孔相連；所述電機焊接在所述安裝架的內(nèi)側(cè)；所述大齒輪與所述齒條相嚙合。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)包括監(jiān)測裝置和控制裝置，所述的監(jiān)測裝置包括：攝像頭陣列、傳感器陣列、處理器一和信號發(fā)射器；所述攝像頭陣列、傳感器陣列和信號發(fā)射器均連接在所述處理器一上；所述攝像頭陣列安裝在所述曲面的上端，用于采集冰況信息。