[發明專利]一種適用于海洋浮式結構的花瓣狀水下耗能減振裝置

在審

• 申請號: 202011523540.X
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112519970A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李超;刁鈺城;李璐希;李宏男
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;F16F15/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種適用于海洋浮式結構的花瓣狀水下耗能減振裝置，其特征在于，該花瓣狀水下耗能減振裝置包括齒條桿(1)、齒輪(2)、滾珠軸承(3)、桿軸(4)、立柱(5)、葉片板(6)以及底部浮板(7)；

所述齒條桿(1)為一個六個側面為齒條面的正六棱柱；所述立柱(5)為正四棱柱，并固接于底部浮板(7)上；所述桿軸(4)為圓柱形桿軸，并固接于立柱(5)上；所述滾珠軸承(3)的內鋼圈套在桿軸(4)上，并與桿軸(4)固接；所述齒輪(2)為空心齒輪，并將滾珠軸承(3)嵌入齒輪(2)的空心中，齒輪(2)與滾珠軸承(3)固接；所述齒輪(2)與齒條桿(1)齒接；所述底部浮板(7)設置可供齒條桿(1)通過的孔洞；所述葉片板(6)為等腰梯形板，其短邊與齒輪(2)的齒接觸并固接，共計六個葉片板(6)呈花瓣狀；其中，所述底部浮板(7)上共設置六根立柱(5)，立柱(5)設置位置分別對應正六邊形的六個頂點，且所圍繞成的正六邊形與齒條桿(1)截面的正六邊形同心；所述桿軸(4)固接于兩個相鄰立柱(5)之間，其與立柱(5)共同構成一個六棱柱框架；所述葉片板(6)的短邊固接的齒是距離齒條桿(1)最遠的齒，且葉片板(6)是水平固接于齒輪(2)上；

該花瓣狀水下耗能減振裝置具有良好的耗能性能，當該花瓣狀水下耗能減振裝置所連外部結構發生豎向振動時，由于齒條桿(1)與外部結構相連接，因此齒條桿(1)在外部結構的帶動下也跟著發生軸向運動；底部浮板(7)采用拉索固定于海底，且其在浮力的作用下始終漂浮于海水中，且位置基本保持不變，以確保齒條桿(1)與齒輪(2)之間產生相對位移，進而帶動齒輪(2)轉動，由于齒輪(2)上連接有葉片板(6)，因此當齒輪(2)轉動時，在齒輪(2)的帶動下葉片板(6)也將在水中開始劃動，并通過水給予的反作用力去實現耗能減振效果，進而去減小外部結構的振動；

其中，當外部結構帶動齒條桿(1)發生距離為d的位移、且齒輪(2)的半徑為R時，齒條桿(1)帶動齒輪(2)轉動的角度為d/R，即葉片板(6)在水中劃動的角度為d/R；本花瓣狀水下耗能減振裝置可接受的最大振幅為π/2×R，且當采用不同半徑大小的齒輪(2)時，其所能提供的耗能效果以及所能適應的工作環境都會不同，齒輪(2)半徑越大，其耗能減振能力越高效，適應高振幅的能力越強。