[發明專利]一種基于磁流變液的波浪補償裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202111206925.8
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN113803398A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 杜靜宇;王海明;高建忠;忻一豪;張萬雄;任鑫;王華;王恩民;趙鵬程
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能（浙江）能源開發有限公司清潔能源分公司
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53;F16F15/00;F16F15/03;E02B3/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發明屬于涉及海洋裝備領域，公開了一種基于磁流變液的波浪補償裝置，包括密閉缸體，密閉缸體包括筒體、分別設置在筒體兩端的上蓋板和下蓋板；在筒體內設有頂板和底板，頂板連接有上活動桿，底板連接有下活動桿，在上活動桿和下活動桿上均纏繞有彈簧；使用時，上活動桿與船舶一側連接，下活動桿與固定平臺一側連接；頂板、底板及筒體內壁所形成的空腔內充滿有磁流變液；在筒體的外壁纏繞有線圈，線圈連接有電源；在筒體外側設有外殼。本發明利用磁流變液的流體性質改變船舶與固定平臺之間的阻尼來平衡兩者的相對位置，盡量減小船舶的運動幅度實現平穩停靠，能夠平衡船舶所受到的外力，就能極大地平衡船舶在停靠過程中遇到的不穩定性問題。

技術領域

本發明屬于涉及海洋裝備領域，特別涉及一種基于磁流變液的波浪補償裝置及其工作方法。

背景技術

我國海上風能資源豐富，且海上風電具有發電利用小時數高、單機容量大、不占用土地、不消耗水資源以及適合大規模開發等優勢，近年來海上風電得到快速的發展。但是，由于海上風電離岸較遠，運行維護難度加大，需要采用運維船舶駛往風電機組進行作業。

由于海上風電作業涉及到運維船舶的停靠來進行運行維護、人員登乘等活動，而海況的復雜性帶來船舶停靠的不穩定性，風、浪、涌等海況會引起船舶在多個維度的搖蕩運動等，造成運維作業無法順利進行。因此保證船舶停靠時的穩定性對于作業的順利實施有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于磁流變液的波浪補償裝置及其工作方法，解決了目前海上作業時船舶搖蕩造成運維作業無法順利進行的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種基于磁流變液的波浪補償裝置，包括密閉缸體，密閉缸體包括筒體、分別設置在筒體兩端的上蓋板和下蓋板；

在筒體內設有頂板和底板，頂板連接有上活動桿，底板連接有下活動桿，在上活動桿和下活動桿上均纏繞有彈簧；使用時，上活動桿與船舶一側連接，下活動桿與固定平臺一側連接；

頂板、底板及筒體內壁所形成的空腔內充滿有磁流變液；

在筒體的外壁纏繞有線圈，線圈連接有電源；

在筒體外側設有用于包裹線圈的外殼。

進一步，上蓋板的中心開有安裝孔，上活動桿的自由端伸出上蓋板的安裝孔。

進一步，下蓋板的中心開有安裝孔，下活動桿的自由端伸出下蓋板的安裝孔。

進一步，在船舶兩側設有若干個固定圓環，上活動桿末端設有掛鉤，固定圓環與掛鉤掛接。

進一步，在固定平臺的四側設有若干個固定圓環，下活動桿末端設有掛鉤，固定圓環與掛鉤掛接。

進一步，上蓋板與筒體密封連接，下蓋板與筒體密封連接。

進一步，在船舶上安裝有波浪運動傳感器，波浪運動傳感器與控制器連接，控制器通過控制開關與電源連接。

進一步，外殼采用不銹鋼材質制成。

本發明還公開了所述的基于磁流變液的波浪補償裝置的工作方法，包括以下過程：

在船舶與固定平臺之間并聯設置若干個所述波浪補償裝置；

將上活動桿與船舶一側連接，下活動桿與固定平臺一側連接；

當船舶開始停靠時，波浪運動引起相對速度，給線圈通電，在磁流變液外部形成磁場，在磁場的作用下，磁流變液粘度變高、流動性變低，上活動桿和下活動桿的動能轉換為彈簧的彈性勢能，船舶和固定平臺之間的阻尼力變大，削弱船舶和固定平臺之間的運動幅度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：