[發(fā)明專利]一種螺旋排土驅(qū)動(dòng)魚雷錨的裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210105040.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114435539B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成;索坤宇;朱悅悅;蔡光華;葛琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B21/26
• 分類號(hào): B63B21/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種螺旋排土驅(qū)動(dòng)魚雷錨的裝置與方法，該裝置包括錨鏈、尾翼、錨身、錨頭、鉸點(diǎn)、尾板、中空管道、步進(jìn)電機(jī)、電池、鋼筋條、轉(zhuǎn)軸、螺旋板；所述轉(zhuǎn)軸后端與尾板連接，轉(zhuǎn)軸前端與螺旋板連接，安裝在中空管道中央；所述步進(jìn)電機(jī)用鋼筋條固定在中空管道上部；所述電池安裝在步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部；主要通過步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)螺旋板、轉(zhuǎn)軸與尾板構(gòu)成的組合，進(jìn)行往復(fù)挖土和排土操作，將魚雷錨持續(xù)向海底推進(jìn)，解決了魚雷錨貫入深度不足的問題或者貫入土層過于松散不利于魚雷錨承載力發(fā)揮的問題；由于魚雷錨自身可以掘進(jìn)，無需過分依賴魚雷錨自身重力來提高貫入深度，能夠?qū)崿F(xiàn)魚雷錨輕量化制作，減少材料用量，節(jié)省制作成本以及運(yùn)輸安裝成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于系泊基礎(chǔ)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋排土驅(qū)動(dòng)魚雷錨的裝置與方法。

背景技術(shù)

我國(guó)海洋資源探索正向深海邁進(jìn)，對(duì)海洋石油平臺(tái)和平臺(tái)錨泊基礎(chǔ)提出很高的要求。目前運(yùn)用較廣泛的深水錨基礎(chǔ)主要有吸力錨、法向承力錨、吸力貫入式板錨、振動(dòng)深埋錨、動(dòng)力貫入錨等。其中，魚雷錨是最新發(fā)展的深海錨基礎(chǔ)形式，具有造價(jià)經(jīng)濟(jì)、安裝簡(jiǎn)單高效、錨泊性能佳等突出特點(diǎn)，尤其是克服了傳統(tǒng)錨基礎(chǔ)安裝成本嚴(yán)重依賴水深的缺點(diǎn)，是目前最具發(fā)展前景的深水錨基礎(chǔ)。目前遇到的問題是魚雷錨主要依靠自身重力來貫入土體，但是貫入深度取決于地層的堅(jiān)硬程度，對(duì)于堅(jiān)硬的砂土地層中，錨體僅靠自重難以達(dá)到指定土層，承載能力無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?02010027392.6《一種可加深錨固長(zhǎng)度的魚雷錨》提供了一種可加深錨固長(zhǎng)度的方案，利用電機(jī)頂推刀片，通過切割土層加深錨固長(zhǎng)度、提升魚雷錨抗拔能力。但是這種魚雷錨僅是利用錨頭的刀片來切割土層，難以將前方土體進(jìn)行有效排出，最終導(dǎo)致前方阻力越來越大，難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)有效掘進(jìn)，制約了掘進(jìn)的深度；申請(qǐng)?zhí)枮?01610533751.9《一種帶環(huán)刺魚雷錨》，通過在腔體內(nèi)部設(shè)置穿刺機(jī)構(gòu)，在拉力作用穿刺成一個(gè)平面，提高魚雷錨的承載力。但是這種魚雷錨在初始貫入深度處進(jìn)行平面展開刺刀來提高魚雷錨的承載力，其承載力的發(fā)揮很難有更大程度的提高。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn)：無法對(duì)地層進(jìn)行持續(xù)有效掘進(jìn)，將魚雷錨前方土體輸送到魚雷錨后方，從而實(shí)現(xiàn)減少前方推進(jìn)阻力，增大后方推進(jìn)反力的效果，導(dǎo)致掘進(jìn)深度受到較大限制。對(duì)于無法驅(qū)動(dòng)加深錨固深度的魚雷錨，單純依靠在初始貫入深度處進(jìn)行平面展開刺刀的方法，其承載力的發(fā)揮又嚴(yán)重依賴魚雷錨自身的重力和土層的軟硬程度，如果貫入深度不理想，魚雷錨的承載力難以得到發(fā)揮。對(duì)于堅(jiān)硬的土層，增加初始貫入深度則需要提高自身重力，這樣就需要額外的材料用量、制作成本和運(yùn)輸安裝成本。

因此，現(xiàn)有技術(shù)難以克服魚雷錨掘進(jìn)阻力，無法對(duì)地層進(jìn)行持續(xù)有效掘進(jìn)，無法通過增加魚雷錨的推進(jìn)距離來達(dá)到一個(gè)合適的地層或者合適的深度進(jìn)行最終定位，只是在通過切割土層加深錨固長(zhǎng)度或者進(jìn)行平面展開刺刀來提高魚雷錨的承載力，其承載力的發(fā)揮很難有更大程度的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提供了一種螺旋排土驅(qū)動(dòng)魚雷錨的裝置與方法，采用螺旋排土的方式將錨頭前方的土體不斷輸送到尾部，并進(jìn)行不斷的向前推進(jìn)魚雷錨，達(dá)到推進(jìn)到一個(gè)合適的地層或者合適的深度進(jìn)行最終定位，使得承載力能夠得到有效的發(fā)揮；解決魚雷錨初始貫入深度不足，或者因貫入土層過于松散導(dǎo)致不能充分發(fā)揮魚雷錨承載力的問題。

一種螺旋排土驅(qū)動(dòng)魚雷錨的裝置，包括錨鏈1、尾翼2、錨身3、錨頭4、鉸點(diǎn)5、尾板6、中空管道7、步進(jìn)電機(jī)8、電池9、鋼筋條10、轉(zhuǎn)軸11、螺旋板12；

所述錨身3和錨頭4通過鉸點(diǎn)5連接；

所述錨鏈1和尾板6外部中點(diǎn)連接；

所述尾翼2按十字狀排列焊接在錨身3尾部；

所述尾板6與轉(zhuǎn)軸11后端焊接為一體，安裝在中空管道7中央，尾板6直徑與中空管道7內(nèi)徑一致，允許尾板6在中空管道的內(nèi)部滑動(dòng)；