[發明專利]帶葉輪和飛輪的動力貫入錨

在審

• 申請號: 202210814787.X
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115352575A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 夏季;毋曉妮;唐超;章文彬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B63B21/26
• 分類號: B63B21/26;B63B21/50
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

本發明提供一種帶葉輪和飛輪的動力貫入錨，包括錨眼、葉輪結構、高質量飛輪結構、轉軸、直流電機、可伸縮錨板結構、錨身和錨頭；錨頭固定于錨身的底部；直流電機固定于錨身內并與轉軸傳動連接；轉軸部分延伸出錨身的頂端并連接葉輪結構；高質量飛輪結構設置于錨身內并連接轉軸；錨身形成開口的錨板安裝腔，可伸縮錨板結構可自開口伸出地設置于錨板安裝腔內。本發明的一種帶葉輪和飛輪的動力貫入錨，帶有可收放的葉輪結構，可以提高錨體貫入速度；采用可高速旋轉的飛輪，可以代替錨翼的作用改善方向穩定性，提高錨下落垂直度，同時減少錨的體積，降低錨的運輸成本，同時采用了可彈出錨板，進一步增加錨的承載力。

技術領域

本發明涉及深海錨固基礎技術領域，尤其涉及一種帶葉輪和飛輪的動力貫入錨。

背景技術

隨著人們正不斷將油氣開采范圍擴大到深海領域。海上浮式設施的需求也不斷增加。系泊系統作為整個浮式海洋及近海結構物的重要組成部分，隨著水深及海洋結構物規模的增加，對系泊系統也提出更高的要求，產生了魚雷錨、板翼動力錨等新型動力貫入錨固基礎。其中魚雷錨作為一種較新的錨固基礎，主要靠重力自行貫入到海床中，與傳統拖曳錨相比，安裝便捷能提供較大的垂直和水平抗拔力，具有較大優勢。但同時，魚雷錨也有其不足，由于魚雷錨依靠重力沉貫，其重力往往比其他錨種高數倍或數十倍，且傳統魚雷錨帶有翼板，體積較大，運輸成本高。同時，由于該貫入方式可能出現錨點偏移或斜向貫入海床等問題，也可能由于破土力不夠而無法全部貫入，因此有必要對傳統魚雷錨進行改進，使其更加穩定地貫入海床，并提供足夠高的抗拔承載力。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種帶葉輪和飛輪的動力貫入錨，該錨帶有可收放的葉輪，可以提高錨體貫入速度；采用可高速旋轉的飛輪，可以代替錨翼的作用改善方向穩定性，提高錨下落垂直度，同時減少錨的體積，降低錨的運輸成本，同時采用了可彈出錨板，進一步增加錨的承載力。

為了實現上述目的，本發明提供一種帶葉輪和飛輪的動力貫入錨，包括一錨眼、一葉輪結構、若干高質量飛輪結構、一轉軸、一直流電機、一可伸縮錨板結構、一錨身和一錨頭；所述錨頭固定于所述錨身的底部；所述直流電機固定于所述錨身內并與所述轉軸傳動連接；所述轉軸部分延伸出所述錨身的頂端并連接所述葉輪結構；所述高質量飛輪結構設置于所述錨身內并連接所述轉軸；所述錨身形成開口的錨板安裝腔，所述可伸縮錨板結構可自所述開口伸出地設置于所述錨板安裝腔內。

優選地，所述直流電機通過若干聯軸器連接所述轉軸并通過所述轉軸驅動所述葉輪結構和所述高質量飛輪結構。

優選地，所述錨身呈柱體包括實心部分和空心部分；所述實心部分填充有填料；所述錨身的中心部分屬于所述空心部分并設置有所述轉軸；所述錨身與所述錨頭為一體結構。

優選地，包括多個所述高質量飛輪結構；所述高質量飛輪結構間隔連接于所述轉軸上。

優選地，所述葉輪結構包括一伸縮結構和多個扇葉，所述扇葉通過所述伸縮結構連接于所述轉軸上并通過所述伸縮結構與所述直流電機傳動連接。

優選地，所述轉軸通過若干聯軸器與所述直流電機傳動連接；所述轉軸通過若干軸承座可轉動地固定于所述錨身內。

優選地，所述可伸縮錨板結構包括若干伸縮錨板、若干限位卡扣和一傳動機構；所述限位卡扣通過所述傳動機構與所述直流電機傳動連接；所述限位卡扣對所述伸縮錨板限位或解鎖；所述伸縮錨板一端連接所述轉軸并可自所述開口伸出地設置于所述錨板安裝腔內。

本發明由于采用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

通過直流電機驅動葉輪結構，使得錨下落擁有更快的速度，更大的動能，更好的方向穩定性，有更強的破土能力和更大的貫入深度。通過驅動高質量飛輪結構，使得錨有垂直方向的角動量，在受到外界水平力時能自動調整，不易發生偏離。通過收縮葉輪結構，使得錨入土過程中有更小的阻力。通過彈出錨板和重新伸展扇葉，使得錨受力面積增大，豎直方向抗拔能力增強。

附圖說明