一種用于樁腿對接裝置的彈性組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于海洋工程減震技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于粧腿對接裝置的彈性組件。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋平臺浮托安裝，是近年來海洋工程安裝的主要方式，粧腿對接裝置作為浮托安裝用關(guān)鍵裝置也得到越來越多的關(guān)注。粧腿對接裝置的關(guān)鍵組件包括上部對接錐、水平和垂直彈性組件、下部砂箱和外套筒等，其中LMU內(nèi)部的水平彈性組件主要起到減緩水平載荷沖擊的作用，而垂直彈性組件不僅在浮托安裝對接過程中起到緩沖作用，同時還擔(dān)當(dāng)了承載上部平臺重量的重任。
[0003]中國專利申請CN103770906A公開了海洋平臺浮托安裝時的對接緩沖裝置，其中公開了粧腿對接裝置中所用到的垂直彈性組件和水平彈性組件，其中垂直彈性組件的由數(shù)個橡膠片和設(shè)在橡膠片之間的橡膠墊構(gòu)成風(fēng)琴狀結(jié)構(gòu)，由于該彈性組件全是采用橡膠材料制成，承載能力受限，橡膠受壓產(chǎn)生變形容易改變承壓面積，無法保證其在使用過程中的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)所存在的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、承載能力較強、鋼板與橡膠連接可靠，能夠有效吸收垂直方向的荷載，避免橡膠受壓變形改變承壓面積的用于粧腿對接裝置的彈性組件。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:該彈性組件包括層疊設(shè)置的η個空心圓柱體結(jié)構(gòu)的緩沖單元，n ^ 1，在頂部的緩沖單元上表面以及底部的緩沖單元的下表面分別設(shè)置有圓環(huán)板結(jié)構(gòu)的連接鋼板；連接鋼板的中心軸與緩沖單元的中心軸在同一條直線上；
[0006]上述的緩沖單元是空心圓柱體結(jié)構(gòu)，由上承載鋼板與下承載鋼板以及設(shè)置在上承載鋼板與下承載鋼板之間的橡膠緩沖墊組成；橡膠緩沖墊的內(nèi)外側(cè)壁上均加工有沿徑向開口的圓弧凹槽，槽深是橡膠緩沖墊高度的0.4?0.5倍，槽口寬度a與橡膠緩沖墊高度h之間的關(guān)系為:a+12彡h彡a+2，圓弧半徑r與橡膠緩沖墊高度h之間的關(guān)系為0.5h彡r彡0.5a，橡膠緩沖墊的環(huán)寬大于2h。
[0007]上述橡膠緩沖墊的內(nèi)、外邊緣與上、下承載鋼板的內(nèi)外邊緣的距離L的取值是:3r> L ^ T0
[0008]上述連接鋼板與上承載鋼板、下承載鋼板的內(nèi)徑、外徑相同。
[0009]本實用新型的提供的一種用于粧腿對接裝置的彈性組件主要用于承載上部平臺重量，吸收海洋平臺安裝過程中所產(chǎn)生的垂向碰撞，避免在垂向出現(xiàn)鋼-鋼碰撞，其主要在由多個上下兩層承載鋼板、中間為橡膠墊層疊組成的空心環(huán)狀體結(jié)構(gòu)的緩沖單元的上下表面硫化連接環(huán)狀的連接鋼板，并且優(yōu)化了設(shè)計參數(shù)，將橡膠墊的內(nèi)外側(cè)壁設(shè)計為弧面，可以避免橡膠受壓變形改變承壓面積，影響壓載剛度曲線，同時還可有效的防止產(chǎn)品受壓時橡膠、鋼板出現(xiàn)脫粘，使其連接牢固，結(jié)構(gòu)可靠。
【附圖說明】
[0010]圖1為實施例1的彈性組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1中緩沖單元2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行進一步說明，但是本實用新型不僅限于下述的實施情形。
[0013]實施例1
[0014]由圖1可知，本實施例的用于粧腿對接裝置的彈性組件是由并列設(shè)置在同一個中心軸上的9個緩沖單元2以及上連接鋼板1、下連接鋼板3組合構(gòu)成。9個緩沖單元2層疊設(shè)置，一個緩沖單元2與相鄰一個緩沖單元2通過焊接方式連接成高度為1170mm的一體結(jié)構(gòu)，參見圖2，每個緩沖單元2均是由上承載鋼板2-1、下承載鋼板2-2以及橡膠緩沖墊2-3層疊構(gòu)成一個內(nèi)徑為460mm、外徑為1500mm的空心圓柱體，即上承載鋼板2_1、下承載鋼板2-2的中心均加工有直徑為460mm的中心孔，并且同軸對齊通過熱硫化工藝與橡膠緩沖層的上下表面連接為一體結(jié)構(gòu)，上承載鋼板2-1和下承載鋼板2-2的厚度為15mm，內(nèi)徑Rl為460mm，外徑R2為1500mm，夾在上承載鋼板2-1與下承載鋼板2-2之間的橡膠緩沖墊2-3沿著軸向的厚度(即高度h)為100mm，內(nèi)徑R3為600mm，大于上、下承載鋼板2-2的內(nèi)徑，外徑R4為1400mm小于上、下承載鋼板2-2的外徑，即橡膠緩沖墊2_3的環(huán)寬比上、下承載鋼板2-2的環(huán)寬小120mm，但是大于2倍的橡膠緩沖墊2_3高度。橡膠緩沖墊2_3的外邊緣與上、下承載鋼板2-2的外邊緣的距離L為50mm，橡膠緩沖墊2_3的內(nèi)邊緣與上、下承載鋼板2-2的內(nèi)邊緣的距離L為70mm。為了避免橡膠受壓變形改變承壓面積，將橡膠緩沖墊2-3的內(nèi)外側(cè)壁加工有沿著徑向開口的圓弧凹槽，該圓弧凹槽的沿著徑向的深度為50mm，為0.5h，槽口寬度a為90_，圓弧半徑r為45mm，即r = 0.5a。
[0015]為了進一步加強該緩沖單元2的承載能力，在頂部的那個緩沖單元2的上承載鋼板2-1外表面焊接連接有與上承載鋼板2-1結(jié)構(gòu)相同的上連接鋼板1，在最底部的緩沖單元2的下承載鋼板2-2外表面通過焊接方式連接有與下承載鋼板2-2結(jié)構(gòu)相同的下連接鋼板3，上連接鋼板I與下連接鋼板3的結(jié)構(gòu)完全相同，在其中心位置加工有內(nèi)徑為460mm的中心孔，與緩沖單元2同軸。上連接鋼板I與下連接鋼板3的外邊緣與上承載鋼板2-1、下承載鋼板2-2的外邊緣對齊，即上連接鋼板I與下連接鋼板3的外徑也是1500_，厚度為20mm，與緩沖單元2構(gòu)成了本實施例的彈性組件，用于承載上部平臺重量，吸收海洋平臺安裝過程中所產(chǎn)生的垂向碰撞，避免在垂向出現(xiàn)鋼-鋼碰撞。
[0016]使用時，將其套裝在粧腿對接裝置內(nèi)部立柱上，在海洋平臺浮托安裝過程中，上部平臺緩慢下降，將上部平臺的重量緩慢轉(zhuǎn)移到下部導(dǎo)管架，位于導(dǎo)管架上部的粧腿對接裝置，尤其是本實用新型的垂向彈性組件，既減緩對接產(chǎn)生的沖擊作用，又承載了上部平臺重量，橡膠與鋼板組成的三明治結(jié)構(gòu)，橡膠層起到了有效的緩沖作用，鋼板則為承載上部平臺重量做出了重要貢獻。在上部平臺與導(dǎo)管架對接過程中，平臺重量逐漸轉(zhuǎn)移到粧腿對接裝置，其內(nèi)部的垂向彈性組件承載的重量越來越大，橡膠層的變形也越來越大，橡膠層的弧面設(shè)計在保證橡膠受