本發(fā)明涉及單點(diǎn)系泊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

海洋核動(dòng)力平臺(tái)長期停泊在海洋中，是船載式浮動(dòng)核電站，可為海洋石油鉆井平臺(tái)、海上島嶼及其他海上設(shè)施提供電能、熱能、淡水等資源。海洋核動(dòng)力平臺(tái)遠(yuǎn)離海岸，處于孤島運(yùn)行狀態(tài)，因此，要保障海洋核動(dòng)力平臺(tái)的反應(yīng)堆穩(wěn)定安全運(yùn)行，必須實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的可靠系泊。

單點(diǎn)系泊系統(tǒng)具有良好的“風(fēng)向標(biāo)效應(yīng)”，系泊后，船體可做360°旋轉(zhuǎn)，使船體系泊載荷保持在最小狀態(tài)，提高了系泊的可靠性和安全性。目前，國內(nèi)外“FPSO”單點(diǎn)系泊系統(tǒng)主要有懸鏈浮筒式單點(diǎn)系泊、軟剛臂單點(diǎn)系泊、轉(zhuǎn)塔式單點(diǎn)系泊等類型。然而以上各種單點(diǎn)系泊系統(tǒng)均存在各自的缺陷，如懸鏈浮筒式單點(diǎn)系泊相對(duì)運(yùn)動(dòng)過大，定位能力差；軟剛臂單點(diǎn)系泊彈性差，恢復(fù)力適應(yīng)性差；轉(zhuǎn)塔式單點(diǎn)系泊建造周期長，對(duì)船體結(jié)構(gòu)要求高。

俄羅斯在建的“KLT-40S”浮式核電站采用的是船舶式平臺(tái)，其系泊點(diǎn)靠近島嶼或港口，系泊型式為多點(diǎn)錨固式系泊，周圍修筑防浪堤，以提高浮動(dòng)核電站的穩(wěn)定性、安全性，效果明顯；但存在很大的局限性，不僅造價(jià)高，工程量大，不適用于遠(yuǎn)離海岸線的鉆井平臺(tái)和島嶼，不便于推廣應(yīng)用。

因此，研制一種適用于海洋核動(dòng)力平臺(tái)的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)，將海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊在海面上，減小平臺(tái)運(yùn)動(dòng)范圍，提高海洋核動(dòng)力平臺(tái)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)，包括導(dǎo)管架、桁架主軸、系泊軸承、擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承、兩根彈性套筒式系泊腿、兩根橫梁、萬向聯(lián)軸器、船艏支架，其中：所述導(dǎo)管架能夠固定在海底的樁基上，所述導(dǎo)管架的頂端設(shè)置有所述桁架主軸，所述系泊軸承安裝在所述桁架主軸上，所述擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承連接在所述系泊軸承的一側(cè)；所述兩根彈性套筒式系泊腿，與所述的兩根橫梁共同組成一個(gè)梯形構(gòu)架；所述彈性套筒式系泊腿頂部與所述擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承連接，且底部通過所述萬向聯(lián)軸器與所述船艏支架連接。

其中，所述系泊軸承安裝于桁架主軸上部，所述系泊軸承的一側(cè)設(shè)有連接掛鉤，可連接所述擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承。

優(yōu)選地，所述的兩根彈性套筒式系泊腿與所述兩根橫梁鉸接，組成一個(gè)梯形構(gòu)架。

其中，所述彈性套筒式系泊腿由三組或三組以上的彈性套筒組件通過連接法蘭和端部蓋板串聯(lián)而成。

優(yōu)選地，所述彈性套筒組件由多個(gè)相同的同軸彈性套筒單元通過套筒管板并聯(lián)組成。

其中，所述同軸彈性套筒單元可被拉伸和壓縮，并對(duì)外輸出彈力。

優(yōu)選地，所述彈性套筒式系泊腿通過所述萬向聯(lián)軸器與海洋核動(dòng)力平臺(tái)上的船艏支架直接連接。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用同軸彈性套筒單元作為自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的基本組成單元，總體構(gòu)成簡單，具有模塊化特點(diǎn)。與現(xiàn)有單點(diǎn)系泊系統(tǒng)相比，本發(fā)明將彈性套筒式系泊腿與海洋核動(dòng)力平臺(tái)直接連接，彈性恢復(fù)力直接傳遞，提高了系泊效果；彈性套筒式系泊腿可被拉伸和壓縮，同時(shí)滿足兩個(gè)方向的系泊力要求。本發(fā)明所述的系泊方式剛?cè)峒鎮(zhèn)?，有效控制了海洋核?dòng)力平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)幅度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅為本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域或普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的彈性套筒式系泊腿示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的彈性套筒組件示意圖。

圖中：1-導(dǎo)管架；2-桁架主軸；3-系泊軸承；4-擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承；5-彈性套筒式系泊腿；6-橫梁；7-萬向聯(lián)軸器；8-船艏支架；9-海洋核動(dòng)力平臺(tái)；10-彈性套筒組件；11-連接法蘭；12-端部蓋板；13-套筒管板；14-同軸彈性套筒單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導(dǎo)管架1、桁架主軸2、系泊軸承3、擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承4、彈性套筒式系泊腿5、橫梁6、萬向聯(lián)軸器7、船艏支架8。

所述導(dǎo)管架1固定在海底樁基上，導(dǎo)管架1的頂端固定有桁架主軸2；所述桁架主軸2上安裝有系泊軸承3，所述系泊軸承3的一側(cè)連接擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承4。由兩根相同的彈性套筒式系泊腿5與兩根不同長度的橫梁6鉸接，組成一個(gè)梯形構(gòu)架。所述彈性套筒式系泊腿5頂端與擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承4連接，底端通過萬向聯(lián)軸器7與船艏支架8連接，所述船艏支架8與海洋核動(dòng)力平臺(tái)9焊接為一體，如圖1所示。

上述實(shí)施例中，所述彈性套筒式系泊腿5由三組(或三組以上)彈性套筒組件10通過連接法蘭11、端部蓋板12串聯(lián)而成，如圖2所示。所述彈性套筒組件10由多個(gè)相同的同軸彈性套筒單元14通過套筒管板13并聯(lián)組成，如圖3所示。所述同軸彈性套筒單元14是產(chǎn)生彈性恢復(fù)力的基本單元，是本發(fā)明的關(guān)鍵組件。

上述實(shí)施例中，所述海洋核動(dòng)力平臺(tái)9在海洋環(huán)境風(fēng)、浪、流的作用下做三個(gè)方向的移動(dòng)，帶動(dòng)彈性套筒式系泊腿5圍繞桁架主軸2做相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。海洋核動(dòng)力平臺(tái)9遠(yuǎn)離桁架主軸2時(shí)，彈性套筒式系泊腿5內(nèi)的同軸彈性套筒單元14被拉伸，產(chǎn)生彈性恢復(fù)力抵消使海洋核動(dòng)力平臺(tái)9遠(yuǎn)離的環(huán)境作用力；海洋核動(dòng)力平臺(tái)9靠近桁架主軸2時(shí)，彈性套筒式系泊腿5內(nèi)的同軸彈性套筒單元14被壓縮，產(chǎn)生彈性恢復(fù)力抵消使海洋核動(dòng)力平臺(tái)9靠近的環(huán)境作用力。同軸彈性套筒單元14產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力與被拉伸或壓縮的距離成正比，海洋核動(dòng)力平臺(tái)9可在彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)原位，實(shí)現(xiàn)有效系泊。

根據(jù)海洋環(huán)境條件和海洋核動(dòng)力平臺(tái)在各種載荷作用下特殊性要求，確定海洋核動(dòng)力平臺(tái)自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的各種設(shè)計(jì)參數(shù)，在各項(xiàng)設(shè)備準(zhǔn)備就緒的情況下，就可以成套安裝在目標(biāo)海域，實(shí)現(xiàn)海洋核動(dòng)力平臺(tái)的長期有效系泊。

上述實(shí)施例中，所述自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)同樣可以推廣應(yīng)用到FPSO的系泊，可完全取代現(xiàn)有的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)。

本發(fā)明采用同軸彈性套筒單元作為自動(dòng)復(fù)位彈性套筒式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的基本組成單元，總體構(gòu)成簡單，具有模塊化特點(diǎn)。與現(xiàn)有單點(diǎn)系泊系統(tǒng)相比，本發(fā)明將彈性套筒式系泊腿與海洋核動(dòng)力平臺(tái)直接連接，彈性恢復(fù)力直接傳遞，提高了系泊效果；彈性套筒式系泊腿可被拉伸和壓縮，同時(shí)滿足兩個(gè)方向的系泊力要求。本發(fā)明所述的系泊方式剛?cè)峒鎮(zhèn)?，有效控制了海洋核?dòng)力平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)幅度。

在本說明書的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。