用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置制造方法及图纸

技术编号:20085310 阅读:28 留言:0更新日期:2019-01-15 04:41
本发明专利技术公开了一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,包括吊耳、销轴、凸型锻钢座、凹型锻钢座和方轴;吊耳的前端设有万向节连接装置,后端平行设置两个耳板,两个耳板的对应位置设有通孔,通孔中设有滑动轴承;凸型锻钢座一端沿竖直方向设有第一吊耳板,另一端上部设有T型凸轴,下部设有条形凹槽;凹型锻钢座一端沿水平方向设有第二吊耳板,另一端上部设有T型凹槽,下部设有条形凸轴;方轴为截面为正方形的柱状体;第一吊耳板、第二吊耳板分别插入一个吊耳的两个耳板之间的间隔内,并通过销轴连接,销轴的两端通过挡板固定。本发明专利技术可以满足核动力平台遇到超设计基准海况来临或突发事件而需要海上快速解脱的需求。

【技术实现步骤摘要】
用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置
本专利技术涉及海洋核动力平台的单点系泊
,具体地指一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置。
技术介绍
海洋核动力平台长期定点系泊于海洋中,在远离海岸的位置开展发电和输电作业,可为海洋石油钻井平台、海上岛屿及其他海上设施提供电能、热能、淡水等资源。平台以具有风向标效应的软刚臂单点系泊系统有效可靠地长期系泊于海上,船体可做360°旋转,使船体系泊载荷保持在最小状态。然而当遇到超基准海况来临或突发事件包括海上快速维修时,核动力平台有海上快速解脱的需求,因此,对传统结构做出改进,使单点系泊系统能够在保证可靠系泊的情况下满足海上快速解脱的要求。传统的FPSO软刚臂单点系泊系统中万向节装置如图1所示,其由两根空间垂直的销轴和一个铸钢座构成作为一个整体结构件并不具备海上解脱功能,。因为传统万向节结构一般考虑具备两个垂直方向的自由度以及保证整体的抗拉强度,通常将起到连接作用的铸钢座设计为整体件,没有考虑做成拆分结构,从宏观上来看保证强度和易于拆分解脱本身是矛盾的。传统的海上解脱工作如图2所示,一般在系泊腿钢管与万向节连接部位进行,此处采用法兰螺栓连接,解脱主要采用专用液压螺栓拉伸器以及配套的液压泵站、管路等,辅以提升滑轮组、提升缆设施,并严格按照螺栓拆卸程序作业,整个解脱工作持续3天并对天气环境有严格要求。而考虑海上快速解脱需求时,要求平台在短时间内如半天实施解脱,则此种方式明显达不到要求,而法兰螺栓连接对于海上回接工作具有独特优势,不方便改变,此时针对传统万向节结构件的改进显得非常迫切。而万向节装置在工作状态下承受较大的轴向拉力,即从宏观上分析其结构应不易于拉开,但又要其具备易于分离解脱的特点,这两者本身存在矛盾,因此,结合其受力特点对结构进行巧妙地设计显得尤为重要。为了保障核动力平台在遇到超设计基准海况来临或突发事件而需要实现海上快速解脱,需要对现有单点系泊装置的结构进行改进,因此,设计一种具有海上快速解脱功能的万向节装置尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足,而提供一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,可以满足核动力平台遇到超设计基准海况来临或突发事件而需要海上快速解脱的需求。为实现上述目的,本专利技术所设计的一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,其特殊之处在于,包括一对吊耳、一对销轴、凸型锻钢座、凹型锻钢座和方轴;所述吊耳的前端设有万向节连接装置,后端平行设置两个耳板,两个耳板的中间形成间隔,所述两个耳板的对应位置设有通孔,所述通孔中设有滑动轴承;所述凸型锻钢座为圆柱体结构,一端的外表面沿竖直方向设有第一吊耳板,所述第一吊耳板的中部设有供销轴穿过的第一耳板孔,另一端的外表面上部设有T型凸轴,下部设有条形凹槽;所述凹型锻钢座为圆柱体结构,一端的外表面沿水平方向设有第二吊耳板,所述第二吊耳板的中部设有供销轴穿过的第二耳板孔,另一端的外表面上部设有T型凹槽,下部设有条形凸轴;所述方轴为截面为正方形的柱状体,长度与凸型锻钢座、凹型锻钢座的直径相等;所述第一吊耳板、第二吊耳板分别插入一个吊耳的两个耳板之间的间隔内,并通过销轴连接,所述销轴的两端通过挡板固定。进一步地,所述凸型锻钢座的T型凸轴的外表面与凹型锻钢座的T型凹槽的内表面相配合,所述凸型锻钢座的条形凹槽的内表面与凹型锻钢座的条形凸轴外表面相配合,所述T型凹槽沿水平方向的宽度大于T型凸轴的宽度,两者之差与方轴的截面边长相等,所述条形凹槽沿水平方向的宽度大于条形凸轴的宽度,两者之差与方轴的截面边长相等。更进一步地,所述滑动轴承的外部与吊耳的通孔过盈配合,内部与销轴间隙配合连接。更进一步地,所述万向节连接装置与海洋核动力平台的系泊腿钢管连接。更进一步地,所述滑动轴承包括固定外圈和滑动内圈,所述固定外圈先进行液氮冷却,再与通孔安装,形成过盈配合。更进一步地,所述方轴采用耐腐蚀的高强度锻钢制成,能够承受足够大的压力。本专利技术提出的一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,采用具有榫卯特性的凸凹联结及方轴作为万向节装置基本主体,配上销轴与滑动轴承使整体具有水平、垂直两个方向的旋转自由度,同时具备可拆卸的特点。与现有单点系泊系统中的万向节装置相比,本专利技术将万向节分解为具有特殊外形的两部分结构,巧妙地运用一根方轴插入两部分合并后的空隙中形成整体,当万向节处于工作状态时方孔收缩,两部分通过方轴紧密连成一体,此时其结构强度特性与传统万向节相当,具备足够的自由度满足正常运行要求,而当运行提升缆和滑轮抵消轴向力时,方孔扩大,方轴与方孔之间变回间隙配合,抽出方轴即可完成万向节整体分离,比原先解脱方案缩短了80%的时间。本专利技术结合系泊系统中的万向节受力特点对结构模型的进行了巧妙设计,使万向节装置在保证正常运转前提下具备易于分离解脱的特点,满足了核动力平台在遇到超设计基准海况来临或突发事件而需要海上快速解脱的需求。附图说明图1为现有的单点系泊系统中的万向节装置的结构示意图。图2为现有的单点系泊系统中的万向节装置与系泊腿钢管连接部位的示意图。图3为本专利技术用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置的整体结构示意图。图4为图3的分解结构示意图。图5为吊耳的分解结构示意图。图6为吊耳、滑动轴承、销轴的安装结构示意图。图7为吊耳、滑动轴承、销轴、挡板的安装结构示意图。图8为凸型锻钢座的结构示意图。图9为凹型锻钢座的结构示意图。图10为凸型锻钢座、凹型锻钢座的安装过程结构示意图。图11为凸型锻钢座、凹型锻钢座的安装完成结构示意图。图12为本专利技术用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置的使用状态示意图。图中:1-吊耳;1.1-万向节连接装置;1.2-耳板;1.3-通孔;2-销轴;3-凸型锻钢座;3.1-第一吊耳板;3.2-第一耳板孔;3.3-T型凸轴;3.4-条形凹槽;4-凹型锻钢座;4.1-第二吊耳板;4.2-第二耳板孔;4.3-T型凹槽;4.4-条形凸轴;5-挡板;6-滑动轴承;6.1-固定外圈;6.2-滑动内圈;7-方轴。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图3和图4所示,本专利技术提出的一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,包括一对吊耳1、一对销轴2、凸型锻钢座3、凹型锻钢座4和方轴7。如图5所示,吊耳1的前端设有与海洋核动力平台的系泊腿钢管连接的万向节连接装置1.1,后端平行设置两个耳板1.2,两个耳板1.2的中间形成间隔,两个耳板1.2的对应位置设有通孔1.3,通孔1.3中设有滑动轴承6。滑动轴承6包括固定外圈6.1和滑动内圈6.2,滑动轴承6的外部与吊耳1的通孔1.3过盈配合,内部与销轴2间隙配合连接。销轴2的两端通过挡板5固定。滑动轴承通过液氮冷却使整体尺寸缩小,完成轴承外圈与通孔1.3安装配合(固定外圈6.1与通孔1.3为过盈配合)。之后销轴2穿过滑动内圈6.2,其中,销轴2表面与滑动内圈6.2间隙配合,如图6所示。最后销轴两端加上挡板5完成整体安装,如图7所示。如图8所示,凸型锻钢座3为圆柱体结构,一端的外表面沿竖直方向设有第一吊耳板3.1,第一吊耳板3.1的中部设有供销轴2穿本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,其特征在于:包括一对吊耳(1)、一对销轴(2)、凸型锻钢座(3)、凹型锻钢座(4)和方轴(7);所述吊耳(1)的前端设有万向节连接装置(1.1),后端平行设置两个耳板(1.2),两个耳板(1.2)的中间形成间隔,所述两个耳板(1.2)的对应位置设有通孔(1.3),所述通孔(1.3)中设有滑动轴承(6);所述凸型锻钢座(3)为圆柱体结构,一端的外表面沿竖直方向设有第一吊耳板(3.1),所述第一吊耳板(3.2)的中部设有供销轴(2)穿过的第一耳板孔(3.3),另一端的外表面上部设有T型凸轴(3.4),下部设有条形凹槽(3.5);所述凹型锻钢座(4)为圆柱体结构,一端的外表面沿水平方向设有第二吊耳板(4.1),所述第二吊耳板(4.1)的中部设有供销轴(2)穿过的第二耳板孔(4.2),另一端的外表面上部设有T型凹槽(4.34),下部设有条形凸轴(4.4);所述方轴(7)为截面为正方形的柱状体,长度与凸型锻钢座(3)、凹型锻钢座(4)的直径相等;所述第一吊耳板(3.1)、第二吊耳板(4.1)分别插入一个吊耳(1)的两个耳板(1.2)之间的间隔内,并通过销轴(2)连接,所述销轴(2)的两端通过挡板(5)固定。...

【技术特征摘要】
1.一种用于核动力平台单点系泊系统海上快速解脱的万向节装置,其特征在于:包括一对吊耳(1)、一对销轴(2)、凸型锻钢座(3)、凹型锻钢座(4)和方轴(7);所述吊耳(1)的前端设有万向节连接装置(1.1),后端平行设置两个耳板(1.2),两个耳板(1.2)的中间形成间隔,所述两个耳板(1.2)的对应位置设有通孔(1.3),所述通孔(1.3)中设有滑动轴承(6);所述凸型锻钢座(3)为圆柱体结构,一端的外表面沿竖直方向设有第一吊耳板(3.1),所述第一吊耳板(3.2)的中部设有供销轴(2)穿过的第一耳板孔(3.3),另一端的外表面上部设有T型凸轴(3.4),下部设有条形凹槽(3.5);所述凹型锻钢座(4)为圆柱体结构,一端的外表面沿水平方向设有第二吊耳板(4.1),所述第二吊耳板(4.1)的中部设有供销轴(2)穿过的第二耳板孔(4.2),另一端的外表面上部设有T型凹槽(4.34),下部设有条形凸轴(4.4);所述方轴(7)为截面为正方形的柱状体,长度与凸型锻钢座(3)、凹型锻钢座(4)的直径相等;所述第一吊耳板(3.1)、第二吊耳板(4.1)分别插入一个吊耳(1)的两个耳板(1.2)之间的间隔内,并通过销轴(2)连接,所述销轴(2)的两端通过挡板(5)固定。2.根据权利要求1所述的用于核动力平台单点系泊系统海...

【专利技术属性】
技术研发人员:严波董海防朱刚袁威李剑王伟伟李光明
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所
类型:发明
国别省市:湖北,42

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