一种组合式锚链系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种组合式锚链系统，包括重力锚、底锚链、弹性索、上锚链，底锚链包括彼此相连且相互转换长度的躺链和下锚链，重力锚固定在躺链的端部，躺链平放置于海底，弹性索包括左连接盘、右连接盘、弹索，左连接盘和右连接盘的内侧均匀设置盘螺栓，每个弹索的两端均通过各自的连接头分别连接左连接盘和右连接盘上的盘螺栓，左连接盘和右连接盘的外侧均安装连接环，下锚链和上锚链分别连接其中一个连接环，上锚链通过连接器连接浮体。本发明专利技术可有效地降低浮体锚泊时锚链系统的冲击载荷和控制浮体的振荡响应，锚泊造价低，浮体运动控制好，可用于浅水船舶及其他海上浮式结构物的单点和多点系泊。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式锚链系统
本专利技术涉及的是一种浅水水域船舶及其他海上浮式结构物的单点和多点锚泊装置。
技术介绍
船舶与海洋工程浮式结构物海上定位时需要采用动力定位装置或锚链系统。动力定位装置机构复杂，能耗大，维护和检修成本高，非高精度定位需求或廉价而方便的能源补给，一般不采用。锚链系统结构简单，无主动能量消耗，维护和检修方便、成本低，在进行一般精度要求的定位时经常被采用。但是，对于锚链系统，当海上风浪较大，抑或类似于带有大型转子的漂浮式潮流发电装置的锚泊定位时，锚链系统往往伴有较大的冲击载荷，或者伴有高频振荡现象，这对锚链系统的规格提出了较高的要求，间接地提高了锚泊造价，也会对船舶等海上浮式结构物的浮态和运动造成不利影响，给船舶等海上浮式结构物的海上作业带来危害。特别是，对于浅水锚泊时，为了保证锚链系统具有较大的回复力，还要在锚链系统中分布式布置重块，以形成较大回复力，从而增大了施工技术难度，增加了施工周期，也间接地提高了锚泊造价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可用于包括船舶在内的各种海上浮式结构物的锚泊定位的一种组合式锚链系统。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种组合式锚链系统，其特征是：包括重力锚、底锚链、弹性索、上锚链，底锚链包括彼此相连且相互转换长度的躺链和下锚链，重力锚固定在躺链的端部，躺链平放置于海底，弹性索包括左连接盘、右连接盘、弹索，左连接盘和右连接盘的内侧均匀设置盘螺栓，每个弹索的两端均通过各自的连接头分别连接左连接盘和右连接盘上的盘螺栓，左连接盘和右连接盘的外侧均安装连接环，下锚链和上锚链分别连接其中一个连接环，上锚链通过连接器连接浮体。本专利技术还可以包括：1、躺链的初始长度为所在位置水深的3-4倍，下锚链的初始长度为下锚链初始度、弹性索初始长度以及上锚链初始长度总和的10/12，弹性索初始长度为下锚链初始度、弹性索初始长度以及上锚链初始长度总和的1/12，上锚链初始长度为下锚链初始度、弹性索初始长度以及上锚链初始长度总和的1/12，锚泊角取45～60°，下锚链、弹性索和上锚链在海底水平投影距离为躺链所在水深的1-2倍。本专利技术的优势在于：本专利技术所涉及的一种组合式锚链系统结构简单，可有效地降低浮体锚泊时锚链系统的冲击载荷和控制浮体的振荡响应，锚泊造价低，浮体运动控制好，可用于浅水船舶及其他海上浮式结构物的单点和多点系泊。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术弹性索结构示意图；图3为本专利技术连接盘布置示意图；图4a为普通锚泊时的最大锚链张力曲线图，图4b为本专利技术锚泊时的最大锚链张力曲线图；图5a为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图a，图5b为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图b，图5c为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图c，图5d为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图d，图5e为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图e，图5f为普通锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图f，图5g为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图a，图5h为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图b，图5i为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图c，图5j为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图d，图5k为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图e，图5l为本专利技术锚泊时的潮流发电装置6自由度运动响应曲线图f。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1～5，本专利技术一种组合式锚链系统主要包括1个重力锚1、1根躺链2、1根下锚链3、1个弹性索4、1根上锚链5和1个连接器6。所述重力锚1一端锚于海底O点，另一端连接躺链2，为铸铁材料，表面为防腐涂层。所述躺链2一端与重力锚1链接，一端与下锚链3的下端连接。躺链2和下锚链3会随着锚链系统的载荷变化相互改变长度。躺链2的初始长度a为水深H的3-4倍。所述下锚链3用于限制弹性索4的运动。一端与躺链2连接，另一端与弹性索4连接。下锚链3会随着浮体受力的不同，改变自身长度，进而调节锚链系统的回复力，适应浮体受力变化。下锚链3的初始长度b1为下锚链3的初始度与弹性索4的初始长度和上锚链5的初始长度总和b的约10/12。所述弹性索4用于与上锚链5和连接器6配合，限制浮体运动。主要包括2个连接环7、2个连接盘8、若干盘螺栓9、若干连接头10和若干弹索11。2个连接环7和若干盘螺栓9分别固连于连接盘8的两侧。弹索11两端通过连接头10与两侧连接盘8上的盘螺栓9活连接。每个盘螺栓9上设有螺纹，并均布于连接盘8上，每个连接头10上也设有螺纹，实现弹索11与盘螺栓9的活连接。弹索11为橡胶索，其直径设计依据浮体受力预报。弹性索4的初始长度b2为下锚链3的初始长度与弹性索4的初始长度和上锚链5的初始长度总和b的1/12。弹性索4可根据浮体载荷变化自适应改变长度。所述上锚链5用于与连接器6配合，限制浮体运动。上锚链5的初始长度b3为下锚链3的初始度与弹性索4的初始长度和上锚链5的初始长度总和b的1/12。所述重力锚1、躺链2、下锚链3、上锚链5和连接器6为铸铁材料，表面做防腐涂层。所述船舶及其他海上浮式结构物浮于海面，受到风浪流作用时，重力锚1锚于O点，并与躺链2相连，躺链2与下锚链3相连，限制下锚链3运动，下锚链3与弹性索4相连，限制弹性索4的运动，弹性索4与上锚链5相连，通过连接器6限制船舶及其他海上浮式结构物的运动，组合锚链系统锚泊线位时，通过弹性索4降低锚链系统的冲击载荷和降低船舶及其他海上浮式结构物的高频振荡。所述一种组合式锚链系统，如图4和图5所示，锚泊时，锚链系统的最大载荷可减小约60％，船舶等海上浮式结构物的纵荡响应可减小约60％，纵摇响应可减小约30％，艏摇、横摇和垂荡运动比较平稳，横荡有所增加，但组合锚链系统对浮体6自由度运动控制总体较好。所述重力锚抓海底固定，主要用于限制躺链位置。所述躺链用于限制下锚链运动，一端与重力锚链接，另一端与下锚链连接。躺链和下锚链会随着锚链系统的载荷变化相互改变长度。躺链的初始长度为水深的3-4倍。所述下锚链用于限制弹性索运动。一端与躺链连接，另一端与弹性索连接。下锚链会随着浮体受力的不同，改变自身长度，进而调节锚链系统的回复力，适应浮体受力变化。下锚链的初始长度为下锚链初始度与弹性索初始长度和上锚链初始长度总和的约10/12。所述弹性索用于与上锚链和连接器配合，限制浮体运动。主要包括连接环、连接盘、盘螺栓、连接头和弹索。连接环和盘螺栓分别固连于连接盘的两侧。弹索两端通过连接头与两侧连接盘上的盘螺栓活连接。连接头均布于连接盘上。弹索为橡胶索，其直径设计依据浮体受力预报。弹性索初始长度为下锚链初始度与弹性索初始长度和上锚链初始长度总和的约1/12。弹性索可根据浮体载荷变化自适应改变长度。所述上锚链用于与连接器配合，限制浮体运动。上锚链初始长度为下锚链初始度与弹性索初始长度和上锚链初始长度总和的约1/12。所述重力锚、躺链、下锚链、上锚链和连接器为铸铁材料，表面做防腐涂层。所述一种组合式锚链系统用于包括船舶在内的海上浮式结构物的浅水单点和多点锚泊。所述一种组合式锚链系统可以有效控制船舶等海上浮式结构物的6自由度运动响应，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式锚链系统，其特征是：包括重力锚、底锚链、弹性索、上锚链，底锚链包括彼此相连且相互转换长度的躺链和下锚链，重力锚固定在躺链的端部，躺链平放置于海底，弹性索包括左连接盘、右连接盘、弹索，左连接盘和右连接盘的内侧均匀设置盘螺栓，每个弹索的两端均通过各自的连接头分别连接左连接盘和右连接盘上的盘螺栓，左连接盘和右连接盘的外侧均安装连接环，下锚链和上锚链分别连接其中一个连接环，上锚链通过连接器连接浮体。

【技术特征摘要】
1.一种组合式锚链系统，其特征是：包括重力锚、底锚链、弹性索、上锚链，底锚链包括彼此相连且相互转换长度的躺链和下锚链，重力锚固定在躺链的端部，躺链平放置于海底，弹性索包括左连接盘、右连接盘、弹索，左连接盘和右连接盘的内侧均匀设置盘螺栓，每个弹索的两端均通过各自的连接头分别连接左连接盘和右连接盘上的盘螺栓，左连接盘和右连接盘的外侧均安装连接环，下锚链和上锚链分别连接其中一个连接环，上锚链通过连接器连接浮体。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，张亮，张学伟，盛其虎，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23