一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置及方法，装置由旋摆模块和套筒模块组成，旋摆模块包括内嵌磁铁摆动支架、条形磁铁、螺旋杆、叶轮；套筒模块包括转动轴承、开窗引流前置套筒、后置套筒、内嵌磁铁波状隔水板、条形磁铁。在本装置引流窗口和引流槽道导流、泄流出口喷射出流、螺旋杆旋转、内嵌磁铁摆动支架往复摆动、内嵌磁铁波状隔水板分割流动空间和调整流向的共同作用下，使海洋立管绕流边界层受到深度破坏，改变了边界层分离点，破坏了尾流旋涡的三维结构，抑制了旋涡的形成与发展，从而实现无能耗的涡激振动抑制。

【技术实现步骤摘要】
一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置及方法
本专利技术属于海洋立管设施铺设
，具体涉及一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置及方法。
技术介绍
大力开发海洋油气资源是降低目前居高不下的油气对外依存度的关键方法之一。我国深水油气开发技术已迈入国际先进行列，海洋立管作为连接海床至平台的关键纽带，承载着安全高效输送采出流体的重要使命。然而，随着开采水深的增加，海洋风、浪、流等物理环境对立管的影响徒增。尤其是在海洋波、流的作用下，立管后方会形成旋涡，从而诱发涡激振动。当旋涡脱落频率与立管固有频率相近时，会引起共振，加速立管的疲劳损伤，从而延误作业周期，造成巨大的经济损失和生态环境破坏。因此，涡激振动的抑制一直是海洋工程技术人员关注的热点。目前，涡激振动的被动抑制装置主要通过改变立管表面形状，造成边界层分离点的迁移，从而抑制尾流旋涡的形成或发展，如分离盘、整流罩、整流飘带、螺旋列板等。这些装置大多采用金属材质，增加了立管的负重，需要配备更大的浮力块，且金属材质的抑制装置浸泡在海水中易产生腐蚀，从而失去抑制效果。另外，海流方向不断变化，随流转动的抑制装置才能真正适应流向连续变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置，由旋摆模块和套筒模块组成；旋摆模块包括六个内嵌磁铁摆动支架（5）、六个条形磁铁（7）、四个螺旋杆（6）、四个叶轮（13）；套筒模块包括两个转动轴承（2）、一个开窗引流前置套筒（3）、一个后置套筒（4）、一个内嵌磁铁波状隔水板（15）、三个条形磁铁（7）；转动轴承（2）为内嵌圆柱滚子的内外圈结构，转动轴承（2）的内径等于海洋立管（1）的外径，上方转动轴承（2）的上平面至下方转动轴承（2）的下平面的距离等于套筒模块的高度；开窗引流前置套筒（3）是半圆筒结构，由塑料加工成型，开窗引流前置套筒（3）的内径等于转动轴承（2）的外径，开窗引流前置套筒（3）中...

【技术特征摘要】
1.一种磁力旋摆与导流旋转相结合的涡振抑制装置，由旋摆模块和套筒模块组成；旋摆模块包括六个内嵌磁铁摆动支架（5）、六个条形磁铁（7）、四个螺旋杆（6）、四个叶轮（13）；套筒模块包括两个转动轴承（2）、一个开窗引流前置套筒（3）、一个后置套筒（4）、一个内嵌磁铁波状隔水板（15）、三个条形磁铁（7）；转动轴承（2）为内嵌圆柱滚子的内外圈结构，转动轴承（2）的内径等于海洋立管（1）的外径，上方转动轴承（2）的上平面至下方转动轴承（2）的下平面的距离等于套筒模块的高度；开窗引流前置套筒（3）是半圆筒结构，由塑料加工成型，开窗引流前置套筒（3）的内径等于转动轴承（2）的外径，开窗引流前置套筒（3）中部开有引流窗口（10）；开窗引流前置套筒（3）内空，使水流在其中穿行；开窗引流前置套筒（3）端部四角开有螺纹孔，用于与后置套筒（4）连接；后置套筒（4）为半圆筒结构，后置套筒（4）的内径等于转动轴承（2）的外径，后置套筒（4）端部四角开有螺纹孔，用于与开窗引流前置套筒（3）连接；每个叶轮（13）有四个叶片，螺旋杆（6）是外表面设螺旋板条的圆柱，叶轮（13）转动带动螺旋杆（6）转动；条形磁铁（7）为长方体，通过卡板螺母连接的方式安装在内嵌磁铁摆动支架（5）和内嵌磁铁波状隔水板（15）的通槽中；其特征在于：所述的开窗引流前置套筒（3）内部布设有六块鱼嘴分流块（12），鱼嘴分流块（12）均为等腰直角曲面三角块，垂直相邻鱼嘴分流块（12）的顶点间距离等于后置套筒（4）内引流槽道（9）的高度；所述的后置套筒（4）和内嵌磁铁波状隔水板（15）为一个整体，内嵌磁铁波状隔水板（15）布置在后置套筒（4）外表面的中垂线上，后置套筒（4）内部关于内嵌磁铁波状隔水板（15）对称地开有六条摆动滑槽（8）、四条引流槽道（9）和四个泄流出口（11），摆动滑槽（8）和引流槽道（9）沿后置套筒（4）垂向彼此交错等间距排布；摆动滑槽（8）高度大于内嵌磁铁摆动支架（5）的圆柱滚子端高度；引流槽道（9）的高度大于叶轮（13）的高度，每个引流槽道（9）外壁上开有一孔，孔中设滑动轴承卡抱叶轮（13）和螺旋杆（6）之间的连接轴，泄流出口（11）与引流槽道（9）相连；内嵌磁铁波状隔水板（15）末端呈波浪状，内嵌磁铁波状隔水板（15）与后置套筒（4）连接端自上而下开有三条垂向等间距的通槽，通槽内安装条形磁铁（7）；内嵌磁铁摆动支架（5）为长条中空结构，一端连接有两个贯穿的圆柱滚子，该圆柱滚子端安装在后置套筒（4）的摆动滑槽（8）内，安装方式为卡板螺母连接，内嵌磁铁摆动支架（5）另一端连接有扰流柱条（14），内嵌磁铁摆动支架（5）中部开有通槽，通槽内安装条形磁铁（7）；所述的叶轮（13）和螺旋杆（6）通过一个直径小于螺旋杆（6）直径的连接轴焊接在一起，叶轮（13）放置在引流槽道（9）内，安装方式为卡板螺母连接；所述的条形磁铁（7）规格一样，且安装方向相同，即临近套筒的磁极相同。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红钧，李国民，唐涛，胡昊，王珂楠，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51