本发明专利技术涉及一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法，其包括：阻尼器，所述阻尼器上安装有质量块，且所述质量块可沿所述阻尼器的延伸方向移动；至少两个电机，两个所述电机安装于所述阻尼器，且两个所述电机分别位于所述质量块的相对两侧，所述电机与所述质量块通过弹簧连接，且所述电机可调整所述弹簧位于所述电机与所述质量块之间的有效圈数。本发明专利技术涉及的一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法可以调整位于电机与质量块之间的弹簧的刚度，进而可以调整整个可调刚度横向阻尼器的固有频率，针对不同频率的波浪均能够实现较好的减振效果，且该可调刚度横向阻尼器可以安装在系泊刚臂的外部，能够运用到任何形式的系泊刚臂上。泊刚臂上。泊刚臂上。
【技术实现步骤摘要】
一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法
[0001]本专利技术涉及船舶与海洋工程海上油气平台减振
，特别涉及一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法。
技术介绍
[0002]目前，FPSO(浮式生产储油装置)软刚臂单点系泊装置是一种结构复杂，造价昂贵的海上系泊与油气传输设施，所处的环境及工况十分恶劣，平常需要承受风浪、水流、海水腐蚀、机械扰动等作用，有时还要遭受地震、海啸、台风、冰撞或船舶碰撞等意外冲击，其结构的安全程度始终是海洋采油工程界十分关心的问题。
[0003]软刚臂单点系泊装置上的系泊刚臂在系泊过程中经常会发生较大的横摇及纵摇，过大的摇摆不利于FPSO船舶的稳态，较大的运动位移造成结构受到交变应力峰值加大，对结构的强度和疲劳寿命也会造成不利的影响。
[0004]相关技术中，目前一般采用基于调谐液体阻尼器(TLD)对系泊刚臂进行减振。但是，TLD只能针对单一频率有减振减摇效果，针对不同频率波浪作用减振效果不好，不能对所有海况进行减振，而且TLD应用形式单一，只针对矩形箱体系泊刚臂，对箱体尺寸要求高，不能运用到瓶型或其他形式的系泊刚臂上。
[0005]因此，有必要设计一种新的可调刚度横向阻尼器，以克服上述问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例提供一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法，以解决相关技术中TLD不能对所有海况进行减振，且不能运用到瓶型或其他形式的系泊刚臂上的问题。
[0007]第一方面，提供了一种可调刚度横向阻尼器，其包括：阻尼器，所述阻尼器上安装有质量块，且所述质量块可沿所述阻尼器的延伸方向移动；至少两个电机，两个所述电机安装于所述阻尼器，且两个所述电机分别位于所述质量块的相对两侧，所述电机与所述质量块通过弹簧连接，且所述电机可调整所述弹簧位于所述电机与所述质量块之间的有效圈数。
[0008]一些实施例中，所述弹簧的一端与所述质量块固定，所述弹簧的另一端穿设于所述电机；所述电机内设有驱动机构，所述驱动机构可沿所述弹簧的延伸方向推动所述弹簧，使所述电机与所述质量块之间的所述弹簧的有效圈数增大或者减小。
[0009]一些实施例中，所述驱动机构包括旋转体，所述旋转体与所述电机的转动轴连接，所述旋转体设有螺旋槽，所述螺旋槽沿所述旋转体的轴线方向螺旋延伸；所述弹簧部分收容于所述螺旋槽内，使所述弹簧缠绕于所述旋转体。
[0010]第二方面，提供了一种软刚臂单点系泊装置，其包括：系泊塔以及安装于所述系泊塔上的系泊刚臂，其中，所述系泊刚臂上安装有上述的可调刚度横向阻尼器。
[0011]一些实施例中，所述软刚臂单点系泊装置还包括：波浪周期监测传感器，所述波浪周期监测传感器用于监测外界的波浪激励载荷频率；计算模块，其与所述波浪周期监测传
感器连接，所述计算模块用于根据所述波浪激励载荷频率计算位于所述电机与所述质量块之间的所述弹簧的有效圈数，并将所述有效圈数发送至所述电机。
[0012]一些实施例中，所述计算模块还用于根据所述波浪激励载荷频率确定所述可调刚度横向阻尼器的固有频率，并根据所述固有频率确定弹簧刚度，根据所述弹簧刚度确定所述弹簧的有效圈数。
[0013]第三方面，提供了一种上述的软刚臂单点系泊装置的使用方法，其包括以下步骤：根据外界的波浪激励载荷频率，计算位于电机与质量块之间的弹簧的有效圈数；根据所述有效圈数使所述电机推动所述弹簧沿所述阻尼器的延伸方向移动。
[0014]一些实施例中，所述根据外界的波浪激励载荷频率，计算位于电机与质量块之间的弹簧的有效圈数，包括：根据外界的波浪激励载荷频率，确定所述可调刚度横向阻尼器的固有频率；根据所述固有频率确定弹簧刚度；根据所述弹簧刚度确定所述弹簧的有效圈数。
[0015]一些实施例中，所述可调刚度横向阻尼器的固有频率大于或者等于所述波浪激励载荷频率。
[0016]第四方面，提供了一种系泊系统，其包括：船舶，所述船舶的一侧设有上述的软刚臂单点系泊装置，所述软刚臂单点系泊装置的系泊刚臂连接所述船舶。
[0017]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0018]本专利技术实施例提供了一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法，由于电机与质量块之间通过弹簧连接，且所述电机可调整所述弹簧位于所述电机与所述质量块之间的有效圈数，从而调整位于电机与质量块之间的弹簧的刚度，进而可以调整整个可调刚度横向阻尼器的固有频率，针对不同频率的波浪均能够实现较好的减振效果，且该可调刚度横向阻尼器可以安装在系泊刚臂的外部，能够运用到任何形式的系泊刚臂上。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种可调刚度横向阻尼器第一状态的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的一种可调刚度横向阻尼器第二状态的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的一种系泊系统的主视示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的一种系泊系统的俯视示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的系泊刚臂右侧抬高的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的系泊刚臂左侧抬高的结构示意图；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的电机的结构示意图；
[0027]图8为本专利技术实施例提供的旋转体的结构示意图。
[0028]图中：
[0029]1、可调刚度横向阻尼器；11、阻尼器；12、质量块；13、电机；131、旋转体；132、螺旋槽；14、弹簧；
[0030]2、系泊塔；3、系泊刚臂；4、船舶；5、波浪周期监测传感器。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术实施例提供了一种可调刚度横向阻尼器、系泊装置、系统和方法，其能解决相关技术中TLD不能对所有海况进行减振，且不能运用到瓶型或其他形式的系泊刚臂上的问题。
[0033]参见图1和图2所示，为本专利技术实施例提供的一种可调刚度横向阻尼器1，其可以包括：阻尼器11，所述阻尼器11上安装有质量块12，且所述质量块12可沿所述阻尼器11的延伸方向移动；其中，所述阻尼器11可以为液压阻尼器11或者油压阻尼器11，当然也可以是其他类型的阻尼器11，阻尼器11能够提供运动的阻力，耗减运动能量，将质量块12安装在阻尼器11上，在阻尼器11的作用下，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调刚度横向阻尼器，其特征在于，其包括：阻尼器(11)，所述阻尼器(11)上安装有质量块(12)，且所述质量块(12)可沿所述阻尼器(11)的延伸方向移动；至少两个电机(13)，两个所述电机(13)安装于所述阻尼器(11)，且两个所述电机(13)分别位于所述质量块(12)的相对两侧，所述电机(13)与所述质量块(12)通过弹簧(14)连接，且所述电机(13)可调整所述弹簧(14)位于所述电机(13)与所述质量块(12)之间的有效圈数。2.如权利要求1所述的可调刚度横向阻尼器，其特征在于：所述弹簧(14)的一端与所述质量块(12)固定，所述弹簧(14)的另一端穿设于所述电机(13)；所述电机(13)内设有驱动机构，所述驱动机构可沿所述弹簧(14)的延伸方向推动所述弹簧(14)，使所述电机(13)与所述质量块(12)之间的所述弹簧(14)的有效圈数增大或者减小。3.如权利要求2所述的可调刚度横向阻尼器，其特征在于：所述驱动机构包括旋转体(131)，所述旋转体(131)与所述电机(13)的转动轴连接，所述旋转体(131)设有螺旋槽(132)，所述螺旋槽(132)沿所述旋转体(131)的轴线方向螺旋延伸；所述弹簧(14)部分收容于所述螺旋槽(132)内，使所述弹簧(14)缠绕于所述旋转体(131)。4.一种软刚臂单点系泊装置，其特征在于，其包括：系泊塔(2)以及安装于所述系泊塔(2)上的系泊刚臂(3)，其中，所述系泊刚臂(3)上安装有如权利要求1
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3任一项所述的可调刚度横向阻尼器。5.如权利要求4所述的软刚臂单点系泊装置，其特征在于，所述软刚臂单点系泊装置还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟轲，尤小健，朱刚，杨勇，
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：
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