本发明专利技术公开了一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，包括锥形体机构、滚球装置、金属密封圈、动力装置、桩腿和承重台；所述锥形体机构包括外螺纹体和伸缩机构，所述伸缩机构安装在外螺纹体内壁，所述滚球装置上端和下端与外螺纹体固定连接，所述动力装置设置在桩腿内部，所述金属密封圈安装在锥形体机构上端和下端，所述承重台安装在桩腿外壁，位于锥形体机构下端。该抗冰除冰装置为上下锥形结构，既能避免海冰对桩腿的直接冲击，达到抗冰效果，又能通过升降和旋转来清除桩腿周围的海冰堆积，达到除冰效果，结构安全可靠。结构安全可靠。结构安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置
[0001]本专利技术涉及海洋结构物抗冰
，尤其涉及一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置。
技术介绍
[0002]在全球海洋范围内，海冰覆盖的海域面积占2成以上，而在海冰覆盖的海域下或极地地区，蕴藏着相当多的海洋资源。近年来世界各国在这些地区的经济活动频繁，已经建造了以海上资源开发为主的海上风电设备、海上油气开采平台，与此同时，极地地区的航运也在快速的发展。寒冷地区的海域相对于平常海域除了受到风、浪、流的影响，还要受到海冰引起的一系列多样的变化。海洋工程结构一旦处于这种海洋环境中，将面临严重的海冰威胁，堆积冰不能及时清除，长期堆积在桩腿周边，受到海水浸泡，堆积冰不断冻结形成较大的冰砣，对海洋结构物造成严重的破坏或者剧烈的稳态振动，从而对海上生产作业安全造成严重的破坏，而且人工作业清除堆积冰几乎不可能实现。因此，对于寒冷海域或极低海域的海洋结构物的抗冰防护是非常重要的。
[0003]由于海冰的弯曲强度远小于其抗压强度，海洋结构物大多采用锥型体结构作为抗冰结构，来减小海冰对海洋结构物的不利影响。申请号为201710378804.9的中国专利公开了一种适用于壳体桩腿自升式海洋平台的抗冰装置，该装置是在自升式海洋平台桩腿安装一组可移动式的抗冰锥体，该抗冰装置包括安装在自升式海洋平台壳体桩腿外的正抗冰锥体，以及设置在桩腿与抗冰锥之间的连接、移动及固定装置来；采用上述装置后，可以使自升式海洋平台桩腿所受到的海冰荷载由直立结构的挤压破坏转化为锥体结构的弯曲破坏，从而可以有效的减小冰力极值及结构冰激振动，保护平台的安全。申请号为201810057121.8的中国专利公布了一种适用于桁架桩腿自升式海洋平台的可升降式抗冰装置，整个装置安装在桩靴和平台甲板之间，包括外部锥体、升降装置、锁紧装置和升降架；外部锥体，升降装置，锁紧装置均安装固定在升降架上，升降架套合在桩腿上；该装置利用了原有的升降系统，可以沿着桩腿进行升降，进而平台处于冰期时，可以使外部锥体处于冰面附近，达到最好的抗冰效果；平台处于非冰期时，该装置可以收回甲板内部，减少波浪力的影响；当平台需要移动作业时，该装置可以同桩靴一起收入甲板。
[0004]但是，这些抗冰结构一般采用简单的自升装置和锥体结构加强装置，只具有单一的抗冰效果，不能有效除去附在海洋结构物上的海冰以及堆积冰，一旦抗冰结构被海冰冻住，往往会加大整体海洋结构物的冰荷载作用。
技术实现思路
[0005]专利技术目的：本专利技术旨在提供一种既能抗冰又能除冰的桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，包括锥形体机构、滚球装置、金属密封圈、动力装置、桩腿和承重台；所述锥形体机构包括外螺纹体和伸缩
机构，所述伸缩机构安装在外螺纹体内壁，所述滚球装置上端和下端与外螺纹体固定连接，所述金属密封圈安装在锥形体机构上端和下端，所述动力装置设置在桩腿内部，所述承重台安装在桩腿外壁，位于锥形体机构下端。
[0007]优选地，所述滚球装置包括滚球体和磁性金属体，所述滚球体嵌入磁性金属体并穿出磁性金属体两侧。
[0008]优选地，所述动力装置包括伸缩式转动轴，所述伸缩式转动轴上端连接主机，下端连接电磁铁。
[0009]优选地，所述伸缩机构与滚球体对应设置，当抗冰除冰装置不工作时，伸缩机构伸出，抵压在所述滚球体上，将滚球装置固定在桩腿上，当抗冰除冰装置工作时，伸缩机构收缩，不限制滚球体活动。
[0010]优选地，所述滚球体为橡胶材质制成。
[0011]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：抗冰除冰装置的锥形体机构中部以上与海冰接触，避免海冰直接撞击桩腿，达到很好的抗冰效果；抗冰除冰装置灵活地升降和旋转运动，配合具有锋利螺纹的外螺纹体能有效地破坏海冰结构，清理桩腿周边的海冰堆积和桩腿附带的海冰，达到很好的除冰效果；结构安全可靠，有效地保护桩腿式海洋结构物的安全，具有较强适应海洋环境的能力。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0013]图2为本专利技术的剖面结构图；
[0014]图3为本专利技术的锥形体机构剖面结构图；
[0015]图4为本专利技术的滚球装置剖面结构图；
[0016]图5为本专利技术的滚球装置立体图；
[0017]图6为本专利技术的金属密封圈结构示意图；
[0018]图7为本专利技术的金属密封圈剖面结构图；
[0019]图8为本专利技术的动力装置结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0021]如图1
‑
2所示，本专利技术所述的一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，包括锥形体机构1、滚球装置2、金属密封圈3、动力装置4、桩腿5和承重台6，所述动力装置4安装在桩腿5内部，滚球装置2安装在桩腿5外部，锥形体机构1套装在滚球装置2上，所述滚球装置2上端与下端与锥形体机构1固定连接，金属密封圈3安装在锥形体机构1的上端和下端，安装时保证金属密封圈与桩腿之间没有间隙，防止海冰进入装置内部，起到封装的作用；承重台6根据海平面上海冰的实际情况安装在桩腿5外壁合适的位置，且位于锥形体机构下端，防止锥形体机构下滑坠落。所述锥形体机构1包括外螺纹体11和伸缩机构12，伸缩机构12布置在外螺纹体11内壁，如图3所示。所述滚球装置2包括滚球体21和磁性金属体22，所述滚球体21嵌入磁性金属体22并穿出磁性金属体两侧，如图4
‑
5所示。所述磁性金属体22上端与下端与外螺纹体11固定连接，伸缩机构12与滚球体21对应设置，当抗冰除冰装置不工作时，伸缩机构
12伸出，抵压在所述滚球体21上，将滚球装置2固定在桩腿5上，防止抗冰除冰装置沿桩腿下滑；当抗冰除冰装置工作时，伸缩机构12收缩，不限制滚球体21活动。
[0022]如图6所示，所述动力装置4安装在桩腿5内部，包括主机41、伸缩式转动轴42和电磁铁43，所述伸缩式转动轴42上端连接主机41，下端连接电磁铁43，如图7所示，主机41控制伸缩式转动轴42和电磁铁43，保证两者能同步运行，并且可以调整电磁铁43的高度位置；所述电磁铁43有明显的正负极之分，在通电的时候有着强大的吸力，保证磁性金属体22能同时跟随运动，电磁铁43磁性有无可以通过通、断电流控制，磁性的大小可通过电流的强度或者线圈的匝数控制，也可以通过改变线圈电阻控制电流大小来控制，磁极的方向可通过改变电流方向来控制。
[0023]本专利技术所述的一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，其抗冰原理是，海冰在风、浪、流的影响下靠近桩腿式海洋结构物，当海冰到达能够威胁桩腿5的范围，桩腿5内部的伸缩式转动轴42、电磁铁43在主机41的控制下开始工作，伸缩式转动轴42带动电磁铁43上下活动，调整电磁铁43的高度位置，电磁铁43强大的吸力带动滚球装置2同步运动，进而带动抗冰除冰装置在桩腿5上升降运动；将抗冰除冰装置调整到合适的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，包括桩腿(5)，其特征在于，还包括锥形体机构(1)、滚球装置(2)、金属密封圈(3)、动力装置(4)和承重台(6)；所述锥形体机构(1)包括外螺纹体(11)和伸缩机构(12)，所述伸缩机构(12)安装在外螺纹体(11)内壁，所述滚球装置(2)上端和下端与外螺纹体(11)固定连接，所述金属密封圈(3)安装在锥形体机构(1)上端和下端，所述动力装置(4)设置在桩腿(5)内部，所述承重台(6)安装在桩腿(5)外壁，位于锥形体机构(1)下端。2.根据权利要求1所述的一种桩腿式海洋结构物的抗冰除冰装置，其特征在于，所述滚球装置(2)包括滚球体(21)和磁性金属体(22)，所述滚球体(21)嵌入磁性金属体...
【专利技术属性】
技术研发人员：周利，黄家煜，丁仕风，刘仁伟，李冬琴，曾鼎瀚，马群，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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