一种新型的翼型板拖曳锚制造技术

本发明专利技术属于海洋平台领域，涉及一种新型的翼型板拖曳锚。本发明专利技术的实例适用于浮式海洋平台，新式翼型板拖曳锚为拖曳锚下潜过程中提供了更大的下潜深度，相较于传统拖曳锚，在不增加成本的基础上，为锚固系统提供更大的承载力，使系泊基础更加稳定可靠。使系泊基础更加稳定可靠。使系泊基础更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的翼型板拖曳锚


[0001]本专利技术属于海洋平台领域，涉及一种新型的翼型板拖曳锚。
技术背景
[0002]海洋平台为了能够在特定海域进行相关作业，需要对其位置进行确定以及固定，拖曳锚在锚链拖曳过程中所锚入海床土体的深度对于锚体固定具有十分重要的意义。目前随着海上油气资源开发不断向深水和超深水发展,拖曳锚在深海工程中得到了广泛应用。作为一种新型的系泊基础，其不仅具有较高的抗拔承载力和高效的锚固性能，而且具备重量轻、材料省、易操作、易存储、可回收和重复使用等优点。
[0003]传统拖曳锚的锚胫设计形式为内倾锚胫，两锚胫之间以数块肋板连接，拖曳锚锚板和锚胫成一定角度，通过锚链拉拽使锚板和海床土以一定角度产生切削作用，从而实现锚在土中的安装下潜。当拖曳锚安装下潜时，仅锚板与土产生切削从而提供下潜能力，传统锚胫不仅不能帮助下潜，反而起到阻碍下潜的影响。本专利技术提出了一种新式翼型拖曳锚，改变拖曳锚形式，不再使用传统锚胫组合，而在锚板上增加一对可以产生辅助切削作用的翼型板，翼型板以锚板为中心线对称外倾摆放，使得拖曳锚下潜过程中翼型板也能产生切削作用，这种新型拖曳锚相比传统拖曳锚具备更强的下潜性能，从而提供更大的承载力。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种使用翼型板为拖曳锚提供辅助切削作用的新式拖曳锚，通过新增改用一对外倾翼型板，可以提高拖曳锚的下潜能力，为锚固系统提供更大的承载力，可用于浮式海洋平台系泊基础的固定。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]一种新型的翼型板拖曳锚，包括锚板、翼型板和牵引锚链；
[0007]所述的两块外倾翼型板的一端分别固定在锚板的上表面，两块外倾翼型板之间通过肋条连接，翼型板的另一端连接与牵引锚链相连。
[0008]以垂直于锚板上表面的竖直平面作为基准面，其中以基准面与锚板交线为轴，绕轴顺时针方向夹角α为正，逆时针方向夹角α为负；翼形板2平面与垂直锚板的平面的夹角α取0
°
到
‑
21.5
°
。
[0009]本专利技术的理论基础为：锚板上添加对称翼型板，在拖曳锚下潜过程中，翼型板呈现向外倾斜摆放便于前端锚入海床，翼型板与锚板共同产生切削作用，提升拖曳锚的整体下潜能力，为系泊基础提供更大的承载力，从而能够最大限度发挥拖曳锚的作用。
[0010]本专利技术的有益效果：
[0011]本专利技术的实例适用于浮式海洋平台。新式翼型板拖曳锚，为拖曳锚下潜过程中提供了更大的下潜深度，相较于传统拖曳锚，在不增加成本的基础上，为锚固系统提供更大的承载力，使系泊基础更加稳定可靠。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例的新式翼型板拖曳锚装置整体结构图；
[0013]图2是本专利技术实施例的新式翼型板拖曳锚装置俯视图；
[0014]图3是本专利技术实施例的新式翼型板拖曳锚装置后视图；
[0015]图4是一半的对称拖曳锚建模简化模型；
[0016]图5是锚板与垂直于锚板上表面的竖直平面夹角α定义示意图；
[0017]图6是不同α角对应的水平牵引位移和竖直嵌入深度关系的曲线图，即拖曳锚的嵌入轨迹；
[0018]图7是α角和拖曳锚某一时刻嵌入深度关系的分布规律；
[0019]图中：1锚板；2.翼型板；3牵引锚链。
具体实施方式
[0020]以下结合技术方案和附图，详细叙述本专利技术的具体实施方式。
[0021]实施例1
[0022]翼形板平面与垂直锚板的平面的夹角α取0
°
到
‑
21.5
°
，可以得到更好的下潜结果，相较于目前在用的传统拖曳锚对应α>0，可以很大程度的提升拖曳锚的下潜性能，α值的确定通过abaqus有限元软件的的CEL方法进行分析，具体可见如下：
[0023]通过对现有的MK5拖曳锚对应15t型号拖曳锚进行模拟仿真建立起拖曳锚在锚链的牵引下的运动过程，根据圆柱体建模link单元连接模拟锚链，数值模拟中的拖曳锚具体尺寸可见附图4和表1。
[0024]表1数值模拟拖曳锚尺寸
[0025][0026]用不同α值对拖曳锚运动过程进行模拟，得到不同α角对应的轨迹位移，以及拖曳锚锚板的嵌入位移与α之间的拟合关系曲线，具体可见附图6，7。
[0027]根据附图7结果显示，当α范围为
‑
21.5
°
到0
°
时拖曳锚存在较大嵌入位移，即该范围角度能够最大程度提升拖曳锚的的嵌入性能。故以此为标准进行α值的确定。
[0028]实施例2
[0029](1)首先将拖曳锚抛入海中，沉放至海床表面。
[0030](2)用拖曳安装船拖拽牵引锚链3，牵引拖曳锚，使得拖曳锚下潜至目标深度。
[0031](3)张紧牵引锚链3，完成拖曳锚安装过程。
[0032]实施例3：
[0033]一种新型的翼型板拖曳锚，包括锚板1、翼型板2和牵引锚链3；
[0034]所述的两块外倾翼型板2的一端分别固定在锚板1的上表面，两块外倾翼型板2之间通过肋条连接，翼型板2的另一端连接与牵引锚链3相连。
[0035]以垂直于锚板1上表面的竖直平面作为基准面，其中以基准面与锚板1交线为轴，
绕轴顺时针方向夹角α为正，逆时针方向夹角α为负；翼形板2平面与垂直锚板1的平面的夹角α取0
°
到
‑
21.5
°
。
[0036]本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的翼型板拖曳锚，其特征在于，包括锚板(1)、翼型板(2)和牵引锚链(3)；所述的两块外倾翼型板(2)的一端分别固定在锚板(1)的上表面，两块外倾翼型板(2)之间通过肋条连接，翼型板(2)的另一端连接与牵引锚链(3)相连；以垂直于锚板(1)上表面的竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：于龙，郭岩岩，张荷月，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：