一种通过压力控制的翼展鱼雷锚及其安装与回收方法技术

本发明专利技术涉及鱼雷锚技术领域，具体涉及一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，包括鱼雷锚，鱼雷锚包括系泊钢缆、锚身、锚尖；锚身顶部固定设置有系泊钢缆，且锚身底部固定设置有锚尖，锚身内部设置有传动系统，且鱼雷锚通过传动系统设置有斜翼，通过压力控制的翼展鱼雷锚的安装与回收，翼展鱼雷锚通过展开斜翼的方式增大了鱼雷锚的端承面积，提高了鱼类锚的极限承载力，满足抗拔性能要求，在回收时压力控制斜翼的收缩，在回收状态时减少自身的承载力，方便了翼展鱼雷锚在使用完成后的回收再利用，大大降低了翼展鱼雷锚的使用成本，上下活塞的机械控制传动双轴外扩与内缩运动，提高了翼展鱼雷锚工作状态和回收状态切换的稳定性。作状态和回收状态切换的稳定性。作状态和回收状态切换的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种通过压力控制的翼展鱼雷锚及其安装与回收方法


[0001]本专利技术涉及鱼雷锚
；具体涉及一种通过压力控制的翼展鱼雷锚及其安装与回收方法。

技术介绍

[0002]随着海洋资源的开发向着深海领域探索；越来越多的漂浮式海工结构(例如漂浮式海上风机、漂浮式光伏板、和漂浮式采油平台等)需要使用经济而又可靠的锚固系统降低深海能源获取成本。鱼雷锚的安装过程较为简单；一般可在距离海床表面超过100米的高度处竖直悬挂；再释放鱼雷锚使其在重力作用下在海水中自由下落；当鱼雷锚的重力和海水的阻力相等时达到最大下落速度；在鱼雷锚接触海床表面时在惯性作用下贯入土体；潜入至设计安装深度；完成安装。
[0003]中国有着长达约3.2万公里的海岸线；海洋环境和地址条件复杂多变；鱼雷锚的抗拔性能是应用于漂浮式海工结构的关键参数；得到了海洋工程从业与研究人员的广泛关注。在以软土地质为主的海床地质条件下；由于软土的强度较低；鱼雷锚可以达到较深的安装深度；但是也是由于软土的强度较低；鱼雷锚的抗拔性能主要来源于锚身和锚周软土的侧摩阻力；软土自身较低的强度导致了较低的侧摩阻力；所以在以软土为主的海床中；鱼雷锚的抗拔性能可能无法达到设计要求。在以砂土地质为主的海床地址条件下；鱼雷锚仅靠自重难以达到设计的安装深度；安装深度减小所带来的埋深损失会导致抗拔承载力的下降；鱼雷锚的抗拔性能可能无法达到设计要求。
[0004]为了提升鱼雷锚的抗拔承载力；中国专利技术专利一种可加深锚固长度的鱼雷锚(专利号：202010027392.6)、一种基于仿生学的复合式鱼雷锚及其安装方法(专利号：202010960155.5)、一种基于平板锚受力形式的新型鱼雷锚(专利号：202011006871.6)、一种设有附加锚身且附加锚身可展开外翻的鱼雷锚(专利号：202011007805.0)提出了多种形式的翼展鱼雷锚。翼展鱼雷锚是通过在鱼雷锚安装完成后通过展开附加的翼板(刀片、横向锚盘、和锚板等)的方式；改变鱼雷锚的受力机理；由锚
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土之间的侧摩阻力为主变成了板
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土之间的端承阻力；扩大了鱼雷锚的抗拔面积；从而提高了鱼雷锚的极限抗拔承载力。既有方法虽然提高了鱼雷锚的抗拔承载性能；但是却使鱼雷锚的可再利用效率大大降低；因为附加翼板在展开后无法收回；这导致了翼展鱼雷锚在使用完成后可能无法拔出海床土；造成翼展鱼雷锚的使用成本上升。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题；本专利技术提出了一种通过压力控制的翼展鱼雷锚及其安装与回收方法，通过压力控制的翼展鱼雷锚的安装与回收，翼展鱼雷锚通过展开斜翼的方式增大了鱼雷锚的端承面积，提高了鱼类锚的极限承载力，满足抗拔性能要求，在回收时压力控制斜翼的收缩，在回收状态时减少自身的承载力，方便了翼展鱼雷锚在使用完成后的回收再利用，大大降低了翼展鱼雷锚的使用成本，上下活塞的机械控制传动双轴外扩与内缩运
动，提高了翼展鱼雷锚工作状态和回收状态切换的稳定性。
[0006]为了实现上述的目的；本专利技术采用以下的技术方案：
[0007]一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，包括鱼雷锚，鱼雷锚包括系泊钢缆、锚身、锚尖；
[0008]锚身顶部固定设置有系泊钢缆，且锚身底部固定设置有锚尖，锚身内部设置有传动系统，且鱼雷锚通过传动系统设置有斜翼。
[0009]传动系统包括压力管、上压力腔、下空腔、上活塞、下活塞、上曲轴、上双连杆、下曲轴、下双连杆、传动双轴；
[0010]锚身内部顶端与底端分别固定设置有上压力腔、下空腔，且下空腔中设置有下活塞，上压力腔中设置有上活塞，且上压力腔连通有贯穿锚身的压力管，锚身内部顶端固定设置有上曲轴，且锚身内部底端固定设置有下曲轴，上活塞底部转动连接有上双连杆，且上双连杆底部与上曲轴两端转动连接，下活塞顶部转动连接有下双连杆，且下双连杆顶部与下曲轴两端转动连接，上曲轴、下曲轴两端之间转动连接有传动双轴，且两组传动双轴相远离一侧固定设置有多组斜翼。
[0011]优选的，斜翼包括有斜翼面板、斜翼连接板，且斜翼连接板设置有多组，多组斜翼连接板与传动双轴固定连接，且多组斜翼连接板相远离一侧固定设置有斜翼面板。
[0012]优选的，锚身两侧开有多组与斜翼相配合的锚身开孔。
[0013]优选的，锚尖呈锥形，斜翼连接板通过焊接与传动双轴连接。
[0014]一种通过压力控制的翼展鱼雷锚安装方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1)根据安装地点的地质情况，可在传动双轴上焊接多组斜翼组成斜翼群，根据焊接的斜翼的数量在锚身上开设同等数量的锚身开孔，锚尖的内部需填充高密度大质量的材料，保证鱼雷锚系统的重心偏向锚尖处；
[0016]步骤2)通过压力管改变上压力腔内的压力，测试斜翼伸出和缩回锚身开孔的是否顺畅；
[0017]步骤3)抛锚船将翼展鱼雷锚吊至安装水深，斜翼缩回锚身开孔里面，保持翼展鱼雷锚处于回收状态，释放系泊钢缆，鱼雷锚在锚尖、自身重力、和水流阻力的共同作用下垂直下落，在达到最大速度时贯入海床，到达设计深度；
[0018]步骤4)通过压力管控制减小上压力腔内的压力，形成压力差推动上活塞向上运动，上活塞通过上双连杆拉动上曲轴转动，传动双轴使上活塞与下活塞形成联动，带动传动双轴做外扩运动，推动斜翼伸出锚身开孔；
[0019]步骤5)拉紧系泊钢缆，使斜翼的锚周土体达到最大土反力，此时工作状态下的翼展鱼雷锚达到设计抗拔承载力。
[0020]一种通过压力控制的翼展鱼雷锚回收方法，包括如下步骤：
[0021]步骤1)先松弛系泊钢缆，增大上压力腔内的压力，使上活塞向下运动，进而通过上双连杆推动上曲轴转动闭合，传动双轴使下活塞同步联动向下运动，从而使传动双轴做内缩运动，传动双轴拉动斜翼缩回鱼雷锚的锚身开孔；
[0022]步骤2)再增大系泊钢缆上的拉力，当拉力大于锚身与锚周土体相互作用的侧摩阻力与回收式翼展鱼雷锚自身重力之和，系泊钢缆就可以从海床中拔出翼展鱼雷锚；
[0023]步骤3)抛锚船持续收回系泊钢缆，将处于回收状态的翼展鱼雷锚拖拽至抛锚船上完成回收工作。。
[0024]由于采用上述的技术方案；本专利技术的有益效果是：本专利技术的通过压力控制的翼展鱼雷锚的安装与回收，翼展鱼雷锚通过展开斜翼的方式增大了鱼雷锚的端承面积，提高了鱼类锚的极限承载力，满足抗拔性能要求，在回收时压力控制斜翼的收缩，在回收状态时减少自身的承载力，方便了翼展鱼雷锚在使用完成后的回收再利用，大大降低了翼展鱼雷锚的使用成本；
[0025]传动系统基于活塞原理，通过压力控制上下活塞运动，经过上下曲轴、上下连杆、和传动双轴的机械联动，斜翼可自如伸出和缩回鱼雷锚的锚身，上下活塞的机械控制传动双轴外扩与内缩运动，提高了翼展鱼雷锚工作状态和回收状态切换的稳定性；
[0026]斜翼制作简单，尺寸和数量可根据具体的海床地质情况进行调整，具有较高的灵活性，可适用于多种地形。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，包括鱼雷锚，其特征在于：所述鱼雷锚包括系泊钢缆(1)、锚身(2)、锚尖(4)；所述锚身(2)顶部固定设置有系泊钢缆(1)，且锚身(2)底部固定设置有锚尖(4)，所述锚身(2)内部设置有传动系统，且鱼雷锚通过传动系统设置有斜翼(15)。2.根据权利要求1所述的一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，其特征在于：所述传动系统包括压力管(5)、上压力腔(6)、下空腔(7)、上活塞(8)、下活塞(9)、上曲轴(10)、上双连杆(11)、下曲轴(12)、下双连杆(13)、传动双轴(14)；所述锚身(2)内部顶端与底端分别固定设置有上压力腔(6)、下空腔(7)，且下空腔(7)中设置有下活塞(9)，所述上压力腔(6)中设置有上活塞(8)，且上压力腔(6)连通有贯穿锚身(2)的压力管(5)，所述锚身(2)内部顶端固定设置有上曲轴(10)，且锚身(2)内部底端固定设置有下曲轴(12)，所述上活塞(8)底部转动连接有上双连杆(11)，且上双连杆(11)底部与上曲轴(10)两端转动连接，所述下活塞(9)顶部转动连接有下双连杆(13)，且下双连杆(13)顶部与下曲轴(12)两端转动连接，所述上曲轴(10)、下曲轴(12)两端之间转动连接有传动双轴(14)，且两组传动双轴(14)相远离一侧固定设置有多组斜翼(15)。3.根据权利要求2所述的一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，其特征在于：所述斜翼(15)包括有斜翼面板(16)、斜翼连接板(17)，且斜翼连接板(17)设置有多组，多组所述斜翼连接板(17)与传动双轴(14)固定连接，且多组斜翼连接板(17)相远离一侧固定设置有斜翼面板(16)。4.根据权利要求1所述的一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚身(2)两侧开有多组与斜翼(15)相配合的锚身开孔(3)。5.根据权利要求3所述的一种通过压力控制的翼展鱼雷锚，其特征在于：所述锚尖(4)呈锥形，所述斜翼连接板(17)通过焊接与传动双...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佩佩，黄蕴晗，朱建国，宗钟凌，宋明志，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：