一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统技术方案

本发明专利技术公开了一种种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，包括锚链、锚链仓，在所述锚链仓中设置有两相对而设的锚机滚轮，在两锚机滚轮之间设置有两相对而设的双向液压阻尼器，在两双向液压阻尼器之间设置有锚链调节装置，所述锚链调节装置用于调节锚链系泊线刚度和受到的预张力大小以及出仓锚链长度所述锚链的两端用于作为锚定点，两端之间的锚链经过锚机滚轮、双向液压阻尼器以及锚链调节装置。本系统通过设置双向液压阻尼器，无论浮式结构物向波浪入射方向还是反方向运动，均克服液压阻尼器做功，降低其运动位移和速度，避免系泊线拥有巨大的由浮体动能转换而来的势能，使得系泊线趋近拉直状态而发生破断危险。泊线趋近拉直状态而发生破断危险。泊线趋近拉直状态而发生破断危险。

【技术实现步骤摘要】
一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统


[0001]本专利技术涉及海上船舶、浮式结构物等海洋锚泊
，具体涉及一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统。

技术介绍

[0002]海洋蕴藏着巨大的能量，其中油气资源、新能源占有丰富的储量，面对浩瀚的海洋开发需要建造稳定的海上浮式结构物载体，目前世界上的深远海浮式结构物都面临抗台风问题，据统计锚泊系统占海上浮式系统总造价的30％以上，甚至有的项目高达70％，设计安全可靠经济的系泊系统将极大降低海洋浮式结构系统总造价，促进海洋经济发展。
[0003]传统的海上浮式结构物锚泊系统主要为悬链线系泊系统，其是通过悬链线的重力势能或者材料的弹性势能来抵抗环境载荷对浮式结构物做的功。而在极端海况下浮式结构物受到的风浪流作用力较大，其驱使浮体长距离快速运动振荡，导致装置受到过程中动能较大，这种动能经常导致悬链线趋近于拉直从而导致破断。
[0004]解决海上浮式结构物抗台风问题的传统方法有两种，第一是增加悬链线蓄积重力势能的容量，主要通过增加锚链的强度，增大锚链的链径，增加锚链的长度，增加锚链的数量等技术手段，这种方法可以在一定程度上提高锚泊系统的抗台风能力，但是极大的增加了锚泊系统的成本；第二种方法是采用多种成分的系泊线，在悬链线系泊线的基础上增加弹性材料、沉块、浮筒等，从而提升了整个锚泊系统蓄能能力，但是该种方法增加了锚泊系统的投放工程难度，且成本高，可靠性差。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
所存在的至少一个技术问题，本专利技术提供一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，从源头设计限制浮体运动，通过限制浮体来回振荡位移和速度减小系统总能量，同时又可以采用液压系统将系统能量单向存储，使整个系统成为一个非保守场，进一步降低整个系统的能量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，包括锚链和锚链仓，还包括两相对而设的锚机滚轮，在两锚机滚轮之间设置有两相对而设的双向液压阻尼器，在两双向液压阻尼器之间设置有锚链调节装置，所述锚链调节装置用于调节锚链系泊线刚度和受到的预张力大小以及出仓锚链长度；
[0008]所述锚链的两端用于作为锚定点，两锚定点之间的锚链经过锚机滚轮、双向液压阻尼器以及锚链调节装置。
[0009]进一步地，所述锚链调节装置包括上排滚轮和下排滚轮，锚链上下交错穿过上排滚轮和下排滚轮，上排滚轮和下排滚轮之间的距离可调。
[0010]进一步地，所述下排滚轮固定在锚链仓，上排滚轮为活动可调。
[0011]进一步地，两锚定点分别为A点和G点，靠近A点的锚机滚轮和液压阻尼器视为B点
和C点，靠近G点的液压阻尼器和锚机滚轮视为E点和F点。
[0012]进一步地，在小浪情况下，锚链系泊线AB或FG的受力达不到双向液压阻尼器的阻尼力开启阀值时，整个系泊系统处于悬链线系泊保守系统。
[0013]进一步地，当大浪情况时，锚链系泊线AB或FG的受力达到双向液压阻尼器的阻尼力开启阀值时，无论是锚链系泊线AB或FG的受力达到阻尼力开启阀值，那么系统将同时开启两双向液压阻尼器，此时锚链带动两双向液压阻尼器转动并克服液压阻尼对外做功，锚链系泊线AB和FG完成载荷传递，此时系统处于吸收式非保守系泊系统。
[0014]进一步地，所述上排滚轮设置有三个滚轮。
[0015]进一步地，所述下排滚轮设置有四个滚轮。
[0016]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0017]本专利技术通过设置双向液压阻尼器，无论浮式结构物向波浪入射方向还是反方向运动，均克服液压阻尼器做功，降低其运动位移和速度，避免系泊线拥有巨大的由浮体动能转换而来的势能，使得系泊线趋近拉直状态而发生破断危险；通过锚链仓内双排滑轮调节锚链刚度和使用长度，当锚泊受力较大时降低双排滑轮距离，降低系泊线刚度并输出更多锚链长度，降低系泊载荷。本专利技术将最终使得浮式结构物系泊系统具备抗台风能力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统的组成示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统运动过程一示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统运动过程二示意图；
具体实施方式
[0021]实施例：
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接、信号连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。
[0023]海上浮式结构物受到的低频波作用是造成装置长距离漂移和振荡主要因素，其使得浮式结构物拥有巨大的动能来回振荡。当浮式结构物受到系泊系统约束作用时，整个系统即处于漂浮物的动能和系泊线势能来回转换的保守系统中，当浮体动能为零时刻，系泊线此刻蓄积的势能最大，如果此刻环境载荷力驱动浮式结构物进一步向系泊线张紧方向运动或运动趋势，那么系泊线将趋近于拉直状态或产生材料形变，直至锚链破断。为了解决此技术难题，本实施例提供了一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统。
[0024]如图1所示，A、G表示为锚定点，B、F表示为锚机滚轮，C和E为双向液压阻尼器(结构为滚轮形式)，无论锚链向前或者向后带动双向液压阻C和E旋转，均需驱动液压阻尼做功，D
为锚链仓，L1为上排滚轮，L2为下排滚轮，L2为固定在锚链仓，L1为活动可调调节，其可以通过调节与L2的距离来调整锚链系泊线刚度和受到的预张力大小以及出仓锚链长度。具体地，上排滚轮设置有三个滚轮，下排滚轮设置有四个滚轮，锚链上下交错穿过上排滚轮和下排滚轮。
[0025]在小浪情况下，锚链系泊线AB或者FG受力较小，达不到双向液压阻尼器的阻尼力阀值，此时，装置在波浪作用下漂移距离为S，如图2所示，整个系泊系统处于悬链线系泊保守系统；当大浪情况时，锚链系泊线AB或者FG受力较大，如图3所示，装置在波浪作用下漂移距离为Smax，此时双向液压阻尼器C受力达到开启阀值，其中双向液压阻尼器C和E滚动时需要驱动的液压阻尼为同一液压系统，无论是锚链系泊线AB或者FG受力达到液压阻尼力开启的阀值，那么系统将同时开启双向液压阻尼器C和E，此时锚链带动双向液压阻尼器C和E转动并克服液压阻尼对外做功，锚链系泊线AB和FG完成载荷传递，此时系统处于吸收式非保守系泊系统。
[0026]由于双向液压阻尼器C和E转动需克服液压阻尼对外做功，液压阻尼的存在使得装置运动位移减小，运行速度降低，使得整个浮式结构物与系泊线组成的系统动能和势能转换的时历曲线中的峰值降低，避免出现某一时刻，由于浮体运动具有的极大动能转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，包括锚链和锚链仓，其特征在于，还包括两相对而设的锚机滚轮，在两锚机滚轮之间设置有两相对而设的双向液压阻尼器，在两双向液压阻尼器之间设置有锚链调节装置，所述锚链调节装置用于调节锚链系泊线刚度和受到的预张力大小以及出仓锚链长度；所述锚链的两端用于作为锚定点，两锚定点之间的锚链经过锚机滚轮、双向液压阻尼器以及锚链调节装置。2.如权利要求1所述的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，其特征在于，所述锚链调节装置包括上排滚轮和下排滚轮，锚链上下交错穿过上排滚轮和下排滚轮，上排滚轮和下排滚轮之间的距离可调。3.如权利要求2所述的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，其特征在于，所述下排滚轮固定在锚链仓，上排滚轮为活动可调。4.如权利要求2所述的双向液压阻尼能量吸收式抗台系泊系统，其特征在于，两锚定点分别为A点和G点，靠近A点的锚机滚轮和液压阻尼器视为B点和C点，靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文胜，游亚戈，叶寅，盛松伟，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：