轭架阻尼系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于浮式结构（1）的系泊系统，其中浮式结构或固定塔被提供有转台（80）。浮式结构被经由至少一个刚性臂（51，51’）和两个张紧构件（41，41’）系泊至转台。所述刚性臂在一端被提供有压舱重物（61，61’），并且包括由至少两个彼此分离的液体储罐（70，70’）形成的阻尼系统，所述储罐被部分地充填液体并且放置在距水平中心线（100）同一距离处。所述储罐（70，70’）彼此流体连接，使得液体能够在所述储罐之间进行交换，以抑制所述刚性臂（51，1’）围绕所述转台（80）的竖直轴线的摆动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于浮式结构的系泊系统
本专利技术涉及一种用于浮式结构例如船的系泊系统，包括系泊结构，例如浮标、另一浮式结构或固定塔，所述系泊结构具有围绕着竖直轴线可转动的转台，和连接结构，其被构造成在所述浮式结构和所述系泊结构之间提供连接，所述连接结构包括一个刚性臂组件和张紧构件，其中，所述刚性臂被提供有两个压舱重物，并且其中，所述刚性臂和所述张紧构件在一端被铰链式互连，并且在另一端构造成分别连接到所述系泊结构和所述浮式结构，或者相反。本专利技术还涉及用于这种系泊系统的阻尼装置并且涉及具有这种系泊装置的海上运输系统。
技术介绍
本申请人提交的美国专利7610934描述了一种包括铰接的轭架系泊系统的海上运输系统，所述铰接的轭架系泊系统包括带有竖直的第一臂和第二臂的第一结构以及阻尼机构，所述阻尼机构作用在第二臂上，用于在可松开的连接器从第二结构脱离连接之后第二臂从操作位置向非操作位置过渡时，抑制第二臂围绕这两个臂之间的铰接关节的运动。在本专利技术中，本阻尼装置涉及用于抵抗在操作位置上相连接时由于系泊系统上的滚动、俯仰和偏转而产生的运动的阻尼装置。国际专利申请WO2007096019公开了一种系统，其具有被构造成在浮式结构和系泊结构之间提供连接的连接结构，该系泊结构具有围绕系泊结构的竖直轴线可转动的转台。刚性臂组件和一组摆构件被设置在连接结构的一端。在此现有技术中，阻尼系统抑制摆构件的摆动。阻尼系统包括具有尺寸并且包含预定量液体的储罐，使得液体被适于因为摆构件的摆动而在储罐中流动。这导致液体波动或移动水弹丸，提供拍打撞击和惯性力，产生抵抗摆构件的摆动从而使得摆构件的摆动得到抑制的储罐反作用力。然而，在本解决方案中，抑制只有在被捕获的液体足够多的时候才有效。此外，利用晃荡力(由于波浪传播产生的水移动)和撞击力作为阻尼力，导致系统中的大结构载荷。事实上，在储罐内产生的力很大并且因此系统必须足够坚固以承受此重复强烈的撞击。晃荡的储罐还具有多种响应模式并且因此可能激发寄生刺激(spuriousexcitation)。此已知解决方案的另一缺点在于储罐中的水位应很低，这样就需要很大的储罐占用面积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的、更有效的阻尼系统，其具有更小的占用面积，因为阻尼流体的行为被控制，所以更容易设计。本专利技术的另一目的是提供一种用于浮式结构例如船的系泊系统，包括系泊结构，例如浮标、另一浮式结构或固定塔，所述系泊结构具有围绕着竖直轴线可转动的转台，和连接结构，其被构造成在所述浮式结构和所述系泊结构之间提供连接，所述连接结构包括一个刚性臂组件和张紧构件，其中，所述刚性臂被提供有两个压舱重物，并且其中，所述刚性臂和所述张紧构件在一端被铰链式互连，并且在另一端被构造成分别连接到所述系泊结构和所述浮式结构，或者反之，所述刚性臂包括阻尼系统，所述阻尼系统包括至少两个彼此分离的液体储罐，所述储罐被部分地充填液体并且放置在距竖直轴线同一距离处，所述储罐彼此流体连接，使得液体能够在所述储罐之间进行交换，以抑制所述刚性臂围绕所述转台的竖直轴线的摆动。本专利技术的原理不是基于晃荡，而是基于质量从一个储罐经由连接通道到另一个储罐的移动。在本专利技术中，阻尼系统利用惯性力(水在管内的移动)作为阻尼力。本系统利用轭架的宽度以使水移动，并且具有在轭架振动的自然频率处进行调节的单一响应模式。附图说明下面将参考附图关于示例型实施例进一步描述本专利技术，其中：图1示出了已知系泊结构的一部分的侧视图，图2示意性示出了已知系泊系统的立体俯视图，图3a示出了已知的阻尼系统，用于抵抗由于与系泊系统脱离连接而发生的运动，其包括通信U形管，图3b示出了已知的阻尼系统，用于抵抗由于与系泊系统脱离连接而发生的运动，其包括移动的固体质量，图4示出了根据本专利技术的系泊系统的俯视图，图5示出了根据本专利技术的系泊系统的侧视图，图6a示出了根据本专利技术的阻尼装置的两个储罐，它们经由连接通道互相连接，以及图6b和6c示出了U形管储罐及其几何参数。具体实施方式根据图1和2，船1被系泊在包括塔结构4的单一点系泊结构上，塔结构4具有借助于一个或多个锚桩锚固到海床的基础结构。塔承载着绕其竖直轴线9自由转动的转台8。系泊结构使用包括两个三角形结构11，12的刚性臂组件10，三角形结构11，12分别以它们的基部借助于铰接关节到支撑结构17。在图1中，支撑结构17被船1的船首18承载。铰链的轴大体上是水平的。在图1和2中，结构11，12的顶点分别连接到压舱重物21，22并且连接到张紧构件或摆构件23，24。在图1中，摆构件23，24在它们的另一端部被连接到转台8。这些张紧构件可以是链，但图中示出它们是管状件并且它们的相互连接结构包括铰链的实施例，图中只示出了用于张紧构件24的铰链并且用参考标记27，28，29表示出了。铰链27和29具有水平的、相互平行的轴，铰链28的轴也是水平的但垂直于另外两个。在图2中，连接结构包括两个摆构件23，24，它们分别通过铰链组件(未示出)连接到安装于浮式结构1上的支撑臂5，6。在它们的下端，摆构件23，24通过铰链组件2连接到压舱重物21，22，从而提供摆构件23，24的端部和两个三角形结构或轭架(yoke)11，12之间的互相连接。在摆构件23，24的上和下端处的铰链组件提供两个垂直的铰链轴，允许这些摆构件在所有方向上运动。在图2中示出的实施例中，每个压舱重物21，22包括包含液体例如海水的储罐13。储罐13的尺寸和液体的量被选择成使液体适于因为摆构件23，24的摆动而在储罐13运动。图3a和3b都示出了已知的阻尼系统，用于抵抗由于与系泊系统脱离连接而导致的运动，它们分别使用特殊的原理。图3a示出了U形管阻尼结构，其中水平通道157被附接到两个横向通道158，159。横向通道158，159被装备有气流控制阀160，其位于互连空气导管161中，用于控制管158，159之间的气流。当A形框架150与船脱离连接时，液体从管158流向降低的管159。当平衡物16，16′上升时，液体在通道157，158和159内的流动产生抑制摆动运动的对抗惯性。液体在通道157-159中的运动的频率可以通过通道的横截面并且通过气流控制阀160的开闭来确定。在图3b中，固体质量153被可滑动地接纳在A形框架150的短臂151，151′中的通道内。润滑系统被提供，以将润滑油引入该通道内来改善重量153的滑动。图4示出根据本专利技术的系泊系统的俯视图，并且图5示出根据本专利技术的系泊系统的侧视图。在这些图中，水平的系泊臂由分别经由铰接关节(未示出)连接到相应竖直臂41，41′或张紧构件的两个部件51，51′制成。两个平衡物61，61′被连接到每个臂部件51，51′的端部部分。此铰接关节可以例如包括三个垂直的圆形轴承，或球窝结构，允许围绕竖直轴线171转动(偏转)，围绕横向轴线181转动(俯仰)和围绕纵向轴线191转动(滚动)。竖直系泊臂41，41′在它们的上端被以铰接关节221，221′的方式连接到支撑结构21，允许臂41，41′围绕横向轴线231和纵向轴线241转动。在连接端部251，臂部件51，51′被提供有允许围绕竖直轴线260转动(偏转)，围绕纵向轴线270转动(滚动)和围绕横向轴线280转动(俯仰)的机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.11 EP 11157955.31.一种用于浮式结构(1)的系泊系统，包括：-系泊结构(4)，所述系泊结构具有转台(80)，所述转台位于水平中心线(100)上并且围绕着竖直轴线(260)可转动，和-连接结构，其被构造成在所述浮式结构(1)和所述系泊结构(4)之间提供连接，所述连接结构包括-至少一个刚性臂(51，51’)和-两个张紧构件(41，41’)，其中，所述刚性臂(51，51’)被提供有压舱重物(61，61’)，并且其中，所述刚性臂(51，51’)和所述张紧构件(41，41’)在一端被铰链式互连，并且在另一端被构造成分别连接到所述系泊结构(4)和所述浮式结构(1)或者分别连接到所述浮式结构(1)和所述系泊结构(4)，其特征在于所述刚性臂包括阻尼系统，所述阻尼系统包括至少两个彼此分离的液体储罐(70，70’)，所述储罐被部分地充填液体并且放置在距所述水平中心线(100)同一距离处，所述储罐(70，70’)彼此流体连接，使得液体能够在所述储罐之间进行交换，以抑制所述刚性臂(51，51’)围绕所述转台(80)的竖直轴线的摆动。2.根据权利要求1所述的系泊系统，其中，所述浮式结构(1)是船。3.根据权利要求1所述的系泊系统，其中，所述系泊结构(4)是浮标或...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·巴勒罗，JR·福涅尔，
申请(专利权)人：辛格尔浮筒系船公司，
类型：
国别省市：