一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備，包括抗冰錐體，其特點是：包括電熱護管組件，電熱護管組件固裝在抗冰錐體的內(nèi)孔上；包括固裝在結(jié)構(gòu)物樁柱上的導軌，電熱護管組件及抗冰錐體活動套裝在導軌上；包括動力機構(gòu)；包括由兩組分傳動機構(gòu)構(gòu)成的傳動機構(gòu)，每組分傳動機構(gòu)由滑差離合器、傳動軸、滾筒和鋼絲繩依次連接構(gòu)成，鋼絲繩的自由端連接抗冰錐體。上述抗冰錐體在海平面上受重力、浮力和鋼絲繩拉力的共同作用，其隨海水潮位升降而隨動升降，使其與海平面始終保持在錐面防冰、破冰效果最好的位置，控制海冰對抗冰錐體的作用力始終保持在最小狀態(tài)和把冰載荷對平臺結(jié)構(gòu)物作用力的影響降到最低。
【專利說明】一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冰區(qū)海域海洋工程結(jié)構(gòu)物樁柱的保護裝置，特別涉及適用于海水潮汐變化的新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在低溫海域，每到冬季將有大量海冰形成，并且還有流冰浮于海面上，結(jié)冰或流冰將對海上平臺結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞作用。特別是當流冰遇到平臺結(jié)構(gòu)物阻攔時，對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生擠壓力。當流冰穿越結(jié)構(gòu)物時，會引起平臺振動。如果結(jié)構(gòu)物強度不夠強，會被流冰破壞，反之，如果結(jié)構(gòu)物強度足夠強，流冰將可被結(jié)構(gòu)物撞碎后通過，引起平臺強烈的振動，冰載荷在重冰海域成為對海上平臺結(jié)構(gòu)物造成安全威脅的重要載荷。目前，常用的抗冰錐體是正錐、倒錐或正倒錐的組合體結(jié)構(gòu)，抗冰錐體焊接在平臺結(jié)構(gòu)物的固定位置。該固定式的抗冰錐體忽視了海平面的潮汐變化，隨著潮位的變化，流冰也將隨海平面上下變化。在這種情況下，固定式抗冰錐體起不到破冰、分離、側(cè)面化解的抗冰作用，其不僅會引起平臺的強烈振動，有時還導致撞擊力達到最大值，嚴重威脅著海洋平臺的結(jié)構(gòu)安全。因此，研究海冰對結(jié)構(gòu)物作用力的規(guī)律，研制新型抗冰設(shè)備，從而有效的控制冰載荷對錐體的作用力不隨潮位的變化而增大，進而把冰載荷對平臺結(jié)構(gòu)物的作用力降到最小，成為迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種錐體可隨潮位變化上下浮動，從而使錐體始終具有破冰的最佳錐度角，進而控制海冰對抗冰錐體的作用力始終保持在最小狀態(tài)和把冰載荷對平臺結(jié)構(gòu)物作用力的影響降到最低的新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備。
[0004]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備，包括帶內(nèi)孔的抗冰錐體，其特征在于:包括電熱護管組件，所述電熱護管組件固裝在抗冰錐體的內(nèi)孔上；包括固裝在結(jié)構(gòu)物樁柱上的導軌，電熱護管組件及抗冰錐體活動套裝在導軌上；包括動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)，動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)均安裝于海上平臺上；所述動力機構(gòu)由電機和雙輸出軸減速器構(gòu)成；所述傳動機構(gòu)由設(shè)在動力機構(gòu)兩側(cè)的兩組分傳動機構(gòu)構(gòu)成，每組分傳動機構(gòu)均包括滑差離合器、傳動軸、固裝在傳動軸上的滾筒和纏繞在滾筒上的鋼絲繩，滑差離合器的兩端分別連接減速器的一輸出軸及傳動軸，鋼絲繩的自由端連接抗冰錐體。
[0006]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0007]上述抗冰設(shè)備將抗冰錐體滑動安裝在導軌上，抗冰錐體在海平面上受重力、浮力和鋼絲繩拉力的共同作用，在該三個力的共同作用下，抗冰錐體隨海水潮位升降而隨動升降，從而使抗冰錐體與海平面始終保持在錐面防冰、破冰效果最好的位置，進而控制海冰對抗冰錐體的作用力始終保持在最小狀態(tài)和把冰載荷對平臺結(jié)構(gòu)物作用力的影響降到最低。【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0010]圖中:1、抗冰錐體；11、鋼絲繩固定座；2、電熱護管組件；3、導軌；4、動力機構(gòu)；41、電機；42、雙輸出軸減速器；5、傳動機構(gòu)；51、滑差離合器；52、傳動軸；53、滾筒；54、鋼絲繩。
【具體實施方式】
[0011]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0012]請參閱圖1-2，一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備，由以下幾部分構(gòu)成:
[0013]包括帶內(nèi)孔的抗冰錐體I?？贡F體參見現(xiàn)有技術(shù)，可采用正錐結(jié)構(gòu)、倒錐結(jié)構(gòu)或正倒錐組合結(jié)構(gòu)。
[0014]包括電熱護管組件2。所述電熱護管組件固裝在抗冰錐體的內(nèi)孔上。具體的，電熱護管組件的兩端均設(shè)有帶孔的法蘭盤，通過螺紋連接件與抗冰錐體固連。電熱護管組件采用市場上的現(xiàn)有產(chǎn)品。電熱護管組件通過導線與海上平臺上的電源接通。
[0015]包括固裝在結(jié)構(gòu)物樁柱上的導軌3，電熱護管組件及抗冰錐體活動套裝在導軌上。具體的，在沿導軌軌長方向的外力的作用下，電熱護管組件及抗冰錐體一起沿導軌上下移動。
[0016]包括動力機構(gòu)4、傳動機構(gòu)5。動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)均安裝于海上平臺上。所述動力機構(gòu)由電機41和雙輸出軸減速器42構(gòu)成。電機選用防爆型三相異步電動機，雙輸出軸減速器采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，電機與減速機可采用一體化結(jié)構(gòu)，也可以是二者獨立結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的選用取決于設(shè)備安裝的空間位置。所述傳動機構(gòu)由設(shè)在動力機構(gòu)兩側(cè)的兩組分傳動機構(gòu)構(gòu)成，每組分傳動機構(gòu)均包括滑差離合器51、傳動軸52、固裝在傳動軸上的滾筒53和纏繞在滾筒上的鋼絲繩54。具體的，傳動軸通過設(shè)在兩端的軸支架支撐，軸支架可自行加工，也可采用標準的軸承和軸承座組合機構(gòu)，滾筒設(shè)在兩軸支架之間?；铍x合器的兩端分別通過聯(lián)軸器與減速器的一輸出軸及傳動軸連接。鋼絲繩的自由端連接抗冰錐體。具體的，在抗冰錐體的上端面位于導軌的兩側(cè)位置分別焊接兩個鋼絲繩固定座11，每根鋼絲繩在靠近自由端的位置分為兩股，兩股分別與同側(cè)的兩個鋼絲繩固定座分別連接。
[0017]本實用新型的工作原理:
[0018]采用上述抗冰設(shè)備，可實現(xiàn)抗冰錐體沿固定在結(jié)構(gòu)物樁柱上的導軌隨海水潮位升降而隨動升降。其原理為:抗冰錐體在海平面上受重力、浮力和鋼絲繩拉力的共同作用(拉力=重力-浮力)。鋼絲繩的拉力由動力機構(gòu)帶動傳動機構(gòu)產(chǎn)生。具體為:電機帶動雙輸出軸減速器旋轉(zhuǎn)，雙輸出軸減速器通過聯(lián)軸器驅(qū)動兩側(cè)的滑差離合器旋轉(zhuǎn)，兩側(cè)的滑差離合器通過聯(lián)軸器驅(qū)動對應滾筒旋轉(zhuǎn)，滾筒纏繞或釋放鋼絲繩。調(diào)節(jié)滑差離合器的輸出扭矩，使鋼絲繩對抗冰錐體的拉力保持恒定，該扭矩即為滑差離合器的設(shè)定扭矩。由此滿足了冰排擠壓錐體組件后產(chǎn)生彎曲折斷、產(chǎn)生破冰的最佳結(jié)果，使錐體組件與海平面保持在設(shè)定的破冰位置。當海平面隨漲潮上移時，由于浮力的作用增大，此時的轉(zhuǎn)矩小于滑差離合器的設(shè)定轉(zhuǎn)矩，滑差離合器接合，帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩在滾筒上纏繞，鋼絲繩拉動抗冰錐體上移至抗冰錐體與海平面的設(shè)定位置；當海平面隨落潮下移時，由于浮力減小，重力增加，瞬間扭矩增大超過滑差離合器的設(shè)定扭矩，抗冰錐體由于打滑而下降，在下降的過程中，浮力逐漸增大，當抗冰錐體降到滑差離合器的設(shè)定扭矩位置時，抗冰錐體又回到與海平面保持的最佳位置。因此，采用上述的動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)，使抗冰錐體與海平面始終保持在錐面防冰、破冰效果最好的位置。上述電熱護管組件使抗冰錐體與導軌之間保持滑動而不結(jié)冰，保證了抗冰錐體可自由的上下浮動。
【權(quán)利要求】
1.一種新型防結(jié)冰浮動式抗冰設(shè)備，包括帶內(nèi)孔的抗冰錐體，其特征在于:包括電熱護管組件，所述電熱護管組件固裝在抗冰錐體的內(nèi)孔上；包括固裝在結(jié)構(gòu)物樁柱上的導軌，電熱護管組件及抗冰錐體活動套裝在導軌上；包括動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)，動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)均安裝于海上平臺上；所述動力機構(gòu)由電機和雙輸出軸減速器構(gòu)成；所述傳動機構(gòu)由設(shè)在動力機構(gòu)兩側(cè)的兩組分傳動機構(gòu)構(gòu)成，每組分傳動機構(gòu)均包括滑差離合器、傳動軸、固裝在傳動軸上的滾筒和纏繞在滾筒上的鋼絲繩，滑差離合器的兩端分別連接減速器的一輸出軸及傳動軸，鋼絲繩的自由端連接抗冰錐體。
【文檔編號】E02B17/00GK203583451SQ201320740092
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】田政, 胡欣 申請人:天津億利科能源科技發(fā)展股份有限公司