一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，包括若干平臺單元，平臺單元包括上框架和下框架，上框架的邊框和下框架的邊框均由槽鋼焊接而成，上框架邊框拐角與下框架邊框相對應(yīng)的拐角間經(jīng)連接角鋼連接，在上框架和下框架間設(shè)置有多個豎直排列的圓筒支架，每個空氣圓筒放置在不同的圓筒支架內(nèi)，所述空氣圓筒頂部設(shè)置有密封進出水孔和進出氣口，所述空氣圓筒上還設(shè)置有固定環(huán)，固定環(huán)與設(shè)置在上框架上的連接構(gòu)件連接，每個空氣圓筒的進出氣口與自動控制空氣壓縮機連接，排列在平臺單元周邊的空氣圓筒其密封進出水孔連接進水管和出水管，進水管和出水管與水泵連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于制作、便于維修，使用壽命長的一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，并可對平臺單元任意拼裝，使平臺具有更多的使用功能和用途。
【專利說明】
一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于海洋設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]目前海上平臺多種多樣，功能也各有區(qū)別，但大多數(shù)只具有單一功能，且制造工藝復(fù)雜，維修不便，防腐效果差，抵御風(fēng)浪能力較弱，極易損壞。這給平臺使用和保養(yǎng)帶來諸多困難。如中國專利CN205076003U，公開了一種立式浮筒結(jié)構(gòu)漂浮平臺，包括木質(zhì)平臺和浮筒，所述平臺四周包覆有框架，四角設(shè)有錨繩連接扣;所述浮筒呈立式均布于平臺下表面。該平臺結(jié)構(gòu)體系單一，不能根據(jù)負載的多少進行浮體的高低調(diào)節(jié)，且防波浪沖擊能力較差，由于浮筒的個數(shù)較少，也難以承受較大的載荷。中國專利CN104608887A，一種用于大型海洋平臺的氣囊填充式桁架，由氣囊支撐框架代替空間桁架中橫向斜腹桿后填充氣囊所形成。氣囊填充式桁架由縱向弦桿、橫向弦桿、豎腹桿、縱向斜腹桿、橫向氣囊支撐框架與氣囊組成。其中，氣囊支撐框架通過預(yù)留接頭與桁架上預(yù)留的固定端采用螺栓進行連接。氣囊內(nèi)充入氣壓后，整個氣囊填充式桁架在水中既可承受外載又可提供浮力。但是應(yīng)用該氣囊填充式桁架組裝的平臺，其置換氣囊不方便，組裝裝配為不同形狀平臺時非常不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于制作、便于維修，使用壽命長的一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，并可對平臺單元任意拼裝，使平臺具有更多的使用功能和用途。
[0004]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用如下措施:
一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，包括若干平臺單元，所述平臺單元包括上框架和下框架，上框架的邊框和下框架的邊框均由槽鋼焊接而成，上框架邊框拐角與下框架邊框相對應(yīng)的拐角間經(jīng)連接角鋼連接，在上框架和下框架間設(shè)置有多個豎直排列的圓筒支架，每個空氣圓筒放置在不同的圓筒支架內(nèi)，所述空氣圓筒頂部設(shè)置有密封進出水孔和進出氣口，所述空氣圓筒上還設(shè)置有固定環(huán)，固定環(huán)與設(shè)置在上框架上的連接構(gòu)件連接，每個空氣圓筒的進出氣口與自動控制空氣壓縮機連接，排列在平臺單元周邊的空氣圓筒其密封進出水孔連接進水管和出水管，進水管和出水管與水栗連接。
[0005]所述連接構(gòu)件由角鋼和扁鋼組成，上框架的邊框間橫向設(shè)置多對角鋼，每對角鋼的間隙大于空氣圓筒的直徑，扁鋼與角鋼垂直，其兩端固定在角鋼上，同組扁鋼間隙小于空氣圓筒固定環(huán)的直徑。
[0006]所述圓筒支架包括從上至下平行排列的三個支撐環(huán)，三個支撐環(huán)大小相同，支撐環(huán)與放置其中的空氣圓筒之間的間隙不大于5mm。作為一種優(yōu)選方式，在上框架邊框與下框架邊框間焊接有密閉中空的鋼管，排列于外側(cè)的圓筒支架上的支撐環(huán)由水平固定桿固定在鋼管上，相鄰圓筒支架其同層支撐環(huán)固定在一起。同層支撐環(huán)固定可用圓鋼或扁鋼焊接。
[0007]所述平臺單元在上框架和下框架的槽鋼邊框上以及連接上框架邊框拐角與下框架邊框拐角的角鋼上設(shè)置有銷釘孔，平臺單元間用銷釘定位后，用卡扣聯(lián)接或采用螺栓連接。
[0008]所述自動控制空氣壓縮機通過密閉管道通向氣包，再由氣包通向各個氣筒?？勺詣涌刂仆矁?nèi)外壓力，保持平衡。
[0009]所述海洋平臺周圍和/或平臺單元周圍設(shè)置有梅花瓣形布設(shè)的弧形擋浪板，擋浪板上分布有長方孔。擋浪板采用弧形結(jié)構(gòu)并呈梅花瓣狀排列，并設(shè)置長方孔可有效消除波浪對平臺的沖擊。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的海洋平臺由若干平臺單元互相連接形成平臺，平臺單元中有多個獨立的空氣圓筒，空氣圓筒上的水管和進出氣口分別連接水栗和自控式空壓機，水栗僅對最外圈空氣圓筒進行進出水調(diào)節(jié)，可使平臺保持平衡，保證平臺的吃水深度，增強平臺在海洋中的穩(wěn)定性；同時在平臺負載不均勻時，可通過調(diào)節(jié)四周外圈空氣圓筒的進出水量，調(diào)節(jié)平臺角度。當平臺升起過高時，則進水自動啟動，向各個需要的空氣圓筒中注水，并排出空氣，調(diào)整平臺高度；當平臺降低過低時，抽水栗自動啟動，抽出空氣圓筒中多余的水，使平臺升到所需位置并停止工作;這樣可使平臺始終保持預(yù)定吃水線，保證穩(wěn)定及平衡。當空氣圓筒深度大于一定允許深度時，可通過自控式空壓機經(jīng)進出氣口加壓，使空氣圓筒內(nèi)外壓力最小，則保證空氣圓筒產(chǎn)生的自應(yīng)力最小。且本發(fā)明平臺聯(lián)接方便，具有可拆卸等特點，可工廠化生產(chǎn)，運到海邊再根據(jù)需要進行組裝、下海。其組裝維修都十分方便，使用壽命長。
【附圖說明】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0012]圖1本發(fā)明第一種結(jié)構(gòu)單元的平面示意圖。
[0013]圖2為圖1中A-A剖面圖。
[0014]圖3為本發(fā)明第一種結(jié)構(gòu)單元的側(cè)視圖。
[0015]圖4為圖3中的B-B剖視圖。
[0016]圖5為空氣圓筒的結(jié)構(gòu)立面示意圖。
[0017]圖6為弧形擋浪板結(jié)構(gòu)立面示意圖。
[0018]圖7為單層擋浪板及其固定槽鋼的結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0019]圖8為雙層擋浪板及其固定槽鋼的結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0020]圖9為含有與空氣圓筒連接的水栗及空氣壓縮機平臺表面結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0021 ]圖10為第一種平臺單元組裝后的某一種平臺平面示意圖。
[0022]圖11為第二種結(jié)構(gòu)單元的平面示意圖。
[0023]圖12為圖11中A-A剖面圖。
[0024]圖13為本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)單元的側(cè)視圖。
[0025]圖14為圖13中的B-B剖視圖。
[0026]I上框架，11上框架的邊框，12角鋼，13扁鋼，14螺栓，2圓筒支架，21支撐環(huán)，22固定桿，3空氣圓筒，31密封進出水孔，32固定環(huán)，33進出氣口，4下框架，41下框架的邊框，5擋浪板，51長條孔，6連接角鋼，7鋼管，8錨鏈固定環(huán)。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，是由若干平臺單元組裝而成的，平臺單元可以是正方體、三棱柱或其他形狀，相應(yīng)地，平臺單元的上框架和下框架可為正方形或者正三角形或其他形狀。下面以正方形結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)單元，對本發(fā)明做進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于本實施例。
[0028]實施例1
本實施例中平臺的基礎(chǔ)單元是2mX 2mX h的長方體，長方體高度h根據(jù)需要設(shè)定。內(nèi)置16個空氣圓筒，每個空氣圓筒直徑為35cm，筒與筒之間的間隔為4cm，也可據(jù)此對空氣圓筒直徑和筒間隙進行調(diào)整。平臺單元的上框架和下框架為2mX 2m的正方形，如果改為4mX4m或6mX6m時，圓筒尺寸及個數(shù)以及其他平臺構(gòu)件尺寸也需相應(yīng)進行調(diào)整，在此不贅述。
[0029]平臺單元包括正方形的上框架I和下框架4，上框架的邊框11和下框架的邊框41均由槽鋼焊接而成，上框架邊框11拐角(即正方形上邊框的四個角)與下框架邊框41相對應(yīng)的拐角間經(jīng)連接角鋼6連接，在上框架I和下框架4間設(shè)置有16個豎直排列的圓筒支架2，每個空氣圓筒3放置在不同的圓筒支架2內(nèi)。
[0030]圓筒支架2的結(jié)構(gòu)可參見圖2和圖4，包括從上至下平行排列的三個支撐環(huán)21，三個支撐環(huán)21大小相同，支撐環(huán)21與放置其中的空氣圓筒3之間的間隙不大于5mm。在上框架邊框11與下框架邊框41間焊接有密閉中空的鋼管7，本實施例中每組邊上焊接四根鋼管7，該管為密閉中空鋼管，能產(chǎn)生一定浮力。排列于外側(cè)的圓筒支架上的支撐環(huán)21由水平的固定桿22固定在鋼管上，相鄰圓筒支架其同層支撐環(huán)21固定在一起，同層支撐環(huán)固定可用圓鋼或扁鋼焊接固定。
[0031]空氣圓筒3的結(jié)構(gòu)如圖5所示，其頂部設(shè)置有密封進出水孔31和進出氣口 33，空氣圓筒3上還設(shè)置有固定環(huán)32，固定環(huán)32與設(shè)置在上框架上的連接構(gòu)件連接。本實施例中的連接構(gòu)件由角鋼12和扁鋼13組成，上框架的邊框11間橫向設(shè)置多對角鋼12，每對角鋼12的間隙大于空氣圓筒3的直徑，扁鋼13與角鋼12垂直，扁鋼13兩端固定在角鋼12上，可以在角鋼12和扁鋼13上相應(yīng)地設(shè)置固定孔，螺栓14穿過固定孔將扁鋼13與角鋼12固定連接。同組扁鋼13間隙小于空氣圓筒固定環(huán)32的直徑，固定環(huán)32卡在同一組扁鋼上。
[0032]空氣圓筒的制作可采用胎具一次成型，可用塑鋼、橡膠或工程塑料制成。
[0033]在組裝時，先將空氣圓筒3放入圓筒支架2中，再將扁鋼13固定在角鋼12上，空氣圓筒上部的固定環(huán)32被扁鋼13限位，下部由支撐環(huán)21固定，底部沒有擋板，方便根據(jù)需要對空氣圓筒3進行自由更換，同時使筒與筒之間保持一定距離，避免相互碰撞，又使筒不能自由擺動，防止筒變形及斷折。
[0034]在平臺上設(shè)置有進水栗A、出水栗C和空氣壓縮機B，空氣圓筒3的密封進出水孔31連接進水管和出水管，進水管與進水栗A連接，出水管與出水栗C連接，進出氣口 33與空氣壓縮機B連接?？諝鈮嚎s機B，通過密閉管道通向氣包，再由氣包通向各個氣筒，可自動控制筒內(nèi)外壓力，保持平衡。作為一種優(yōu)選方式，只有位于平臺單元周邊的空氣圓筒3與水栗連接，位于內(nèi)側(cè)的空氣圓筒不連接水栗。進水栗A和出水栗C的功能是保持平臺平衡，保證平臺的吃水深度，增強平臺在海洋中的穩(wěn)定性。當平臺升起過高時，則進水栗A自動啟動，向空氣圓筒中注水，調(diào)整平臺高度；當平臺降低過低時，出水栗C自動啟動，抽出筒中多余的水，使平臺升到所需位置并停止工作。當平臺負載不均勻時，可通過調(diào)節(jié)四周外圈空氣圓筒的進出水量，調(diào)節(jié)平臺角度。這樣可使平臺始終保持預(yù)定吃水線，保證穩(wěn)定及平衡。
[0035]上框架的邊框11上還設(shè)置有錨鏈固定環(huán)8。
[0036]平臺單元在上框架和下框架的槽鋼邊框上以及連接上框架邊框拐角與下框架邊框拐角的連接角鋼6上設(shè)置有銷釘孔，平臺單元間用銷釘定位后，用卡扣聯(lián)接或采用螺栓連接。
[0037]上框架的邊框11和下框架的邊框41對應(yīng)邊之間焊有擋浪板5 (擋浪板焊接在槽鋼上)，從而給每個平臺單元周圍設(shè)置擋浪板?；蛘邇H在海洋平臺組裝后在海洋平臺周圍設(shè)置有弧形擋浪板5。擋浪板5是鋼板，擋浪板上分布有長方孔51。在平臺周圍呈梅花瓣形布設(shè)，擋浪板可單層排列(如圖7所示)，也可雙層排列(如圖8所示)。
[0038]實施例2
本實施中平臺的基礎(chǔ)單元是4m X 4m X h的長方體，長方體高度h根據(jù)需要設(shè)定。用180 X70 X 9mm的槽鋼焊成4m X 4m的上下框架的邊框，上框架的邊框11和下框架的邊框41的四角用80mm的連接角鋼6連接。上、下框架間每個邊焊接8根鋼管7，位于周邊的圓筒支架2固定在鋼管7上，本平臺單元共有64個空氣圓筒，按照8行8列分布?？諝鈭A筒直徑485mm，空氣圓筒間的間隔為I Omm。其他結(jié)構(gòu)與實施例1中相同或相似不在贅述。
[0039]上述實施例為本發(fā)明平臺單元的基本設(shè)計，在此基礎(chǔ)上可以做出多種變形，如將平臺單元的上框架和下框架設(shè)計為正三角形，三角形上框架的兩側(cè)邊間焊多組角鋼，扁鋼固定在角鋼上，空氣圓筒固定在扁鋼間?？諝鈭A筒在正三角框架上按照金字塔狀排列。上述正方形結(jié)構(gòu)單元的四個邊分別連接四個正三角形結(jié)構(gòu)單元的底邊形成如圖9所示的海洋平臺或海洋平臺的拼裝單元。
[0040]平臺單元組裝完成后，在上框架的角鋼上設(shè)置平臺板，可作為風(fēng)電機組或太陽能機組的安裝底板，在上面可方便的安裝風(fēng)電或太陽能機組。在平臺四周設(shè)置欄桿，以確保安全。組裝完成后的平臺四角設(shè)置固定錨鏈，錨鏈的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置，不拘泥于數(shù)量多少，以固定住平臺為準。
[0041]本發(fā)明的平臺單元的設(shè)計自成體系，可以相互聯(lián)接成大型平臺，這樣就可以形成一個緊密穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，各個平臺可相互限位，相互制約，相互配合，形成一個整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的海洋平臺可用于海上觀景平臺、海上種植平臺、海洋牧場監(jiān)測平臺、海上養(yǎng)殖平臺、海上風(fēng)力發(fā)電平臺或海上太陽能發(fā)電平臺。
【主權(quán)項】
1.一種小型靈活組裝的多功能海洋平臺，包括若干平臺單元，其特征是所述平臺單元包括上框架和下框架，上框架的邊框和下框架的邊框均由槽鋼焊接而成，上框架邊框拐角與下框架邊框相對應(yīng)的拐角間經(jīng)連接角鋼連接，在上框架和下框架間設(shè)置有多個豎直排列的圓筒支架，每個空氣圓筒放置在不同的圓筒支架內(nèi)，所述空氣圓筒頂部設(shè)置有密封進出水孔和進出氣口，所述空氣圓筒上還設(shè)置有固定環(huán)，固定環(huán)與設(shè)置在上框架上的連接構(gòu)件連接，每個空氣圓筒的進出氣口與自動控制空氣壓縮機連接，排列在平臺單元周邊的空氣圓筒其密封進出水孔連接進水管和出水管，進水管和出水管與水栗連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述連接構(gòu)件由角鋼和扁鋼組成，上框架的邊框間橫向設(shè)置多對角鋼，每對角鋼的間隙大于空氣圓筒的直徑，扁鋼與角鋼垂直，其兩端固定在角鋼上，同組扁鋼間隙小于空氣圓筒固定環(huán)的直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述圓筒支架包括從上至下平行排列的三個支撐環(huán)，三個支撐環(huán)大小相同，支撐環(huán)與放置其中的空氣圓筒之間的間隙不大于 5mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是在上框架邊框與下框架邊框間焊接有密閉中空的鋼管，排列于外側(cè)的圓筒支架上的支撐環(huán)由水平固定桿固定在鋼管上，相鄰圓筒支架其同層支撐環(huán)固定在一起。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述平臺單元在上框架和下框架的槽鋼邊框上以及連接上框架邊框拐角與下框架邊框拐角的角鋼上設(shè)置有銷釘孔，平臺單元間用銷釘定位后，用卡扣聯(lián)接或采用螺栓連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述自動控制空氣壓縮機通過密閉管道通向氣包，再由氣包通向各個氣筒。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述平臺單元的四周和/或海洋平臺周圍設(shè)置有梅花瓣形布設(shè)的弧形擋浪板，擋浪板上分布有長方孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是平臺單元是4mX 4m X h的長方體，共有64個空氣圓筒，按照8行8列分布，空氣圓筒直徑485mm，空氣圓筒間的間隔為1mm;或平臺單元是2mX2mXh的長方體，內(nèi)置16個空氣圓筒，按照4行4列分布，每個空氣圓筒直徑為35cm09.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述空氣圓筒用塑鋼、橡膠或工程塑料制成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能海洋平臺，其特征是所述海洋平臺可用于海上觀景平臺、海上種植平臺、海洋牧場監(jiān)測平臺、海上養(yǎng)殖平臺、海上風(fēng)力發(fā)電平臺或海上太陽能發(fā)電平臺。
【文檔編號】B63B35/44GK106005292SQ201610391805
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】姚云龍, 馬廣英, 姚學(xué)明
【申請人】山東大學(xué)（威海）