一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置

1.本发明涉及一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，属于浮体连接设备技术领域。


背景技术：

2.海洋环境尤其是风浪气候下，若海上漂浮模块的结构尺寸巨大，模块势必需要跨越多个波峰与波谷，在弯曲应力作用下，结构面临断裂风险。因此为了减小结构的弯曲应力，可以通过铰接连接器连接大型海上漂浮模块。因此连接器的结构设计成为整个大型浮体模块设计中的最为重要的一部分，关系到模块间的连接安全问题和整个大型浮体结构安全。现有的连接器更多针对于连接器在多个场景下的变形应用以保持浮体连接，缺乏对于减小弯曲应力结构的精细化缓冲阻尼装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、可协调浮体间拉力、可释放相邻浮体模块间的部分运动和转动，有效减小模块连接处的弯矩和应力的大型浮体模块柔性连接装置。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，包括一壳体，壳体的两侧均设有偶数个液体阻尼器，且同侧的液体阻尼器两两关于壳体对称设置，液体阻尼器上设有与浮体连接的活塞轴。
5.进一步的，液体阻尼器包括筒体，筒体内设有与筒体内壁滑动连接的活塞板，活塞板的下侧区域均与壳体内部连通且空间内都填充有缓冲阻尼液体，活塞板的上侧面与活塞轴固定连接。
6.进一步的，筒体上端为封闭结构且与活塞板之间构成分支缓冲腔，分支缓冲腔内填充有缓冲阻尼液体，关于壳体对称设置的两个液体阻尼器上的分支缓冲腔通过连接管互相连通。
7.进一步的，活塞轴的底部与活塞板的连接处设有喇叭形加强座。
8.进一步的，活塞轴的顶部设有与浮体连接的铰接头。
9.进一步的，壳体包括两个对称设置的半球壳，两个半球壳通过橡胶缓冲带连接。
10.进一步的，液体阻尼器数目为个且相对设置的两个液体阻尼器所在的平面与另外两个相对设置的两个液体阻尼器所在的平面相互垂直。
11.进一步的，筒体上端面与活塞轴的连接处设有密封橡胶圈。
12.进一步的，橡胶缓冲带的两侧分别与半球壳超声波焊接连接。
13.本发明的有益效果是：本发明结构简单，制作成本低，可以实现两侧连接的浮体不同维度、不同角度的的柔性液体缓冲，避免刚性接触造成浮体断裂或者损坏。
附图说明
14.图1为本发明整体结构示意图。
15.图2为本发明液体阻尼器结构示意图。
16.图3为本发明两个相对液体阻尼器组成结构示意图。
17.图4为本发明壳体一侧的液体阻尼器组成结构示意图。
18.图中：铰接头1、筒体2、活塞轴3、连接管4、半球壳5、活塞板6、密封橡胶圈7、喇叭形加强座8、橡胶缓冲带10、分支缓冲腔12。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1-4所示，一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，包括一壳体，壳体的两侧均设有偶数个液体阻尼器，且同侧的液体阻尼器两两关于壳体对称设置，液体阻尼器上设有与浮体连接的活塞轴3；液体阻尼器包括筒体2，筒体2内设有与筒体2内壁滑动连接的活塞板6，活塞板6的下侧区域均与壳体内部连通且空间内都填充有缓冲阻尼液体，活塞板6的上侧面与活塞轴3固定连接；筒体2上端为封闭结构且与活塞板6之间构成分支缓冲腔12，分支缓冲腔12内填充有缓冲阻尼液体，关于壳体对称设置的两个液体阻尼器上的分支缓冲腔12通过连接管4互相连通；活塞轴3的底部与活塞板6的连接处设有喇叭形加强座8，用于增大活塞轴3的底部与活塞板6接触面，减小活塞轴3的底部与活塞板6侧方压力防止断裂；活塞轴3的顶部设有与浮体连接的铰接头1，具体为球形铰接头，允许浮体与活塞轴3之间发生相对转角，增加结构柔性，在浮体上是相互配合的球形铰接头的连接槽；壳体包括两个对称设置的半球壳5，两个半球壳5通过橡胶缓冲带10连接；液体阻尼器数目为4个且相对设置的两个液体阻尼器所在的平面与另外两个相对设置的两个液体阻尼器所在的平面相互垂直；筒体2上端面与活塞轴3的连接处设有密封橡胶圈7；橡胶缓冲带10的两侧分别与半球壳5超声波焊接连接。
21.本发明在具体使用时，先将壳体一侧的液体阻尼器上的铰接头分别与大型浮体铰接，再将壳体另一侧的液体阻尼器上的铰接头分别与另外一个大型浮体铰接，当浮体发生纵向震荡时，浮体会将压力施加到纵向的一个液体阻尼器的活塞轴3上，活塞轴3会将活塞板6向下压，使得分支缓冲腔12内压力减小，迫使另一个液体阻尼器上的分支缓冲腔12内的液体流向该分支缓冲腔12且活塞板6向上移动，而活塞轴3的一端又与浮体连接阻碍活塞板6，从而实现浮体的纵向震荡减缓和阻尼，由于液体流动为柔性阻尼不会对浮体造成刚性阻尼；
22.当浮体发生横向震荡时，浮体会将压力施加到横向的一个液体阻尼器的活塞轴3上，活塞轴3会将活塞板6向下压，使得分支缓冲腔12内压力减小，迫使另一个液体阻尼器上的分支缓冲腔12内的液体流向该分支缓冲腔12且活塞板6向上移动，而活塞轴3的一端又与浮体连接阻碍活塞板6，从而实现浮体的纵向震荡减缓和阻尼。
23.当壳体一侧的浮体整体发生震荡时，浮体会挤压壳体一侧的所有液体阻尼器，活
塞轴3会按压活塞板6向下移动，迫使活塞板6下方的液体流出，按压壳体另一侧的所有液体阻尼器的活塞板6，迫使活塞板6向上并带动活塞轴3移动，由于活塞轴3的一端与另一浮体连接，另一浮体就会给活塞轴3一个反作用力从而阻尼活塞轴3快速移动，从而实现缓冲减少浮体间大幅度震荡，壳体中间设置有橡胶缓冲带10，不但可以对两侧的半球壳5进行阻尼缓冲还可以对两个半球壳5旋转进行阻尼缓冲，实现浮体间旋转和平移阻尼缓冲。
24.本发明结构简单，制作成本低，可以实现两侧连接的浮体不同维度、不同角度的的柔性液体缓冲，避免刚性接触造成浮体断裂或者损坏。
25.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
26.在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
27.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：包括一壳体，壳体的两侧均设有偶数个液体阻尼器，且同侧的液体阻尼器两两关于壳体对称设置，液体阻尼器上设有与浮体连接的活塞轴(3)。2.根据权利要求1的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：液体阻尼器包括筒体(2)，筒体(2)内设有与筒体(2)内壁滑动连接的活塞板(6)，活塞板(6)的下侧区域均与壳体内部连通且空间内都填充有缓冲阻尼液体，活塞板(6)的上侧面与活塞轴(3)固定连接。3.根据权利要求2的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：筒体(2)上端为封闭结构且与活塞板(6)之间构成分支缓冲腔(12)，分支缓冲腔(12)内填充有缓冲阻尼液体，关于壳体对称设置的两个液体阻尼器上的分支缓冲腔(12)通过连接管(4)互相连通。4.根据权利要求2的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：活塞轴(3)的底部与活塞板(6)的连接处设有喇叭形加强座(8)。5.根据权利要求1的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：活塞轴(3)的顶部设有与浮体连接的铰接头(1)。6.根据权利要求1的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：壳体包括两个对称设置的半球壳(5)，两个半球壳(5)通过橡胶缓冲带(10)连接。7.根据权利要求1的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：液体阻尼器数目为4个且相对设置的两个液体阻尼器所在的平面与另外两个相对设置的两个液体阻尼器所在的平面相互垂直。8.根据权利要求3的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：筒体(2)上端面与活塞轴(3)的连接处设有密封橡胶圈(7)。9.根据权利要求6的一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，其特征在于：橡胶缓冲带(10)的两侧分别与半球壳(5)超声波焊接连接。

技术总结
本发明涉及一种用于大型浮体间连接的阻尼缓冲装置，包括一壳体，壳体的两侧均设有偶数个液体阻尼器，且同侧的液体阻尼器两两关于壳体对称设置，液体阻尼器上设有与浮体连接的活塞轴，液体阻尼器包括筒体，筒体内设有与筒体内壁滑动连接的活塞板，活塞板的下侧区域均与壳体内部连通且空间内都填充有缓冲阻尼液体，活塞板的上侧面与活塞轴固定连接，筒体上端为封闭结构且与活塞板之间构成分支缓冲腔，分支缓冲腔内填充有缓冲阻尼液体，关于壳体对称设置的两个液体阻尼器上的分支缓冲腔通过连接管互相连通，本发明结构简单，制作成本低，可以实现两侧连接的浮体不同维度、不同角度的的柔性液体缓冲，避免刚性接触造成浮体断裂或者损坏。者损坏。者损坏。


技术研发人员：任贺贺 毛竞竹 徐千媛 包华多 吴家豪 柯世堂 秦岩 曾赛男
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/4