一種剛度可調(diào)的高承載彈性組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋工程減震技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種剛度可調(diào)的高承載彈性組件。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋平臺(tái)浮托安裝，是近年來(lái)海洋工程安裝的主要方式，粧腿對(duì)接裝置作為浮托安裝用關(guān)鍵裝置也得到越來(lái)越多的關(guān)注?；捦葘?duì)接裝置的關(guān)鍵組件包括上部對(duì)接錐、水平和垂直彈性組件、下部砂箱和外套筒等，其中LMU內(nèi)部的水平彈性組件主要起到減緩水平載荷沖擊的作用，而垂直彈性組件不僅在浮托安裝對(duì)接過(guò)程中起到緩沖作用，同時(shí)還擔(dān)當(dāng)了承載上部平臺(tái)重量的重任。
[0003]中國(guó)專利申請(qǐng)CN103770906A公開了海洋平臺(tái)浮托安裝時(shí)的對(duì)接緩沖裝置，其中公開了粧腿對(duì)接裝置中所用到的垂直彈性組件和水平彈性組件，其中垂直彈性組件的由數(shù)個(gè)橡膠片和設(shè)在橡膠片之間的橡膠墊構(gòu)成風(fēng)琴狀結(jié)構(gòu)，由于該彈性組件全是采用橡膠材料制成，承載能力受限，橡膠受壓產(chǎn)生變形容易改變承壓面積，無(wú)法保證其在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)所存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力較強(qiáng)，能夠有效吸收垂直方向的荷載，而且組件剛度可根據(jù)要求調(diào)整的剛度可調(diào)的高承載彈性組件。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:在兩個(gè)相鄰的承載環(huán)板之間設(shè)置有空心圓柱體結(jié)構(gòu)的減震彈性體，減震彈性體的中心線與承載環(huán)板的中心線在同一條直線上，在減震彈性體與承載環(huán)板鄰接的上、下表面上加工有至少4個(gè)沿著徑向延伸的導(dǎo)槽，導(dǎo)槽在減震彈性體的上、下表面均勻分布且導(dǎo)槽所占減震彈性體表面積之和不超過(guò)減震彈性體表面面積的16%，在承載環(huán)板與減震彈性體鄰接的表面上焊接有與導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)吻合且一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)筋，在減震彈性體上表面的導(dǎo)筋與下表面的導(dǎo)筋錯(cuò)位排布，導(dǎo)筋直徑d與導(dǎo)槽槽寬c之間的關(guān)系為:0.5c d Co
[0006]上述承載環(huán)板的內(nèi)徑小于等于減震彈性體的內(nèi)徑，承載環(huán)板的外徑R1與減震彈性體的外徑R3滿足的條件是:1.8R3^ R1^ 1.2R3o
[0007]在同一平面上一個(gè)導(dǎo)筋與相鄰一個(gè)導(dǎo)筋之間的夾角優(yōu)選30?90°。
[0008]上述減震彈性體的厚度優(yōu)選導(dǎo)槽槽深的3?10倍。
[0009]上述減震彈性體是聚氨酯材料制成。
[0010]本實(shí)用新型的提供的一種剛度可調(diào)的高承載彈性組件，通過(guò)在承載環(huán)板的表面焊接導(dǎo)筋、在減震彈性體的表面加工凹形的導(dǎo)槽，將導(dǎo)筋嵌裝在導(dǎo)槽中，實(shí)現(xiàn)承載環(huán)板與減震彈性體的卡接，防止其在工作時(shí)出現(xiàn)滑移，傾倒歪斜等現(xiàn)象，而且有效減輕了單個(gè)組件的重量，方便裝卸，便于更換中間的彈性件；對(duì)于相同尺寸的承載環(huán)板還可反復(fù)使用，降低成本，減少資源、能源消耗，在承壓過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)筋的引導(dǎo)，使彈性體受壓時(shí)在水平方向可以自由活動(dòng)，本實(shí)用新型還可以通過(guò)調(diào)整導(dǎo)筋與導(dǎo)槽之間配合的松緊程度以及承載環(huán)板的尺寸以及改變承載環(huán)板與減震彈性體之間接觸面的摩察系數(shù)調(diào)節(jié)彈性組件的剛度，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠有效吸收海洋平臺(tái)安裝過(guò)程中所產(chǎn)生的垂向碰撞，起到緩沖減震作用。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ] 圖1為實(shí)施例1的彈性組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1中減震彈性體I的上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí)施情形。
[0014]實(shí)施例1
[0015]由圖1可知，本實(shí)施例的剛度可調(diào)的高承載彈性組件是由3個(gè)減震彈性體I和4個(gè)承載環(huán)板3層疊而成，在兩個(gè)相鄰的承載環(huán)板3之間安裝一個(gè)減震彈性體1，即減震彈性體I與承載環(huán)板3之間間隔分布。
[0016]本實(shí)施例的減震彈性體I是空心圓柱體結(jié)構(gòu)的聚氨酯環(huán)，其外徑&為1400mm，內(nèi)徑&為620mm，環(huán)寬為390mm，厚度為330mm，減震彈性體I的上表面加工有6個(gè)上導(dǎo)槽，6個(gè)上導(dǎo)槽在同一圓周上平均分布，上導(dǎo)槽是矩形通槽，其槽寬c為60mm，槽深為60mm，槽長(zhǎng)與減震彈性體I的環(huán)寬相等，一個(gè)上導(dǎo)槽與相鄰一個(gè)上導(dǎo)槽的中心線之間的夾角為60°，6個(gè)上導(dǎo)槽所占減震彈性體I上表面的面積是減震彈性體I上表面總面積的11.4%，以不影響減震彈性體I的剛度特性為準(zhǔn)。在減震彈性體I的下表面上也對(duì)應(yīng)加工有完全相同的6個(gè)下導(dǎo)槽，一個(gè)下導(dǎo)槽與相鄰一個(gè)下導(dǎo)槽的中心線之間的夾角為60°，上導(dǎo)槽與相鄰一個(gè)下導(dǎo)槽之間的水平夾角為30°，即上導(dǎo)槽與下導(dǎo)槽錯(cuò)位分布。
[0017]在減震彈性體I的上表面和下表面分別安裝有一個(gè)承載環(huán)板3，本實(shí)施例的承載環(huán)板3的內(nèi)徑R2與減震彈性體I的內(nèi)徑相同，外徑Rl為2000mm，厚度為50mm，R i = 1.43R 3。承載環(huán)板3與減震彈性體I同軸設(shè)置，在承載環(huán)板3與減震彈性體I相對(duì)的一側(cè)表面上沿著徑向焊接有6個(gè)導(dǎo)筋2，每個(gè)導(dǎo)筋2的直徑d為50mm，小于導(dǎo)槽的槽寬C，即d〈c，導(dǎo)筋2的長(zhǎng)度與承載環(huán)板3的環(huán)寬相同，即導(dǎo)筋2長(zhǎng)為690mm，6個(gè)導(dǎo)筋2在承載環(huán)板3的表面上均勻分布，與減震彈性體I表面的導(dǎo)槽一一對(duì)應(yīng)并且能夠嵌裝在導(dǎo)槽中，同時(shí)，在減震彈性體I的上表面的導(dǎo)筋2與減震彈性體I下表面的導(dǎo)筋2之間的水平夾角為30°，交錯(cuò)排布，在減震彈性體I受壓變形中起導(dǎo)向作用，使其能夠在水平方向自由活動(dòng)。因此，在中間的承載環(huán)板3的上、下表面均焊接有導(dǎo)筋2，而在頂部和底部的承載環(huán)板3僅是與減震彈性體I相對(duì)的一側(cè)上焊接導(dǎo)筋2。
[0018]本實(shí)施例的彈性組件用于承載上部平臺(tái)重量，使用時(shí)聚氨酯材料的減震彈性體I充分利用了其彈性對(duì)碰撞起到了緩沖作用，而且利用承載環(huán)板3承接上部的壓力，在上部平臺(tái)與導(dǎo)管架對(duì)接過(guò)程中，平臺(tái)重量逐漸轉(zhuǎn)移到粧腿對(duì)接裝置，其內(nèi)部的垂向彈性組件承載的重量越來(lái)越大，減震彈性體I的變形也越來(lái)越大，在導(dǎo)筋2的引導(dǎo)作用下保證彈性體的變形能夠沿著水平方向自由變形，而避免了局部變形較大出現(xiàn)滑移或者傾斜等問(wèn)題。
[0019]實(shí)施例2
[0020]本實(shí)施例的減震彈性體I是空心圓柱體結(jié)構(gòu)的聚氨酯環(huán)，其外徑&為1200mm，內(nèi)徑&為600mm，環(huán)寬為300mm，其厚度為300mm。