本技術(shù)涉及動(dòng)態(tài)電纜保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置。

背景技術(shù)：

1、動(dòng)態(tài)電纜作為連接浮式風(fēng)機(jī)與靜態(tài)海纜的關(guān)鍵設(shè)備，在服役期間，受到多種動(dòng)態(tài)載荷的影響，如浮體運(yùn)動(dòng)、波浪和洋流等，承受較大的拉伸和彎曲荷載，可能發(fā)生過度彎曲，尤其是在與剛性設(shè)備接口處易發(fā)生彎折，引發(fā)疲勞失效。為防止動(dòng)態(tài)電纜過度彎曲失效，需要在動(dòng)態(tài)電纜和浮式平臺(tái)懸掛區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)剛度過渡。采用聚氨酯制成的錐形結(jié)構(gòu)，即防彎器，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效方法。然而，現(xiàn)有的防彎器通常固定在浮式平臺(tái)上，這可以防止動(dòng)態(tài)電纜在連接處過度彎曲，但在極端工況下，超出防彎器的部分動(dòng)態(tài)電纜最大曲率可能會(huì)超過電纜的最大許用曲率，其超過許用極限直接會(huì)加劇動(dòng)態(tài)海纜的疲勞損傷，目前降低該處曲率的主要方法有通過在防彎器出口之后添加重塊或者調(diào)整防彎器的懸掛角等。

2、在工程實(shí)際中，重力塊位于水下，如想實(shí)現(xiàn)根據(jù)工況的調(diào)整，操作難度較大。同時(shí)，添加重力塊也會(huì)使得動(dòng)態(tài)纜的最大有效張力與馮米塞斯應(yīng)力變大，不利于海纜壽命并對(duì)海纜與平臺(tái)的連接件施加了額外的載荷。而懸掛角的調(diào)節(jié)則可以通過可自動(dòng)調(diào)節(jié)角度的防彎器實(shí)現(xiàn)，裝置較小也接近海水表面，操作更加方便，同時(shí)，懸掛角調(diào)節(jié)時(shí)不會(huì)對(duì)海纜產(chǎn)生額外應(yīng)力載荷，更利于工程實(shí)踐。目前提出的可自動(dòng)調(diào)節(jié)角度的防彎器只能沿海底電纜布置方向調(diào)整其懸掛角，這在波浪方向與電纜布置方向相同時(shí)降低防彎器出口處動(dòng)態(tài)電纜曲率的效果最好，但是，隨著波浪方向與電纜布置方向夾角變大直到兩個(gè)方向垂直，該裝置降低防彎器出口處動(dòng)態(tài)電纜曲率的效果逐漸變小直至失去相應(yīng)的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的自動(dòng)調(diào)節(jié)角度的防彎器只能沿海底電纜布置方向調(diào)整其懸掛角的問題，提出一種動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，包括支架，支架上設(shè)置安裝槽；還包括：

3、連接部件，位于安裝槽上方，連接部件上設(shè)置防彎器，防彎器連接有動(dòng)態(tài)電纜；

4、以及懸掛角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，設(shè)置在安裝槽內(nèi)壁上，用來沿電纜布置方向和垂直于電纜布置方向上調(diào)整防彎器的懸掛角度。

5、優(yōu)選的，懸掛角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在安裝槽內(nèi)壁上的支撐件，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐件上的中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在安裝槽內(nèi)壁上的內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件，以及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在安裝槽內(nèi)壁上的外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件，外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件和中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)連接；內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動(dòng)方向與中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件在支撐件上的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動(dòng)中心線穿過中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)，外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件和內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直。

6、優(yōu)選的，支撐件上設(shè)置滑動(dòng)件b，中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件底部外周壁設(shè)置滑槽b，滑動(dòng)件b與滑槽b滑動(dòng)連接。

7、優(yōu)選的，支架上設(shè)置有帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件以及外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)a和伺服電機(jī)b，伺服電機(jī)a上設(shè)置波浪傳感器和伺服電機(jī)控制器a，伺服電機(jī)b上設(shè)置伺服電機(jī)控制器b和單片機(jī)。

8、優(yōu)選的，外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件位于內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件外側(cè)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件和外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件上均設(shè)置弧形槽，兩個(gè)弧形槽位于兩個(gè)相互垂直的豎直面上，中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件外周壁上設(shè)置滑槽a，滑槽a和滑槽b分別位于兩個(gè)相互垂直的豎直面上，滑槽a內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置滑動(dòng)件a，連接部件底部設(shè)置連桿，連桿穿過內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件和外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件上的弧形槽并與滑動(dòng)件a連接。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益的技術(shù)效果：可以根據(jù)波浪方向與等級(jí)判斷在該防彎器懸掛角下，動(dòng)態(tài)電纜的最大曲率是否滿足許用曲率，若不滿足，則可以通過兩個(gè)方向的伺服電機(jī)a和伺服電機(jī)b自動(dòng)調(diào)整防彎器沿波浪方向懸掛角度，從而使得動(dòng)態(tài)電纜的最大曲率一直處在許用曲率范圍內(nèi)，防止電纜過度彎曲。

技術(shù)特征：

1.一種動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，包括支架(1)，支架(1)上設(shè)置安裝槽(14)；其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，其特征在于，支撐件(15)上設(shè)置滑動(dòng)件b(18)，中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)底部外周壁設(shè)置滑槽b，滑動(dòng)件b(18)與滑槽b滑動(dòng)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，其特征在于，支架(1)上設(shè)置有帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(3)以及外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(4)旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)a(5)和伺服電機(jī)b(6)，伺服電機(jī)a(5)上設(shè)置波浪傳感器(7)和伺服電機(jī)控制器a(8)，伺服電機(jī)b(6)上設(shè)置伺服電機(jī)控制器b(9)和單片機(jī)(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，其特征在于，外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(4)位于內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(3)外側(cè)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(3)和外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(4)上均設(shè)置弧形槽，兩個(gè)弧形槽位于兩個(gè)相互垂直的豎直面上，中心轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)外周壁上設(shè)置滑槽a，滑槽a和滑槽b分別位于兩個(gè)相互垂直的豎直面上，滑槽a內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置滑動(dòng)件a(17)，連接部件(11)底部設(shè)置連桿(16)，連桿(16)穿過內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(3)和外轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向件(4)上的弧形槽并與滑動(dòng)件a(17)連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及動(dòng)態(tài)電纜保護(hù)領(lǐng)域，具體為一種動(dòng)態(tài)電纜防彎器懸掛角調(diào)整裝置，其包括支架，支架上設(shè)置安裝槽；還包括：連接部件，位于安裝槽上方，連接部件上設(shè)置防彎器，防彎器連接有動(dòng)態(tài)電纜；以及懸掛角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，設(shè)置在安裝槽內(nèi)壁上，用來沿電纜布置方向和垂直于電纜布置方向上調(diào)整防彎器的懸掛角度。本技術(shù)可以根據(jù)波浪方向與等級(jí)判斷在該防彎器懸掛角下，動(dòng)態(tài)電纜的最大曲率是否滿足許用曲率，若不滿足，則可以通過兩個(gè)方向的伺服電機(jī)a和伺服電機(jī)b自動(dòng)調(diào)整防彎器沿波浪方向懸掛角度，從而使得動(dòng)態(tài)電纜的最大曲率一直處在許用曲率范圍內(nèi)，防止電纜過度彎曲。

技術(shù)研發(fā)人員：趙旭東,馬慶芬,李靜茹,吳中野
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240621
技術(shù)公布日：2025/5/15