一种海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，包括气缸和真空吸盘，所述气缸包含气缸外壳和气泵，所述气缸外壳内设有空腔，空腔与气泵连接，空腔的两端设有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别通过连接管与支管连通，支管末端分别与若干个作用于模块上的真空吸盘连接；通过气泵调整空腔内的气压。从而调整真空吸盘吸附模块的吸附力。本发明专利技术的海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，通过吸盘分别与两个模块连接，有效分散了较大的连接力；模块间的连接力可自由调节；当模块之间一旦出现故障时，两个模块不会立即分离，会有一定的时间延迟，有效避免了突发灾害，为抢修与补救提供了时间拆装方便。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，属于海洋工程


技术介绍

超大型浮式结构物，也可称为海上浮动平台或人工岛，是一种全新概念的海上浮体结构型式。用途十分广泛，可用作游艇母港，舰船补给基地，中转基站，海政服务，海洋或海岛开发的后勤补给，也可用作远海航空港，设置机场跑道、直升机停机坪、空管中心等；还可用于远海搜救，科研实验开发及旅游。
超大型浮体大多采用模块式结构，可根据需求灵活拼接。配置动力可以低速航行。与航母相比，超大型浮体规模大，大小可调节，成本低；但航速低，移动不灵活。
模块化是超大型浮体最重要的结构特点，各模块间的连接既要保证稳定连接，又要允许各模块间微小的相对运动以消解由浮体所承受荷载的方向大小的变化所带来的应力。因此各模块间的连接要求在承载应力在较小范围内时，各模块间的连接要稳定而产生极小的相对运动，当承载应力较大时，各模块发生微小的相对运动以释放较大的应力。
目前提出的超大浮体的连接装置大多为机械连接，连接可靠，但连接力不可调节，局部连接应力较大，一旦承载应力超过极限，可能发生脆性断裂，造成重大事故。

技术实现思路

专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，实现模块的成功快速连接，一旦出现故障，模块不会立即分离，而是会有一定的时间延迟，有效避免了突发灾害，为抢修与补救提供了时间。
技术方案：为实现上述目的，本专利技术的海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，包括气缸和真空吸盘，所述气缸包含气缸外壳和气泵，所述气缸外壳内设有空腔，空腔与气泵连接，空腔的两端设有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别通过连接管与支管连通，支管末端分别与若干个作用于模块上的真空吸盘连接；通过气泵调整空腔内的气压。从而调整真空吸盘吸附模块的吸附力。
作为优选，所述支架均包含钢杆、横向桁架和纵向桁架，所述钢杆一端与真空吸盘连接，钢杆另一端与横向桁架连接，横向桁架为平行排列的两个钢管，两个横向桁架之间通过纵向桁架连接，纵向桁架与第一活塞杆或第二活塞杆连通，钢杆、横向桁架和纵向桁架均为中空圆管。
作为优选，所述连接管与气缸之间设有密封圈。
作为优选，所述空腔内设有气压表及气压报警装置，气压表与气压报警装置连接。
在本专利技术中，根据海洋浮体模块大小及吸盘规格，设置16个吸盘为一组，拟连接浮体模块的两垂直侧板各设置8个吸盘，各吸盘上下左右间距相等，均匀垂直吸附于模块连接板表面，拟连接浮体模块的相对侧板上的吸盘呈完全对称设置。每组连接装置设置一个气缸，16个吸盘均通过中空管连接于气缸。气缸内部形成一个密封的真空气室，气室内的气压小于一个大气压，为吸盘提供吸附力。气缸上连接有一个气泵，一个气压表及报警装置，气泵可对气缸抽真空，也可对气缸冲气，从而通过改变密闭气室内的负压值来获得不同的吸盘吸附力。气缸上连接的气压表可实时测定气室的气压，当气压值超出所设置的安全气压范围时，报警装置启动，提示工作人员及时察看，排除险情。
在本专利技术中，每个吸盘为碗状，有动力单个真空吸盘可提供吸附力100-500千克，吸盘头直径600、408、260毫米(吸附力不同，吸盘大小有所不同)，由耐油，天然橡胶，硅橡胶或特殊化合物等弹性材料制作而成。一组吸盘有8个，分两层，左右间距相等，排列均匀(也可根据受力情况调节排列方式)。吸附的表面应平滑(也可根据吸附表面定制异型吸盘)，与盘面与待连接物体表面紧密贴合并密封。吸盘中心开孔，与垂直于其背部的钢杆通联。
在本专利技术中，单侧一组吸盘通过一个整体钢结构的支架结构连接气缸，一个整体钢结构的支架结构分为左右两侧钢结构的支架，为左右对称结构。单侧支架由8个圆形小钢盘，8个垂直钢杆(圆形中空，通过螺钉将小钢盘与吸盘体连接在一起)，2个横向桁架(圆形中空)，1个纵向桁架(圆形中空)，1个连接管(圆形中空)，1个密封圈组成。钢结构的连接支架均为中空，一端通联吸盘中孔，另一端通过连接管与气缸体联接。
有益效果：本专利技术的海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，通过数十个吸盘分别与两个模块连接，有效分散了较大的连接力，降低了局部应力；模块间的连接力可自由调节；当模块之间一旦出现故障时，由于气缸具有一定的负压储备，两个模块不会立即分离，会有一定的时间延迟，有效避免了突发灾害，为抢修与补救提供了时间；，其吸附形式为表面吸附连接，对构建的伤害极小，避免了机械式、电磁式连接器对模块材料的导磁性及强度的要求；拆装方便。
附图说明
图1为超大浮体模块连接装置立面示意简图；
图2为超大浮体模块连接装置俯视图；
图3为超大浮体模块连接装置立面图；
图4为单侧模块吸盘及中空钢结构的支架结构立面图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。
如图1所示，3个超大浮体模块采用本专利技术的装置进行了两两相邻连接。每个模块均由上体、立柱、下体组成。所述本专利技术的吸盘2分布于模块的上体及下体侧面。
如图2至图4所示，本专利技术的海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，包括气缸4和真空吸盘2，所述气缸4包含气缸外壳45和气泵41，所述气缸外壳45内设有空腔，空腔与气泵41连接，空腔的两端设有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别通过连接管31与支管连通，所述连接管31与气缸4之间设有密封圈44，支管末端分别与若干个作用于模块上的真空吸盘2连接；通过气泵41调整空腔内的气压。从而调整真空吸盘2吸附模块的吸附力。
在本专利技术中，所述支架3均包含钢杆33、横向桁架34和纵向桁架32，所述钢杆33一端与真空吸盘2连接，钢杆33另一端与横向桁架34连接，横向桁架34为平行排列的两个钢管，两个横向桁架34之间通过纵向桁架32连接，纵向桁架32与第一活塞杆或第二活塞杆连通，钢杆33、横向桁架34和纵向桁架32均为中空圆管。
在本实施例中，每个连接器具有16个吸盘2，对称分布于待连接模块的侧面，每个模块侧面分布了8个吸盘2，共上下2行，每行4个，吸盘2间距基本相等。吸盘2为硅胶、橡胶等气密材料制作。所有吸盘2通过两个相同的中空支架3连接到气缸4上，支架33为中空圆管，因此各吸盘2内气压与气缸4内气压一致。
气缸4由气缸外壳45、气泵41、气压表42、气压报警器43、密封圈44组成。气缸外壳45形成一个密闭气室46。气泵41可对气缸4抽真空，也可对气缸4冲气，从而通过改变密闭气室46内的负压值来获得不同的吸盘2吸附力。气压表42可实时测定气室46的气压，当气室46的气压值超出所设置的安全气压区间时，报警装置启动，提示工作人员及时察看，排除险情。气缸4左右两侧连接有中空支架3，支架3又连接到各吸盘2上。所述密封圈44为橡胶制作，起气密封作用。
气缸4系统通过气泵41的抽气、冲气操作来改变气室46内的气压值。又由于气室46通过中空支架3连接到各吸盘2上，因此所述气缸4系统可以根据不同的模块连接力需求，通过调节气室46内的气压值获得不同的吸盘2吸附力。
图3、图4展示了单侧支架33结构外形。连接器具有2个相同的支架3，左右对称设置于两侧。如图4，单侧支架3由垂直于吸盘2平面的钢杆33、连接一横行吸盘2的横向桁架34、连接两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，其特征在于：包括气缸和真空吸盘，所述气缸包含气缸外壳和气泵，所述气缸外壳内设有空腔，空腔与气泵连接，空腔的两端设有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别通过连接管与支管连通，支管末端分别与若干个作用于模块上的真空吸盘连接；通过气泵调整空腔内的气压。从而调整真空吸盘吸附模块的吸附力。

【技术特征摘要】
1.一种海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，其特征在于：包括气缸和
真空吸盘，所述气缸包含气缸外壳和气泵，所述气缸外壳内设有空腔，空腔与气泵连接，
空腔的两端设有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别通过连接管与支管连
通，支管末端分别与若干个作用于模块上的真空吸盘连接；通过气泵调整空腔内的气压。
从而调整真空吸盘吸附模块的吸附力。
2.根据权利要求1所述的海洋浮体有动力可调节负压真空吸盘式连接器，其特征
在于：所述支架均包含钢杆、横向桁架和纵向桁架，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷家扬，祁恩荣，陆晔，管义锋，朱玥，
申请(专利权)人：江苏科技大学，中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32