吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法

摘要

本发明公开了一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，所述吸力锚包括锚筒；所述增固装置包括：基部，所述基部可拆卸地固定于所述锚筒上，所述基部上开设有凹口；腹板，所述腹板与所述基部可转动地固定连接；所述腹板上具有一凸伸部，所述腹板沿着远离所述基部的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部上；所述腹板张开的角度小于或等于90度；第一限位器，所述第一限位器固定在所述锚筒上，所述第一限位器的端部大小与所述凹口的大小相适配，所述第一限位器可插设在所述凹口中。本发明解决了现有技术中吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的技术问题。

权利要求

1.一种吸力锚的增固装置，所述吸力锚包括锚筒；其特征在于，所述增固装置包括：基部，所述基部可拆卸地固定于所述锚筒上，所述基部上开设有凹口；

腹板，所述腹板与所述基部可转动地固定连接；所述腹板上具有一凸伸部，所述腹板沿着远离所述基部的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部上；所述腹板张开的角度小于或等于90度；

第一限位器，所述第一限位器固定在所述锚筒上，所述第一限位器的端部大小与所述凹口的大小相适配，所述第一限位器可插设在所述凹口中。

2.如权利要求1所述的增固装置，其特征在于，所述腹板与所述基部通过转动副连接。

3.如权利要求1所述的增固装置，其特征在于，所述腹板上开设有第一通孔，所述基部开设有第二通孔；所述增固装置包括第一插销，所述第一插销穿过所述第一通孔和所述第二通孔，并与所述第一通孔和所述第二通孔之间间隙配合。

4.如权利要求1所述的增固装置，其特征在于，所述第一限位器包括第二插销和固定件，所述第二插销固定在所述固定件中，并与所述固定件构成移动副，所述固定件固定设置在所述锚筒上。

5.如权利要求1所述的增固装置，其特征在于，所述第一限位器包括第二插销和直线往复执行元件，所述直线往复执行元件与所述第二插销固定连接。

6.一种吸力锚，其特征在于，所述吸力锚包括如权利要求1至5任一项所述的增固装置；

所述吸力锚包括锚筒、活塞、锚爪及弹性装置；

所述锚爪与所述活塞铰接，所述锚爪包括第一锚爪和第二锚爪，所述第一锚爪的一端与所述活塞铰接；所述第二锚爪的一端与所述筒体铰接；所述活塞设置在所述锚筒的内部；

所述弹性装置沿着所述活塞的运行方向设置在所述活塞和所述锚筒之间。

7.如权利要求6所述的吸力锚，其特征在于，所述活塞包括一空心圆柱体，所述空心圆柱体的底面的中心位置具有凸起，所述凸起呈空心圆柱结构，所述空心圆柱体的内径等于所述凸起的内径，所述空心圆柱体的外径大于所述凸起的外径。

8.如权利要求6所述的吸力锚，其特征在于，所述弹性装置具体为弹簧。

9.如权利要求1至5任一项所述的增固装置的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：第一限位器伸长至所述凹口，锁紧所述吸力锚；

将所述增固装置随所述吸力锚沉入海底泥层中；

将所述吸力锚向内排水，以进行提拔一定距离；

腹板在提拔方向上阻力的作用下自动张开，当凸伸部抵靠在所述基部上时停止张开。

10.如权利要求9所述的安装方法，其特征在于，所述安装方法还包括：当所述增固装置为释放状态时，吸力锚向内排水，以使所述吸力锚和增固装置脱离。

说明书

吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法。

背景技术

[0002] 吸力锚是一种广泛运用于各种海洋工程领域的锚固形式，用于为船舶提供系泊力。目前在工程实际中应用最多的吸力锚是一种顶端封闭的筒型结构，锚筒侧壁材料一般为钢材，顶盖一般为钢材或钢筋混凝土材料，锚筒顶盖留有抽水孔以连接抽水管路。

[0003] 现有技术中安装吸力锚，首先将其竖直放置于海床上，在自重与压载的作用下沉贯入海床至一定深度，然后封闭排水口，在锚筒内部形成足够的密封环境；通过潜水泵持续向外抽水以降低锚筒内部的压力，当内、外压差所产生的下贯力超过海床土体对锚筒的阻力时，吸力锚继续向下沉贯；随着持续不断的抽水，吸力锚保持沉贯，直至锚筒内顶盖与海床泥面相接触为止；最后，卸去潜水泵，锚筒内外压差逐渐消散，内部压力恢复至周围环境压力，吸力锚安装结束。吸力锚通过海水压力以及筒体与泥土的摩擦力提供锚固的张紧力。但吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的情况。

发明内容

[0004] 本发明提供一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，解决了现有技术中吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的技术问题，达到了实现吸力锚连接可靠、不易脱落的技术效果。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种吸力锚的增固装置，所述吸力锚包括锚筒；所述增固装置包括：基部，所述基部可拆卸地固定于所述锚筒上，所述基部上开设有凹口；腹板，所述腹板与所述基部可转动地固定连接；所述腹板上具有一凸伸部，所述腹板沿着远离所述基部的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部上；所述腹板张开的角度小于或等于90度；第一限位器，所述第一限位器固定在所述锚筒上，所述第一限位器的端部大小与所述凹口的大小相适配，所述第一限位器可插设在所述凹口中。

[0006] 优选的，所述腹板与所述基部通过转动副连接。

[0007] 优选的，所述腹板上开设有第一通孔，所述基部开设有第二通孔；所述增固装置包括第一插销，所述第一插销穿过所述第一通孔和所述第二通孔，并与所述第一通孔和所述第二通孔之间间隙配合。

[0008] 优选的，所述第一限位器包括第二插销和固定件，所述第二插销固定在所述固定件中，并与所述固定件构成移动副，所述固定件固定设置在所述锚筒上。

[0009] 优选的，所述第一限位器包括第二插销和直线往复执行元件，所述直线往复执行元件与所述第二插销固定连接。

[0010] 基于同样的发明构思，本申请还提供一种吸力锚，所述吸力锚包括如上所述的增固装置；所述吸力锚包括锚筒、活塞、锚爪及弹性装置；

[0011] 所述锚爪与所述活塞铰接；所述锚爪包括第一锚爪和第二锚爪，所述第一锚爪的一端与所述活塞铰接；所述第二锚爪的一端与所述筒体铰接；所述活塞设置在所述锚筒的内部；所述弹性装置沿着所述活塞的运行方向设置在所述活塞和所述锚筒之间。

[0012] 优选的，所述活塞包括一空心圆柱体，所述空心圆柱体的底面的中心位置具有凸起，所述凸起呈空心圆柱结构，所述空心圆柱体的内径等于所述凸起的内径，所述空心圆柱体的外径大于所述凸起的外径。

[0013] 优选的，所述弹性装置具体为弹簧。

[0014] 优选的，所述安装方法包括：

[0015] 采用第一限位器伸长至所述凹口，锁紧所述吸力锚；

[0016] 将所述增固装置随所述吸力锚沉入海底泥层中；

[0017] 将所述吸力锚向内排水，以进行提拔一定距离；

[0018] 腹板在提拔方向上阻力的作用下自动张开，当凸伸部抵靠在所述基部上时停止张开。

[0019] 优选的，所述安装方法还包括：

[0020] 当所述增固装置为释放状态时，吸力锚向内排水，以使所述吸力锚和增固装置脱离。

[0021] 本申请有益效果如下：

[0022] 本发明提供的一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，所述增固装置通过所述腹板与所述基部可转动地固定连接；所述腹板沿着远离所述基的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部上；所述腹板张开的角度小于或等于90度，以使在所述增固装置进入海底时提供对所述吸力锚更大的限制力；解决了现有技术中吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的技术问题，达到了实现吸力锚连接可靠、不易脱落的技术效果。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例；

[0024] 图1为本申请一较佳实施方式吸力锚的增固装置的结构示意图；

[0025] 图2为图1中吸力锚的的增固装置的侧视图；

[0026] 图3为图1中基部的局部示意图；

[0027] 图4为图1中腹板的局部示意图；

[0028] 图5为图4中腹板的侧视图；

[0029] 图6为图1中第一限位器一实施例的局部示意图；

[0030] 图7为图1中第一限位器又一实施例的局部示意图；

[0031] 图8为本申请又一较佳实施方式吸力锚的结构示意图；

[0032] 图9为本申请一较佳实施方式图1中所述增固装置的安装方法的流程图；

[0033] 1-基部，2-腹板，21-第一通孔，3-第一限位器，31-第二插销，32-固定件，4-锚筒，5-活塞，6-弹性装置，7-锚爪。

具体实施方式

[0034] 本申请实施例通过一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，解决了现有技术中吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的技术问题，达到了实现吸力锚连接可靠、不易脱落的技术效果。

[0035] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明书中，不同的“一实施例”或“实施例”指出的不一定是同一实施例。此外，一或三个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

[0036] 本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具有上述三种任一种情况。

[0037] 实施例一

[0038] 参见附图1，本申请提供一种吸力锚的增固装置，所述吸力锚包括锚筒4，请参阅图1和图2，所述增固装置包括基部1、腹板2及第一限位器3。

[0039] 请参阅图3，所述基部1用于固定和支撑其他部件，所述基部1与所述锚筒4可拆卸地固定连接。所述基部1上开设有凹口；所述第一限位器3固定在所述锚筒4上，所述第一限位器3的端部大小与所述凹口的大小相适配，所述第一限位器3可插设在所述凹口中。通过所述第一限位器3插入所述凹口中，限制所述基部1在垂直方向上的位移。

[0040] 第一种实施方式(1a关于第一限位器3)

[0041] 请参阅图6，所述第一限位器3包括第二插销31和固定件32，所述第二插销31固定在所述固定件32中，并与所述固定件32构成移动副，所述固定件32固定设置在所述锚筒4上。所述第二插销31沿着所述固定件32滑动，来实现所述第二插销31的伸长或收缩，同时可以保证所述第二插销31的滑动轨道。

[0042] 第二种实施方式(1b关于第一限位器3)

[0043] 所述第一限位器3包括第二插销31和直线往复执行元件，所述直线往复执行元件与所述第二插销31固定连接。通过直线往复执行元件驱动所述第二插销31的伸长或缩短。所述直线往复执行元件可以为液压缸，所述第二插销31与所述液压缸的活塞杆连接，随着活塞杆的伸长或缩短而实现直线运动。

[0044] 第三种实施方式(1c关于第一限位器3)

[0045] 前述的第一种实施方式和第二种实施方式能限制所述增固装置在垂直方向上的位移。请参阅图7，本实施方式将提供用于限制所述增固装置在与所述垂直方向垂直的水平方向上的位移，以限制所述基部1在水平方向上的自由度。

[0046] 所述第一限位器3包括第二插销31和控制机构，所述第二插销31包括第一段和与所述第一段连接的第二段，所述第一段与所述第二段的夹角为直角或钝角，即所述第一段与所述第二段的夹角大于或等于90度；所述第二段与所述控制机构连接，所述控制机构带动所述第二插销31在垂直方向上上下移动。

[0047] 所述控制结构可以为四杆机构，例如直动滑杆机构，所述直动滑杆机构的导杆与所述第二插销31固定连接，所述直动滑杆机构中原动件驱动旋转，对所述导杆施加向下的作用力时，带动所述第二插销31向下运动卡设所述凹口中。所述凹口包括竖直段和与所述竖直段连接的进口段，所述进口段的大小大于所述第二插销31的大小，便于所述第二插销31进入所述凹口；所述竖直段的直径大于所述第一段的直径，便于所述第一段插入所述竖直段中。

[0048] 安装时，所述第一段的长度方向与垂直方向的夹角小于或等于30度。优选的，所述第一段的长度方向与垂直方向平行。

[0049] 上述三种实施方式仅仅是举例说明，所述第一限位器3的实施方式不限于上述三种，所述第一限位器3也可以通过凸轮机构驱动所述第二插销31做直线往复运动。

[0050] 所述第一限位器3的数量为至少两个，所述凹口的数量与所述第一限位器3的数量和位置相适配；且至少两个第一限位器3均匀分布在所述基部1的垂直方向上，防止所述第一限位器3进入海底时受到海水向上的阻力而容易脱落。优选的，同时采用第三种实施方式和第一种/第二种实施方式进行限位时，同时对所述基部1的水平和垂直方向进行限位，提高所述增固装置进入海底时稳固性防止脱落。

[0051] 请参阅图4和图5，所述腹板2用于在所述增固装置进入海底时提供对所述吸力锚更大的限制力。所述腹板2与所述基部1可转动地固定连接；所述腹板2上具有一凸伸部，所述腹板2沿着远离所述基部1的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部1上；所述腹板2张开的角度小于或等于90度。下面将针对所述腹板2的具体实施方式进行具体说明。

[0052] 实施方式2a

[0053] 所述腹板2与所述基部1通过转动副连接。具体的，所述腹板2与所述基部1通过铰链连接。所述腹板2包括第一面和与所述第一面连接的第二面，所述腹板2收紧时，所述第一面与所述锚筒4相对设置；所述腹板2张开时，所述第一面逐渐朝着远离所述锚筒4的方向运动。所述腹板2上具有一凸伸部，所述凸伸部设置在所述第二面上。所述凸伸部在所述第二面上的位置和所述凸伸部的伸长长度由需要所述腹板2张开的最大角度决定。

[0054] 所述凸伸部抵靠在所述基部1上的接触面积S，由于F＝P×S，所以所述面积S根据实际受力情况而定。

[0055] 实施方式2b

[0056] 所述腹板2与所述基部1可拆卸地固定连接。所述腹板2上开设有第一通孔21，所述基部1开设有第二通孔；所述增固装置包括第一插销，所述第一插销穿过所述第一通孔21和所述第二通孔，并与所述第一通孔21和所述第二通孔之间间隙配合，方便通过拆除所述第一插销快速拆除所述增固装置。所述腹板2的其他结构与所述实施方式2a中相同，在此不再详述。

[0057] 实施方式2c

[0058] 所述凸伸部也可以不设置在所述腹板2上，所述凸伸部设置在所述基部1上。所述基部1上还包括与所述第一面相对的第三面；所述第三面被所述腹板2与所述基部连接的所述铰链/第二通孔分割成相对面和接触面；所述腹板2张开时，所述第一面与远离所述相对面，并靠近所述接触面。所述凸伸部设置在所述接触面上。所述凸伸部在所述接触面上的位置和所述凸伸部的伸长长度由需要所述腹板2张开的最大角度决定。

[0059] 上述实施方式仅仅是举例说明，所述腹板2的结构并不限于上述结构。

[0060] 所述基部1中的相对面的第一端位于远离所述腹板2与所述基部1连接的所述铰链/第二通孔的位置，所述相对面的第二端为靠近所述腹板2与所述基部1连接的所述铰链/第二通孔的位置。所述相对面的第二端向所述相对面的第一端逐渐向外延伸，或所述相对面的第一端至所述相对面的第二端呈下降楔形结构，使所述相对面与所述腹板2的夹角之间的空间更大，所述腹板2张开与垂直运动方向具有一小于或等于90度的夹角来增大拉拔阻力。进一步的，所述腹板2插入锚筒4外侧的泥土中，可以提供额外的锚固力，传递给吸力锚的锚固力也因此更大。

[0061] 实施例二

[0062] 基于同样的发明构思，本申请还提供一种吸力锚，所述吸力锚包括上述增固装置，由于所述增固装置的结构与实施例一中的结构相同，因此，在此不再详述。

[0063] 请参阅图8，所述吸力锚还包括锚筒4、活塞5、锚爪7及弹性装置6；

[0064] 所述锚爪7与所述活塞5铰接；所述锚爪7包括第一锚爪和第二锚爪，所述第一锚爪的一端与所述活塞5铰接；所述第二锚爪的一端与所述筒体4铰接；所述活塞5设置在所述锚筒4的内部；所述弹性装置6沿着所述活塞5的运行方向设置在所述活塞5和所述锚筒4之间，用于提供所述吸力锚轴向运动的力。当所述吸力锚向上运动时，会受到一个向下的压力，而所述弹性装置6为所述活塞5提供一个向上的力。所述第一锚爪、第二锚爪及活塞5形成曲柄滑块机构，活塞5下移时，所述第一锚爪和所述第二锚爪张开。所述活塞5包括一空心圆柱体，所述空心圆柱体的底面的中心位置具有凸起，所述凸起呈空心圆柱结构，所述空心圆柱体的内径等于所述凸起的内径，所述空心圆柱体的外径大于所述凸起的外径。所述弹性装置6具体为弹簧。

[0065] 实施例三

[0066] 基于同样的发明构思，本申请还提供一种实施例一中增固装置的安装方法，请参阅图9，所述安装方法包括：

[0067] 步骤S310，第一限位器伸长至所述凹口，锁紧所述吸力锚；

[0068] 所述步骤S310中，所述第一限位器伸长至所述凹口中采用第一种/第二种实施方式以对所述增固装置的垂直方向的自由度进行约束。

[0069] 步骤S320，将所述增固装置随所述吸力锚沉入海底泥层中；

[0070] 步骤S330，将所述吸力锚向内排水，以进行提拔一定距离；

[0071] 步骤S340，腹板在提拔方向上阻力的作用下自动张开，当凸伸部抵靠在所述基部上时停止张开。

[0072] 所述安装方法还包括：

[0073] 步骤S350，将所述腹板插入锚筒4外侧的泥土中。

[0074] 步骤S360，当所述增固装置需要释放时，所述第一限位器的插销缩短[0075] 所述安装方法还包括：

[0076] 当所述增固装置为释放状态时，吸力锚向内排水，以使所述吸力锚和增固装置脱离。

[0077] 本申请有益效果如下：

[0078] 本发明提供的一种吸力锚的增固装置、吸力锚及增固装置的安装方法，所述增固装置通过所述腹板与所述基部可转动地固定连接；所述腹板沿着远离所述基的方向旋转张开时所述凸伸部抵靠在所述基部上；所述腹板张开的角度小于或等于90度，以使在所述增固装置进入海底时提供对所述吸力锚更大的限制力；解决了现有技术中吸力锚仅靠海水压力与筒体摩擦力所提供的锚固力依然有限，容易发生吸力锚脱落的技术问题，达到了实现吸力锚连接可靠、不易脱落的技术效果。

[0079] 最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。