一种可拆卸高压喷射式动力锚转让专利
申请号 : CN202110929554.X
文献号 : CN113581372B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 霍发力 , 袁朝骏 , 张楠 , 赵玉鹏
申请人 : 江苏科技大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种可拆卸高压喷射式动力锚,包括锚主体部(6)、设置于锚主体部(6)上端外侧的锚翼(7),其特征在于:还包括内气腔一(10)和内气腔二(11),内气腔一(10)和内气腔二(11)在锚主体部(6)内前后设置,二者通过活塞(17)分隔,触发杆(16)贯穿所述内气腔一(10)和内气腔二(11),其前端部穿过锚主体部(6)的头部并暴露在外,其末端连接内部气体腔室阀门(5)用于控制内气腔一(10)的开合;所述活塞(17)滑动连接在触发杆(16)上,在内气腔一(10)的内侧壁上设置有活塞限位装置(37)用于限制活塞(17)向内气腔一(10)一侧运动,内气腔一(10)和内气腔二(11)内均填充有压缩气体,且内气腔二(11)内的气压大于内气腔一(10)内的气压;所述锚主体部(6)上端有喷射孔二(12)和喷射孔三(13),并于喷射孔二(12)及喷射孔三(13)上设置有阀门(14),所述喷射孔二(12)与外气腔一(8)连通,所述喷射孔三(13)与外气腔二(9)连通,所述锚翼(7)内设置有电磁触发装置(15),所述电磁触发装置(15)用于控制阀门(14)的开合,所述喷射孔二(12)和喷射孔三(13)的阀门开度不同;所述电磁触发装置(15)包括设置于锚翼(7)内的电池(15‑1)和开设于锚翼(7)下侧的滑动通道(15‑2),受力圆盘(15‑3)在滑动通道(15‑2)内往复滑动,可移动导电触点(15‑5)通过连接杆(15‑4)固定在受力圆盘(15‑3)上,设置于滑动通道(15‑2)内侧壁上的固定触点连接杆(15‑6)与可移动导电触点(15‑5)适配接触;所述锚主体部(6)内还设置有炸药腔(19),炸药腔(19)内填充有炸药,炸药腔(19)的上部固定有可旋转阻挡板(22‑2);固定在活塞(17)下侧的连接头一(25)与所述可旋转阻挡板(22‑2)之间通过连接线连接;可旋转阻挡板(22‑2)上设置有弹簧撞针,当所述活塞(17)带动可旋转阻挡板(22‑2)翻转时,弹簧撞针撞击炸药腔(19)内填充的炸药发生爆炸;三角型板(23)可滑动的设置在锚主体部(6)前端,炸药腔(19)与气体通道(20)的一端连接,气体通道(20)的另一端连接喷射孔四(21);还包括撞针型触发装置(22),其包括设置于内气腔二(11)内的挡板(22‑1),弹簧型撞针的一端固定在挡板(22‑1)上,其另一端抵在可旋转阻挡板(22‑2)上,所述弹簧型撞针包括固定在挡板(22‑1)上的弹簧三(22‑7),弹簧三(22‑7)下端连接有撞针(22‑6),所述弹簧三(22‑7)是预紧弹簧;所述锚主体部(6)内设置有锚链通道(26)以及与锚链通道(26)连通的锚链腔(27),所述锚链通道(26)内贯穿有辅链(28),所述辅链(28)一端与主锚链(29)连接,所述锚主体部(6)内还设置有填充炸药腔(31),所述锚链腔(27)和填充炸药腔(31)内设置有自锁机构(30),所述辅链(28)的另一端固定在自锁机构(30)上;所述锚链腔(27)和填充炸药腔(31)通过通道与炸药腔(19)连通,所述通道内设置有滑块(33),所述滑块(33)通过柔性链与三角型板(23)连接。
2.根据权利要求1所述的可拆卸高压喷射式动力锚,其特征在于:还包括过渡桩(22‑
5),所述过渡桩(22‑5)固定在内气腔二(11)底面,过渡桩(22‑5)设置为门字型,连接线穿过过渡桩(22‑5)实现换向。
3.根据权利要求1所述的可拆卸高压喷射式动力锚,其特征在于:所述自锁机构(30)包括底座(30‑1)、连杆(30‑2)和压杆(30‑3),从动杆(30‑5)的两端分别与底座(30‑1)和连杆(30‑2)铰接,连杆(30‑2)的另一端与主动杆(30‑4)铰接,所述压杆(30‑3)与主动杆(30‑4)固定连接,主动杆(30‑4)的下段与底座(30‑1)铰接,所述辅链(28)连接在连杆(30‑2)与从动杆(30‑5)的连接处。
4.根据权利要求1所述的可拆卸高压喷射式动力锚,其特征在于:还包括滑轮(32),所述滑轮(32)包括支柱(32‑1)、设置于支柱(32‑1)上端的挡板件(32‑2)以及设置于挡板件(32‑2)上的滑轮转轴(32‑3),所述柔性链的一端分别连接各个三角型板(23)后连接到同一个节点后穿过所述滑轮(32)与所述滑块(33)连接。
5.根据权利要求1所述的可拆卸高压喷射式动力锚,其特征在于:还包括与动力锚装置适配连接的复合型螺帽;所述复合型螺帽包括螺帽本体(1)、设置于螺帽本体(1)上的稳流座(2)、贯穿螺帽本体(1)及稳流座(2)的喷射孔一(3);螺帽本体(1)内侧设置有弹簧一(4),弹簧一(4)的一端固定在螺帽本体(1)上,其另一端与气体腔室阀门(5)固定连接;所述弹簧一(4)为压缩弹簧。
说明书 :
一种可拆卸高压喷射式动力锚
技术领域
背景技术
式结构的基础,利用锚抓地力和一部分锚链和海底的摩擦力达到对船舶与海上结构物的控
制。传统的锚作业于浅水区域时,锚作业受海水深度和环境的影响达不到预期的效果,容易
抓地不牢而出现走锚的问题,这样对浅水区海上浮式结构的安全性产生巨大的影响。
抗拔翼板前端通过铰接机构与锚身铰接、内侧通过张弛机构与所述锚身固定,抗拔翼板与
锚身之间形成前窄后宽的扩口状间隙,通过收起抗拔翼板、设置推进机构等方式,在贯入过
程中,有效提升动力锚的下坠动能,增加贯入深度,通过打开抗拔翼板、设置注浆机构等方
式,在上拔过程中,有效增大动力锚的受力面并固结土体,提升抗拔性能,但是也存在容易
抓地不牢而出现走锚的问题。因此,亟需设计一种改进型的动力锚来解决现有的问题。
发明内容
所述锚主体部内还设置有炸药腔,还包括与动力锚装置适配连接的复合型螺帽;所述复合
型螺帽包括螺帽本体、设置于螺帽本体上的稳流座、贯穿螺帽本体及稳流座的喷射孔一、设
置于螺帽本体内侧的弹簧一以及与弹簧一适配连接的内部气体腔室阀门;
门,所述喷射孔二与外气腔一连通,所述喷射孔三与外气腔二连通,所述锚翼内适配地设置
有电磁触发装置,所述锚主体部内部设置有触发杆,所述触发杆上设置有活塞,所述内气腔
一、内气腔二通过活塞分隔,所述触发杆底部还设置有弹簧二,所述炸药腔一端与气体通道
适配连接,所述气体通道一端与设置于锚主体部一侧的喷射孔四适配连通,所述内气腔二
内还设置有撞针型触发装置。
体部内还设置有填充炸药腔和滑轮,所述锚链腔和/或填充炸药腔内设置有自锁机构,所述
自锁机构一侧还设置有滑块。
移动导电触点、设置于滑动通道内侧壁上的固定触点连接杆、设置于固定触点连接杆一端
的固定导电触点,所述固定导电触点与可移动导电触点适配接触。
二、与连接头二适配连接的柱桩,所述内气腔二内还设置有过渡桩。
入土角度的调整通过调节两端气体喷射量差来改变。
附图说明
射孔三,14.阀门,15.电磁触发装置,15‑1.电池,15‑2.滑动通道,15‑3.受力圆盘,15‑4.连
接杆,15‑5.可移动导电触点,15‑6.固定触点连接杆,15‑7.固定导电触点,16.触发杆,17.
活塞,18.弹簧二,19.炸药腔,20.气体通道,21.喷射孔四,22.撞针型触发装置,22‑1.挡板,
22‑2.可旋转阻挡板,22‑3.连接头二,22‑4.柱桩,22‑5.过渡桩,22‑6.撞针,22‑7.弹簧三,
23.三角形板,24.阻隔板,25.连接头一,26.锚链通道,27.锚链腔,28.辅链,29.主锚链,30.
自锁机构,30‑1.底座,30‑2.连杆,30‑3.压杆,30‑4.主动杆,30‑5.从动杆,31.填充炸药腔,
32.滑轮,32‑1.支柱,32‑2.挡板件,32‑3.滑轮转轴,33.滑块,34.顶板,35.围板,36.限位
孔,37.活塞限位装置,37‑1.活塞限位板,37‑2.螺纹轴,37‑3.限位支座。
具体实施方式
腔室阀门5,内部气体腔室阀门5通过弹簧一4设置内部气体腔室阀门受力临界值;
12和喷射孔三13,并于喷射孔二12及喷射孔三13上设置有阀门14,所述喷射孔二12与外气
腔一8连通,所述喷射孔三13与外气腔二9连通,所述锚翼7内适配地设置有电磁触发装置
15,所述锚主体部6内部设置有触发杆16,所述触发杆16上设置有活塞17,所述内气腔一10、
内气腔二11通过活塞17分隔,内气腔二11比内气腔一10的气压大,一般是内气腔二11气压
至少是内气腔一10的两倍,所述触发杆16底部还设置有弹簧二18,所述锚主体部6内还设置
有炸药腔19,所述炸药腔19一端与气体通道20适配连接,所述气体通道20一端与设置于锚
主体部6一侧的喷射孔四21适配连通,所述内气腔二11内还设置有撞针型触发装置22,所述
锚主体部6内还适配地设置有三角形板23以及阻隔板24。
主体部6内还设置有填充炸药腔31和滑轮32,所述锚链腔27和/或填充炸药腔31内设置有自
锁机构30,所述自锁机构30一侧还设置有滑块33。
接,所述压杆30‑3与主动杆30‑4适配连接。
于连接杆15‑4一端的可移动导电触点15‑5、设置于滑动通道15‑2内侧壁上的固定触点连接
杆15‑6、设置于固定触点连接杆15‑6一端的固定导电触点15‑7,所述固定导电触点15‑7与
可移动导电触点15‑5适配接触。
连接头二22‑3、柱桩22‑4用于固定可旋转阻挡板22‑2,所述内气腔二11内还设置有过渡桩
22‑5,过渡桩22‑5用于固定可旋转阻挡板22‑2的旋转距离和在垂直方向的力转换为水平方
向的力时起到过渡作用。可旋转阻挡板22‑2、过渡桩22‑5和活塞17的连接方式为通过柔性
钢丝固定在连接头二22‑3,再在过渡桩22‑5上光滑凹陷处环绕一周,最后连接在活塞17上,
最终将垂直方向的力转换为水平方向的力。
与外气腔二9互不相通。
括设置于内气腔通道的内壁上的限位孔36、设置于限位孔36内的限位支座37‑3、设置于限
位支座37‑3上的活塞限位板37‑1,限位支座37‑3与活塞限位板37‑1通过螺纹轴37‑2适配连
接。当活塞限位板37‑1向下旋转时,活塞限位板37‑1与螺纹轴37‑2螺纹拧紧,存在预紧扭
矩,限制活塞17向上运动,当触底后活塞17对活塞限位板37‑1的力变大,其旋转力矩超过初
始预紧扭矩,活塞限位板37‑1向上旋转,活塞17向上运动。
可移动导电触点15‑5与固定导电触点15‑7分开,使得外气腔一8、外气腔二9上端的阀门14
开启,达到第一次高压喷射条件。由于位于外气腔一8、外气腔二9上端的阀门14的阀口口径
不同,使得在喷射的过程中气体流量不同,从而通过两个阀门14流量差来调整锚入土的角
度,在气体喷射的过程中,海水通过喷射孔一3并经两个阀门14流入外气腔一8、外气腔二9,
同时也是因为两个阀门14口径的不同,利用海水分别加入外气腔一8、外气腔二9的重量来
再次调节动力锚的入土角度,同时也增加了动力锚的整体重量。
气体腔室阀门5达到开启的阈值,内气腔二11的压强远大于内气腔一10,使得活塞17向上运
动,活塞17在向上运动时,限制活塞17的活塞限位装置37此时被弹开;活塞17一侧还设置有
连接头一25,拉动连接在活塞17底部的连接头一25上的钢丝,钢丝随着活塞17向上移动,当
活塞17处于内气腔一10的顶部时,钢丝拉动可旋转阻挡板22‑2,使得撞针22‑6脱离束缚,因
为弹簧三22‑7是已压缩状态,在撞针型触发装置22失去束缚时,撞针22‑6在弹簧三22‑7的
作用下撞击炸药受力点,使得炸药在炸药腔19中爆炸,使得三角形板23通过喷射孔四21喷
射而出,用来增加动力锚的受力面积。
33的底端通过焊接连接柔性链,柔性链的另一端连接着从各个三角形板23内部锚链连接处
的锚链,中间通过定滑轮将竖直力改为水平力,在滑块33被撞出去时,同时三角形板23受力
收回,减少回收阻力。
个或多个均在本申请的保护范围内。