[发明专利]应用于超大型海洋浮式结构物模块间的连接器及连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋浮式结构物，具体涉及一种应用于超大型海洋浮式结构物模块间的连接器及连接方法。

背景技术

近年来，国际海洋工程界掀起了研究超大型海洋浮式结构物的热潮。所谓超大型浮式结构物，是指那些尺度以公里计的浮式结构物。超大型浮式结构物可用于海上补给、科考、能源基地以及海上城市等。超大型浮式结构物由于尺寸巨大，用途各异，而且从维护和使用角度出发，必然是模块化的。而模块的拼装又需要在海上进行，因此，怎样快速安全的完成海上拼装过程就成了超大型浮式结构物研究的一个重点。在模块拼装这一问题的研究上，各国也进行了长期的研究探索，日本的焊接拼装已成熟。然而焊接虽然有强度、可靠性和已积累的丰富经验等优势，但海上环境复杂，现场多变的工作条件和模块的不定运动都给焊接带来了很大的困难，焊接约束缺少灵活性，长时间的工作，模块间的相对运动都可能导致过大的内部约束力、变形和制造精度的下降，在结构物维修或遭遇极端恶劣海况情况下，连接器的断开也无法快速实现。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种应用于超大型海洋浮式结构物模块间的连接器及连接方法，利用电永磁吸盘控制连接器的连接与断开，克服了传统焊接连接的诸多缺点，结构简单，操作方便。

技术方案：为解决上述技术问题，一种应用于超大型海洋浮式结构物模块间的连接器，包括正极体和负极体，所述正极体包括正极载体、第一回转体、电永磁吸盘和正极横向阻隔板，所述正极载体内部设有柱形槽，第一回转体位于柱形槽内，柱形槽槽口处设有与第一回转体形状相适配的第一凹槽，第一回转体通过与正极横向阻隔板连接限制第一回转体的移动，第一回转体一侧设有向外延伸的圆柱形通孔，圆柱形通孔末端设有封板，电永磁吸盘位于圆柱形通孔内紧贴封板，所述负极体包括负极载体、第二回转体和负极横向阻隔板，所述负极载体内部设有柱形槽，所述第二回转体位于负极载体柱形槽内，柱形槽槽口处设有与第二回转体形状相适配的第二凹槽，第二回转体通过与负极横向阻隔板连接限制第二回转体的移动，第二回转体一侧设有向外延伸的圆柱形凹槽，正极体和负极体连接时，圆柱形通孔位于圆柱形凹槽内径内。

作为优选，所述第一回转体为空心球体状，第二回转体为实心球状体，正极横向阻隔板和负极横向阻隔板都设有球形凹槽，第一回转体在正极载体内一定范围内可以自由旋转，第二回转体在负极载体内一定范围内可以自由旋转。

作为优选，所述第一回转体向外延伸的圆柱形通孔角隅处和第二回转体向外延伸的圆柱形凹槽角隅处都设有弹性橡胶圈。弹性橡胶圈包括正极弹性橡胶圈和负极弹性橡胶圈。

作为优选，所述弹性橡胶圈为圆环状，弹性橡胶圈开有三角形坡口，弹性橡胶圈在坡口位置与相应载体固定粘连。

作为优选，所述圆柱形凹槽底部设有压力传感器。

一种基于上述应用于超大型海洋浮式结构物模块间的连接器的连接方法，包括以下步骤：

(1)将第一回转体装入正极体柱形槽内，安装正极横向阻隔板，电永磁吸盘装入圆柱形通孔内，盖上封板，将第二回转体装入负极载体柱形槽内，在第二回转体的圆柱形凹槽底部安装压力传感器，装入负极横向阻隔板，将安装好的正负极体分别对应安装在被连接的两个超大型海洋浮式结构物模块上体的对接端内，调整各种辅助定位装置完成垂向和横向的初步定位；

(2)初步定位完成后，启动推进装置开始模块对接，各对第一回转体的凸起圆柱形通孔慢慢对接到相应第二回转体的圆柱形凹槽内，当第一回转体的封板触碰到负极体的压力传感器时，压力传感器感应到压力，推进器立即停止运作；

(3)垂向和横向精确定位后，开启各个电永磁吸盘的总控制开关，各对正负极体中的第一、第二回转体则紧密连接在一起，从而使得两片浮式结构物模块连接起来；

(4)在超大型浮式结构物需要检修或者遭遇到极其恶劣的海况情况下，只需关闭电永磁吸盘的总开关，就可以快速方便地断开结构物模块的连接。

电控永磁吸盘是用电脉冲“开和关”磁力的一种新型磁力吸盘，在用磁力吸持后，吸盘就会无限期地保持磁性吸力，无需持续供电。电永磁吸盘吸力强大，“开和关”所需时间少于1秒钟，电脉冲消耗能量极少，吸盘不会产生热变形，是作为连接装置的理想设备。