[发明专利]一种参数化变形海洋立管整流罩抑制装置

权利要求书

1.一种可参数化变形的海洋立管整流罩抑制装置，其特征在于：它包括支撑部分、旋转部分、外壳部分、参数化变形部分、伺服控制部分，

所述支撑部分包括支撑套筒、固定机座，起到支撑与安装定位作用，

所述旋转部分包括海洋立管、轴承，所述轴承的内圈与所述立管的外圈相配合，所述轴承的外圈与所述支撑套筒的内圈相配合，实现所述参数化变形海洋立管整流罩抑制装置绕所述海洋立管的旋转运动，

所述外壳部分包括复合材料外壳、铰接接头、弹性体，所述外壳部分采用分段式结构并与所述参数化变形部分铰接，

所述参数化变形部分包括变形部件一、变形部件二、变形部件三、变形部件四，所述变形部件均可实现对所述外壳部分的独立变形控制，其中所述变形部件一、变形部件二，包括闭环伺服电机、齿轮、齿条、外壳连接件等，所述齿轮与所述齿条相啮合将所述闭环伺服电机的旋转运动转化为所述外壳连接件的直线运动，所述变形部件三，包括闭环伺服电机、锥齿轮、滚珠丝杠、丝杠螺母、菱形连杆机构等，所述锥齿轮的啮合及所述丝杠螺母与所述滚珠丝杆的配合将所述闭环伺服电机的旋转运动转化为所述菱形连杆机构的同步相对直线运动，所述变形部件四，包括闭环伺服电机、齿轮、滚珠丝杠、丝杠螺母、大支撑板等，所述齿轮通过啮合带动所述滚珠丝杠旋转,所述滚珠丝杠与所述丝杠螺母的配合将所述伺服电机的旋转运动转换为所述大支撑板的旋转运动，所述四个变形部件的组合运动实现了所述外壳部分的变形，

所述伺服控制部分包括伺服电机驱动器、PLC、数据线。

2.根据权利要求1所述一种可参数化变形的海洋立管整流罩抑制装置，其特征在于，所述轴承采用角接触球轴承，所述立管与所述角接触球轴承的内圈实现过盈配合，所述角接触球轴承的外圈与所述支撑套筒的内圈实现过盈配合。

3.根据权利要求1所述一种可参数化变形的海洋立管整流罩抑制装置，其特征在于，所述复合材料外壳分为四层结构，内部的三层结构由中间的铝合金层与两侧包裹的弹性橡胶薄层组成，能够保证所述复合材料外壳具有一定的刚性和变形能力。所述复合材料外壳尾端内部使用弹性体连接，能够实现所述复合材料外壳尾端变形时，所述复合材料外壳始终保持封闭状态。最外层的弹性薄膜，使得整流罩抑制装置具有平滑的流线型外形。

4.根据权利要求1所述一种可参数化变形的海洋立管整流罩抑制装置，其特征在于，所述复合材料外壳通过所述铰接接头实现分段连接，变形时所述铰接接头能够在所述复合材料外壳中滑动与弯曲，能够实现相对转动，补偿所述复合材料外壳变形过程中的位移。所述外壳部分能实现水滴形、燕尾形、鱼鳍形等截面形状,能够显著降低漩涡的脱离频率,降低涡激振动强度，延长海洋立管的使用寿命。

5.根据权利要求1所述一种可参数化变形的海洋立管整流罩抑制装置，其特征在于，所述伺服电机与所述伺服电机驱动器安装在所述固定机座上，直接通过所述数据线相连，所述伺服电机驱动器与所述PLC连接，所述PLC根据输入的位置参数向所述伺服电机发送相应数量的脉冲信号，所述变形部分各变形部件可以根据脉冲信号的多少到达指定变形位置，通过改变输入所述PLC的位置参数实现对所述海洋立管整流罩抑制装置的参数化变形控制。