專利名稱：用于近海平臺張力錨泊定位的可轉(zhuǎn)換的活節(jié)機械聯(lián)接器及其底座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可轉(zhuǎn)換的活節(jié)機械聯(lián)接器及其底座，用來將張力腿近海平臺的錨泊定位裝置用機械方法連接到設(shè)在海底的基礎(chǔ)上。
眾所周知，這種海洋平臺是使用一組張力錨泊裝置定位到海底，其中使用了一種可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器，它可以與有意裝在基礎(chǔ)上的底座相連接，從而使平臺與海底處的基礎(chǔ)連接起來。
原有的各種用來把張力腿式近海平臺連接到海底的可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器，要求其組件能用機械方法或液壓方法操縱，以使聯(lián)接器能與基礎(chǔ)上的相應(yīng)底座連接上或脫開。
在海底進行這種操縱就需要使用輔助設(shè)備或需要在平臺和聯(lián)接器之間安裝液壓管路，從而勢必增加開支，延長操作時間，此外還可能由于上述聯(lián)接器操縱設(shè)備或其元件不正常工作而導(dǎo)致操縱失誤的危險。
本發(fā)明的目的就是為了消除上述缺點，提出一種簡單地將定位裝置下降、升起和旋轉(zhuǎn)就能自動與相應(yīng)的底座連接上和脫開的獨特的聯(lián)接器。
除此以外，本發(fā)明提出的聯(lián)接器只由少量零件組成，具有結(jié)構(gòu)十分簡單、制造成本低、操作可靠以及有把握地進行連接和脫開等優(yōu)點。
由于聯(lián)接器采用了如下結(jié)構(gòu)，上述目的得以實現(xiàn)聯(lián)接器是一中空的殼體，其頂端敞開，其外表面上有一組外突的齒，它們布置得成旭日形沿徑向外伸，在殼體底部裝有一圓筒形附件，使聯(lián)接器較容易地插進底座中并正確地在底座中定位。
在聯(lián)接器殼體內(nèi)側(cè)，安裝有環(huán)形撓性件，而在此撓性件內(nèi)側(cè)則安裝有一個環(huán);該環(huán)支靠在一桿棒底端處平截頭圓錐體形或球形的粗大部的頂面上。
上述桿棒通過聯(lián)接器中空殼體的頂部開口向上伸出，桿棒頂端焊接到近海平臺定位裝置的底端，或者用其它方法使桿棒與錨泊定位裝置連成一體。
上述圓環(huán)以及與它相連的零件，即撓性件、聯(lián)接器殼體和相應(yīng)的附件，可以繞垂直軸相對于桿棒旋轉(zhuǎn)。
安裝在基礎(chǔ)上的聯(lián)接器的底座，是一個圓筒，在其內(nèi)側(cè)面上開有若干凹槽;而在這些凹槽之間至少又開有一組進口凹槽，其數(shù)量等于凸齒的數(shù)量;在進口凹槽之間開有一組其頂端封死的凹槽，用來卡住凸齒。
只要將聯(lián)接器完全插進底座，然后提起聯(lián)接器，就可以使聯(lián)接器與相應(yīng)的底座卡住而連接起來。
當(dāng)聯(lián)接器插進時，凸齒滑進底座圓筒體內(nèi)側(cè)面上的進口凹槽，傾斜的凹槽使聯(lián)接器的殼體繞垂直軸旋轉(zhuǎn);當(dāng)將聯(lián)接器提升起時，由于在插進時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)造成的影響，凸齒滑進頂端封死的凹槽里，并卡在凹槽的頂端。
只要使聯(lián)接器充分地在底座內(nèi)下降，然后使它從底座里向外退縮，就可以使聯(lián)接器與底座脫開。
當(dāng)聯(lián)接器下降時，凸齒順傾斜凹槽移動，從而使聯(lián)接器繞垂直軸作進一步旋轉(zhuǎn);然后將聯(lián)接器提升時，由于在下降時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)造成的影響，凸齒轉(zhuǎn)入進口凹槽，從而可以將聯(lián)接器從底座中抽出。
在聯(lián)接器卡在底座中時，由錨泊定位裝置傳遞來的力通過凸齒、聯(lián)接器本體、撓性件、圓環(huán)和桿棒傳遞給上述的底座;由于撓性件的變形能力，近海平臺的定位裝置能相對于垂直軸傾斜而稍作擺動。
通過下面的介紹可以了解本發(fā)明的其它特點和各種推薦的實施方案;介紹是結(jié)合附圖進行的，只介紹了一種推薦實施方案，這僅是示范性的，具體介紹對本發(fā)明范圍沒有限制作用，就是說在本發(fā)明范圍內(nèi)可以作技術(shù)性或結(jié)構(gòu)性改動。


圖1是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的插入并卡在相應(yīng)的底座中的聯(lián)接器的部分剖視圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的聯(lián)接器底座的垂直剖視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的聯(lián)接器的部分剖視圖，其中聯(lián)接器全部插進了相應(yīng)的底座中，桿棒和定位裝置相對于垂直方向有所傾斜。
參見各圖，聯(lián)接器是由下列各部分組成;頂端敞開的中空殼體1，在其外表面上有一組外突的齒2，它們布置成旭日形沿徑向外伸，另有一個安裝在殼體底部的附件3。
上述附件3的上橫剖面等于聯(lián)接器的中空體1的下底橫剖面，附件3的橫剖面向下就逐漸減小，減到某一直徑之后橫剖面就保持不變，成為圓筒形，在附件下底部可能裝有一圓錐體或半球體。
桿棒4通過聯(lián)接器中空殼體1的頂部開口向上伸出，其頂端焊接到近海平臺定位裝置5的底端，或者用其它方法使桿棒4與定位裝置5連成一體。
在聯(lián)接器的中空體1中的桿棒4的底端處有一個粗大部6，在該粗大部6的上部最好成平截頭圓錐體形或球形(至少部分成圓錐形或球形)。
桿棒4，通過粗大部6的底端，支靠在安裝在附件3之內(nèi)的球形座7上。
在粗大部6的上表面(最好成平截頭圓錐體形或球形)上裝有圓環(huán)8，該圓環(huán)能繞垂直軸相對于桿棒旋轉(zhuǎn)。
在圓環(huán)8的外表面和中空體1的內(nèi)表面之間裝有環(huán)形的撓性件9，它是用彈性材料和金屬制成，或者用其它適當(dāng)材料制成;在撓性件9發(fā)生彈性變形時，桿棒4以及定位裝置5的下端就可以相對于垂直方向傾斜(如圖3中所示)。
固定在海底的基礎(chǔ)上的底座是一圓筒11，其頂部有一進入錐體10。在圓筒11的內(nèi)側(cè)開有凹槽12、13、14和15;當(dāng)聯(lián)接器中空體插入底座或從底座抽出時，其上的凸齒2就在凹槽12、13、14和15內(nèi)滑動。
在圓筒11內(nèi)側(cè)的上述凹槽區(qū)之下，安裝有對中錐體17;該錐體頂部開口的直徑等于圓筒11的內(nèi)徑，而該錐體底部開口的直徑稍大于附件3的圓筒形部的直徑;在對中錐體17的底端裝有對中環(huán)18。
在圓筒11的上端部附近開設(shè)有進口凹槽12，其數(shù)量等于凸齒2的數(shù)量。在上部，每一個進口凹槽12的側(cè)壁相對于垂直方向是傾斜的，向下是逐漸收縮的;在底部，壁12a向下是發(fā)散的，而壁12b是垂直向下的。
在靠近圓筒11的上端部，在進口凹槽12之間開設(shè)有頂端封死的凹槽。每一個頂端封死的凹槽13的側(cè)壁13a(它與進口凹槽12的壁12b相鄰)是傾斜的，向上是逐漸收縮的;而每一個頂端封死的凹槽13的側(cè)壁13b是垂直向下的;上述凹槽13由一表面把凹槽頂端封死，凸齒2可進入凹槽并支靠在該表面上。
在圓筒11內(nèi)側(cè)、進口凹槽12和頂端封死凹槽13的下方開設(shè)有下側(cè)進口凹槽14。
下側(cè)進口凹槽14的數(shù)量等于凸齒的數(shù)量，每一個凹槽14有一側(cè)壁14a;側(cè)壁14a在上側(cè)進口凹槽12的最窄小剖面處的垂直平面處開始，并繼續(xù)向下傾斜，向著第二側(cè)壁14b逐漸靠近;第二側(cè)壁14b成垂直狀，處在頂端封死的凹槽13的傾斜側(cè)壁之下。
下側(cè)出口凹槽15開設(shè)在圓筒11內(nèi)側(cè)、進口凹槽12和頂端封死的凹槽13下方，并處在下側(cè)進口凹槽14之間。
每一個下側(cè)出口凹槽15有一個側(cè)壁15a，它在頂端封死的凹槽13的下部端處開始，并繼續(xù)向下傾斜，向著第二側(cè)壁15b逐漸靠近;第二側(cè)壁15a成垂直狀，處在上側(cè)進口凹槽12的傾斜的、向下收縮的側(cè)壁之下。
當(dāng)將聯(lián)接器插入圓筒11中時，聯(lián)接器就卡住在相應(yīng)的底座內(nèi)，其間聯(lián)接器的中空體1的凸齒2進入了進口凹槽12中;直到凸齒滑入下側(cè)進口凹槽14，聯(lián)接器的插入過程才終結(jié)。
在聯(lián)接器下降的過程中，由于進口凹槽12和下側(cè)進口凹槽14的側(cè)壁斜度的作用，聯(lián)接器的中空體1以及撓性件9和圓環(huán)8就繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。
在聯(lián)接器下降的過程中，圓筒形的附件3在對中錐體17的導(dǎo)引下進入對中環(huán)18;當(dāng)聯(lián)接器全部插入底座時，聯(lián)接器的中空體1就支靠在對中錐體17上(參見圖3)。
在聯(lián)接器完全插進底座之后，將它提升起，聯(lián)接器的中空體1的凸齒2進入頂端封死的凹槽13中，凸齒2在凹槽的頂端處停住，此時凸齒正好支靠在圓筒11的表面16上。
在凸齒支靠在表面16上之后，聯(lián)接器的本體1就不會作垂直方向、水平方向移動或轉(zhuǎn)動。
當(dāng)將聯(lián)接器提升起時，由于頂端封死的凹槽的側(cè)壁13a的斜度的作用，聯(lián)接器的本體1、撓性體9和圓環(huán)8就繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)要使聯(lián)接器和底座脫開時，只需使聯(lián)接器再次在圓筒11內(nèi)下降，于是聯(lián)接器的本體1的凸齒2脫出頂端封死的凹槽13，并進入下側(cè)出口凹槽15。在聯(lián)接器在底座內(nèi)下降到底之后，聯(lián)接器又提升起，凸齒2滑入進口凹槽12之中，從而使聯(lián)接器能從底座中脫出。
在使聯(lián)接器與底座連接起來或脫開而將聯(lián)接器下降和提升的過程中，由于下側(cè)出口凹槽的側(cè)壁15a和進口凹槽側(cè)壁12a的斜度的作用，聯(lián)接器的本體1、撓性件9和圓環(huán)8繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。
聯(lián)接器也可以不裝圓環(huán)8，而使撓性件9直接裝在桿棒8的粗大部分6;如采用這種結(jié)構(gòu)，按上述順序仍可以進行聯(lián)接器與底座的連接和脫開作業(yè);但當(dāng)聯(lián)接器在底座內(nèi)升起或下降時，桿棒4和定位裝置5也將發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
圖2中所示的凹槽的形狀使得只需將聯(lián)接器下降和提升就能把聯(lián)接器與底座連接上或脫開，而不需要控制聯(lián)接器的本體的旋轉(zhuǎn)量，這些都取決于凹槽的幾何形狀;但是，只要開設(shè)有聯(lián)接器的凸齒用的進口凹槽和出口凹槽，開設(shè)有當(dāng)凸齒進入頂端封死的凹槽之后凸齒和聯(lián)接器本體就不會作垂直、水平運動的頂端封死的凹槽，則凹槽還可以采用其它的幾何形狀。
權(quán)利要求
1.一種可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器及其底座，其中底座設(shè)在基礎(chǔ)之上，用來把張力腿型近海平臺的錨泊定位裝置固定到上述基礎(chǔ)上，聯(lián)接器使錨泊定位裝置能夠連接到上述底座上或能夠從底座上脫下；其特征在于，聯(lián)接器是一頂端開口的中空殼體，其外表面上有一組外凸的齒，它們布置成旭日形沿徑向外伸，在殼體底部裝有一倒置錐體形附件；通過中空殼體的頂部開口向上伸出一個桿棒，該桿棒頂端與近海平臺定位裝置的底端連成一體，桿棒的在中空殼體內(nèi)的另一端處有一粗大部，在該部底端處最好成平截頭圓錐體形成部分球形；在上述粗大部位的上表面和中空殼體的內(nèi)表面之間有一撓性件，該撓性件直接地或間接地裝到上述表面上；聯(lián)接器的底座是一圓筒，在其內(nèi)表面至少開設(shè)有一組凹槽，這組凹槽中有數(shù)量等于凸齒數(shù)的進口凹槽和頂端封死的凹槽，后一種凹槽用來擋住凸齒，其數(shù)量也等于凸齒數(shù)，進口凹槽的側(cè)壁相對于垂直方向是傾斜的，并且向下逐漸收縮然后轉(zhuǎn)為發(fā)散；頂端封死的凹槽的側(cè)壁是傾斜的并且向上逐漸收縮，也可以是垂直的，后一種凹槽在它們的頂端部是封死的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求的一種可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器及其底座，其特征是裝在聯(lián)接器的殼體底部的附件的初始橫剖面等于聯(lián)接器的殼體底部的橫剖面，初始橫剖面向下逐漸收縮，在收縮到一定直徑后就不再收縮，成為圓筒形，附件的底端處成圓錐形或半球形;在底座的圓筒體之內(nèi)、凹槽之下，裝有一個對中錐體，該對中錐體的頂部開口的直徑等于聯(lián)接器殼體的內(nèi)徑，其底部開口的直徑稍大于上述附件的圓筒部的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1要求的一種可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器及其底座，其特征是裝有一個撓性件，該撓性件的上表面貼在聯(lián)接器的殼體的內(nèi)表面，而其下表面貼在桿棒的粗大部的上表面上的圓環(huán)上(粗大部的上表面最好是呈平截頭錐體形或球形);圓環(huán)可相對于桿棒繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1要求的一種可轉(zhuǎn)換的機械聯(lián)接器及其底座，其特征是每一個進口凹槽的側(cè)壁起先都是傾斜和向下逐漸收縮的，然后一側(cè)壁轉(zhuǎn)為傾斜并擴展，另一側(cè)壁轉(zhuǎn)為垂直;每一個頂端封死的凹槽的那個與進口凹槽的垂直側(cè)壁相鄰的側(cè)壁則是傾斜和向上逐漸收縮的，其另一側(cè)壁是垂直向下的;在圓筒體內(nèi)側(cè)還開設(shè)有第二組凹槽，它們的位置在第一組的下方，第二組凹槽由一種下側(cè)進口凹槽(其數(shù)量等于凸齒數(shù))和一種下側(cè)出口凹槽組成，其中每一個下側(cè)進口凹槽的一個側(cè)壁從上側(cè)進口凹槽的最下端附近平面處開始，并向下繼續(xù)傾斜并逐漸接近凹槽的第二側(cè)壁，第二側(cè)壁是垂直的并且在頂端封死的凹槽傾斜側(cè)壁之下;每一個下側(cè)進口凹槽的一個側(cè)壁從頂端封死的凹槽的下端附近平面處開始，并向下繼續(xù)傾斜，逐漸接近凹槽的第二側(cè)壁，該第二側(cè)壁是垂直的，并在上側(cè)進口凹槽的傾斜的、向下擴展的側(cè)壁的下方。
全文摘要
一種用于近海平臺的可轉(zhuǎn)換的活節(jié)機械聯(lián)接錨泊定位裝置，它包括一第一部分和一第二部分，第一部分是一中空的殼體，它朝上開并帶有一組凸齒2；第二部分形成一圓筒體1，其內(nèi)帶有一組凹槽12，凸齒2與凹槽12相互作用。
文檔編號B63B21/50GK1031355SQ8810489
公開日1989年3月1日 申請日期1988年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月7日
發(fā)明者阿波羅尼奧·迪·麥歐 申請人:阿吉普聯(lián)合股票公司