对接装置及可重构海上浮体平台的制作方法

1.本发明涉及海上浮体平台技术领域，尤其是涉及一种对接装置及可重构海上浮体平台。


背景技术：

2.海上浮体平台，高出海面且具有水平台面的一种无障碍平台构筑物，仅供单一的生产作业或其他活动用。海上浮体平台主要分为固定式海上平台和浮式海上平台两种，海上平台在科学研究、休闲观光以及海底石油与天然气勘探及开采等方面具有十分重要作用。
3.现有技术中的浮动式海上平台，可以通过多个海上浮体进行依次对接，从而能够将单个的海上浮体进行对接固定，进而形成可重构的海上浮体平台，将单一的生产作业模式变为快速可重构性平台模式，应用于更多领域，比如：紧急营地，海上飞机场、海上运输通道等，现有技术中针对海上浮体进行对接固定时，需要通过对接装置进行对接连接。
4.现有技术中的对接装置包括固定钩子和驱动电机，当相邻的两个海上浮体靠近对接后，通过驱动电机带动固定钩子进行运动，从而能够将相邻的两个海上浮体进行对接固定；但是，每个海上浮体在海平面时，海上浮体会随着海面的波动进行无规律浮动，当采用固定钩子进行对接固定后，需要海上浮体保持相对稳定的状态才可以进行对接，因此对接的效率较低；同时，由于固定钩子对接连接属于刚性连接，但是海上浮体在海上波动属于一直浮动的状态，因此会对固定钩子施加较大的作用力，导致固定钩子的使用寿命较低，不适合可重构海上浮体平台的对接固定。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种对接装置及可重构海上浮体平台，以缓解现有技术中存在的海上浮体对接过程中对接结构呈固定，导致对接效率低，同时刚性连接的对接结构受力较大，使用寿命低，不适合海上浮体平台对接固定的技术问题。
6.本发明提供的一种对接装置，所述对接装置用于对相邻的两个海上浮体进行对接固定，包括：对接母体、半圆连接机构和弹力机构；
7.所述对接母体上设置有对接凹槽，所述半圆连接机构容置于所述对接凹槽内，且所述半圆连接机构的弧形面与所述对接凹槽抵接，以使所述半圆连接机构能够相对于所述对接凹槽的内壁转动；
8.所述弹力机构的一端与所述半圆连接机构铰接，所述弹力机构的另一端与所述对接母体铰接，所述弹力机构具有令所述半圆连接机构靠近所述对接凹槽的弹性趋势，任意相邻的两个海上浮体通过所述对接母体抵接，且两个所述对接母体抵接后，两个所述半圆连接机构的直线面连接，且对接后的两个所述对接装置的所述弹力机构分别对各自连接的所述半圆连接机构施加相互靠近的作用力。
9.在本发明较佳的实施例中，所述半圆连接机构包括半圆连接器、第一连接杆和第
二连接杆；
10.所述对接凹槽包括弧形凹槽，且所述弧形凹槽的内径与所述半圆连接器的直径相配适，所述第一连接杆与所述半圆连接器的弧形面连接，且所述半圆连接器的圆心位于所述对接母体的轴线上；
11.所述第二连接杆与所述第一连接杆远离所述半圆连接器的一端连接，且所述第一连接杆和所述第二连接杆呈夹角设置，所述弹力机构与所述第一连接杆和所述第二连接杆的连接点铰接，所述弹力机构用于相对所述对接母体伸出或回收，且所述弹力机构用于通过所述第一连接杆带动所述半圆连接器沿着弧形凹槽的表面转动。
12.在本发明较佳的实施例中，所述半圆连接器的直线面靠近所述弹力机构的一端设置有凸起，对接后的两个所述半圆连接器通过所述凸起卡接。
13.在本发明较佳的实施例中，还包括导向轴和压缩弹簧；
14.所述对接母体上设置有对接凸起和对接容置槽，所述对接凸起上设置有第一导向槽，所述导向轴和所述压缩弹簧位于所述第一导向槽内，所述导向轴的一端伸出所述第一导向槽，所述导向轴的另一端与所述压缩弹簧连接，且所述导向轴的端部与所述第一导向槽的出口位置抵接，所述压缩弹簧具有令所述导向轴远离所述第一导向槽的弹性趋势；
15.所述对接容置槽的底部设置有第二导向槽，两个对接后的所述对接母体，其中一个所述对接母体的所述对接凸起插设于另一个所述对接母体的所述对接容置槽内，且伸出所述对接凸起的所述导向轴的一端与所述第二导向槽连接。
16.在本发明较佳的实施例中，还包括万向轴；
17.所述对接母体远离所述对接凸起的一端设置有转向槽，所述万向轴的一端设置有球头连接端，所述万向轴通过所述球头连接端与所述转向槽卡接，且所述球头连接端用于相对于所述转向槽的表面转动，所述万向轴的另一端与所述海上浮体固定连接。
18.在本发明较佳的实施例中，还包括保持弹簧；
19.所述对接母体靠近所述转向槽的一端设置有第一卡槽，所述卡槽罩设于所述转向槽的外部，所述万向轴靠近所述球头连接端的一端设置有固定环，所述固定环靠近所述球头连接端的一侧设置有第二卡槽，所述保持弹簧的两端分别卡设于所述第一卡槽和所述第二卡槽内，所述保持弹簧用于限定所述万向轴与所述对接母体的间距。
20.本发明提供的一种可重构海上浮体平台，包括海上浮体和所述的对接装置；
21.沿着所述海上浮体的外侧设置有多个固定点，所述对接装置的数量与所述固定点的数量一一对应，所述对接装置通过所述固定点与所述海上浮体固定连接。
22.在本发明较佳的实施例中，还包括密封圈；
23.所述固定点包括固定孔，所述对接装置的万向轴插设于所述固定孔内，且所述万向轴通过固定螺母与所述海上浮体固定连接，所述对接装置的万向轴的固定环靠近所述海上浮体的一端设置有密封槽，所述密封槽卡设于所述密封槽内，且所述密封圈与所述海上浮体的端部密封抵接。
24.在本发明较佳的实施例中，还包括推进器；
25.所述推进器设置多个，多个所述推进器沿着所述海上浮体的四周均匀布置，每个所述推进器均与所述海上浮体连接，所述推进器用于带动所述海上浮体在海上移动。
26.在本发明较佳的实施例中，还包括定位雷达；
27.所述定位雷达设置于所述海上浮体上，所述定位雷达用于对需要对接的多个所述海上浮体进行定位，以通过所述推进器带动相邻的两个所述海上浮体通过所述对接装置对接固定。
28.本发明提供的一种对接装置，能够对相邻的两个海上浮体进行对接固定，包括：对接母体、半圆连接机构和弹力机构；对接母体上设置有对接凹槽，半圆连接机构容置于对接凹槽内，且半圆连接机构的弧形面与对接凹槽抵接，以使半圆连接机构能够相对于对接凹槽的内壁转动；弹力机构的一端与半圆连接机构铰接，弹力机构的另一端与对接母体铰接，弹力机构具有令半圆连接机构靠近对接凹槽的弹性趋势，任意相邻的两个海上浮体通过对接母体抵接，且两个对接母体抵接后，两个半圆连接机构的直线面连接，且对接后的两个对接装置的弹力机构分别对各自连接的半圆连接机构施加相互靠近的作用力；通过利用半圆连接机构的对接连接，能够使得呈相互对接的两个对接母体处于一种浮动对接状态，同时两个对接的半圆连接机构能够在各自的弹力机构的作用下两个对接的对接母体处于自锁状态，即对接完成后的两个海上浮体无论向那个方向进行浮动，弹力机构能够保持半圆连接机构在运动的过程中保持相互抵接固定，保证了两个海上浮体的动态对接以及柔性结合，缓解了现有技术中存在的海上浮体对接过程中对接结构呈固定，导致对接效率低，同时刚性连接的对接结构受力较大，使用寿命低，不适合可重构海上浮体平台对接固定的技术问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例提供的可重构海上浮体平台的整体结构示意图；
31.图2为图1实施例提供的可重构海上浮体平台的b
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b方向的剖面结构示意图；
32.图3为图2实施例提供的可重构海上浮体平台的f位置的局部放大结构示意图；
33.图4为本发明实施例提供的可重构海上浮体平台的对接装置在对接状态下的结构示意图；
34.图5为图4实施例提供的可重构海上浮体平台的对接装置在对接状态下c
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c方向的剖面结构示意图；
35.图6为本发明实施例提供的可重构海上浮体平台的对接装置在对接完成后的结构示意图；
36.图7为图6实施例提供的可重构海上浮体平台的对接装置在对接完成后d
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d方向的剖面结构示意图；
37.图8为图7实施例提供的可重构海上浮体平台的对接装置在对接完成后受力分析结构示意图。
38.图标：100
‑
海上浮体；200
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对接装置；300
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对接母体；301
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对接凸起；302
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对接容置槽；303
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第一卡槽；304
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对接凹槽；400
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半圆连接机构；401
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半圆连接器；402
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第一连接杆；403
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第二连接杆；404
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凸起；500
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弹力机构；600
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导向轴；700
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压缩弹簧；800
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万向轴；801
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球头连接端；802
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固定环；812
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第二卡槽；900
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保持弹簧；110
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密封圈；120
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推进器；130
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定位雷达。
具体实施方式
39.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1
‑
图8所示，本实施例提供的一种对接装置，对接装置200用于对相邻的两个海上浮体100进行对接固定，包括：对接母体300、半圆连接机构400和弹力机构500；对接母体300上设置有对接凹槽304，半圆连接机构400容置于对接凹槽304内，且半圆连接机构400的弧形面与对接凹槽304抵接，以使半圆连接机构400能够相对于对接凹槽304的内壁转动；弹力机构500的一端与半圆连接机构400铰接，弹力机构500的另一端与对接母体300铰接，弹力机构500具有令半圆连接机构400靠近对接凹槽304的弹性趋势，任意相邻的两个海上浮体100通过对接母体300抵接，且两个对接母体300抵接后，两个半圆连接机构400的直线面连接，且对接后的两个对接装置200的弹力机构500分别对各自连接的半圆连接机构400施加相互靠近的作用力。
41.需要说明的是，本实施例提供的对接装置能够在两个海上浮体100进行对接固定时进行对接相互连接的设备，其中，对接母体300上具有一个公头和一个母头，当两个对接装置200进行对接时，其中一个对接母体300的公头与另一个对接母体300的母体对接，并且其中一个对接母体300的母头与另一个对接母体300的公母对接，当两个对接母体300对接时，此时两个对接装置200的半圆连接机构400会在各自的弹力机构500的作用下进行贴合连接，并且弹力机构500能够在弹力作用下保持两个半圆连接机构400的自锁固定，从而能够将两个对接装置200完成对接；进一步地，由于半圆连接机构400采用弧形半圆的方式进行转动对接，从而能够满足海上浮体100在运动过程中进行对接的不稳定性，使得两个对接装置200实现柔性结合。
42.可选地，弹力机构500可以采用弹力器，其中弹力器能够通过内部驱动机构带动弹力器的端部进行往复移动，从而能够利用弹力器的作用力带动半圆连接机构400相对于对接母体300的对接凹槽304进行转动，同时，当两个半圆连接机构400对接连接后，此时弹力器对半圆连接机构400施加作用力，使得两个半圆连接机构400的直线面对接，形成稳固连接。
43.本实施例提供的一种对接装置，能够对相邻的两个海上浮体100进行对接固定，包括：对接母体300、半圆连接机构400和弹力机构500；对接母体300上设置有对接凹槽304，半圆连接机构400容置于对接凹槽304内，且半圆连接机构400的弧形面与对接凹槽304抵接，以使半圆连接机构400能够相对于对接凹槽304的内壁转动；弹力机构500的一端与半圆连接机构400铰接，弹力机构500的另一端与对接母体300铰接，弹力机构500具有令半圆连接机构400靠近对接凹槽304的弹性趋势，任意相邻的两个海上浮体100通过对接母体300抵接，且两个对接母体300抵接后，两个半圆连接机构400的直线面连接，且对接后的两个对接装置200的弹力机构500分别对各自连接的半圆连接机构400施加相互靠近的作用力；通过
利用半圆连接机构400的对接连接，能够使得呈相互对接的两个对接母体300处于一种浮动对接状态，同时两个对接的半圆连接机构400能够在各自的弹力机构500的作用下两个对接的对接母体300处于自锁状态，即对接完成后的两个海上浮体100无论向那个方向进行浮动，弹力机构500能够保持半圆连接机构400在运动的过程中保持相互抵接固定，保证了两个海上浮体100的动态对接以及柔性结合，缓解了现有技术中存在的海上浮体100对接过程中对接结构呈固定，导致对接效率低，同时刚性连接的对接结构受力较大，使用寿命低，不适合可重构海上浮体平台对接固定的技术问题。
44.在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，半圆连接机构400包括半圆连接器401、第一连接杆402和第二连接杆403；对接凹槽304包括弧形凹槽，且弧形凹槽的内径与半圆连接器401的直径相配适，第一连接杆402与半圆连接器401的弧形面连接，且半圆连接器401的圆心位于对接母体300的轴线上；第二连接杆403与第一连接杆402远离半圆连接器401的一端连接，且第一连接杆402和第二连接杆403呈夹角设置，弹力机构500与第一连接杆402和第二连接杆403的连接点铰接，弹力机构500用于相对对接母体300伸出或回收，且弹力机构500用于通过第一连接杆402带动半圆连接器401沿着弧形凹槽的表面转动。
45.本实施例中，第一连接杆402与半圆连接器401的弧形边连接，且第一连接杆402与半圆连接器401的直线面的延伸线呈锐角布置，并且半圆连接器401的圆心位于对接母体300的轴线上，换句话说，半圆连接器401的转动中心一直位于对接母体300的轴向上，其中第一连接杆402和第二连接杆403作为弹力机构500和半圆连接器401的连接机构，弹力机构500在直线往复运动的运动下，通过呈夹角布置的第一连接杆402和第二连接杆403，以及呈夹角布置的第一连接杆402和半圆连接器401的弧形面的传动下，能够带动半圆连接器401在对接凹槽304内进行转动。
46.如图5、图7和图8所示，半圆连接器401的圆心在对接母体300的轴线上，在对接过程中，半圆连接器401有两个动作，第一个动作是，半圆连接器401在对接母体300的作用下转动，半圆连接器401的直线面与对接母体300的轴线保持重合，对接母体300沿半圆连接器401直线段上滑行；第二个动作是，当两个对接母体300的半圆套完全重合时，半圆连接器401失去对接母体300的支撑，半圆连接器401在弹力机构500的作用下瞬间转动，使半圆连接器401的直线面转离对接母体300的轴线，从而能够使得两个对接母体300完全对接；其中，因为半圆连接器401的圆心在对接母体300的轴线上，无论海上浮体100向那个方向浮动，所产生的力量都通过圆心不能产生力矩，从而在弹力机构500的作用下使对接母体300自锁。
47.在本发明较佳的实施例中，半圆连接器401的直线面靠近弹力机构500的一端设置有凸起404，对接后的两个半圆连接器401通过凸起404卡接。
48.本实施例中，当两个半圆连接器401对接后，此时其中一个半圆连接器401的凸起404会与相对的另一个半圆连接器401的边缘卡接，同样地，其中另一个半圆连接器401的凸起404也会与相对的半圆连接器401的边缘卡接，从而能够更加保证半圆连接器401连接的稳固性。
49.在本发明较佳的实施例中，还包括导向轴600和压缩弹簧700；对接母体300上设置有对接凸起301和对接容置槽302，对接凸起301上设置有第一导向槽，导向轴600和压缩弹
簧700位于第一导向槽内，导向轴600的一端伸出第一导向槽，导向轴600的另一端与压缩弹簧700连接，且导向轴600的端部与第一导向槽的出口位置抵接，压缩弹簧700具有令导向轴600远离第一导向槽的弹性趋势；对接容置槽302的底部设置有第二导向槽，两个对接后的对接母体300，其中一个对接母体300的对接凸起301插设于另一个对接母体300的对接容置槽302内，且伸出对接凸起301的导向轴600的一端与第二导向槽连接。
50.本实施例中，当两个对接母体300进行对接时，为了保证能够对接时的位置限定，对接母体300远离海上浮体100的一端设置有对接凸起301，对接凸起301可以采用圆弧结构，并且导向轴600伸出对接凸起301，具体地，对相邻的两个海上浮体100进行靠近对接时，此时导向轴600在压缩弹簧700的作用下伸出对接凸起301，并且导向轴600能够在对接过程中伸入至对接容置槽302底部的第二导向槽内，并且对接凹槽304可以采用弧形凹槽，利用对接凸起301和对接凹槽304的对接，并且导向轴600伸入至第二导向槽内，进而能够促成对接母体300的对接。
51.在本发明较佳的实施例中，还包括万向轴800；对接母体300远离对接凸起301的一端设置有转向槽，万向轴800的一端设置有球头连接端801，万向轴800通过球头连接端801与转向槽卡接，且球头连接端801用于相对于转向槽的表面转动，万向轴800的另一端与海上浮体100固定连接。
52.本实施例中，万向轴800可以采用球铰接的方式与对接母体300转动连接，并且万向轴800远离球头连接端801的一端设置有螺纹段，万向轴800的端部伸入至海上浮体100内部后，万向轴800可以通过螺纹段与螺母固定连接，从而能够将万向轴800与海上浮体100连接，并且万向轴800能够在球头连接端801的转动使得对接母体300与海上浮体100具有夹角，保证了对接装置200在海上浮体100进行浮动的过程中，处于自由状态，保证了对接装置200的受力平衡，保证了对接装置200的使用寿命。
53.在本发明较佳的实施例中，还包括保持弹簧900；对接母体300靠近转向槽的一端设置有第一卡槽303，卡槽罩设于转向槽的外部，万向轴800靠近球头连接端801的一端设置有固定环802，固定环802靠近球头连接端801的一侧设置有第二卡槽812，保持弹簧900的两端分别卡设于第一卡槽303和第二卡槽812内，保持弹簧900用于限定万向轴800与对接母体300的间距。
54.本实施例中，对接母体300通过万向轴800与海上浮体100连接，对接母体300在保持弹簧900的推力下保持直线状，但是，由于海上浮体100在对接过程很难保持同轴，通过推动万向轴800转动实现微调，同时在对接成功后可重构海上浮体平台会随波无规律的浮动，保持弹簧900使对接装置200保持游动自由状态，释放外在动力，实现柔性结合。
55.本实施例提供的一种可重构海上浮体平台，包括海上浮体100和所述的对接装置200；沿着海上浮体100的外侧设置有多个固定点，对接装置200的数量与固定点的数量一一对应，对接装置200通过固定点与海上浮体100固定连接。
56.可选地，固定点可以设置有四个，四个固定点分别位于海上浮体100的相对的两侧，并且对接装置200通过万向轴800伸入至固定点内部，可以通过螺母或者销轴等方式使得万向轴800与海上浮体100固定连接。
57.本实施例中，海上浮体100可以设置有多个，多个海上浮体100能够通过对接装置200依次进行对接固定，从而能够形成多个海上浮体100聚集形成可重构海上浮体平台；可
重构的海上浮体平台，将单一的生产作业模式变为快速可重构性平台模式，应用于更多领域，比如：紧急营地，海上飞机场、海上运输通道等。
58.在本发明较佳的实施例中，还包括密封圈110；固定点包括固定孔，对接装置200的万向轴800插设于固定孔内，且万向轴800通过固定螺母与海上浮体100固定连接，对接装置200的万向轴800的固定环802靠近海上浮体100的一端设置有密封槽，密封槽卡设于密封槽内，且密封圈110与海上浮体100的端部密封抵接。
59.本实施例中，密封圈110可以采用o型密封圈110，并且密封圈110沿着万向轴800的密封槽均匀设置，通过密封圈110使得对接装置200与海上浮体100的密封连接，从而能够保证对接装置200随着海上浮体100在海上漂浮时，海水不会进入到海上浮体100内部，使得设计更加合理完善。
60.在本发明较佳的实施例中，还包括推进器120；推进器120设置多个，多个推进器120沿着海上浮体100的四周均匀布置，每个推进器120均与海上浮体100连接，推进器120用于带动海上浮体100在海上移动。
61.在本发明较佳的实施例中，还包括定位雷达130；定位雷达130设置于海上浮体100上，定位雷达130用于对需要对接的多个海上浮体100进行定位，以通过推进器120带动相邻的两个海上浮体100通过对接装置200对接固定。
62.可选地，定位雷达130包括分触发电路、发射系统、收发开关、接收机系统、雷达电源和天线系统，通过利用电磁波探测目标，其中每个海上浮体100均对应布置有一个定位雷达130，利用定位雷达130从而能够确定每个海上浮体100的具体位置。
63.本实施例中，定位雷达130作为单个海上浮体100的定位机构，定位雷达130可以采用卫星定位确定每个海上浮体100的位置，利用每个定位雷达130对每个海上浮体100的位置进行定位，当需要将多个海上浮体100进行对接形成可重构海上浮体平台时，在定位雷达130定位的基础上，通过推进器120能够带动对应的海上浮体100进行移动，推进器120作为动力对接的驱动，能够更好的保证每个海上浮体100上的对接装置200进行对接固定，保证了两个海上浮体100的动态对接以及柔性结合，使得设计更加完善。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。