[发明专利]一种可快速装卸的涡激振动抑制装置及方法

说明书

本发明公开了一种可快速装卸的涡激振动抑制装置及方法，主要包括自动收放存储绞车等，自动收放存储绞车同轴套装在铠装缆上并进行轴向移动，自动收放存储绞车缠绕储存有导流飘带，导流飘带两末端通过卡箍固定在铠装缆上，自动收放存储绞车上同轴安装有排绳转圈、带绳转圈，同时导流飘带通过排绳转圈和带绳转圈导向定位并释放回收。本发明综合使用导流飘带、螺旋列板的涡激振动抑制效果，能够有效抑制铠装缆在水中的涡激振动；快速装卸，使用效率高；导流飘带在铠装缆上形成的螺旋角、螺距随时可调，适用性强；导流飘带在铠装缆上360度覆盖；同样适用于海洋立管、海洋平台导管架、其他海洋工程中的圆柱形结构用于抑制涡激振动。

技术领域

本发明涉及海洋工程的领域，具体涉及一种可快速装卸的涡激振动抑制装置及方法。

背景技术

铠装缆是舰船与水下拖体之间的常见连接方式，用于水下拖曳电力及信号的传输，铠装缆在工作过程中承受风、浪、流等海洋环境荷载。在一定的流速条件下，波浪、海流流经铠装缆时，会在铠装缆后方产生交替发放的漩涡，漩涡脱落会对铠装缆施加一个周期性的变化力，使得铠装缆在沿水流方向、垂直水流方向均发生周期性的振动，振动频率与流速、铠装缆直径有关。同时铠装缆的振动也会对流场产生影响，使漩涡增强，阻力增加。当旋涡脱落频率与铠装缆的固有频率接近时，旋涡的脱落过程将铠装缆的振动所控制，发生“锁定”(lock-in)现象，这就是涡激振动现象，它是流固耦合的产物。涡激振动的出现会威胁铠装缆、水下拖体的使用安全，同时会产生逐步的疲劳破坏，存在潜在的使用风险。为了抑制铠装缆的涡激振动，通常采用导流飘带、螺旋列板等被动抑制措施，且被证明十分有效。但如何对现在的措施方法进行改进，尽可能的提高抑制涡激振动的效果，是本领域急需完成的技术任务。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种可快速装卸的涡激振动抑制装置及方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种可快速装卸的涡激振动抑制装置，主要包括自动收放存储绞车、铠装缆、导流飘带、排绳转圈、带绳转圈、卡箍，自动收放存储绞车同轴套装在铠装缆上并进行轴向移动，自动收放存储绞车缠绕储存有导流飘带，导流飘带两末端通过卡箍固定在铠装缆上，自动收放存储绞车上同轴安装有排绳转圈、带绳转圈，同时导流飘带通过排绳转圈和带绳转圈导向定位并释放回收。

所述排绳转圈和带绳转圈同步同轴绕铠装缆旋转，排绳转圈和带绳转圈均具有小孔，容许导流飘带通过。

所述排绳转圈和带绳转圈具有双向转动和调速能力。

所述自动收放存储绞车具有双向转动和调速能力。

所述排绳转圈沿自动收放存储绞车中轴自由移动，同步调整出绳位置、入绳位置，移动速度可调。

所述导流飘带由一条导流飘带主绳以及排列编制在导流飘带主绳上的若干飘带条构成，导流飘带尺寸根据实际铠装缆的尺寸具体设计。

所述导流飘带主绳为卡夫拉材质。

所述飘带条为腈纶材质。

这种可快速装卸的涡激振动抑制方法，主要包括以下步骤：

1)在铠装缆的先入水端设置若干卡箍以固定导流飘带；

2)随着铠装缆从上向下释放，排绳转圈同步逆时针(俯瞰)转动以释放导流飘带，并沿着自动收放存储绞车的轴向同步调整出绳位置；

3)带绳转圈同步逆时针(俯瞰)转动，带动导流飘带紧紧缠绕在铠装缆上；

4)到达铠装缆释放长度时，用若干卡箍对导流飘带进行固定；

5)安装完成后，铠装缆的水下部分全部覆盖，处于被保护状态；

6)铠装缆回收时，先拆除导流飘带的卡箍；