[实用新型]连杆调节式柔性托架

说明书

本实用新型涉及海洋工程装备领域，尤其涉及一种连杆调节式柔性托架。连杆调节式柔性托架包括：护盘、位于护盘内的连接盘和安装在护盘和连接盘之间的多个四连杆机构，多个四连杆机构沿护盘的内周间隔设置；每个四连杆机构分别具有第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴和第四铰接轴，同一四连杆机构的第一铰接轴与第三铰接轴之间通过弹性件连接，每个第二铰接轴均与护盘连接，每个第四铰接轴与连接盘连接；每个四连杆机构中的第一铰接轴还与相邻的两个四连杆机构中最近的那个第三铰接轴通过第二弹性件连接。本实用新型能够减小立管和浮式平台连接处较大的集中作用力，降低立管失效概率，提升立管服役安全和服役寿命。

技术领域

本实用新型主要涉及海洋油气输送装置，属于海洋工程装备领域，尤其涉及一种连杆调节式柔性托架。

背景技术

深水油气开发一般采用浮式平台加深水立管的模式，常用的浮式平台包括：张力腿式平台(TLP)，单筒式平台(SPAR)，半潜式平台(SEMI) 和浮(船)式生产储油卸载平台(FPSO)等。立管是海底油气从水下输送到海面之上的关键通道，深水立管中应用最为广泛且施工最为简单的是钢悬链线立管。海洋输油立管和浮式平台处于复杂的海洋工作环境，经常受到强劲的风浪流等因素的影响，并且浮式平台与立管之间的运动形式不一致，容易导致立管与平台连接处产生疲劳失效甚至破裂。立管疲劳损伤是一种慢速累积和不易被发现的失效，这往往被忽视。但是，损伤累积到一定时间就可能突然发生断裂或者爆裂，结果可能造成大量的油气泄漏，引发严重的环境污染事故。如果遇到台风，平台会在强烈的载荷作用下产生较大的位移，则平台摇摆幅度过大会造成立管与平台连接处承受非常大的弯矩，可能造成立管被弯折，平台过大的升沉幅值也会引起立管发生屈曲变形破坏。

应力接头装置(马刚，徐立新，孙丽萍，等；一种控制海洋立管弯曲载荷分布的应力接头装置[P]，中国：CN201710108632.3， 2017-06-20)通过在立管外壁周向间隔添加加强件和一对用于固定加强件的收紧箍，以防止立管端部由于刚性固定连接到海洋浮式平台上造成的集中应力，但是该装置没有改变立管与浮式平台的刚性连接方式，不能有效消除浮式平台与立管连接处的冲击载荷和较大的弯扭载荷。

因此，传统的立管与浮式平台的刚性连接方式容易导致立管与平台连接处容易失效，立管和浮式平台连接处有较大的集中作用力，立管失效概率大，服役安全和服役寿命低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种使用方便、可靠性高、可实现减缓立管与浮式平台连接处的疲劳损伤，大幅度减小立管和浮式平台连接处较大的集中作用力，降低立管失效概率，提升立管服役安全和服役寿命的连杆调节式柔性托架。

本实用新型提供一种连杆调节式柔性托架，包括：护盘、位于所述护盘内的连接盘和安装在所述护盘和连接盘之间的多个四连杆机构，多个所述四连杆机构沿所述护盘的内周间隔设置；

每个四连杆机构分别具有第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴和第四铰接轴，同一四连杆机构的所述第一铰接轴与所述第三铰接轴之间通过第一弹性件连接，每个所述第二铰接轴均与所述护盘连接，每个所述第四铰接轴与所述连接盘连接；

每个所述四连杆机构中的第一铰接轴还与相邻的两个四连杆机构中最近的那个第三铰接轴通过第二弹性件连接。

进一步地，所述第一弹性件和第二弹性件均为弹簧，且所述第一弹性件的长度小于所述第二弹性件的长度。

进一步地，所述护盘的内周壁上设有多个连接耳板，多个所述连接耳板与多个四连杆机构一一对应设置；每个所述四连杆机构中的第二铰接轴与对应的所述连接耳板连接。

进一步地，所述四连杆机构为菱形四连杆机构。

进一步地，多个所述连接耳板的厚度均与所述连接盘的厚度相等；所述四连杆机构中的四个连杆的厚度也均相等；多个所述第一弹性件和多个所述第二弹性件均位于同一平面上。