用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及海洋核動力平臺的單點系泊技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置。 背景技術(shù) [0002] 海洋核動力平臺長期定點系泊于海洋中，在遠(yuǎn)離海岸的位置開展發(fā)電和輸電作業(yè)，可為海洋石油鉆井平臺、海上島嶼及其他海上設(shè)施提供電能、熱能、淡水等資源。平臺以具有風(fēng)向標(biāo)效應(yīng)的軟剛臂單點系泊系統(tǒng)有效可靠地長期系泊于海上，船體可做360°旋轉(zhuǎn)，使船體系泊載荷保持在最小狀態(tài)。然而當(dāng)遇到超基準(zhǔn)海況來臨或突發(fā)事件包括海上快速維修時，核動力平臺有海上快速解脫的需求，因此，對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)做出改進(jìn)，使單點系泊系統(tǒng)能夠在保證可靠系泊的情況下滿足海上快速解脫的要求。 [0003] 傳統(tǒng)的FPSO軟剛臂單點系泊系統(tǒng)中萬向節(jié)裝置如圖1所示，其由兩根空間垂直的銷軸和一個鑄鋼座構(gòu)成作為一個整體結(jié)構(gòu)件并不具備海上解脫功能，。因為傳統(tǒng)萬向節(jié)結(jié)構(gòu)一般考慮具備兩個垂直方向的自由度以及保證整體的抗拉強(qiáng)度，通常將起到連接作用的鑄鋼座設(shè)計為整體件，沒有考慮做成拆分結(jié)構(gòu)，從宏觀上來看保證強(qiáng)度和易于拆分解脫本身是矛盾的。 [0004] 傳統(tǒng)的海上解脫工作如圖2所示，一般在系泊腿鋼管與萬向節(jié)連接部位進(jìn)行，此處采用法蘭螺栓連接，解脫主要采用專用液壓螺栓拉伸器以及配套的液壓泵站、管路等，輔以提升滑輪組、提升纜設(shè)施，并嚴(yán)格按照螺栓拆卸程序作業(yè)，整個解脫工作持續(xù)3天并對天氣環(huán)境有嚴(yán)格要求。而考慮海上快速解脫需求時，要求平臺在短時間內(nèi)如半天實施解脫，則此種方式明顯達(dá)不到要求，而法蘭螺栓連接對于海上回接工作具有獨特優(yōu)勢，不方便改變，此時針對傳統(tǒng)萬向節(jié)結(jié)構(gòu)件的改進(jìn)顯得非常迫切。而萬向節(jié)裝置在工作狀態(tài)下承受較大的軸向拉力，即從宏觀上分析其結(jié)構(gòu)應(yīng)不易于拉開，但又要其具備易于分離解脫的特點，這兩者本身存在矛盾，因此，結(jié)合其受力特點對結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙地設(shè)計顯得尤為重要。 [0005] 為了保障核動力平臺在遇到超設(shè)計基準(zhǔn)海況來臨或突發(fā)事件而需要實現(xiàn)海上快速解脫，需要對現(xiàn)有單點系泊裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，因此，設(shè)計一種具有海上快速解脫功能的萬向節(jié)裝置尤為重要。 發(fā)明內(nèi)容 [0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術(shù)的不足，而提供一種用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，可以滿足核動力平臺遇到超設(shè)計基準(zhǔn)海況來臨或突發(fā)事件而需要海上快速解脫的需求。 [0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，其特殊之處在于，包括一對吊耳、一對銷軸、凸型鍛鋼座、凹型鍛鋼座和方軸；所述吊耳的前端設(shè)有萬向節(jié)連接裝置，后端平行設(shè)置兩個耳板，兩個耳板的中間形成間隔，所述兩個耳板的對應(yīng)位置設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有滑動軸承；所述凸型鍛鋼座為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端的外表面沿豎直方向設(shè)有第一吊耳板，所述第一吊耳板的中部設(shè)有供銷軸穿過的第一耳板孔，另一端的外表面上部設(shè)有T型凸軸，下部設(shè)有條形凹槽；所述凹型鍛鋼座為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端的外表面沿水平方向設(shè)有第二吊耳板，所述第二吊耳板的中部設(shè)有供銷軸穿過的第二耳板孔，另一端的外表面上部設(shè)有T型凹槽，下部設(shè)有條形凸軸；所述方軸為截面為正方形的柱狀體，長度與凸型鍛鋼座、凹型鍛鋼座的直徑相等；所述第一吊耳板、第二吊耳板分別插入一個吊耳的兩個耳板之間的間隔內(nèi)，并通過銷軸連接，所述銷軸的兩端通過擋板固定。 [0008] 進(jìn)一步地，所述凸型鍛鋼座的T型凸軸的外表面與凹型鍛鋼座的T型凹槽的內(nèi)表面相配合，所述凸型鍛鋼座的條形凹槽的內(nèi)表面與凹型鍛鋼座的條形凸軸外表面相配合，所述T型凹槽沿水平方向的寬度大于T型凸軸的寬度，兩者之差與方軸的截面邊長相等，所述條形凹槽沿水平方向的寬度大于條形凸軸的寬度，兩者之差與方軸的截面邊長相等。 [0009] 更進(jìn)一步地，所述滑動軸承的外部與吊耳的通孔過盈配合，內(nèi)部與銷軸間隙配合連接。 [0010] 更進(jìn)一步地，所述萬向節(jié)連接裝置與海洋核動力平臺的系泊腿鋼管連接。 [0011] 更進(jìn)一步地，所述滑動軸承包括固定外圈和滑動內(nèi)圈，所述固定外圈先進(jìn)行液氮冷卻，再與通孔安裝，形成過盈配合。 [0012] 更進(jìn)一步地，所述方軸采用耐腐蝕的高強(qiáng)度鍛鋼制成，能夠承受足夠大的壓力。

1.一種用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，其特征在于：包括一對吊耳(1)、一對銷軸(2)、凸型鍛鋼座(3)、凹型鍛鋼座(4)和方軸(7)； 所述吊耳(1)的前端設(shè)有萬向節(jié)連接裝置(1.1)，后端平行設(shè)置兩個耳板(1.2)，兩個耳板(1.2)的中間形成間隔，所述兩個耳板(1.2)的對應(yīng)位置設(shè)有通孔(1.3)，所述通孔(1.3)中設(shè)有滑動軸承(6)； 所述凸型鍛鋼座(3)為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端的外表面沿豎直方向設(shè)有第一吊耳板(3.1)，所述第一吊耳板(3.1)的中部設(shè)有供銷軸(2)穿過的第一耳板孔(3.2)，另一端的外表面上部設(shè)有T型凸軸(3.3)，下部設(shè)有條形凹槽(3.4)； 所述凹型鍛鋼座(4)為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端的外表面沿水平方向設(shè)有第二吊耳板(4.1)，所述第二吊耳板(4.1)的中部設(shè)有供銷軸(2)穿過的第二耳板孔(4.2)，另一端的外表面上部設(shè)有T型凹槽(4.3)，下部設(shè)有條形凸軸(4.4)； 所述方軸(7)為截面為正方形的柱狀體，長度與凸型鍛鋼座(3)、凹型鍛鋼座(4)的直徑相等； 所述第一吊耳板(3.1)、第二吊耳板(4.1)分別插入一個吊耳(1)的兩個耳板(1.2)之間的間隔內(nèi)，并通過銷軸(2)連接，所述銷軸(2)的兩端通過擋板(5)固定。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，其特征在于：所述凸型鍛鋼座(3)的T型凸軸(3.3)的外表面與凹型鍛鋼座(4)的T型凹槽(4.3)的內(nèi)表面相配合，所述凸型鍛鋼座(3)的條形凹槽(3.4)的內(nèi)表面與凹型鍛鋼座(4)的條形凸軸(4.4)外表面相配合，所述T型凹槽(4.3)沿水平方向的寬度大于T型凸軸(3.3)的寬度，兩者之差與方軸的截面邊長相等，所述條形凹槽(3.4)沿水平方向的寬度大于條形凸軸(4.4)的寬度，兩者之差與方軸的截面邊長相等。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，其特征在于：所述滑動軸承(6)的外部與吊耳(1)的通孔(1.3)過盈配合，內(nèi)部與銷軸(2)間隙配合連接。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于核動力平臺單點系泊系統(tǒng)海上快速解脫的萬向節(jié)裝置，其特征在于：所述萬向節(jié)連接裝置(1.1)與海洋核動力平臺的系泊腿鋼管連接。