[发明专利]一种深海平台耐压体与框架连接接头

说明书

本发明涉及一种深海平台耐压体与框架连接接头，包括框架，所述框架的内部安装有多个耐压壳体，每个耐压壳体与框架之间通过位移补偿接头、活动接头和固定接头连接。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过位移补偿接头可以实现活动接头和固定接头之间的功能转换，既能在下潜过程中实现耐压体纵向自由移动，又能在下潜到工作深度后和固定接头一起承受纵向冲击载荷。

技术领域

本发明涉及深海平台辅助设备技术领域，尤其是一种深海平台耐压体与框 架连接接头。

背景技术

海底世界环境恶劣，需要克服巨大的海水压力，要开采海洋资源尤其是进 行深海开发就需要依靠深海潜水设备来完成。目前世界各主要国家均已大力发 展深海载人平台，深海载人平台逐步向大型化、多功能化方向发展。新型深海 载人平台应具有有效载荷大、海底停留时间长并能执行多功能作业等特点，上 述特性使得多体耐压结构形式成为一种趋势。如：美国弗吉尼亚理工大学提出 的用于特种作战的近海多用途潜艇(SSLW)，荷兰的非并列三耐压壳潜艇方案， 和苏联的“台风级”(941型)核潜艇。

多体耐压结构与连接框架一般通过焊接连接在一起，各耐压体分为载人舱、 动力舱和设备舱等不同功能的舱室，使得各耐压体通常具有不同的结构尺寸， 在千米以上深海静水压力的作用下各耐压体纵向收缩变形有明显差异。各耐压 体不同的纵向位移导致框架结构在其刚度最弱的方向发生弯曲，使耐压体与连 接框架焊接位置产生较大拉应力，容易使焊接微裂纹等缺陷产生低周疲劳，造 成连接失效与框架结构疲劳破坏。同时，框架结构变形会对安装在上面的设备 造成不利影响。

除焊接外，接头连接也是一种常用的连接方式。对多耐压体和连接框架来 说，采用焊接和接头连接各有优缺点。

多耐压体和框架采用焊接的优势为焊接使连接部位具有良好的连接刚度、 局部强度和整体性能。对于高强度钢，由于焊接工艺已经成熟，焊接后焊缝的 强度不低于母材或与母材相当，同时采用焊接无需在构件上开孔，不会削弱构 件的局部强度，因而焊接具有构造简单、节省材料和便于制造等优点。但是采 用焊接将会带来以下缺点：各耐压壳纵向位移差异将不可避免的造成框架结构 弯曲变形，增大最大主应力，容易发生疲劳破坏；焊接钢结构中普遍存在残余 拉应力，增大疲劳破坏的可能性；一旦产生可见疲劳裂纹将快速扩散导致连接 部位或框架结构破坏；焊接质量很大程度上取决于工人的业务水平，质量不好 控制。

采用接头连接相比焊接具有可拆卸的优点，必要时可以将耐压壳与框架结 构分离，同时，采用活动接头可以改善甚至避免多耐压体变形不协调问题，此 外，采用接头连接风险较为分散，一个接头失效一般不会导致其它接头以及框 架结构失效。接头连接操作简单，对工人要求比较低。但是采用接头连接使耐 压体与框架结构从整圈连接变为多点连接，连接点处的结构应力会局部增大。

多耐压体深海平台属于新型的结构形式，相关资料较少，暂未发现对其多 耐压体纵向变形不协调问题的相关研究。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海平台耐压体与框 架连接接头，从而通过位移补偿接头可以实现活动接头和固定接头之间的功能 转换，既能在下潜过程中实现耐压体纵向自由移动，又能在下潜到工作深度后 和固定接头一起承受纵向冲击载荷。

本发明所采用的技术方案如下：

一种深海平台耐压体与框架连接接头，包括框架，所述框架的内部安装有 多个耐压壳体，每个耐压壳体与框架之间通过位移补偿接头、活动接头和固定 接头连接。

其进一步技术方案在于：

所述框架包括前连接框、若干中连接框和后连接框，所述固定接头的一端 安装在最中间的中连接框上，位移补偿接头安装在最两端的前连接框和后连接 框上，活动接头安装在剩余的中连接框上。