[发明专利]一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置及方法

摘要

本发明涉及一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置及方法。装置轴向伸缩模块、八个支撑架和八个旋转单元组成。支撑框通过拉杆和撑杆分别与轴向伸缩模块的上套环、下套环连接，旋转单元内嵌于支撑框内。在海流的冲击下，流线柱往复摆动，且在与支撑框、拉杆与撑杆干扰的共同作用下，破坏立管绕流流场，抑制了旋涡的形成和发展，从而实现了振动的抑制。另外，螺杆旋转带动上套环在套管滑移，改变流线柱与套管间的距离以及拉杆和撑杆的空间位置，可应对不同流速条件的海流，使抑制效果达到最佳。

主权项

1.一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置，其特征是：由轴向伸缩模块、八个支撑架和八个旋转单元组成；轴向伸缩模块由套管(2)、上套环(3)、下套环(4)、两根螺杆(7)和两个电机(6)组成；套管(2)套装于立管(1)外，与立管(1)同轴，且与立管(1)间无相对滑动；套管(2)下端外壁面开有外螺纹，下套环(4)套装于套管(2)下端，其内壁内螺纹与套管(2)下端外螺纹啮合；下套环(4)外壁周向等间距均布有八个铰链(13)，且外壁还对称布置有两个耳座(5)；上套环(3)内壁无螺纹，套装在套管(2)外，与套管(2)间可发生相对滑移；上套环(3)外壁周向也等间距布有八个铰链(13)，且同时外壁对称布置有两个耳座(5)，其耳座(5)中心开有螺孔；上套环(3)与下套环(4)的铰链(13)和耳座(5)在垂向上均一一对应；在上套环(3)和下套环(4)的两对应耳座(5)间均布置有下端连接电机(6)的螺杆(7)，两根螺杆(7)与套管(2)轴平行，且电机(6)固定在下套环(4)的耳座(5)上，螺杆(7)上端伸出上套环(3)耳座(5)的螺孔；电机(6)可驱动螺杆(7)旋转，使得螺杆(7)带动上套环(3)在套管(2)外滑移；支撑架由支撑框(10)、撑杆(8)和拉杆(9)组成；支撑框(10)为半口字形，其垂向边框中间外侧安有铰链(13)，与撑杆(8)一端连接；支撑框(10)的上边框和下边框端部均开有轴承孔(14)，且两轴承孔(14)垂向同轴；撑杆(8)中间有一铰链(13)与拉杆(9)一端连接；撑杆(8)另一端与下套环(4)外壁的铰链(13)连接，拉杆(9)另一端与上套环(3)外壁的铰链(13)连接；八个支撑架通过撑杆(8)、拉杆(9)与下套环(4)、上套环(3)的八对铰链(13)衔接；旋转单元由流线柱(11)、内支柱(12)与两个轴承(15)组成，一个旋转单元安装于一个支撑框(10)内；流线柱(11)截面呈流线型，中心开通孔，圆柱形内支柱(12)从流线柱(11)中心通孔穿过，且两端伸出与两个轴承(15)固定，两个轴承(15)布置于支撑框(10)上、下边框的轴承孔(14)中；在轴承(15)的配合下，流线柱(11)可带动内支柱(12)旋转。