一种张力筋腱底部连接器及其辅助锁定机构的制作方法

本实用新型涉及海洋工程技术领域，更具体地说，涉及一种张力筋腱底部连接器及其辅助锁定机构。

背景技术：

张力腿平台是一种垂直系泊的顺应式平台，由若干条张力筋腱与海底桩基相连，可以实现平台本体的良好的运动性能。

张力筋腱底部连接器是将张力筋腱与海底桩基进行连接的部件，可分为与张力筋腱固定连接的连接头和与海底桩基固定连接的基座两部分。底部连接器在为张力筋腱提供柔性连接的同时，为了方便在海底进行安装，以及可快速的进行连接与断开，故一般连接头和基座中均采用旋转式锁定/解锁机构。

其中，如图1和图2所示，图1为现有的连接头的结构示意图，图2为现有的基座的结构示意图，其中，连接头9的外周壁上均布多个导向凸缘91及多个连接头承载凸缘92，且连接头9还与张力筋腱93连接，

基座8由一外筒84、设置在外筒84上部内壁的多个上导向块83、设置在外筒84下部内壁的多个下导向块81以及设置在外筒84内壁且位于所述上导向块83上端的多个基座承载凸缘82组成，其中，上导向块83与下导向块81错位设置，且上导向块83、下导向块84上均设有凹槽；

安装时，可按以下步骤进行：

安装步骤一：筋腱93下移，连接头9导向凸缘91在上导向块83的上部圆弧面的引导下，自身旋转，使得连接头9导向凸缘91滑入下导向块81的凹槽内，此时筋腱93无法继续下移；

安装步骤二：上移筋腱93，在上导向块83斜面的引导下，连接头9导向凸缘91插入上导向块83的凹槽内，连接头9的连接头承载凸缘92和基座8的基座承载凸缘82接触配合，筋腱93将施加预紧力，完成安装，连接头9与基座8配合连接后通过张力筋腱93的张紧力来维持连接状态。

拆卸时，可按以下步骤进行：

卸载步骤一：筋腱93下移，连接头9的导向凸缘91沿下导向块81的斜面旋转，连接头9底部碰到外筒84的底部，此时筋腱93无法继续下移。

卸载步骤二：上移筋腱93，连接头9与基座8脱离。

进而现有技术中的上述结构在安装完成后，在恶劣海况等情况下，有一定几率连接头9受到的向下的拉力超过张力筋腱的张紧力，进而连接头9下沉，随后发生卸载步骤一与卸载步骤二，即连接头9与基座8发生脱离，易造成事故，非常危险。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述张力筋腱底部连接器在承受恶劣海况时有一定几率基座与连接头会发生脱离的缺陷，提供一种张力腿平台张力筋腱底部连接器及其辅助锁定机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种张力筋腱底部连接器，包括基座以及与基座配合以起到锁定连接作用的连接头，所述基座周壁上设有安装孔，所述张力筋腱底部连接器还包括有用于防止基座与连接头脱离的辅助锁定机构，所述辅助锁定机构包括固定在基座上的固定件、与固定件可活动连接的、可沿着所述安装孔伸展出所述基座内壁面的伸缩件，且所述伸缩件与水平方向成预设的角度以用于伸展出所述基座内壁面后阻挡所述连接头的坠落使其滑入至所述基座中的下导向块的凹槽中。

进一步的，所述固定件上设有通孔，所述伸缩件包括与所述通孔相配合的螺纹轴、阻挡件以及旋拧件，其中所述螺纹轴穿过所述通孔后一端与阻挡件固定连接，另一端与所述旋拧件螺纹连接，且所述固定件上设有限制所述旋拧件沿着螺纹轴轴向运动、径向窜动且使得所述旋拧件围绕所述螺纹轴的中心线做旋转运动的限位件，所述旋拧件旋转预设的角度后，所述螺纹轴带动所述阻挡件伸展出所述基座内壁面至预设的位置，且所述阻挡件与水平方向成预设的角度。

进一步的，所述限位件包括固定在所述固定件上且限制所述旋拧件沿着螺纹轴径向窜动的径向限位部、以及由所述径向限位部远离所述固定件的一端径向延伸出的限制所述旋拧件沿着螺纹轴轴向运动的横向限位部。

进一步的，所述阻挡件、所述安装孔上分别设有相互配合以用于对限制所述阻挡件的移动距离的第一台阶部、第二台阶部。

进一步的，所述辅助锁定机构还包括有辅助件，所述辅助件一端与所述阻挡件固定连接，一端与所述固定件可活动连接。

本实用新型实施例还提供了一种辅助锁定机构，包括固定件、与固定件可活动连接的伸缩件，其中，所述固定件固定在外部的基座上，所述伸缩件可沿着外部的基座上的安装孔伸展出外部的基座的内壁，且所述伸缩件与水平方向成预设的角度以用于伸展出外部的基座内壁面后阻挡外部的连接头的坠落使其滑入至外部的基座的下导向块的凹槽中。

进一步的，所述固定件上设有通孔，所述伸缩件包括与所述通孔相配合的螺纹轴、阻挡件以及旋拧件，其中所述螺纹轴穿过所述通孔后一端与阻挡件固定连接，另一端与所述旋拧件螺纹连接，且所述固定件上设有限制所述旋拧件沿着螺纹轴轴向运动、径向窜动且使得所述旋拧件围绕所述螺纹轴的中心线做旋转运动的限位件，所述旋拧件旋转预设的角度后，所述螺纹轴带动所述阻挡件伸展出所述基座内壁面至预设的位置，且所述阻挡件与水平方向成预设的角度。

进一步的，所述限位件包括固定在所述固定件上且限制所述旋拧件沿着螺纹轴径向窜动的径向限位部、以及由所述径向限位部远离所述固定件的一端径向延伸出的限制所述旋拧件沿着螺纹轴轴向运动的横向限位部。

进一步的，所述阻挡件、所述安装孔上分别设有相互配合以用于对限制所述阻挡件的移动距离的第一台阶部、第二台阶部。

进一步的，该辅助锁定机构还包括有辅助件，所述辅助件一端与所述阻挡件固定连接，一端与所述固定件可活动连接。

本实用新型提供的张力筋腱底部连接器，具有以下有益效果：通过增加辅助锁定机构，在不改变现有基座、连接头的主要结构上，可防止基座与连接头在恶劣海况等情况下出现脱离现象，提高了张力腿平台在恶劣海况工作的安全系数，节约了空间及成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中连接头的结构示意图；

图2是现有技术中基座的结构示意图；

图3是现有技术中基座与连接头脱离的原理图；

图4是本实用新型实施例中张力筋腱底部连接器未连接时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中张力筋腱底部连接器连接后的截面示意图；

图6是本实用新型实施例中张力筋腱底部连接器的工作原理图；

图7是图4中B处放大示意图；

图8是本实用新型实施例中辅助锁定机构的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中辅助锁定机构的截面示意图；

图10是本实用新型实施例中辅助锁定机构的另一结构示意图；

图11是本实用新型实施例中辅助锁定机构的另一结构截面示意图。

具体实施方式

实施例

请参阅图4-图7，一种张力筋腱底部连接器，包括基座8以及与基座8配合以起到锁定连接作用的连接头9，基座8周壁上设有安装孔85，张力筋腱底部连接器还包括有用于防止基座8与连接头9脱离的辅助锁定机构1，辅助锁定机构1包括固定在基座8上的固定件11、与固定件1可活动连接的、可沿着安装孔85伸展出基座8内壁面的伸缩件12，且伸缩件12与水平方向成预设的角度以用于伸展出基座8内壁面后阻挡连接头9的坠落使其滑入至基座8中的下导向块的凹槽中。

上述，如图4、图5所示，具体的，连接头9的外周壁上均布多个导向凸缘91及多个连接头承载凸缘92，且连接头9还与张力筋腱93连接。

基座8由一外筒84、设置在外筒84上部内壁的多个上导向块83、设置在外筒84下部内壁的多个下导向块81以及设置在外筒84内壁且位于上导向块83上端的多个基座承载凸缘82组成，其中，上导向块83与下导向块81错位设置，且上导向块83、下导向块81上均设有可放置导向凸缘91的凹槽；

进而，安装时，可按以下步骤进行：

安装步骤一：张力筋腱93下移，连接头9导向凸缘91在上导向块83的上部圆弧面的引导下，自身旋转，使得连接头9导向凸缘91滑入下导向块81的凹槽内，此时张力筋腱93无法继续下移；

安装步骤二：上移张力筋腱93，在上导向块83斜面的引导下，连接头9导向凸缘91插入上导向块83的凹槽内，连接头9的连接头承载凸缘92和基座8的基座承载凸缘82接触配合，张力筋腱93将施加预紧力，完成安装，连接头9与基座8配合连接后通过张力筋腱93的张紧力来维持连接状态。

拆卸时，可按以下步骤进行：

卸载步骤一：张力筋腱93下移，连接头9的导向凸缘91沿下导向块81的斜面旋转，连接头9底部碰到外筒84的底部，此时张力筋腱93无法继续下移。

卸载步骤二：上移筋腱93，连接头9与基座8脱离。

其中，如图4、图5、图6所示，在基座8内壁相邻的上导向块83与下导向块81之间安装有辅助锁定机构1，即在上导向块83与下导向块81之间的基座8上设有安装孔85，进而伸缩件12可沿着安装孔85伸展出基座8的内壁面，并且伸缩件12与水平方向成预设的角度，进而当由于恶劣海洋情况等造成上述卸载步骤一时(向下的拉力大于张力筋腱93的张紧力)，伸缩件12可伸展出基座8内壁面阻挡连接头9的坠落，即防止连接头9坠落至外筒84的底部，即伸缩件12伸展后(伸缩件12的侧端面)可阻挡住导向凸缘91，使得导向凸缘91可沿着与水平方向成预设的角度的伸缩件12的侧端面滑入至基座8中的下导向块81的凹槽中。

如图6所示，进而当向下的拉力消失后，在张力筋腱93的张紧力的作用下，张力筋腱93上移，导向凸缘91上移，可沿着上导向块83的斜面滑入上导向块83的凹槽中，进而连接头承载凸缘92与基座承载凸缘82可接触配合，恢复正常使用状态。从而可以避免连接头9在张力筋腱93上移后，直接与基座8脱离的现象。

其中，可以理解的是，该安装孔85的位置可由连接头9从上导向块83的凹槽中坠落的路线、下导向块81的位置而定，只需能达到伸缩件12伸展后(伸缩件12的侧端面)可阻挡住导向凸缘91，使得导向凸缘91可沿着与水平方向成预设的角度的伸缩件12的侧端面滑入至基座8中的下导向块81的凹槽中。且所述固定件上设有限制所述旋拧件沿着螺纹轴轴向运动、径向窜动且使得所述旋拧件围绕所述螺纹轴的中心线做旋转运动的限位件，所述旋拧件旋转预设的角度后，所述螺纹轴带动所述阻挡件伸展出所述基座内壁面至预设的位置，且所述阻挡件与水平方向成预设的角度。

进一步的，请参阅图7-图9，在本实施例中，具体的，固定件11上设有通孔111，伸缩件12包括与通孔111(可以为螺孔、圆孔等，只需保证螺纹轴121能穿过即可)相配合的螺纹轴121、阻挡件122以及旋拧件123，其中螺纹轴121穿过通孔111后一端与阻挡件122固定连接，另一端与旋拧件123螺纹连接，且固定件11上设有限制旋拧件123沿着螺纹轴121轴向移动、径向窜动且使得所述旋拧件123围绕所述螺纹轴121的中心线做旋转运动的限位件112，辅助锁定机构1在与基座8安装完成后，旋拧件123旋转预设的角度后，螺纹轴121带动阻挡件122伸展出基座8内壁面至预设的位置，且阻挡件122与水平方向成预设的角度(水平方向参考图4中水平方向)。

上述，旋拧件123与螺纹轴121螺纹连接，且旋拧件123由限位件112所限位，不能进行轴向上的运动(移动和转动)、径向方向的窜动，使得旋拧件123在限位件112中做围绕所述螺纹轴121的中心线做转运动，进而当旋转旋拧件123时，由于旋拧件123与螺纹轴121螺纹连接，螺纹轴121可从与旋拧件123的螺纹配合段中旋出一段距离(类似于丝杆传动)，即旋拧件123的旋转运动，可以转换成螺纹轴121的移动，从而螺纹轴121可穿过固定件11上的通孔111且旋出一段距离，带动阻挡件122伸展一段距离，同时当反向旋转旋拧件123时，螺纹轴121又可以旋入旋拧件123中的螺纹配合段一段距离，使得阻挡件122收缩至安装孔85中。

进而，上述，旋拧件123旋转预设的角度后，螺纹轴121带动阻挡件122伸展出基座8内壁面至预设的位置，且阻挡件122与水平方向成预设的角度(水平方向参考图4中水平方向)，进而当由于恶劣海洋情况等造成上述卸载步骤一时(向下的拉力大于张力筋腱93的张紧力)，阻挡件122可阻挡连接头9的坠落，即防止连接头9坠落至外筒84的底部，即阻挡件122的侧端面可阻挡住导向凸缘91，使得导向凸缘91可沿着与水平方向成预设的角度的阻挡件122的侧端面滑入至基座8中的下导向块81的凹槽中。

具体的，如图7-图9所示，限位件112包括固定在固定件11上且限制旋拧件123沿着螺纹轴121径向窜动的径向限位部1121、以及由径向限位部1121远离固定件11的一端径向延伸出的限制旋拧件123沿着螺纹轴121轴向移动的轴向限位部1122。

上述，具体的，限位件112包括径向限位部1121、轴向限位部1122，其具体为类似卡扣结构，为了与上述限位件112配合，旋拧件123上可设有一类似台阶的结构，进而限位件112上的径向限位部1121、轴向限位部1122形成有容纳该台阶结构的空间，进而可实现限制旋拧件123的径向窜动、轴向运动(移动和转动)，使得旋拧件123只能做围绕螺纹轴123中心线的旋转运动，同时为了保证旋拧件123能流畅的做围绕螺纹轴123中心线的旋转运动，限位件112形成有容纳该台阶结构的空间可略大于该台阶结构。

进一步的，如图8、图9所示，辅助锁定机构1还包括有辅助件13，辅助件13一端与阻挡件122固定连接，一端与固定件11可活动连接。

上述，具体的，辅助件13一是可以起到导向作用，二是可以在固定件11、阻挡件121之间起到辅助支撑作用，可减轻螺纹轴121的承载力，进而，在本实施例中，如图所示，辅助件13可包括以螺纹轴121对称设置的两个轴，进而该两个轴可与阻挡件122过盈配合(固定)，与固定件11间隙配合(可活动连接)。

具体的，如图7所示，阻挡件122、安装孔85上分别设有相互配合以用于对限制阻挡件122的移动距离的第一台阶部1221、第二台阶部851。

上述第一台阶部1221、第二台阶部851的配合既可起到限制阻挡件122的移动距离的作用，即限制螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出的距离，避免螺纹轴121旋出距离过大，而从旋拧件123的螺纹段中脱离，即螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段整体旋出；

还可起到当螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出预设的距离后，固定该阻挡件122的作用，由于螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出一段距离后，其端部的阻挡件122承载能力较差，即螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出一段距离后，若阻挡件122承载过大，可导致阻挡件122转动，即螺纹轴121转动，进而易出现阻挡件122转动到位于与预想不同的位置，进而通过设置第一台阶部1221与第二台阶部851，螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出，可通过螺纹的预紧力，使得阻挡件122上的第一台阶部1221与安装孔85上的第二台阶部851紧紧的连接在一起，进而可以增加阻挡件122的承载能力，可以满足不同环境的需求。

可以理解的是，上述辅助锁定机构1在与基座8安装完成后，该阻挡件122与水平方向成预设的角度，即螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出预设的距离后，阻挡件122可伸展出基座8的内壁至预设的位置，且阻挡件122与水平方向成预设的角度，可以理解的是，该角度、该位置可以根据实际情况而定，只需能达到阻挡件122能阻挡连接头9的坠落，即防止连接头9坠落至外筒84的底部，即阻挡件122可阻挡住导向凸缘91，使得导向凸缘91可沿着与阻挡件122的端面滑入至基座8中的下导向块81的凹槽中即可。

当然，本实施例中，由于设置有第一台阶部1221与第二台阶部851，进而上述的角度、位置均可通过第一台阶部1221与第二台阶部851的厚度来控制，即旋拧件123旋转的角度(即为螺纹轴121从旋拧件123的螺纹段中旋出的距离)以达到第一台阶部1221与第二台阶部851紧紧连接在一起为准，进而此时阻挡件122与水平方向所成的角度即为预设的角度，本实施例优选40度(上述水平方向参考图4中的水平方向)。

优选的，请参阅图10、图11，按照国标(GB/T 21412.8-2010)的要求，上述旋拧件123可构造成TDU把柄，限位件112可构造成TDU把柄卡扣，同时，TDU把柄需要与TDU套筒14配合使用，故在固定件11上还固定有TDU套筒14，进而ROV(水下机器人)上装配扭矩工具的TDU，可带动TDU把柄旋转，通过螺纹轴122的旋出，最终使阻挡件121沿其轴线运动，达到预设的位置，使得阻挡件11以与水平方向成预设的角度伸出于基座8的内壁。

同时，由于张力筋腱底部连接器是在水下工作，故上述所有部件均可采用不锈钢等制成。

综上所述，在本实用新型实施例中，通过在现有的张力筋腱底部连接器增加辅助锁定机构，在不改变现有基座、连接头的主要结构上，可防止基座与连接头在恶劣海况等情况下出现脱离现象，提高了张力腿平台在恶劣海况工作的安全系数，节约了空间及成本。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。