1.本发明属于海洋工程技术领域，具体为一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物。
背景技术：2.浮体结构物是一种可漂浮在水面上的物体，其在水面上可以长时间漂浮并加装各类传感器装置，用于辅助检测海洋环境和其他环境因素的变化，有些浮体结构物可以改装成为航标，为海中航行的船只指引方向，目前，随着人类可以的发展，海洋浮体结构物成为了人们探索海洋的一种必不可少的关键设备，发展海洋浮体结构物技术也让未来的海上人工浮岛成为可能。
3.现有的海洋浮体结构物常使用锚链被定点固定在海上的某一个位置，而海洋中环境非常复杂，暴雨引发的海浪都有可能会使得浮体结构物会倾覆，长时间倾覆而无法摆正，那么浮体结构物内部的电子元件或者其他的工作元件便会受到影响，且为后续的维修工作带来极大的不便，因此，本发明提出一种的可以防止倾覆和倾覆后自动校正的海洋浮体结构物，用于提供一种针对浮体结构物倾覆后的自动摆正解决方案，减少设备损害，可最大限度挽回损失。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，包括浮体结构物本体和扣合于浮体结构物本体底部的拉索，所述浮体结构物本体的下方还设有四个安装筒，所述安装筒的底端可与锚链固定连接，所述安装筒的内部活动套接有拉杆和挡板且拉杆和挡板之间固定连接，所述拉杆的外部套装有阻尼弹簧且阻尼弹簧弹性支撑于安装筒的内腔顶部和挡板之间，所述安装筒的中部外表面等距设有三个挂耳，所述拉杆和三个所述挂耳均可固定连接有拉索，所述挂耳连接的三条拉索和拉杆连接的拉索与浮体结构物本体底部的连接部位分别为等边三角形的三个顶点和该等边三角形的中心。
6.优选的，所述拉杆的顶端固定连接有钢索且钢索的顶部固定连接有安装块，所述安装筒的底端固定安装有安装套，所述安装块的顶部固定连接有顶块且顶块的中部两侧设有凸块。
7.优选的，所述安装套外部的两侧均设有两个对接扣和开设有一个伸缩孔，所述伸缩孔位于两个对接扣之间，所述安装套的内腔壁活动安装有两个可绕铰接部旋转的转动扣，所述转动扣外侧设有顶块且顶块可随着转动扣的旋转伸出或者缩进伸缩孔，顶块缩进伸缩孔时并非是完全缩进去的，如果安装套是与安装块之间进行对接时导致的顶块回缩，那么顶块不会整体全部缩进伸缩孔，而是由于转动扣的旋转被顶块限位而滞留一部分在外
侧，但是这部分不会挡住对接扣的定位孔，而是与定位孔的边缘一种外切的形式存在。
8.优选的，所述转动扣的顶部为一个向安装套内侧倾斜的平板，所述转动扣的底端为一个朝向安装套内侧的卡勾。
9.优选的，所述转动扣顶部的平板可与插入所述安装套内腔的顶块接触并通过顶块的挤压发生向内侧的转动从而令所述转动扣的卡勾扣住凸块的底部，当转动扣底部的卡勾稳定扣住凸块时，顶块便无法脱离安装套，于是安装块和安装套之间便实现了对接。
10.优选的，所述转动扣向内侧旋转时，所述顶块可缩进伸缩孔中,所述顶块缩进伸缩孔中时可在对接扣上固定安装有铆钉挡住顶块从而阻止转动扣向外侧旋转，这是用于对转动扣状态的锁定，以便于让转动扣可以底部的卡勾可以始终扣住凸块，从而达到上下两个安装筒相连接的目的，铆钉也可替换成易于拆除的螺栓。
11.优选的，分别位于上下两个所述安装筒的挂耳之间可通过临时挂索临时挂扣，当需要对海中的某一段安装筒及其内部零部件进行整体更换时，那么便需要对这个安装筒底部连接的钢索、安装块进行拆除，此时为了保证不会直接断连，那么需要用到临时挂索进行辅助挂扣，如图10所示，当需要对位于b处的安装筒进行拆除，那么便在a和c处的安装筒的挂耳上使用临时挂索进行临时挂扣，从而维持a和c处的安装筒不断连，再更换新的安装筒安装在原来b处即可，安装完成之后可将临时挂索拆除。
12.优选的，所述浮体结构物本体处于正浮状态时且底部连接的四条拉索均为绷紧状态且所述安装筒和所述钢索保持相对竖直状态，如图所示，定义与挂耳连接的拉索为e，与拉杆连接的拉索为f，在自然状态下，海面平静拨动很小时，安装筒、钢索保持相对竖直，且浮体结构物本体处于正浮，那么三条e所受到的拉力相对保持均衡，当出现受到来自海面的拨动带来的对浮体结构物本体外周某处的向上倾覆力时，那么与受力部位距离较近的e对浮体结构物本体的拉力会随之变大，从而将倾覆力抵消，保持浮体结构物本体的重心平衡。
13.本发明的有益效果如下：
14.1、本发明通过安装筒、钢索、安装块和安装套之间相连且安装筒的内部设有拉杆、阻尼弹簧和挡板，他们共同组成一段具备伸缩性能的弹性连接段，在海浪的波动中，起伏的浮体结构物本体不会因为传统的刚性锚链连接方式而出现连接部断裂，而是通过内部的阻尼弹簧的适当弹性形变吸收动能，起到缓冲作用，降低连接部冲到冲击，延长连接部质量和使用寿命。
15.2、本发明通过浮体结构物本体倾覆后锚链、安装筒、钢索回摆的自然趋势和阻尼弹簧的弹性势能产生对浮体结构物本体的底部边缘处斜向下的顶撑力和对浮体结构物本体一个水平往回的拉力，两个力的合力，提供了让浮体结构物本体发生翻转的条件，且随着浮体结构物本体受力翻转的进行，由于拉力和顶撑力的方向的变化，这个合力也会同步旋转，提供翻转的最佳受力方向，最终将浮体结构物本体重新摆正，减少损坏。
16.3、本发明通过将顶块从安装套的底部插入安装套的内腔中，于是顶块的会顶住转动扣令其发生反转，从而令转动扣底部的卡勾扣住位于顶块两侧的凸块，此时顶块缩入伸缩孔，于是在对接扣加装螺栓或者铆钉即可防止转动扣回转，从而令顶块由于凸块被扣合而无法脱离安装套的内腔，实现各段安装筒之间的连接，对接方式牢固，操作简单。
附图说明
17.图1为本发明的外观整体示意图；
18.图2为本发明安装筒的内部结构剖视图；
19.图3为本发明安装套和安装块对接时的内部结构剖视图；
20.图4为本发明安装套的内部结构分解示意图；
21.图5为本发明浮体结构物正浮时拉索受力示意图；
22.图6为本发明浮体结构物受水平推力时拉索的受力示意图；
23.图7为本发明浮体结构物被倾覆时各部分受力示意图；
24.图8为本发明图3的a部分放大示意图；
25.图9为本发明图4的b部分放大示意图；
26.图10为本发明图5的c部分放大示意图；
27.图11为本发明图2的d部分放大示意图。
28.图中：1、浮体结构物本体；2、拉索；3、安装筒；4、挂耳；5、拉杆；6、阻尼弹簧；7、挡板；8、钢索；9、安装块；91、顶块；92、凸块；10、安装套；101、对接扣；102、伸缩孔；103、转动扣；104、顶块；11、铆钉；12、临时挂索。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1至图11所示，本发明实施例中，一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，包括浮体结构物本体1和扣合于浮体结构物本体1底部的拉索2，浮体结构物本体1的下方还设有四个安装筒3，安装筒3的底端可与锚链固定连接，安装筒3的内部活动套接有拉杆5和挡板7且拉杆5和挡板7之间固定连接，拉杆5的外部套装有阻尼弹簧6且阻尼弹簧6弹性支撑于安装筒3的内腔顶部和挡板7之间，安装筒3的中部外表面等距设有三个挂耳4，拉杆5和三个挂耳4均可固定连接有拉索2，挂耳4连接的三条拉索2和拉杆5连接的拉索2与浮体结构物本体1底部的连接部位分别为等边三角形的三个顶点和该等边三角形的中心。
31.其中，拉杆5的顶端固定连接有钢索8且钢索8的顶部固定连接有安装块9，安装筒3的底端固定安装有安装套10，安装块9的顶部固定连接有顶块91且顶块91的中部两侧设有凸块92。
32.其中，安装套10外部的两侧均设有两个对接扣101和开设有一个伸缩孔102，伸缩孔102位于两个对接扣101之间，安装套10的内腔壁活动安装有两个可绕铰接部旋转的转动扣103，转动扣103外侧设有顶块104且顶块104可随着转动扣103的旋转伸出或者缩进伸缩孔102，顶块104缩进伸缩孔102时并非是完全缩进去的，如果安装套10是与安装块9之间进行对接时导致的顶块104回缩，那么顶块104不会整体全部缩进伸缩孔102，而是由于转动扣103的旋转被顶块91限位而滞留一部分在外侧，但是这部分不会挡住对接扣101的定位孔，而是与定位孔的边缘一种外切的形式存在。
33.其中，转动扣103的顶部为一个向安装套10内侧倾斜的平板，转动扣103的底端为
一个朝向安装套10内侧的卡勾。
34.其中，转动扣103顶部的平板可与插入安装套10内腔的顶块91接触并通过顶块91的挤压发生向内侧的转动从而令转动扣103的卡勾扣住凸块92的底部，当转动扣103底部的卡勾稳定扣住凸块92时，顶块91便无法脱离安装套10，于是安装块9和安装套10之间便实现了对接。
35.其中，转动扣103向内侧旋转时，顶块104可缩进伸缩孔102中,顶块104缩进伸缩孔102中时可在对接扣101上固定安装有铆钉11挡住顶块104从而阻止转动扣103向外侧旋转，这是用于对转动扣103状态的锁定，以便于让转动扣103可以底部的卡勾可以始终扣住凸块92，从而达到上下两个安装筒3相连接的目的，铆钉11也可替换成易于拆除的螺栓。
36.其中，分别位于上下两个安装筒3的挂耳4之间可通过临时挂索12临时挂扣，当需要对海中的某一段安装筒3及其内部零部件进行整体更换时，那么便需要对这个安装筒3底部连接的钢索8、安装块9进行拆除，此时为了保证不会直接断连，那么需要用到临时挂索12进行辅助挂扣，如图10所示，当需要对位于b处的安装筒3进行拆除，那么便在a和c处的安装筒3的挂耳4上使用临时挂索12进行临时挂扣，从而维持a和c处的安装筒3不断连，再更换新的安装筒3安装在原来b处即可，安装完成之后可将临时挂索12拆除。
37.其中，浮体结构物本体1处于正浮状态时且底部连接的四条拉索2均为绷紧状态且安装筒3和钢索8保持相对竖直状态，如图5所示，定义与挂耳4连接的拉索2为e，与拉杆5连接的拉索2为f，在自然状态下，海面平静拨动很小时，安装筒3、钢索8保持相对竖直，且浮体结构物本体1处于正浮，那么三条e所受到的拉力相对保持均衡，当出现受到来自海面的拨动带来的对浮体结构物本体1外周某处的向上倾覆力时，那么与受力部位距离较近的e对浮体结构物本体1的拉力会随之变大，从而将倾覆力抵消，保持浮体结构物本体1的重心平衡。
38.工作原理及使用流程：
39.由于e在拉索2的底部连接呈现等边三角形分布，于是不论浮体结构物本体1受到来自哪个方向的浪潮推力，都会有相应的e提供较大的拉力或者多条e产生的拉力的合理来抵消浪潮推力，从保证浮体结构物本体1的位置和姿态相对稳定；
40.当海面环境极其恶劣，导致浮体结构物本体1发生倾覆之后，如图7所示，浮体结构物本体1的底部朝向上方，而由于拉索2的长度是有限的，且海平面的高度此时也不会降低，浮体结构物本体1的浮力会迫使安装筒3中的拉杆5和挡板7上行，并压缩阻尼弹簧6，于是拉杆5的部分会抽离安装筒3的内腔，从而通过拉杆5的长度来补偿拉索2的长度，且此时阻尼弹簧6是具备弹性势能的，浮体结构物本体1倾覆后，三根e中至少会有一根绷直，并提供浮体结构物本体1一个水平往回的拉力，且绷直的e紧靠着浮体结构物本体1的底部边缘处施加一个斜向下的顶撑力，于是拉力和顶撑力的合力方向大致会接近竖直向下，这个合力的方向会随着海面的波动实时发生小幅变化，但是大体方向是向下的，且受力部位如图7所示，位于受顶撑力部位和重心之间，于是这个合力提供了让浮体结构物本体1发生翻转的条件，且随着浮体结构物本体1受力逆时针翻转的进行，由于拉力和顶撑力的方向的变化，这个合力也会随之发生逆时针旋转，提供翻转的最佳受力方向，而顶撑力和拉力来源是锚链、安装筒3、钢索8回摆的自然趋势和阻尼弹簧6的弹性势能。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，包括浮体结构物本体(1)和扣合于浮体结构物本体(1)底部的拉索(2)，其特征在于：所述浮体结构物本体(1)的下方还设有四个安装筒(3)，所述安装筒(3)的底端可与锚链固定连接，所述安装筒(3)的内部活动套接有拉杆(5)和挡板(7)且拉杆(5)和挡板(7)之间固定连接，所述拉杆(5)的外部套装有阻尼弹簧(6)且阻尼弹簧(6)弹性支撑于安装筒(3)的内腔顶部和挡板(7)之间，所述安装筒(3)的中部外表面等距设有三个挂耳(4)，所述拉杆(5)和三个所述挂耳(4)均可固定连接有拉索(2)，所述挂耳(4)连接的三条拉索(2)和拉杆(5)连接的拉索(2)与浮体结构物本体(1)底部的连接部位分别为等边三角形的三个顶点和该等边三角形的中心。2.根据权利要求1所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述拉杆(5)的顶端固定连接有钢索(8)且钢索(8)的顶部固定连接有安装块(9)，所述安装筒(3)的底端固定安装有安装套(10)，所述安装块(9)的顶部固定连接有顶块(91)且顶块(91)的中部两侧设有凸块(92)。3.根据权利要求2所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述安装套(10)外部的两侧均设有两个对接扣(101)和开设有一个伸缩孔(102)，所述伸缩孔(102)位于两个对接扣(101)之间，所述安装套(10)的内腔壁活动安装有两个可绕铰接部旋转的转动扣(103)，所述转动扣(103)外侧设有顶块(104)且顶块(104)可随着转动扣(103)的旋转伸出或者缩进伸缩孔(102)。4.根据权利要求3所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述转动扣(103)的顶部为一个向安装套(10)内侧倾斜的平板，所述转动扣(103)的底端为一个朝向安装套(10)内侧的卡勾。5.根据权利要求4所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述转动扣(103)顶部的平板可与插入所述安装套(10)内腔的顶块(91)接触并通过顶块(91)的挤压发生向内侧的转动从而令所述转动扣(103)的卡勾扣住凸块(92)的底部。6.根据权利要求3所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述转动扣(103)向内侧旋转时，所述顶块(104)可缩进伸缩孔(102)中,所述顶块(104)缩进伸缩孔(102)中时可在对接扣(101)上固定安装有铆钉(11)挡住顶块(104)从而阻止转动扣(103)向外侧旋转。7.根据权利要求1所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：分别位于上下两个所述安装筒(3)的挂耳(4)之间可通过临时挂索(12)临时挂扣。8.根据权利要求1所述的一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，其特征在于：所述浮体结构物本体(1)处于正浮状态时且底部连接的四条拉索(2)均为绷紧状态且所述安装筒(3)和所述钢索(8)保持相对竖直状态。
技术总结本发明属于海洋工程技术领域，且公开了一种防倾覆和倾覆后自校正的海洋浮体结构物，包括浮体结构物本体和扣合于浮体结构物本体底部的拉索，所述浮体结构物本体的下方还设有四个安装筒，所述安装筒的底端可与锚链固定连接，所述安装筒的内部活动套接有拉杆和挡板且拉杆和挡板之间固定连接。本发明通过安装筒、钢索、安装块和安装套之间相连且安装筒的内部设有拉杆、阻尼弹簧和挡板，他们共同组成一段具备伸缩性能的弹性连接段，在海浪的波动中，起伏的浮体结构物本体不会因为传统的刚性锚链连接方式而出现连接部断裂，而是通过内部的阻尼弹簧的适当弹性形变吸收动能，起到缓冲作用，降低连接部冲到冲击，延长连接部质量和使用寿命。用寿命。用寿命。
技术研发人员：张建影
受保护的技术使用者：张建影
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/7/5
