具有導向件的卸載臂組件的製作方法
2023-12-10 19:01:52
專利名稱：具有導向件的卸載臂組件的製作方法
技術領域：
本發明的主題是用於裝載和卸載產品的鉸接臂，該產品尤其為類似例如石油產品(液化天然氣...)之類的流體產品。
背景技術：
本發明尤其涉及配備了液壓聯軸節的平衡裝載臂，其允許在並排停泊的兩個船舶之間、在船舶和裝卸臺或者並排停泊的鑽井浮船之間、或者也可以在安裝了裝載臂的碼頭以及沿著這個碼頭側停泊的船舶之間實現傳輸。
這種裝載臂是已知的，尤其從專利申請FR2813873中可以獲知。該文獻描述了輔助連接系統，該系統主要由恆定張力系統(絞盤、起重機、配重或者其他的)以及安裝在裝載臂的連接系統上的所謂的通用的絞盤組成。
發明內容
本發明的目的是消除船舶的歧管的端部與裝載臂的聯軸節裝置之間的碰撞的危險。本發明的目的尤其是允許在艱難的氣象條件下將裝載臂與船舶連接/分離。
為此，本發明涉及一種用於裝載和卸載產品的組件，包括平衡的裝載和卸載臂，所述裝載和卸載臂安裝在第一位置並且具有通過其一端安裝在基座上的羅盤式樣管道系統，而且在所述羅盤式樣管道系統的另一端設置有適於將羅盤式樣管道系統連接到安裝在第二位置的聯軸節裝置上的連接系統，其特徵在於，所述組件還包括纜線，所述纜線一方面連接到與基座結合到一起並且適於將恆定張力施加到這個纜線上的裝置上，另一方面所述纜線適於連接到第二位置上，所述裝載和卸載組件還包括能夠與纜線協同操作的導向裝置，以沿著由所述的纜線實現的軌道導向連接系統直到所述連接系統進入連接到所述聯軸節裝置上的連接位置。
根據本發明的優選設備，最好合併有-導向裝置包括驅動絞盤，所述驅動絞盤與連接系統結合到一起，並且當纜線拉緊在第一位置和第二位置之間的時候，適於在所述纜線上提供連接系統的所述導向，還適於通過摩擦力驅動連接系統沿著纜線移動。
-在纜線要連接到第二位置的部分上，所述纜線與適於與第二位置結合的鎖定系統協同操作的裝置裝配到一起，並且所述裝置允許所述纜線保持與所述第二位置的連接。
-所述的適於與鎖定系統協同操作的裝置包括在所述纜線上捲曲的套管。
-所述導向裝置包括用於將連接系統連接到所述纜線上的裝置，還包括卷繞所述纜線的裝置，後者通過其一端連接到適於將恆定張力施加到這個纜線的裝置上，並且當所述纜線通過返回滑輪連接到所述第二位置的時候，所述後者通過其另一端連接到所述卷繞裝置上。
-所述的用於卷繞纜線的裝置包括結合到基座上的接近絞盤。
-所述纜線從所述連接系統的一端穿到另一端。
-所述的適於將恆定張力施加到所述纜線上的裝置還包括用於所述纜線的緊急斷開系統。
-所述的適於將恆定張力施加到所述纜線上的裝置包括卷繞器，並且所述的緊急斷開系統包括用於夾住所述纜線的設備，當纜線被解繞超過預定的最小數量的匝時，所述設備用於釋放所述纜線。
-它包括與連接系統結合到一起的對準導向件以及能夠使纜線穿過並且能夠與連接系統保持一定距離的環。
-它包括能夠指令所述連接系統相對於羅盤式樣管道系統的角運動的旋轉設備。
本發明的又一主題包括一種組合，該組合它還包括與用於固定到所述第二位置的裝置裝配到一起的聯軸節裝置，這些聯軸節裝置適於與所述連接系統協同操作。
根據優選的特徵，該連接系統包括凹面平頭圓錐元件，所述聯軸節裝置包括凸面平頭圓錐元件，並且凹面平頭圓錐元件和凸面平頭圓錐元件適於彼此裝配到一起以限定所述組件和所述聯軸節裝置的相對位置。
本發明的其他特徵和優點將根據說明書顯示出來，該說明書將通過參考附圖的非限定性示例的方式說明給出的優選實施例，其中-圖1至8說明了根據本發明的安裝到碼頭上的裝載和卸載組件與沿著該碼頭停泊的船舶連接的不同階段；-圖9表示用於圖1至8的設備的連接系統；-圖10為表示液壓連軸節面對的圖9的連接系統的正視圖；-圖11為圖9的連接系統的上部的正視圖，示出了沿著圖12的截面AA的連接系統的旋轉系統；-圖12為沿著圖11的截面BB的俯視圖；-圖13和14表示位於船舶上的接收圓錐體還有用於穿過它的纜線的鎖定系統，該鎖定系統分別表示在鎖定和解鎖位置；-圖15表示圖13和14的鎖定手柄的並排的兩個視圖，這個手柄分別用側面(如在圖14中)和正面表示；-圖16為沿著圖13的截面CC的鎖定系統的放大視圖；-圖17和18為用於纜線的對應於機械的和液壓的可選擇的鎖定系統；-圖19為對應於圖1至8的實施例的運動圖表；-圖20為對應於本發明的另一個實施例的運動圖表。
具體實施例方式
所謂的「恆定張力」絞盤將允許纜線在船舶例如液體天然氣運輸船之間保持拉緊，並且裝載/卸載臂貫穿通過包括接近、連接和斷開船舶的歧管的階段。這個纜線將允許經由驅動絞盤使得用於裝載臂的連接系統接近船舶的歧管。
為了保證纜線中的恆定張力，該絞盤根據在船舶和安裝了裝載臂的位置之間施加的運動卷上和鬆開。當該船舶接近該臂的時候，絞盤卷上該纜線，並且當船舶離開該臂的時候，該絞盤允許該纜線鬆開。特定的液壓控制系統將恆定液壓施加到絞盤發動機上。
該恆定張力絞盤安裝在裝載臂的基座的底部。
該導輪用於在恆定張力絞盤和驅動絞盤之間定向纜線。它沿著旋轉的三個軸都是可以定向的，因此無論纜線的接合方向和角度是什麼都能夠最好地對纜線導向。該滑輪位於基座的上端，在恆定張力絞盤的正上方。
該可定向的對準導向件固定在驅動絞盤上並且剛好位於驅動絞盤的後面。它沿著垂直於纜線的軸移動並且將它本身以一角度定位，例如從-30°至+30°的範圍。它的主要功能就是在進入絞盤之前正確的導向纜線並且在垂直面上定位該連接系統。這個伴隨纜線的導向件允許避免太突然的垂直運動，還有允許連接系統的前後平衡。
所謂的「驅動」絞盤是一個由液壓發動機操作的機械組件。該驅動絞盤裝配在接近下面敘述的對準圓錐的連接系統上。該驅動絞盤位於聯軸節的後面，並且相對於聯軸節的軸偏心地移動。它的功能是允許該連接系統逐漸地跟隨液體天然氣運輸船的移動，並且將裝載臂引導至船舶的歧管。由於這個原因，絞盤以恆定的張力卷繞和解開纜線。實際上纜線附著在絞盤的卷線軸上，這就允許該臂接近並且移動離開歧管。在這個接近階段，該臂為「空轉輪」模式。為了驅動該臂，絞盤必須克服纜線、臂的固有質量和其他的外部因素(風、冰等等)引起的力。這個液壓絞盤由操作控制面板的操作員控制；該操作員決定是否通過驅動該驅動絞盤使該臂接近。
液壓聯軸節與稱為「對準圓錐」的凹面圓錐連接到一起，纜線以恆定張力通過該凹面圓錐。該纜線從該對準圓錐的上遊進入到驅動絞盤中並且從該圓錐的下遊發現該纜線的端部，該纜線通過位於船舶上的系統鎖定。這個定心圓錐的作用是精確的導向連接系統，尤其是聯軸節。在稱為「接收圓錐」的凸面圓錐接近的一端裝配到凹面圓錐中，其中該凸面圓錐位於船舶的歧管旁邊。因此裝配允許該聯軸節接近歧管，同時避免能夠損害接點和聯軸節本身的猛烈的碰撞。該圓錐也用手將聯軸節與在船舶甲板上的凸緣對準；它沿著聯軸節布置。除了圓錐之外，為了更好地準備兩個元件之間的對準，可以使用用於連接系統的定向設備。這個定向設備能夠包括用於使連接系統相對於鉸接臂旋轉的設備。
連接系統的整體在這裡實際上獨立於其它裝備與旋轉設備裝配到一起，並且允許在聯軸節和用於連接該臂的系統(圓錐、驅動絞盤、可定嚮導向件)的理想方向上定向。這個系統允許操作者在最後接近階段期間對中聯軸節和船舶的歧管。連接系統由裝配有傳動小齒輪的兩個液壓發動機和冠齒輪組成。這個定向系統安裝在通常稱為「中央轉動(median rotation)」的連接系統的上部旋轉層上。
等效系統可以為例如從起重機和連接杆開發出來的。
在可定嚮導向件的幫助下獲得水平定向(船舶的平衡)，並且導向滾輪布置在凹面圓錐的後面。
以恆定張力拉緊的單根纜線因此能夠作為在船舶的歧管和用於連接裝載臂的系統之間的聯接件和導向件。
在船舶上，導向組件正好沿著歧管安裝。這個組件尤其由凹面接收圓錐和機械鎖定系統組成，其中纜線穿過該凹面接收圓錐，並且該凹面接收圓錐在其端部上配備了套管，該機械鎖定系統允許這個纜線在恆定張力的作用下保持在適當位置上。這個系統主要由裝配到操作手柄上的可導引螺栓組成。該螺栓實際上為在其下端具有電纜能夠通過的縱向圓形形狀的零件。當該套管(卷邊)具有比纜線的直徑大的直徑的時候，在已經插入導向管和已經降低螺栓之後，這就是「捕獲」。當螺栓靜止時，其在將纜線套管捲曲的位置上。由於該螺栓裝配到返回系統，當操作者拉動繫到套管端部的繩索的時候，套管作用於該螺栓，因此該套管一在它後面完全通過，它就封閉。
導向/鎖定組件因此能夠承受很強大的力。
在船舶的裝載/卸載期間萬一發生問題，連接組件就與緊急斷開系統裝配到一起。這個系統尤其由ERS(接近和分開的兩個閥的組件)組成。由於這種控制是已知的，因此在這裡就不再詳細說明了。這個緊急斷開系統也包括在該船舶和該臂之間具有異常間隙的情況下釋放纜線的裝置。這裡該纜線釋放系統安裝在恆定張力絞盤上。該纜線被纏繞在絞盤的卷線軸上，並且通過三個機械彈簧推進器(沒有示出)將它的自由端保持嚙合在機殼內。液壓的三個輔助推進器也能夠與機械推進器並聯使用。
如果發生重大的纜線的鬆開的情況，那麼三個液壓推進器就能夠解鎖他們自己。在鬆開端，僅僅通過三個機械推進器保持纜線，該三個機械推進器能夠在纜線產生的牽引力的幫助下釋放該纜線。
連接輔助系統因此由允許裝載臂通過摩擦力在以額定張力保持拉緊的單根纜線上移動的恆定張力絞盤和驅動絞盤組成。
為了連接裝載/卸載臂，需要設想彼此獨立的下面的步驟-解鎖該臂，然後很小程度的打開羅盤以將該臂定位在中間位置；-鬆開纜線；-位於裝載臂的一側的操作者A將繫到恆定張力纜線的套管上的繩索投擲給船舶上的操作者B；-操作者B與鬆開纜線的操作者A同時拉該繩索，以便將該纜線牽引到船舶的甲板上；-操作者B將繩索穿過凸面導向圓錐，然後牽引套管和纜線通過凸面導向圓錐；-在位於圓錐的延伸部分中的機械系統的幫助下鎖定纜線的套管；-啟動恆定張力絞盤，從而預拉緊該纜線；-打開內管和外管(羅盤)，從而將該臂放置在存儲狀態和連接狀態之間的中間位置上；-啟動允許以額定張力拉緊纜線的功能。當啟動該功能的時候裝載臂變成空轉輪模式。隨著纜線繫到船舶上並且穿過位於連接系統處的驅動絞盤，然後該臂自由地伴隨船舶的移動；-在最後接近的時候，恰好在圓錐彼此嚙合之前，為了更好的將聯軸節與船舶的歧管對準，可以使用該系統以旋轉該連接系統；
-啟動該驅動絞盤以將兩個圓錐嚙合並且允許聯軸節與歧管對準；-關閉歧管上的聯軸節；-在裝載/卸載的整個階段，在纜線中施加減小的恆定張力。
為了分離裝載/卸載臂，可以設想出下面的彼此不關聯的步驟-隨著裝載臂連接到船舶的歧管上並且減小的張力被施加到纜線上，將纜線拉緊到其額定張力；-打開聯軸節；-啟動驅動絞盤，以便從歧管上移開該臂，並且將該臂定位在連接狀態和靜止狀態的中間位置上；-預加應力給纜線至減小的恆定張力；-將該臂移動到存儲位置上；-移除在纜線上的任何應力並且輕微的鬆開纜線；-利用為了這個目的提供的手柄手動地從纜線釋放套管；-利用恆定張力絞盤鬆開纜線直到套管到達凹面圓錐；-鎖定該裝載臂。
雖然該圓錐或者導向元件用於定向並且允許聯軸節在沒有撞擊的情況下接近船舶的歧管，在上面描述的情況下，並沒有相對於聯軸節的軸和歧管的軸對準。該聯軸節和歧管在一個方向上定向，然而輔助連接組件在另一個方向定向。該可定嚮導向件、驅動絞盤以及凸面和凹面導向圓錐都在同一個方向定向。可以開發出其他的情況，例如考慮平行於聯軸節和歧管的軸的導向管或者平截頭體。
本發明尤其可以考慮包括彼此相互獨立地包括下面的元件-可以通過附著到拉緊的纜線上或者真正的通過包括與其座結合的接近絞盤和在船舶上的返回滑輪的設備推進的驅動絞盤將裝載/卸載臂連接到船舶的歧管上；-承受恆定張力的單根纜線允許裝載臂被導向至船舶的歧管上；-纜線的自由端可以與允許鎖定系統將纜線保持在船舶上的捲曲的套管裝配到一起；-用於鎖定纜線的系統可以布置在船的甲板上，正好與歧管並排；
-纜線穿過所有的導向和操作元件；-根據本發明的系統包括用於施加恆定張力的系統(絞盤、起重機、配重)；-用來施加恆定張力的系統、前述情況下的絞盤與緊急斷開系統裝配到一起；-用於纜線的緊急斷開的系統可以是機械的、液壓的或者其他的；-連接系統的垂直定向(船舶的平衡)尤其通過位於驅動絞盤的後面的可定嚮導向件建立；-聯軸節的軸向定向和歧管的軸向定向可歸功於導向元件(圓錐或者管等等)和用來定向連接系統的機動系統。
圖20示出了本發明的另一個實施例，根據該實施例，代替將纜線鎖定在船舶上的是纜線穿過連接到船舶的返回滑輪，以便纜線的兩個平行絞合線連接碼頭和船舶。由於另一個導向滑輪，將來自返回滑輪的纜線的端部通過結合到基座上的「接近」絞盤捲起。此外，連接系統以固定方式連接到纜線上，例如通過液壓夾緊系統，然後連接系統沿著纜線的移動由接近絞盤控制。
用於在附圖中示出的相應元件的附圖標記表示為1.連結的裝載和卸載臂2.羅盤形式的管，待裝載和卸載循環的產品在其中3.同(2.)4.基座5.將羅盤式樣的管道系統連接到聯軸節裝置上的系統6.船舶的聯軸節裝置7.纜線8.恆定張力絞盤9.驅動絞盤10.接近絞盤11.用於將纜線鎖定在船舶上的系統12.接收圓錐
13.對準圓錐14.液壓聯軸節15.歧管16.可定向對準導向件17.用於將連接系統相對於羅盤式樣管道系統旋轉的設備18.恆定張力絞盤的導向滑輪19.接近絞盤的導向滑輪20.連接到船舶上的返回滑輪21.纜線上的連接系統的連接點22.配重23.船舶24.碼頭25.旋轉設備的液壓發動機26.與發動機25一體的傳動小齒輪27.與連接系統嚙合的冠齒輪28.安裝在船舶上的導向組件29.裝配到纜線端部的套管30.用於鎖定套管29的可導引螺栓31.用於操作該螺栓30的手柄32.緊急斷開系統33.繫到纜線的套管上的繩索
權利要求
1.一種用於裝載和卸載產品的組件，包括平衡的裝載和卸載臂，所述裝載和卸載臂安裝在第一位置並且具有通過其一端安裝在基座上的羅盤式樣管道系統，而且在所述羅盤式樣管道系統的另一端設置有適於將羅盤式樣管道系統連接到安裝在第二位置的聯軸節裝置上的連接系統，其特徵在於，所述組件還包括纜線，所述纜線一方面連接到與基座結合到一起並且適於將恆定張力施加到這個纜線上的裝置上，另一方面所述纜線適於連接到第二位置上，所述裝載和卸載組件還包括能夠與纜線協同操作的導向裝置，以沿著由所述的纜線實現的軌道導向連接系統直到所述連接系統進入連接到所述聯軸節裝置上的連接位置。
2.根據權利要求1所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述導向裝置包括驅動絞盤，所述驅動絞盤與連接系統結合到一起，並且當纜線拉緊在第一位置和第二位置之間的時候，適於在所述纜線上提供連接系統的所述導向，還適於通過摩擦力驅動連接系統沿著纜線移動。
3.根據權利要求2所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，在纜線要連接到第二位置的部分上，所述纜線與適於與第二位置結合的鎖定系統協同操作的裝置裝配到一起，並且所述裝置允許所述纜線保持與所述第二位置的連接。
4.根據權利要求3所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述的適於與鎖定系統協同操作的裝置包括在所述纜線上捲曲的套管。
5.根據權利要求1所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述導向裝置包括用於將連接系統連接到所述纜線上的裝置，還包括卷繞所述纜線的裝置，後者通過其一端連接到適於將恆定張力施加到這個纜線的裝置上，並且當所述纜線通過返回滑輪連接到所述第二位置的時候，所述後者通過其另一端連接到所述卷繞裝置上。
6.如權利要求5所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述的用於卷繞纜線的裝置包括結合到基座上的接近絞盤。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的裝載和卸載組件，其特徵在於所述纜線從所述連接系統的一端穿到另一端。
8.根據權利要求1至7任意一項所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述的適於將恆定張力施加到所述纜線上的裝置還包括用於所述纜線的緊急斷開系統。
9.根據權利要求8所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，所述的適於將恆定張力施加到所述纜線上的裝置包括卷繞器，並且所述的緊急斷開系統包括用於夾住所述纜線的設備，當纜線被解繞超過預定的最小數量的匝時，所述設備用於釋放所述纜線。
10.根據權利要求1至9任意一項所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，它包括與連接系統結合到一起的對準導向件以及能夠使纜線穿過並且能夠與連接系統保持一定距離的環。
11.根據權利要求1至10任意一項所述的裝載和卸載組件，其特徵在於，它包括能夠指令所述連接系統相對於羅盤式樣管道系統的角運動的旋轉設備。
12.一種包括根據權利要求1至11任意一項所述的組件的組合，其特徵在於，它還包括與用於固定到所述第二位置的裝置裝配到一起的聯軸節裝置，這些聯軸節裝置適於與所述連接系統協同操作。
13.根據權利要求12所述的組合，其特徵在於，所述連接系統包括凹面平頭圓錐元件，所述聯軸節裝置包括凸面平頭圓錐元件，並且凹面平頭圓錐元件和凸面平頭圓錐元件適於彼此裝配到一起以限定所述組件和所述聯軸節裝置的相對位置。
全文摘要
一種用於裝載和卸載產品的組件，包括平衡的裝載和卸載臂，所述裝載和卸載臂安裝在第一位置並且具有通過其一端安裝在基座上的羅盤式樣管道系統，而且在所述羅盤式樣管道系統的另一個端設置有適於將羅盤式樣管道系統連接到安裝在第二位置的聯軸節裝置上的連接系統，這個組件還包括纜線，所述纜線一方面連接到與基座結合到一起並且適於將恆定張力施加到這個纜線上的裝置上，另一方面所述纜線適合於連接到第二位置上，所述裝載和卸載組件還包括能夠與纜線協同操作的導向裝置，以沿著由所述的纜線實現的軌道導向連接系統直到所述連繫統進入連接到所述聯軸節裝置上的連接位置。
文檔編號B67D7/42GK1816491SQ200480016484
公開日2006年8月9日 申請日期2004年4月20日 優先權日2003年4月23日
發明者R·勒德韋哈特 申請人:Fmc技術股份有限公司