CN101365623B - 用于在船上装卸模块的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用在船的滑轨(110，115)上的滑动托盘，该托盘包括支撑装置如框架(230)、安装装置以及至少一个驱动装置如缸(240)，其中安装装置用于安装其上的物体，至少一个驱动装置连接到支撑装置或安装装置之中的一个。在使用中，支撑装置与滑轨相互作用，且驱动装置可驱动来促使安装装置相对于所述支撑装置和滑轨旋转。

Description

用于在船上装卸模块的装置

技术领域

本发明涉及在海上调配或回收物品(比如模块)，且尤其是涉及在物品的所述调配或回收期间使用的滑动托盘(skidding pallet)。

背景技术

船，比如Far Saga，可用于海底安装及模块装卸操作，这种船通常装备有月池(moonpool)和模块装卸系统塔(module handling system tower)(MHS塔)。使用这些船来从海底基盘重获海底模块(节流口、控制舱、海底泵、气体压缩机或者作为单元起作用但可与其它单元相结合以增加功能的任何其他组件)或将海底模块安装到海底基盘。海底基盘实质上为有助于调整模块的引导框架。待调配的模块或物品通常通过在滑轨上的滑动托盘设置在MHS塔下面(以及月池上面)。

模块调配操作的正常情况是，模块和其运送工具(running tool)被装载到在码头的船上，并在启程到安装点之前，被装载到滑轨上的滑动托盘。运送工具用于将模块运送到基盘，并在使用中在将船连接到基盘的导丝上运行。

在调配期间，船的船首应总是朝向迎风。而且，模块的方向是重要的，因为模块只能安装在基盘上的预定位置和方向。当在船移动过程中设定的模块(或运送工具)的方向与在安装点时优选的船航向不再一致时，可引发问题。这种情况经常导致操作延期，直到天气条件更加合适。因此，当船处于其船首迎风时，模块和运送工具应放置在具有与基盘上最终安装位置方向一致的托盘上。

当模块安装方向和气候方向之间的偏移太大时，导丝将开始扭曲，从而使得更难/不可能在导丝上运行运送工具/模块。通常，如果水深足够深(约大于200m)的话，则可应付与模块安装方向45度的偏移。尽管如此，水流和模块尺寸(拖曳力)也会影响有偏移时安装的能力。

因此，需要根据天气预报确定模块在托盘上的位置/方向。但是气候方向经常在移动和到达安装点之间的时间期间改变。而且，天气预报也并不完全可靠。

因此，希望有一种在海上以安全简单方式改变运送工具/模块(或其它任何物体)在滑动托盘上的位置的方法。还希望任何解决方法都不需要对船的设计或装备有任何重大改变。

发明内容

本发明的第一方面提供一种用在船的滑轨上的托盘，所述托盘包括支撑装置、安装装置以及至少一个驱动装置，其中安装装置用于安装其上的物体，至少一个驱动装置连接到所述框架构件之一，其中在使用中，所述支撑装置与滑轨相互作用，且所述驱动装置可驱动来促使安装装置相对于所述支撑装置和所述滑轨旋转。

使带有诸如安装在其上的运送工具和模块等物体的托盘旋转的能力意味着，船可呈现出对于环境和天气状况最佳的朝向，同时托盘根据需要简单地重新定位成与海底基盘一致。

使用中，在支承装置的任一侧上，支撑装置的至少一部分邻接滑轨之一的内边缘，使得其只可在滑轨方向移动。在一种实施方式中，具有四个邻接件(abutment)，在支撑装置的每个角的附近各有一个。

所述安装装置可旋转地安装在所述引导框架上，使得所述安装装置可围绕其中心旋转。所述安装装置可通过中心地定位到两个框架的枢轴安装件(pivot mounting)连接到所述支撑装置。

所述托盘可具有与标准滑动托盘相同的尺寸和界面。

所述驱动装置可包括液压缸。所述液压缸可在第一端在缸体上的一点处安装到所述支撑装置或安装装置之中的一个，且所述液压缸的第二端能够顶着其它框架构件动作，使得当所述压头(ram)伸出时，所述框架构件的一个相对于另一个旋转。所述液压缸可在第一端处连接到所述支撑装置，而所述安装装置设置有绕其均匀间隔开的邻接件，用于所述液压缸的第二端顶着动作。所述邻接件可包括块或孔。所述块中的每一个可设置有凹进处。所述液压缸可具有用于定位在所述孔或凹进处中的头部。所述头部具有倾斜边缘，以防止其缩回时定位在和/或邻接任何邻接件的边缘。

主托盘结构可包括在支撑装置中或者安装装置中。当包括在安装装置中时，所述支撑装置可包括引导框架，该引导框架具有与两个滑轨的内部边缘之间的宽度相似的宽度。在这种情况下，所述安装装置可设置成在使用时搁置在所述滑轨上。可有从所述引导框架的每个角延伸的轮子或辊子装置，用于沿所述托盘结构的内表面上大致圆形轨道运行，以使所述主托盘结构相对于引导框架旋转。用于所述液压缸的邻接件也可设置在所述托盘结构的内表面上。所述液压缸可枢轴地安装到所述托盘结构，并且设置有引导装置，以引导其第二端顶着所述邻接件。所述引导装置可以是二级缸。在一种实施方式中，设置了两个主液压缸，每一个主液压缸都连接到所述支撑装置的相对的角，每一个主液压缸均具有二级缸。

如果主托盘结构包括在支撑装置中，那么所述支撑装置可设置成使用时搁置在滑轨上。然后，安装装置可包括实质上平的面板。所述邻接件可设置在所述面板的底面上，以大致圆形构型按规则间隔设置。所述液压缸可连接到所述支撑装置，使得它允许在两个轴中运动，因此允许所述液压缸的第二端充分保持在由所述邻接件形成的圆形轨迹上，且允许与所述邻接件接合/脱离接合。这可通过经安装件连接缸来实现。所述液压缸的所述第二端可设置成由于重力在所述缸的第一端上的作用而顶着安装装置的底面升高。所述液压缸的头部可具有倾斜边缘，使得其缩回时不与邻接件接合。

附图简要说明

现仅通过举例、参考附图来描述本发明的实施方式，其中：

图1a显示了适合用于装卸模块的船主甲板的一部分；

图1b显示了图1a船的模块装卸系统塔；

图2a至图2d分别显示了根据本发明第一实施方式的托盘的顶视图、截面图、侧视图以及透视图；

图3a至图3d显示了图2a-2d托盘在不同旋转阶段的截面图；

图4a和图4b显示了根据本发明第二实施方式的托盘的底视图和侧视图；

图5a至图5c显示了图4a和图4b的托盘被旋转时的截面图、透视图和细节；以及

图6a至图6d显示了用于转动托盘的驱动装置的可替代形式的不同视图。

具体实施方式

图1a和图1b共同显示了装备有月池130、模块装卸系统塔(MHS塔)140以及滑轨110、115的船的一般布置。图1a显示了主甲板的一部分，从此图可以清楚地看到滑轨主轨道110，其通向塔下的月池130区域。还有与滑轨主轨道110垂直的另外两组滑轨侧轨道115。图1b详细显示了MHS塔。它的腿125设置在船甲板上的位置120(图1a)处。该塔装备有导丝绞盘(guide wire winch)150。

在正常操作中，当船位于基盘上时，带有模块/运送工具的托盘沿滑轨110滑进在月池上的MHS塔。然后，使用MHS塔升高模块，并允许空的托盘滑出塔。之后，可打开月池舱口。随后，将带有模块的运送工具在导丝上降低到基盘。

图2a至图2d分别显示了托盘200的顶视图、截面图、侧视图以及透视图。在每种情况下，托盘200均显示为位于滑轨110上。托盘200由引导框架220、主托盘框架230以及两个主液压缸240组成，每个主液压缸240都与二级引导缸260相关联。引导框架在每个角处设置有突出体250(在图2c中可见)。多个夹紧块(gripper block)270隔开在内部主框架230周围。轮子280从引导框架的每个角延伸出，以及互补轨道290在内部边缘285周围。

引导框架220大约与滑轨110之间的间隙一样宽。突出体250实质上是穿过引导框架220的每个角的大螺栓和在滑轨凸缘下的垫圈(和螺母)。由于突出体的原因，引导框架220只能沿滑轨110移动，并且不能改变其方向。主托盘框架230搁置在滑轨110上，并且可沿滑轨110滑动。主托盘框架230通过将轮子280定位到轨道290内而连接到引导框架220，使得它们可相对于彼此旋转，轮子280在轨道290中转动。实际上，这意味着，虽然引导框架因突出体250的原因而不能转动，但是主托盘框架230可相对于引导框架220和滑轨110旋转。

整个托盘200具有与标准滑动托盘相同的外部尺寸和界面。托盘设计用于20Te的设计载荷，并且按照与通过使用PPU’s(推-拉单元)的标准滑动托盘相同的方式在滑动梁上移动。

有两个主液压缸240，用于旋转主托盘框架，每个主液压缸240的一端(在该情况下为缸体端)枢轴地连接到引导框架的相对的角。由于引导缸260的动作，每个主液压缸240(杆)的另一端被迫与夹紧块270中的一个接合。然后，可驱动主液压缸240来推撞夹紧块270，从而促使主托盘框架230旋转。

图3a至图3d显示了当托盘200旋转时的剖面图。为了操作托盘200，带有阀组件的液压供应通过快速连接器连接到托盘200。在图3a中，主液压缸240中的每个都接合夹紧块270a、270a’。图3b显示了在它们已经延伸到它们的全冲程后的主液压缸。这样的结果是主托盘框架230相对于固定的引导框架220旋转。对于每个全冲程缸260的推动，托盘200大约旋转22度。之后，可控制每个主液压缸240再次缩回并与下一个夹紧块270b、270b’接合，如图3c所示，并且如果需要进一步旋转，应再次顶着这些夹紧块270b、270b’伸出。这些步骤可根据需要重复很多次。对于完整的180度旋转总共需要八次推动。

图4a和图4b显示了根据另一实施方式的托盘(分别从下面和从一侧)400。托盘400包括托盘框架410以及经中心枢轴415旋转地安装到其的托盘顶部420。液压缸430通过安装件450连接到所述托盘框架。缸的杆的末端是头部440，该头部440紧靠凹形夹紧块460。在此实施方式中，托盘框架组成支撑结构。这种结构搁置在滑轨上，并且具有与图2c突出体250类似的突出体(未显示)，以按照与前面相同的方式将其保持到滑轨。托盘顶部420实质上是具有夹紧块460的平的面板，夹紧块460按如图所示的圆形构型设置在其底面上。

图5a和图5b显示了在液压缸430伸出后的托盘(从下面)。该托盘工作的原理与前面的实施方式类似。安装件450允许缸在两个方向枢轴旋转，一个方向允许缸杆的头部440沿夹紧块的圆形模式。另一个方向用于倾斜缸，以允许它接合夹紧块。当缸体比具有头部的活塞/杆重时，在重力作用下，液压缸的头部440顶着夹紧块460移动，夹紧块具有凹进处，以匹配头部440的形状。这是因为安装件450接近缸的杆端，且当缸430缩回时，仅有很少重量在安装件450的缸头部440侧上，而更多重量在另一端上。因此，缸倾斜，直到头部与托盘顶部420接触为止。而且，当缸伸出时，尽管更多重量传递到连接的头部侧，且缸头部440也围绕连接更长时间，但是缸的容积被液压油填充，从而确保重力中心仍然保持在安装件450的同一侧上。

这导致托盘顶部绕其轴旋转大约30度，如所示。然后，缸430的杆被缩回。头部具有倾斜的后部边缘，使得当其缩回时，其不与下一个夹紧块接合，而是在夹紧块下面偏转。当完全缩回时，头部可与前面一样顶着下一个夹紧块伸出。通常可根据需要重复此过程。

图5c显示了用于本实施方式的缸安装件450的特写。其显示了保持在托架470中的缸430，托架470可枢轴地安装在所述安装件450内。这使得缸可围绕前述的两根轴移动。

图6a至图6d显示了用于转动托盘顶部420的可替代驱动系统的多个视图。其包括具有缸杆610和头部620的液压缸600。此缸与图4液压缸430很相似，而且可按同样的方式安装到托盘。还在托盘顶部的底面设置了多个孔640，用于将头部620定位在其中。当定位在孔640中时，杆610可如前面一样伸出，头部620邻接孔的边缘，从而促使托盘顶部420旋转。可将这些孔640直接钻到托盘顶部420内，或者钻到条630内，如这里所示，然后将条连接到托盘顶部420的底面。所述孔应形成与夹紧块一样的圆形构型。头部620具有倾斜边缘650，以防止其缩回时定位在和/或者邻接任何孔640的边缘，并且偏转出孔外。也可设想用于图2托盘的相似的驱动系统，具有沿主托盘框架230的内部边缘的孔。

上述实施例仅用于举例说明，且可设想进一步的实施方式和变化形式，而不偏离本发明的主旨和范围。例如，可使用不同的装置来转动主托盘框架，而不是使用液压缸。可使用任何数量的液压缸，同样可使用任何数量的夹紧块/孔。

Claims (34)

1.一种托盘，其用在船的滑轨上，所述托盘包括支撑装置、安装装置以及至少一个驱动装置，所述安装装置用于安装其上的物体，所述至少一个驱动装置连接到所述支撑装置或所述安装装置之一，其中在使用中，所述支撑装置与所述滑轨相互作用，并且所述驱动装置可驱动来促使所述安装装置相对于所述支撑装置和所述滑轨旋转。

2.如权利要求1所述的托盘，其中在任一侧上，所述支撑装置的至少一部分在使用中邻接所述滑轨之一的内部边缘，使得所述支撑装置仅可在所述滑轨的方向移动。

3.如权利要求2所述的托盘，其中具有四个邻接件，在所述支撑装置的每个角附近各有一个。

4.如任一项前述权利要求所述的托盘，其中所述安装装置可旋转地安装在所述支撑装置上，使得所述安装装置可围绕其中心旋转。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的托盘，其中所述托盘具有与标准滑动托盘相同的尺寸和界面。

6.如权利要求5所述的托盘，其中所述安装装置通过枢轴安装件连接到所述支撑装置，所述枢轴安装件中心地定位到所述支撑装置和所述安装装置。

7.如权利要求1所述的托盘，其进一步包括主托盘结构，所述主托盘结构包括在所述安装装置中。

8.如权利要求7所述的托盘，其中所述支撑装置包括引导框架，所述引导框架具有与两个所述滑轨的内部边缘之间的宽度相似的宽度。

9.如权利要求8所述的托盘，其中所述安装装置设置为当使用时搁置在所述滑轨上。

10.如权利要求8所述的托盘，还包括轮子或辊子装置，所述轮子或辊子装置从所述引导框架的每个角延伸，以用于沿所述主托盘结构的内部表面上的实质上圆形的轨道运行，以允许所述主托盘结构相对于所述引导框架旋转。

11.如权利要求8所述的托盘，其中所述驱动装置包括液压缸。

12.如权利要求11所述的托盘，所述液压缸的第一端在缸体上的一点处安装到所述主托盘结构或所述引导框架中的一个，且所述液压缸的第二端能够顶着所述主托盘结构或所述引导框架之中的另一个动作，使得当所述液压缸伸出时，所述主托盘结构或所述引导框架之中的一个相对于另一个旋转。

13.如权利要求12所述的托盘，其中所述液压缸的所述第一端连接到所述引导框架，而所述主托盘结构设置有围绕它均匀间隔开的邻接件，以用于所述液压缸的所述第二端顶着动作。

14.如权利要求13所述的托盘，其中所述邻接件设置在所述主托盘结构的内部表面上。

15.如权利要求14所述的托盘，其中所述液压缸枢轴地安装到所述主托盘结构，并设置有引导装置来引导其第二端顶着所述邻接件。

16.如权利要求15所述的托盘，其中所述引导装置是二级缸。

17.如权利要求16所述的托盘，其中设置了两个主液压缸，每个主液压缸连接到所述支撑装置的相对的角，每个支撑装置具有作为引导装置的二级缸。

18.如权利要求1所述的托盘，其进一步包括主托盘结构，所述主托盘结构包括在所述支撑装置中。

19.如权利要求18所述的托盘，其中所述支撑装置设置成在使用时搁置在所述滑轨上。

20.如权利要求18所述的托盘，其中所述安装装置包括实质上平的面板。

21.如权利要求20所述的托盘，其中所述驱动装置包括液压缸。

22.如权利要求21所述的托盘，其中所述液压缸的第一端在缸体上的一点处安装到所述主托盘结构或所述面板中的一个，且所述液压缸的第二端能够顶着所述主托盘结构或所述面板之中的另一个动作，使得当所述液压缸伸出时，所述主托盘结构或所述面板之中的一个相对于另一个旋转。

23.如权利要求22所述的托盘，其中所述液压缸的所述第一端处连接到所述主托盘结构，而所述面板设置有用于所述液压缸的所述第二端顶着动作的邻接件。

24.如权利要求23所述的托盘，其中所述邻接件设置在所述面板的底面上，以实质上圆形构型按规则间隔设置。

25.如权利要求24所述的托盘，其中所述液压缸连接到所述支撑装置，使得其允许在两个轴中运动，因此允许所述液压缸的所述第二端充分保持在由所述邻接件形成的圆形轨迹上，且允许与所述邻接件接合/脱离接合。

26.如权利要求25所述的托盘，其中所述液压缸经安装件连接到所述主托盘结构。

27.如权利要求26所述的托盘，其中所述液压缸的所述第二端设置成由于重力在所述液压缸的所述第一端上的作用而顶着所述安装装置的底面升高。

28.如权利要求13至17或者23至27中任一项所述的托盘，其中所述邻接件包括块。

29.如权利要求28所述的托盘，其中所述块中的每一个设置有凹进处，所述凹进处用于定位所述液压缸的所述第二端。

30.如权利要求13至17或者23至27中所述的托盘，其中所述邻接件包括孔。

31.如权利要求29所述的托盘，其中所述液压缸还包括头部，所述头部用于定位在所述凹进处中。

32.如权利要求30所述的托盘，其中所述液压缸还包括头部，所述头部用于定位在所述孔中。

33.如权利要求31所述的托盘，其中所述头部包括倾斜边缘，以防止其缩回时定位在和/或邻接任何邻接件的边缘。

34.如权利要求32所述的托盘，其中所述头部包括倾斜边缘，以防止其缩回时定位在和/或邻接任何邻接件的边缘。

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