CN102026866A - 用于海上浮动工具的导缆钳插入件 - Google Patents
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Abstract
一种用于海上浮动工具的导缆钳插入件，该导缆钳插入件包括被布置成接收在导缆钳内或者安装到该导缆钳的主体(10)。所述主体(10)具有贯通的通道，以允许绳索通过。所述主体(10)限定绳索行进面，穿过所述通道的绳索可在该绳索行进面上行进，所述绳索行进面包括塑料材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种导缆钳插入件，该导缆钳插入件用于海上浮动工具(maritime craft)，特别用于船舶，但也使用于钻探设备(rigs)和浮动平台。
背景技术
船舶、钻探设备、浮动平台和其它海上浮动工具或设施上的导缆钳通常包括可供系泊索穿过的外展孔。所述导缆钳的外展特性旨在防止系泊索通过将增大绳索上的磨损水平的小半径。系泊索在张力下靠着导缆钳的表面保持，并且导缆钳和穿过导缆钳的绳索由于浮动工具因诸如海涌、潮汐、风和其它现象的运动而相对于彼此运动。
用于诸如油轮、载气船和集装箱船的大型船舶的系泊索通常由钢丝制成。然而，这些绳索较重，这使得它们难以操纵并且操纵较花费时间，而给船员造成额外负担，并且增加了停泊时间。而且，随着钢丝绳索的磨损，个体钢丝断裂并且会切破绳索操作人员的手。而且，在咸水环境中，钢索会受到腐蚀。从而，提供合成纤维绳索来取代钢索。通常，这些合成纤维绳索由高模量的聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维或液晶聚酯纤维制成，所有这些材料均具有高强度和良好抗拉伸性，并且使它们的性能大体上相当于钢丝绳索。这些绳索更轻且更容易操纵。它们在磨损时不出现锋利的纤维。而且，钢索在当沿甲板拖曳时易于发生火花，该火花当在油轮或载气船上出现时是很大的危险，但利用合成树脂纤维绳索消除了这种危险。
合成纤维绳索相对于钢索的一个问题在于它们具有较差的耐磨性。船舶上的导缆钳通常由砂模铸钢制成。尽管砂模铸钢表面对于钢丝绳索不存在磨损问题，但是表面粗糙得足以加速纤维绳索的磨损。导缆钳还易于生锈，这在纤维绳索穿过导缆钳时，提高了导缆钳的磨损量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于海上浮动工具的改进的导缆钳插入件。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于海上浮动工具的导缆钳插入件，该导缆钳插入件包括被布置成收纳在导缆钳内或者安装到该导缆钳的主体，所述主体具有贯通的通道，以允许绳索通过，所述主体限定绳索行进面，穿过所述通道的绳索可在该绳索行进面上行进，所述绳索行进面包括塑料材料。
通过这种方式，纤维绳索在磨蚀作用较小的塑料材料表面上行进。
所述导缆钳插入件的所述主体的外表面优选被布置成与所述导缆钳的内表面的部分一致。最优选地，所述插入件的所述主体的所述外表面与所述导缆钳的整个所述内表面大体一致。
所述主体可形成为两部分。所述主体的所述两部分优选例如通过诸如一系列螺母和螺栓的螺纹紧固件装置受压地紧固在一起。所述主体的所述两部分之间存在的任何间隙均可用填料填充。所述主体的所述两部分可包括内部分和外部分，所述内部分被布置成与所述导缆钳的船上侧一致，所述外部分被布置成与所述导缆钳的船外侧一致。
所述通道的四周可由所述导缆钳插入件的所述主体限制。所述通道可以为圆形、椭圆形或长圆形(obround)。
所述绳索行进面优选绕所述通道的进口、绕所述通道的出口或者绕所述通道的进口和出口延伸。所述绳索行进面可以包括所述通道的整个表面。所述绳索行进面的所述塑料材料可以包括可移除的塑料插入件。
所述塑料材料可以是从聚酰胺、聚酯、环氧树脂或聚氨酯的组中所选择的一种材料。所述塑料材料可以包括包含具有不同材料形成的填料的塑料材料基体的复合材料。所述填料可以被设置成改变所述绳索行进面的性能。所述填料可以减小所述绳索行进面的表面摩擦。所述填料可以提高所述绳索行进面的磨损特性。所述填料可以从PTFE、FEP或者石墨颗粒的组中选择。另选地或者除了填料之外，所述塑料材料基体可添加纤维材料或其它加强材料。所述纤维材料可以是玻璃、芳族聚酰胺或碳纤维或者其它合适的纤维增强材料。
所述主体可以通过铸造制成。在所述绳索行进面包括分离的塑料插入件时，该插入件应当通过铸造制成。尽管不是特别优选，但主体或插入件还可以通过将塑料材料滚塑成型(rotomoulding)或注塑成型来制造。
附图说明
现在将通过实施例并参照附图详细描述本发明的实施方式，附图中：
图1是根据本发明的导缆钳插入件的立体图；
图2是导缆钳插入件的第一部分的立体图；
图3是导缆钳插入件的第二部分的立体图；
图4是穿过其上安装有图1至3的导缆钳插入件的导缆钳的示意剖视图；
图5是导缆钳内衬试验台的示意图；
图6是示出合成纤维绳索的循环测试结果的图表。
具体实施方式
在图1中，导缆钳插入件10包括第一喇叭状主体部12和第二喇叭状主体部14。主体部12、14在它们各自的窄端12a、14a处对接在一起，并且向外展开至外展端12b、14b。所述部分12、14通过多个螺母和螺栓紧固件组件16紧固在一起，该多个螺母和螺栓紧固组件延伸穿过分别形成在各主体部14、12中的孔眼18和孔20。
主体部12、14由塑料材料制成，例如聚酰胺、聚酯、环氧树脂或聚氨酯。
主体部12、14的内表面限定了系泊索可在其上行进的绳索行进面。塑料材料的表面对合成纤维绳索的磨蚀小于导缆钳的表面。
在图2中，示出了导缆钳插入件10的一侧。
图2中的主体部14是导缆钳插入件的浮动工具侧部分。换言之，在使用时，该部分在被安装在导缆钳上时被布置成面向浮动工具。主体部14包括长圆形窄端14a和长圆形宽端14b。抛物线状外展壁14c在窄端14a与宽端14b之间延伸。六个紧固件接收孔眼18形成为绕主体部14的内表面等角地间隔开。孔眼18延伸穿过主体部14并且在主体部14的窄端14a处的端面上露出。图2中仅示出了四个孔眼。螺母和螺栓紧固件组件16的螺栓16a布置在孔眼18中。
参考图3，所示的导缆钳主体部12是导缆钳插入件的码头侧部分。换言之，该部分12是在被布置在船舶或其它海上浮动工具上时面向码头的部分。
同样，与部分14一样，该部分12包括长圆形窄端12a、长圆形宽端12b和在端12a、12b之间延伸的抛物线状外展壁12c。
在主体部12的窄端12a的端面中形成一系列孔20。这些孔朝向宽端12b延伸穿过主体，并且它们接收所述螺母和螺栓紧固件装置16的螺母。入口孔眼(access apertures)22从主体部12的外表面朝向孔20向内延伸，以允许插入或操作所述螺母和螺栓紧固件装置16的螺母。
在图4中，导缆钳插入件10被示意地示为组装在船舶或其它海上浮动工具的导缆钳上。
在图4中，船舶(未示出)具有供安装导缆钳26的船壁24。导缆钳26由导缆钳安装腹板28支撑，该导缆钳安装腹板可被螺栓连接或焊接到船壁24。
导缆钳26限定整体以附图标记30表示的穿过船壁24的孔眼，绳索R可穿过该孔眼。导缆钳26的行进表面粗糙，并且易于磨损合成纤维绳索。在图4中，导缆钳插入件10布置在导缆钳26内，以覆盖导缆钳26的表面。如图1至图3所示，导缆钳插入件10通过螺母和螺栓装置16紧固在导缆钳上。在图4所示的实施方式中，导缆钳插入件的主体部12、14的窄端12a、14a不会合。这些端12a、14a之间的小间隙利用已知的填料32填充。典型的填料可以是硅密封材料或者室温硫化聚氨酯。如在图4中可见，绳索R在导缆钳插入件10的内表面上行进，而不是在导缆钳26的表面上行进。导缆钳10的内表面对合成纤维绳索R的磨损远小于导缆钳的表面。
在图1至图3的导缆钳插入件中，码头侧部分12比浮动工具侧部分14大。然而，它们的尺寸可以相同，或者浮动工具侧部分可以大于码头侧部分。而且，导缆钳插入件可以是各种形状。例如，所述部分12、14的形状可以是圆锥形。同样地，由导缆钳插入件10限定的孔眼的形状可从圆形经过椭圆而变成至长圆形。该孔眼可以始终具有圆形轮廓，并且插入件的内表面中凸地外展，从而使绳索必须穿过的半径最大化。
如图5所示，在试验台上测试根据本发明的导缆钳插入件10。在图5中，试验台34包括相对的驱动机构36、38，所述驱动机构彼此间隔开并且彼此离开地驱动。绳索R被紧固在驱动机构36、38之间，并且经过第一辊40，穿过导缆钳42并经过第二辊44。驱动机构36、38被设计为穿过导缆钳42如由图5中的箭头所示来回地牵拉绳索。在未抛光的导缆钳(A)上、在光滑的导缆钳(B)上以及在根据本发明的导缆钳插入件(C)上测试同样的绳索。在来回穿过导缆钳1500个循环之后，在未抛光的导缆钳上使用的绳索仅保留其60％以上的残余强度。对于光滑的导缆钳使用的绳索具有其原始强度的大约67％。在导缆钳插入件上测试的一组绳索在1500个循环之后保持在其残余强度的78％至85％之间。因此可以看出，与穿过抛光过的和未抛光过的导缆钳的绳索相比，导缆钳插入件的使用大大提高了穿过该导缆钳插入件的绳索的疲劳寿命。
另选的导缆钳包括第一种材料(例如钢)的框架，在该框架中接收有塑料材料插入件，以限定绳索行进面。
Claims (21)
1.一种用于海上浮动工具的导缆钳插入件，该导缆钳插入件包括被布置成收纳在导缆钳内或者安装到该导缆钳的主体，所述主体具有贯通的通道，以允许绳索通过，所述主体限定绳索行进面，穿过所述通道的绳索可在该绳索行进面上行进，所述绳索行进面包括塑料材料。
2.根据权利要求1所述的导缆钳插入件，其中，该导缆钳插入件的所述主体的外表面被布置成与所述导缆钳的内表面的部分一致。
3.根据权利要求2所述的导缆钳插入件，其中，所述插入件的所述主体的所述外表面与所述导缆钳的整个内表面大体一致。
4.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述主体形成为两部分。
5.根据权利要求4所述的导缆钳插入件，其中，所述主体的所述两部分例如通过诸如一系列螺母和螺栓的螺纹紧固件装置受压地紧固在一起。
6.根据权利要求5所述的导缆钳插入件，其中，所述主体的所述两部分之间存在的任何间隙均可用填料填充。
7.根据权利要求4、5或6所述的导缆钳插入件，其中，所述主体的所述两部分包括内部分和外部分，所述内部分被布置成与所述导缆钳的船上侧一致，所述外部分被布置成与所述导缆钳的船外侧一致。
8.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述通道的四周由所述导缆钳插入件的所述主体限制。
9.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述通道为圆形、椭圆形或长圆形。
10.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述绳索行进面绕所述通道的进口、绕所述通道的出口或者绕所述通道的进口和出口延伸。
11.根据权利要求10所述的导缆钳插入件，其中，所述绳索行进面包括所述通道的整个表面。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述绳索行进面的所述塑料材料包括可移除的塑料插入件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述塑料材料是从聚酰胺、聚酯、环氧树脂或聚氨酯的组中所选择的一种塑料材料。
14.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述塑料材料包括具有不同材料形成的填料的复合塑料材料基体。
15.根据权利要求14所述的导缆钳插入件，其中，所述填料被设置成改变所述绳索行进面的性能、所述绳索行进面的表面摩擦或者所述绳索行进面的磨损特性中的一种或更多种。
16.根据权利要求14或15所述的导缆钳插入件，其中，所述填料从PTFE、FEP或者石墨颗粒的组中选择。
17.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述塑料材料基体添加了纤维材料或其它加强材料。
18.根据权利要求17所述的导缆钳插入件，其中，所述纤维材料是玻璃、芳族聚酰胺或碳纤维或者其它合适的纤维增强材料。
19.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述主体通过铸造制成。
20.根据权利要求1所述的导缆钳插入件，其中，所述绳索行进面包括分离的塑性插入件，并且该插入件通过铸造制成。
21.根据前述权利要求中任一项所述的导缆钳插入件，其中，所述导缆钳插入件被布置在导缆钳上并且受压地紧固在所述导缆钳上，所述导缆钳插入件包括两个部分，并且这两个部分之间的空间由填料填充。
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