CN104797493B - 用于至少部分没入水体中的设备的缓冲组件、相关的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
组件包括液压缓冲器(42)组(4A‑4C)，每个缓冲器(42)包括具有用于由第一元件(14)承载的缸体，和部分接纳在缸体中的缓冲部件。缓冲部件具有突出到缸体外的头部，头部用于在第二元件安装在第一元件上(14)时，与第二元件接触。对每个缓冲器(42)组(40A‑40C)，缓冲组件(17)包括与该组缓冲器(42)的每个缸体连接的储存器(44)，以使得在每个头部与第二元件之间接触时，液压流体能够在该组缓冲器(42)的不同缸体之间转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够间置在至少部分没入水体中的设备的第一元件与第二元件之间的缓冲组件，所述缓冲组件包括：
－至少一液压缓冲器组，每个液压缓冲器包括一液压千斤顶和部分接纳在缸体中的一缓冲部件，液压千斤顶包括用于由第一元件承载的缸体，缓冲部件具有突出到缸体外的头部，在将第二元件安装在第一元件上时，头部用于与第二元件接触。
背景技术
例如设备用于开采水体——如海、海洋或湖泊——的底部中的碳氢化合物。
有利地，该设备是固定在水体的底部上或浮在水体中的石油开采平台。
该设备包括由部分没入水体中的下壳体形成的第一元件，和由固定在壳体上的甲板形成的第二元件，甲板承载流体开采和/或容纳操作设备的操作人员所需的所有设备。
为了简化这种设备的制造和放置，已知在工厂分别制造壳体和甲板。然后将壳体输送到所期望的海上作业地，在作业地壳体固定不动。
甲板置于能够被压载的驳船上。为了避免使用大功率起重机，已知提供包括支撑甲板的立柱的壳体，立柱之间界定可以接纳驳船的中间空间。
然后把轻微压载的驳船带往中间空间，以在支撑腿之上并与支撑腿相对安放上述甲板。
然后，使压载物进入驳船，使驳船下降，直至甲板与支撑腿接触，并准确装配在壳体上。然后使驳船移开，因此甲板永久固定在壳体上。
当水体不是高度扰动时，这种就位方法可以实施。实际上，由于波涛、水流和风造成的水体扰动局部会改变甲板相对每个支撑腿的位置。如果甲板与支撑腿之间产生特别强烈的接触，则可能对甲板和/或支撑腿造成损害。
为了限制该问题，已知在每个支撑腿的上表面安装一组间置在甲板与支撑腿之间的弹性材料制成的缓冲元件，以限制这些元件之间的碰撞。
这些缓冲元件不完全令人满意，因为一旦每条腿与甲板之间完成组装，这些缓冲元件以后永久卡在每条支撑腿与甲板之间。有时需要烧掉这些元件，以便使其消失。
FR2 516 112描述了一种间置在驳船与甲板之间的缓冲组件。该缓冲组件包括多个安装在驳船上的液压千斤顶。千斤顶杆的展开被控制器操控，控制器与用于确定不同点的海浪强度的传感器连接。
但是这种组件的调节特别复杂，因此它在扰动环境中的实际安放可能非常麻烦。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于在海上安装设备时间置在设备的第一元件与第二元件之间的缓冲组件，所述缓冲组件限制第一元件与第二元件之间的碰撞和/或损坏的危险，并且容易安放。
为此，本发明旨在一种上述类型的组件，其特征在于，对每个液压缓冲器组，缓冲组件包括与该组液压缓冲器的每个缸体连接的流体储存器，以使得在每个头部与第二元件之间接触时，液压流体能够在该组液压缓冲器的不同缸体之间传送。
根据本发明的缓冲组件可以包括以下单独或根据任何可能的技术组合实施的一个或多个特征：
－流体储存器包括平衡活塞和界定平衡腔室的空心体，该平衡活塞安装成能在平衡腔室中在多个中间位置与一下游止挡位置之间移动，在这多个中间位置，平衡活塞沿两个相反方向相对空心体自由移动，在下游止挡位置，平衡活塞在至少一方向上相对空心体固定不动；
－在每个中间位置，平衡活塞在平衡腔室中密封界定一上游区和一下游区，上游区用于接纳来自每个液压缸体的液压流体，下游区用于包含能够有利地通过通向具有恒定压力的气体容积的平衡腔室外的阀排放到平衡腔室外的气体容积；
－每个缓冲部件包括接纳在液压缸体中的一缓冲活塞，头部安装成沿着最少一轴线相对缓冲活塞枢转，有利地头部通过球形接头件与缓冲活塞连接；
－每个液压缓冲器包括用于固定在第一元件上的一底座，液压千斤顶的液压缸体安装成围绕至少一轴线相对底部在一个直立息止构型与相对息止构型倾斜的多个倾斜构型之间枢转；
－每个液压缓冲器包括用于使液压缸体返回其息止构型的至少一回位部件；
－每个液压缓冲器包括够使缓冲部件相对液压缸体机械地固定不动的机械锁定机构；
－缓冲组件包括至少两个液压缓冲器组，有利地至少三个液压缓冲器组，液压缓冲器组用于在第一元件上相互分开，每个液压缓冲器组的每个液压缓冲器与同一流体储存器连接，该同一流体储存器有利地为所有液压缓冲器组的所有液压缓冲器之间所共用。
本发明还涉及一种至少部分没入水体中的设备，其特征在于，所述设备包括：
－第一元件；
－组装在第一元件上的第二元件；
－如上所述的缓冲组件，缓冲组件间置在第一元件与第二元件之间，每个液压缓冲器的每个缸体由第一元件承载，至少一部分液压缓冲器的头部与第二元件接触。
根据本发明的设备可以包括以下单独或根据任何可能技术组合的一个或多个特征：
－第二元件置于第一元件上；
－第一元件是在浮在水体上或固定在水体的底部上的支架，第二元件是布置在水体的表面上方的甲板；
－第一元件包括壳体，壳体包括限定压载箱的镂空底座和相对镂空底座突起的立柱，每个立柱界定一接纳表面，该设备对每个立柱包括一如上所述的缓冲组件，每个缓冲组件与其它缓冲组件互相流体独立，缓冲组件间置在所述立柱的接纳表面与第二元件之间；
－优选至少在最终固定组件在第二元件与第一元件之间就位后每个缓冲组件能相对第一元件和/或第二元件拆卸。
本发明的目的还在于一种安装至少部分没入水体中的设备的方法，所述方法包括以下步骤：
－提供第一元件和如上所述的缓冲组件，每个液压缓冲器的缸体由第一元件承载，每个缓冲部件的头部突出到缸体之外；
－使第二元件与液压缓冲器组的多个液压缓冲器的头部接触；
－使液压流体在液压缓冲器组的液压缓冲器的缸体与流体储存器之间自由流动。
本发明的方法可以包括以下单独的或根据任何可能的技术组合的一个或多个特征：
－流体储存器包括界定平衡腔室的空心体和安装成能在平衡腔室中移动的平衡活塞，液压流体的自由移动包括平衡活塞在来自液压缓冲器组的液压缓冲器的缸体的液压流体作用下在平衡腔室中自由移动的第一阶段，和平衡活塞在平衡腔室中固定不动的第二阶段，在第二阶段平衡腔室和缸体中存在的液压流体自由分布在平衡腔室与缸体之间；
－每个缓冲部件包括接纳在缸体中的缓冲活塞，头部安装成沿着至少一轴线相对缓冲活塞枢转，所述方法包括，在使第二元件与至少一缓冲部件的头部接触后，使头部相对缓冲活塞枢转；
－每个液压缓冲器包括用于固定在第一元件上的底座，液压千斤顶的缸体安装成围绕至少一轴线相对底部枢转，所述方法包括，在使第二元件与至少一缓冲部件的头部接触后，使缸体相对底座在一个直立息止构型与相对息止构型倾斜的一个倾斜构型之间转动。
附图说明
通过阅读下面仅作为示例给出并参照附图进行的描述，将更好地理解本发明，在附图中：
－图1是根据本发明的第一流体开采设备的示意分解透视图；
－图2是图1的设备的第一元件的四分之三部分的正细节透视图，在该第一元件上安装有根据本发明的缓冲组件；
－图3是根据本发明的缓冲组件的示意俯视图；
－图4是示出在第二元件在第一元件上就位时根据本发明的缓冲组件的不同使用阶段的侧视图；
－图5是根据本发明的缓冲组件的流体储存器的局部剖切透视图；
－图6是用于根据本发明的缓冲组件的第一示例缓冲器的分解透视图；
－图7－图10是示出在第二元件在第一元件上就位时图6的缓冲器的不同使用阶段的侧视图；
－图11是用于根据本发明的缓冲组件的第二示例缓冲器的与图6类似的视图；
－图12是图11的缓冲器的四分之三部分的正透视图；
－图13－图18是示出在第二元件在第一元件上就位时图11的缓冲器的不同使用阶段的透视图；
－图19是用于根据本发明的缓冲组件的第三示例缓冲器的与图11类似的视图；
－图20是用于图19的缓冲器的与图12类似的视图；
－图21是用于根据本发明的缓冲组件的第四示例缓冲器的与图11类似的视图；
－图22是图21的缓冲器与图12类似的视图；
－图23是用于促动图22的缓冲器的促动机构的分解透视图。
具体实施方式
图1示意性地示出至少部分没入水体12中的根据本发明的第一设备10。
有利地，设备10用于穿过水体12进行流体开采，特别是用于收集从水体12的底部抽取的流体并将该流体带到表面。
优选地，抽取的流体包含碳氢化合物。该碳氢化合物例如由天然气或石油形成。
水体12是海、海洋或湖泊。在设备10处的水体12的深度例如大于20米，特别是在20米到至少3000米之间。
有利地，设备10是固定在水体12的底部上或优选浮在水体12上的平台。该平台特别是半潜式平台、单柱式平台(SPAR)或张力腿平台(TLP)。在变型中，设备是固定平台，如“自升式钻塔平台”。
设备10包括部分没入水体12中的第一元件14和位于在水体12的表面上方并支承在第一元件14上的第二元件16。
设备10还包括根据本发明的缓冲组件17，缓冲组件至少在第二元件16安装在第一元件14上时间置在第一元件14与第二元件16之间，设备还包括将第二元件16最终固定在第一元件14上的固定组件(未出示)。
第一元件14固定在水体12的底部，或者浮在水体12的底部上方。
第一元件包括压载箱(未出示)和部分没入的壳体18，壳体具有至少一用于接纳第二元件16的上表面20。
上表面20位于水体12的表面上方。
在图1所示的示例中，壳体18包括限定压载箱的镂空底座22和相对于镂空底座22突起的立柱24。每个立柱24界定一接纳表面20。
第二元件16置于第一元件14上，并且通过最终固定组件(未出示)固定在第一元件14上。该示例中，第二元件包括位于水体12的表面上方的甲板26。
甲板26承载用于开采在平台上回收的流体所需的设备和/或设施，如井口、流体收集器、分离器、处理装置等。有利地，甲板包括容纳和输送操作设备10的操作人员所需的设备。
参照图1，第二元件16界定支承在第一元件14上的下表面28。
固定组件(未出示)包括多个在第一元件14与第二元件16之间的焊接机械连接件，如将第一元件14连接到第二元件16的板件。
固定组件在第二元件16与缓冲组件17接触后就位。
参照图2，缓冲组件17包括由第一元件14承载的至少一组40A-40C缓冲器42，和为缓冲器组40A-40C的缓冲器42所共用的至少一流体储存器44。
在该示例中，有利地，缓冲组件17还包括至少一标定部件46，用于在第二元件16与缓冲组件17接触时标定第二元件16相对第一元件14的位置。
在附图所示的示例中，缓冲组件17包括分布在每个上表面20上的至少两组优选三组40A-40C缓冲器42。
有利地，缓冲器组40A-40C位于上表面20的周边附近。它们互相分开。
每个组40A-40C包括多个缓冲器42，这多个缓冲器42与它们之间共享的流体储存器44连接。
参照图2、图4和图6，每个缓冲器42都包括一液压千斤顶50和用于将液压千斤顶50安装在第一元件14上的一组件52，该组件能够允许第一元件14与液压千斤顶50之间有至少一度的转动自由度。
如图6所示，液压千斤顶50包括缓冲部件58和限定一腔室56的缸体54。部件58在缸体54的腔室56中在收缩位置与部分突出到缸体54外的展开位置之间活动安装。
有利地，千斤顶50还包括可释放机构60，用于机械锁定缓冲部件58相对缸体54的位置。该机构在图11至图20中可见，并且该机构施用在图6的缓冲组件17上。
缸体54由安装组件52承载。缸体在接纳表面之上相对接纳表面20基本垂直地延伸或倾斜地延伸。
缸体包含液压致动流体，用于致动缓冲部件58，该缓冲部件接纳在位于缓冲部件58之下的腔室56的内部区域59中。
致动流体是基本不可压缩的。该致动流体例如由液体如液压油形成。
参照图6，缓冲部件58包括活塞62，该活塞安装成在腔室56中沿缸体54的轴线A-A’在部件58的收缩位置与部件58的展开位置之间滑动。缓冲部件58还包括突出到缸体54外以便与第二元件16接触的头部64。
有利地，缓冲部件58还包括用于使头部64与活塞62铰接的中间部件66，能够使头部64与活塞62之间沿着与轴线A-A’垂直的轴线具有至少一度的转动自由度。
活塞62密封堵塞包含致动流体的内部区域59。
在该示例中，活塞62界定中间部件66插入其中的上槽盆68。
有利地，头部64用于通过固定在第二元件16的支承表面28之下的引导部件70与第二元件16接触.
头部64限定缓冲器42的自由端。在该示例中，头部64具有从缸体54离开的沿轴线A-A’收敛的形状，如截锥形。引导部件70具有互补形状。
这里头部64界定用于容纳中间部件66的下槽盆72。
中间部件66插置在头部64与活塞62之间。在该示例中，中间部件接纳在每个槽盆68、72中。这里中间部件由球窝接头形成。
因此，头部64能够围绕与缸体54的轴线A-A’垂直的多个轴线在沿轴线A-A’的直线构型(见图10)和相对轴线A-A’的倾斜的多个构型(见图7－9)之间相对活塞68枢转。
这就限制了特别是由于接纳表面20和支承表面28之间的相对倾斜度而施加在缓冲部件58上的应力，以及由于头部64与引导部件70接触后的偏移导致的应力。
每个缓冲器42的千斤顶50与一组40A-40C的多个缓冲器42共用的储存器44液压连接。为此，在缸体54中限定的腔室56的内部区域59通过图3和图4中可见的液压回路74与储存器44液压连接。
参照图6，安装组件52包括固定在接纳表面20上的底座80、相对底座80活动安装的千斤顶支座82、和用于使千斤顶支座82相对底座80铰接的间置在支座82与底座80之间的铰接部件84。
因此，安装组件52可以使千斤顶50在图10可见的与表面20基本垂直的直立息止构型与其之一在图9示出的多个倾斜构型之间转换。
安装组件还包括至少一用于使千斤顶向直立构型返回的回位部件86，该回位部件位于支座82与底座80之间。
底座80由固定在接纳表面20上的盘形成。盘限定用于接纳铰接部件84的上槽88。
在该示例中，支座82包括承载缸体54的板件。支座可以与千斤顶50的缸体54共同移动。支座82限定接纳铰接部件84的下槽90。
铰接部件84由置于底座80上在上槽88中和接纳在下槽90中的球窝接头形成。
每个回位部件86插置在千斤顶支座82与底座80之间的间隙中。在该示例中，每个回位部件86由弹性材料块如弹性体块形成。
在该示例中，回位部件86附接在千斤顶支座82下。在变型中，回位部件86固定在底座80上。
在千斤顶50的每个倾斜构型中，至少一回位部件86能够在千斤顶支座82与底座80之间被压缩，以便产生使千斤顶50向其息止位置促动弹性促动力。
千斤顶50与上表面20之间存在至少一度的转动自由度也限制了特别是由于在上接纳表面20与下支承表面28之间相对倾斜而施加在缓冲器42上的应力，以及由于头部64与引导部件70接触后的偏移产生的应力。
锁定机构60包括围绕缸体54外的缓冲部件58的活塞62安装的锁定止挡件150(在图12的实施方式上可见)。有利地，该止挡件150旋拧在活塞62的外部的螺纹上。在变型(未出示)中，一可逆的固定部件穿过锁定止挡件150插入，以便将锁定止挡件150固定在活塞62上。
在该示例中，锁定止挡件150围绕活塞62的轴线回转。止挡件能够与缸体54的上表面152配合，以阻止缓冲部件58向其收缩位置移动。
如上所述，储存器44通过液压回路74与缓冲器组40A-40C的每个缓冲器42连接。
有利地，根据本发明的缓冲组件17包括为所有缓冲器组40A-40C的所有缓冲器42所共用的单个储存器44。
储存器44由第一元件14承载。参照图5，储存器包括限定平衡腔室102的空心体100、在腔室102中活动安装的平衡活塞104、和将液压流体注入到腔室102中的上游喷嘴106。
在图5的实施方式中，有利地，储存器还包括限定气体排放阀110的下游封闭部件108。
上游喷嘴106与回路74液压连接，以使液压流体可以在与储存器44连接的每个千斤顶50与储存器44的腔室102之间双向流动。
活塞104可以在腔室102中在多个中间位置之间自由活动，其中一位置示于图5，一下游止挡位置示于图4的步骤(d)。
在每个中间位置，活塞104在腔室内限定位于流体注入喷嘴106与活塞104之间的上游区112，和位于活塞104与下游封闭部件108之间的下游区。
上游区112包含来自与储存器44连接的每个千斤顶50的液压流体。下游区114包含能够经过恒压气体网连接的排放阀110排放到该下游区114外的气体，该恒压气体网例如为其容积大于每个千斤顶50的容积的腔室。
活塞104向下游位置自由移动。
在下游止挡位置，活塞104在腔室102中固定不动，有利地支靠下游封闭部件108。上游区112具有最大容积。下游区114具有最小容积或容积为零。
排放阀110由设置穿过下游封闭部件108的标定通道116形成。通道116在上游通向下游区114，在下游通向储存器44外。
如下面将可见，每个缓冲部件58能够通过第二元件16从其展开位置向其收缩位置移动，以收缩到缸体54内，因此减小内部区域59的容积。这导致液压流体排向回路74，并充填下游区112。
充填上游区112相应导致平衡活塞104移动，以增加上游区112的容积，直至活塞104达到其下游止挡位置。
如下面将可见，然后液压流体分布在上游区112、回路74、和缸体54的每个内部区域59之间。
在该示例中，标定部件46由与每个缓冲器42基本平行安装的端子120形成(在图2可见)。端子120用于接纳在第二元件16上的相应槽中(未出示)。
现在将描述根据本发明的缓冲组件17在安装第一设备10时的操作。
首先，分别制造第一元件14和第二元件16。
第一元件14部分没入水体12中，并输送到设备10的组装点。
然后第一元件14被部分压载，以使每个接纳表面20下降。
然后，如图4的步骤(a)所示，每个缓冲器42的缓冲部件58处于它们的展开位置。位于缓冲部件58以下的每个千斤顶50的腔室54中的每个内部区域59的容积最大。
平衡系统104处于靠近喷嘴106的中间位置。因而上游区112的容积最小。下游区114被气体充填并且其容积最大。
然后，将第二元件16在水体12之上输送到组装点，例如驳船上。第二元件布置在第一元件14上方并与第一元件分开。
然后，第二元件16的下支承表面28被布置与第一元件14的上接纳表面20相对。
然后，第二元件16相对第一元件14垂直移动，以使其靠近第一元件14。
如图4的步骤(b)所示，由于其自身重量导致的变形，第二元件16限定的支承表面28可能与承载缓冲器42的接纳表面26不共面，或者不平行。特别是端部可能仍存在应力。
然后，支承表面28与缓冲部件58的至少一头部64接触。然后，支承表面28向下推压接触的头部64。
这导致缓冲部件58在缸体54中向收缩位置移动。然后，活塞62在缸体54中向下移动，导致内部区域59的容积减少。
在接触时，头部64能够相对活塞62枢转，以矫正引导部件70与支座82之间的可能的对齐缺陷，减少剪切和拔出应力，因为整个千斤顶50可以枢转。
随着表面28的下降，每组40A-40C缓冲器42的一个或多个缓冲部件58与表面28接触，并且被向下推压。相反，某些缓冲部件58可能仍处于其展开位置(见图4的步骤(c)-(d))。
某些缓冲器42的内部区域59容积减少导致液压流体排到它们的千斤顶50外，并逐渐充填储存器44的上游区112。
然后，平衡活塞104向下游封闭部件108移动，通过与恒压气体网连接的阀门将标定量的气体排到下游区114外。
在该阶段，上游区112中的液压流体压力保持降低，例如低于20巴。
然后，平衡活塞104达到在图4的步骤(e)可见的其下游止挡位置。然后上游区112中的液压流体压力明显增加，以达到中间工作压力，例如大于100巴，有利地大于300巴或400巴，特别是大约700巴。该液压流体压力通过回路74在缓冲部件58上产生反作用力。
然后，第二元件16的重量开始向第一元件14转移，并且系统中的压力增加。在转移时，第二元件16和支承表面28的曲率改变。
然后，储存器44的平衡活塞104固定不动。与同一储存器44连接的缓冲器42的缓冲部件58仍可在它们各自的缸体54中活动。
然后，如图4的步骤(e)和(f)所示，在同一组40A－40C的千斤顶之间产生压力再平衡，根据第二元件16局部施加在每个缓冲部件58的头部64上的支承力自发调整不同缓冲部件58的位置。
因此，某些缓冲部件58在它们各自的缸体54中上升，而某些缓冲部件58在它们各自的缸体54中下降。
该移动自发进行，不需要单独控制每个缸体54中的压力。因此，在负荷转移时并且一旦负荷转移完成，本发明的缓冲组件17根据支承表面28相对接纳表面20的构形可自动调节。
因此，第二元件16施加的负荷完全自动地通过压力平衡基本均匀分布在缓冲部件58之间。
因此，缓冲组件17的结构简单，并且在负荷转移时不需要进行复杂的调节。另外，在该阶段不需要先验地人为干预。
此外，如图9所示，每个千斤顶50可以相对接纳表面26在其直立构型与倾斜构型之间自发枢转，以便最小化在平衡时施加到千斤顶50上的剪切应力，直到标定部件46标定第二元件16相对第一元件14的位置。
该枢转通过压缩回位部件86的在千斤顶支座82与底座80之间的至少一部分进行。
一旦达到平衡，通过机械锁定机构60使每个缓冲部件58在其缸体54中机械地固定不动。
特别是，向下旋拧锁定止挡件150，以使其与上表面152接触，并锁定活塞。
然后，例如通过焊接接纳表面20与支承表面28之间的板件将最终固定组件(未出示)组装在第一元件14与第二元件16之间。
一旦完成这些，有利地拆卸缓冲组件17，并排出每个腔室56中至少一部分流体，因此导致缓冲部件58收缩。
拆卸简单。它能够减少设备10上存在的重量，并且如果必要再使用缓冲组件17。
在图3上示意性示出的变型中，用于选择性隔离每个缓冲器的阀门130在回路74上间置在每个缓冲器42与储存器44之间。在这种情况下，在第二元件16组装到第一元件14的过程中，每个千斤顶50能够与回路74隔离。
在另一变型中(未出示)，一些压力传感器布置在每个千斤顶50中，用以测量在组装时千斤顶50中的液压流体的压力。
本发明的缓冲组件17的缓冲器42的第二示例示于图11－18。
与图6所示的缓冲器42不同，在缓冲部件58开始移动时，在头部64与支承28之间接触后，回位部件86能够使千斤顶50保持在基本垂直的构型中。
因此，每个回位部件86包括位于千斤顶支座82与底座80之间的第一弹性促动部件140，和在千斤顶支座82之上位于在千斤顶支座82与底座80一起平移的止挡件144之间的第二弹性促动部件142。
在图11和图12所示的示例中，弹性促动部件140、142由同轴安装在中心杆146周围的弹性垫片堆叠形成。
中心杆146固定在底座80上。中心杆穿过千斤顶支座82，并且其自由端界定止挡件144。
第一弹性促动部件140位于第二弹性促动部件142之上。因此使铰接部件84拔出的危险最小化。
因此，在千斤顶50倾斜时，无论千斤顶支座82的局部移动如何，每个回位部件86都是起作用的。因此，如果千斤顶支座82在与回位部件86接触的点处局部移动，离开底座80，则第二弹性促动部件142施加使支座82返回其息止构型的回位力。
相反，如果千斤顶支座82在与回位部件86接触的点处向底座80局部移动，则第一弹性偏移部件140施加使支座82返回其息止构型的回位力。
参照图13－15，在操作过程中，在头部64与第二元件16的支承表面28之间接触时每个缓冲部件58的千斤顶50保持其直立息止构型。
在缓冲部件58在腔室56中开始收缩的过程中保持该构型，而储存器44中的平衡活塞104在平衡腔室102中自由移动。
参照图16－18，当第一元件14上的标定部件46与第二元件16配合时，发生从第二元件16向第一元件14的负荷转移。在该阶段，并如图16-17所示，千斤顶50处于倾斜构型，使得能够限制剪切应力。
当平衡活塞104达到其下游止挡位置时，不同缸体54的腔室56之间产生压力再平衡，并且缓冲部件58的位置自动调整，以适应支承表面28的构型(见图17)。
一旦平衡完成，操作者向下移动锁定止挡件150，以使其与上表面152接触。例如通过旋拧实现该移动。
因而，可以至少部分排出腔室56中的液压流体，以减小千斤顶50中的压力。
用于本发明的缓冲组件17的缓冲器42的第三实施例示于图19和图20。
与图6中描述的第一缓冲器42不同，回位部件86由堆叠在千斤顶支座82与底座80之间的Belleville垫片形成。
此外，图19和图20中描述的缓冲器42的操作与图6中描述的缓冲器42的操作相似。
根据本发明的缓冲器42的第四实施例在图21和图22中进行描述。
与根据本发明的第二缓冲器42不同，第四缓冲器42的安装组件52包括布置在千斤顶50周围的上止挡件环形件162。环形件162通过垂直杆164与底座80连接。
因此，上环形件162相对底座80在平移方面固定。千斤顶支座82插置在底座80与上环形件162之间。
和图11中描述的第二缓冲器42一样，第四缓冲器42的每个回位部件86包括由围绕杆146同轴安装的垫片堆叠形成的至少一弹性促动部件140。
但是，如图23所示，杆146具有第一部分163A和相对第一部分163A滑动的第二部分163B，以增加其长度。第二弹性促动部件163C间置在杆146的第一部分163A与第二部分163B之间。
与图11描述的第二缓冲部件42不同，每个回位部件86围绕缸体54卡在千斤顶支座50与上环形件162之间。
当千斤顶支座50局部靠近上环形件162时，回位部件86压缩，并且弹性促动部件140施加回位力。
相反，当千斤顶支座50局部移动离开上环形件时，杆146的第一部分163A相对杆146的第二部分163B滑动，并且第二弹性促动部件163C保持回位部件86的每一端164A、164B分别与千斤顶支座50和上环形件162之间的接触。
在另一变型中，图11-18、19-20和21-23中描述的每个第二缓冲器42与固定在第二元件16的支承表面28下的引导部件70结合。
在另一变型中，至少一组40A-40C缓冲器42由甲板26承载，甲板26构成第一元件。每个缓冲器42向构成第二元件的壳体18突出。
如上所述，有利地缓冲组件17的每组40A-40C的每个缓冲器42与单个共用流体储存器44而不是与多个储存器44连接。
实际上，然后确定储存器44的尺寸，以接纳同时来自所有缓冲器42的流体，或者相反，接纳仅来自某些缓冲器42的流体，例如当至少另一缓冲器被锁定或不起作用时。因此，储存器44适于缓冲组件17的所有操作模式。
在图1和图2的实施方式中，显然，每个立柱24与如上所述的缓冲组件17结合，而与其它立柱24上的其它缓冲组件17流体无关。缓冲组件17间置在所述立柱24的接纳表面20与第二元件16之间。
因此，安装在立柱24上的每个缓冲组件17包括为立柱24上的所有组40A-40C的缓冲器42所共用的单个储存器44。
立柱24上的每个缓冲器42与为立柱24上的组40A-40C的所有缓冲器42所共用的单个储存器44流体连接，而为与另一立柱24结合的缓冲组件17的缓冲器42组40A-40C所共用的储存器44没有流体连接。
另外，如前面指出的，一旦在第一元件14与第二元件16之间安装了最终固定元件，可相对第一元件14和第二元件16拆卸储存器44和每个缓冲组件17的缓冲器42。
这样，如果需要，可以再使用缓冲组件17。
Claims (19)
1.一种能够间置在至少部分没入水体(12)中的设备(10)的第一元件(14)与第二元件(16)之间的缓冲组件(17)，所述缓冲组件包括：
－至少一液压缓冲器(42)组(40A-40C)，每个液压缓冲器(42)包括一液压千斤顶(50)和部分接纳在液压缸体(54)中的一缓冲部件(58)，液压千斤顶包括用于由第一元件(14)承载的液压缸体(54)，缓冲部件(58)具有突出到液压缸体(54)外的头部(64)，在将第二元件(16)安装到第一元件(14)上时，头部(64)用于与第二元件(16)接触；
其特征在于，对每个液压缓冲器(42)组(40A-40C)，缓冲组件(17)包括与该组液压缓冲器(42)的每个液压缸体(54)连接的流体储存器(44)，以使得在每个头部(64)与第二元件(16)之间接触时，液压流体能够在该组液压缓冲器(42)的不同液压缸体(54)之间传送；流体储存器(44)包括平衡活塞(104)和界定平衡腔室(102)的空心体(100)，平衡活塞安装成能在平衡腔室(102)中在多个中间位置与一下游止挡位置之间移动，在这多个中间位置，平衡活塞(104)沿两个相反方向相对空心体(100)自由移动，在所述下游止挡位置，平衡活塞(104)在至少一个方向上相对空心体(100)固定不动；并且，在每个中间位置，平衡活塞(104)在平衡腔室(102)中密封界定一上游区(112)和一下游区(114)，上游区用于接纳来自每个液压缸体(54)的液压流体，下游区用于包含能够被排放到平衡腔室(102)外的气体容积。
2.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，所述气体容积能够通过通向具有恒定压力的气体容积的平衡腔室(32)外的阀(110)被排放。
3.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，每个缓冲部件(58)包括接纳在液压缸体(54)中的一缓冲活塞(62)，头部(64)安装成沿着至少一轴线相对缓冲活塞(62)枢转。
4.根据权利要求3所述的缓冲组件(17)，其特征在于，头部(64)通过球形接头件与缓冲活塞(62)连接。
5.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，每个液压缓冲器(42)包括用于固定在第一元件(14)上的一底座(80)，液压千斤顶(50)的液压缸体(54)安装成围绕至少一轴线相对底座(80)在一个直立息止构型与相对直立息止构型倾斜的多个倾斜构型之间枢转。
6.根据权利要求5所述的缓冲组件(17)，其特征在于，每个液压缓冲器(42)包括用于使液压缸体(54)返回直立息止构型的至少一回位部件(86)。
7.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，每个液压缓冲器(42)包括能够使缓冲部件(58)相对液压缸体(54)机械地固定不动的机械锁定机构(60)。
8.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，所述缓冲组件包括至少两个液压缓冲器(42)组(40A-40C)，液压缓冲器组用于在第一元件(14)上互相分开。
9.根据权利要求1所述的缓冲组件(17)，其特征在于，所述缓冲组件包括至少三个液压缓冲器(42)组(40A-40C)，液压缓冲器组用于在第一元件(14)上互相分开。
10.根据权利要求8所述的缓冲组件(17)，其特征在于，每个液压缓冲器组(40A-40C)的每个液压缓冲器(42)与单个同一流体储存器(44)连接。
11.根据权利要求10所述的缓冲组件(17)，其特征在于，所述单个同一流体储存器(44)为所有液压缓冲器(42)组(40A-40C)中的所有液压缓冲器(42)之间所共用。
12.一种用于至少部分没入水体(12)中的设备(10)，其特征在于，所述设备包括：
－第一元件(14)；
－组装在第一元件(14)上的第二元件(16)；
－根据上述权利要求中任一项所述的缓冲组件(17)，缓冲组件间置在第一元件(14)与第二元件(16)之间，每个液压缓冲器(42)的每个液压缸体(54)由第一元件(14)承载，至少一部分液压缓冲器(42)的头部(64)与第二元件(16)接触。
13.根据权利要求12所述的设备(10)，其特征在于，第二元件(16)置于第一元件(14)上。
14.根据权利要求12或13所述的设备(10)，其特征在于，第一元件(14)是浮在水体(12)上或固定在水体(12)的底部上的支架，第二元件(16)是布置在水体(12)的表面上方的甲板(26)。
15.根据权利要求12或13所述的设备(10)，其特征在于，缓冲组件(17)能相对于第一元件(14)和/或第二元件(16)拆卸。
16.一种用于安装至少部分没入水体(12)中的设备(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
－提供第一元件(14)，和权利要求1至12中任一项所述的缓冲组件(17)，每个液压缓冲器(42)的液压缸体(54)由第一元件(14)承载，每个缓冲部件(58)的头部(64)突出到液压缸体(54)外；
－使第二元件(16)与液压缓冲器(42)组(40A-40C)的多个液压缓冲器(42)的头部(64)接触；
－使液压流体在液压缓冲器(42)组(40A-40C)的液压缓冲器的液压缸体(54)与流体储存器(44)之间自由流动。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，流体储存器(44)包括界定平衡腔室(102)的空心体(100)和安装成能在平衡腔室(102)中移动的平衡活塞(104)，液压流体的自由流动包括平衡活塞(104)在来自液压缓冲器(42)组(40A-40C)的液压缓冲器的液压缸体(54)的液压流体作用下在平衡腔室(102)中自由移动的第一阶段，和平衡活塞(104)在平衡腔室(102)中固定不动的第二阶段，在第二阶段平衡腔室(102)和液压缸体(54)中存在的液压流体自由分布在平衡腔室(102)与液压缸体(54)之间。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，每个缓冲部件(58)包括接纳在液压缸体(54)中的缓冲活塞(62)，头部(64)安装成沿着至少一轴线相对缓冲活塞(62)枢转，所述方法包括，在使第二元件(16)与至少一缓冲部件(58)的头部(64)接触后，使头部(64)相对缓冲活塞(62)枢转。
19.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，每个液压缓冲器(42)包括用于固定在第一元件(14)上的底座(80)，液压千斤顶(50)的缸体(54)安装成围绕至少一轴线相对底座(80)枢转，所述方法包括，在使第二元件(16)与至少一缓冲部件(58)的头部(64)接触后，使液压缸体(54)相对底座(80)在直立息止构型与相对直立息止构型倾斜的倾斜构型之间枢转。
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