CN107110300A - 特别适合于使用于将浮动设备锚固至地面的两个链条互相连接的可拆卸链节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可拆卸链节(1)，其特别适于使用于将浮动设备锚固至地面的两个链条互相连接。形状像椭圆形环的该可拆卸链节(1)，包括两个直线区段(2)，这两个直线区段由两个弯曲区段(3)连接，并且包括：‑两个侧部(6)，每个侧部形成所述弯曲区段(3)中的一个，以及‑两个连接部(5)，每个连接部形成所述直线区段(2)中的一个的至少一部分。

Description

特别适合于使用于将浮动设备锚固至地面的两个链条互相连 接的可拆卸链节

技术领域

本发明涉及可拆卸链节的领域，其特别适于连接用于将浮动设备锚固至地面的两个链条。

背景技术

某些工业领域使用链条来使两个元件附于彼此，特别是为了锚固、牵引等的目的。

例如，通过大尺寸的锚链(也叫做“锚线”)将某些浮动设备(特别是海上石油钻井平台)锚固至地面。

这些锚链各自的下游下端包括用于将其固定至地面的装置，特别是通过埋在海床中的块将其固定至地面。其上游上端在布置于浮动设备侧面上的控制站处延伸，在其吃水线以上。

每个操作站通常包括：张紧绞车，其通常叫做“绞盘”，用以调节锚链的张力；以及可激活/可禁止的止动装置，用以锁定施加至此锚链的张力。

在实践中，有时必须用浮动设备的另一链条与此锚链紧固。

例如，为了确保锚链的张紧，张紧绞车有利地包括主链股，其下游端包括适于通过可拆卸链节与锚链的链节可移除地固定的下游链节。

由于链节的尺寸和重量的原因，此装配操作由一个或两个操作员执行，并且，通常指挥这些操作员使用电动绞车以辅助提起链节并且便于进行固定/松开操作。

但是该可拆卸链节也不是完全令人满意的，特别是关于装配能力和强度。而且，这些可拆卸链节没有与组成锚链的链节具有相同的几何形状。

实际上，通常使用所谓的“C形链节”，其重且在安装/拆卸操作中操控复杂。

因此，存在对可拆卸链节的新结构的需求，将优化其在安装/拆卸时的人机工程学及强度。

发明内容

因此，本发明涉及一种可拆卸链节，其特别适合于使将浮动设备锚固至地面的两个链节连接。

具有椭圆形环形状的此可拆卸链节，包括两个直线区段，这两个直线区段由两个弯曲区段连接。

并且根据本发明，此可拆卸链节包括：

-两个侧部，每个侧部形成所述弯曲区段中的一个，以及

-两个连接部，每个连接部形成所述直线区段中的一个的至少一部分，

并且，通过可移除紧固装置，将所述侧部与所述连接部装配在一起。

因此，这种链节令人感兴趣的是，其可具有与无档链节(studless link，无连接部链节)相同的标准几何形状，并且其可具有很大的强度，特别是比牵引绞车的标称牵引能力高至少1.5倍(优选地是1.7倍的等级)。

根据一个优选实施例，两个侧部各自都是U形的，并且各自以两个端部终止，该端部彼此平行地延伸并且各自用于在所述直线区段中的一个处延伸；两个连接部各自都是直线的，并且各自以两个端部终止，该端部彼此同轴地延伸并且用于在对应的直线区段处延伸；并且，连接部的所述端部分别与侧部的所述端部中的一个配合，以形成装配耦接部，在该装配耦接部中，通过可移除紧固装置来装配所述端部。

在此情况中，在每个装配耦接部处，可移除紧固装置有利地包括：

-用于根据与对应直线区段的纵向轴线平行的平移轴线，而将端部平移地装入彼此的平移装配装置，

-用于限制所述装配的端部相对于彼此平移的限制装置，该限制装置可在激活位置和未激活位置之间操作，以及

-用于将所述限制装置锁定在激活位置中的装置。

优选地，装配耦接部的端部包括互补表面(被包容面和包容面)，其形成平移装配装置；其中，所述互补表面适于允许连接部相对于相连的侧部根据与对应直线区段的纵向轴线同轴地延伸的旋转轴线而旋转；限制装置可通过所述旋转操作而在激活位置和未激活位置之间操作，并且锁定装置构成在所述激活位置中旋转锁定的装置。

在此情况中，互补表面有利地具有圆形的横截面，并且相对于彼此同轴地延伸。

仍然在此情况中，平移限制装置有利地包括凸部/凹槽耦接部，其布置在所述互补表面上并且定向为确保平移限制。

这些互补表面优选地具有互补的截锥形状；并且凸部/凹槽耦接部分布在所述互补表面中的每个的至少一个纵向带上，所述至少一个带以这样的方式定向，使得其纵向轴线与所述互补表面的纵向轴线平行地延伸。

互补表面优选地各自包括两个凸部/凹槽耦接部的纵向带，所述纵向带相对于所述互补表面的纵向轴线布置在直径相对的位置。

通常，锁定装置包括至少一个可移除指示元件，其增加在至少两个同轴壳体之间：

-第一壳体，其布置在连接部中，以及

-第二壳体，其布置在至少一个侧部中。

在此情况中，侧部的端部有利地各自包括被包容面，其具有包括壳体部分的端面；所述侧部的这些端面的目的是在链节的装配过程中邻近彼此，并且其并置的壳体部分一起形成旨在接收指示元件的所述第二壳体。

优选地，在激活位置中，壳体各自限定纵向轴线，该纵向轴线与通过凸部/凹槽耦接部的纵向带的平面垂直地或者至少大约垂直地延伸。

更优选地，两个侧部彼此相同，并且两个连接部彼此相同。

附图说明

还将与附图相关，通过可拆卸链节的一个特殊实施例的以下描述，而不以任何方式限制地说明本发明，其中：

图1是根据本发明的可拆卸链节的全视图和透视图，其组成部分已装配在一起；

图2是以分解图示出的根据图1的可拆卸链节的全视图和透视图；

图3至图7示出了用于装配根据图1的可拆卸链节的组成部分的主要步骤；

图8是根据图1的可拆卸链节的侧视图，其平移限制装置处于激活位置中；

图9是根据中剖面IX-IX的图8的可拆卸链节的剖视图；

图10是图9的链节的详细放大视图，示出了处于未激活位置中的平移限制装置；

图11也是可拆卸链节的剖视图，其根据通过装配耦接部的图9的横剖面而剖开；

图12是处于未激活构造中的平移限制装置的详细放大视图；

图13是根据本发明的可拆卸链节的侧视图，其中平移限制装置处于激活构造中；

图14是根据中剖面XIV-XIV的图13的可拆卸链节的剖视图；

图15是在平移限制装置处的图14的剖视图的详细放大视图；

图16是根据通过装配耦接部的横剖面XVI-XVI的图14的可拆卸链节的剖视图；

图17是图16的部分放大视图，示出了处于激活位置中的平移限制装置。

在图1中示意性地举例说明的可拆卸链节1(或可拆卸环)，特别适于使两个链条C连接，例如用于将浮动设备(未示出)锚固至地面的两个链条。

这种浮动设备有利地以海上浮动设备为主，例如浮动平台，特别是石油平台。

链条C由一组两两交织的金属链节组成。

在每个锚链内，两个直接彼此相连的链节的中平面旨在彼此垂直地延伸，或至少大约垂直地延伸。

每个链节按照常规以无档链节为主或以有档链节为主。

根据本发明的可拆卸链节1用于连接两个末端链节(图1)：

-上游末端链节C1，其目的是构成位于浮动设备一侧上的链端，以及

-下游末端链节C2，其目的是构成固定至海底的链端。

无档链节类型的可拆卸链节1，具有椭圆形环的形状，其金属线在中平面P中延伸(图1)。

这种可拆卸链节1包括两个直线区段2，每个直线区段2限定纵向轴线2’，两个直线区段2由两个弯曲区段3连接(图1)。

此可拆卸链节1具有与锚链的链节相同的标准的一般形状；其具有例如以下尺寸：150mm的直径的“金属线”、900mm的长度和500mm的宽度。

根据本发明且如图2所示，此可拆卸链节1包括一组四个部分(或者“部件”或“工件”)(换句话说，此可拆卸链节1的主体由四个部分组成)：

-两个连接部5，其彼此相同，每个连接部5形成直线区段2中的一个的至少一部分，以及

-两个侧部6，其彼此相同，每个侧部6形成弯曲区段3中的一个。

这些部分5、6在本文中均制造成单件的(成块加工)。

在本文中，侧部6均具有U形形状，包括：

-弯曲部61，其对应于可拆卸链节1的弯曲区段3中的一个，以及

-两个端部62，其各自的目的是在所装配的可拆卸链节1的直线区段2中的一个的末端处延伸。

弯曲部61包括螺孔A(图1)，允许处理环螺纹连接以便于安装。

两个端部62各自限定纵向轴线62’，这些轴线彼此平行延伸。

对于其部分而言，两个连接部5各自具有大致直圆柱形的形状，限定纵向轴线5’，以形成所形成的可拆卸链节1的直线区段2中的一个。

每个连接部5由两个端部52终止，这两个端部52彼此相对并且目的是在对应直线区段2的末端处延伸。

这些端部52各自限定纵向轴线52’，这些轴线彼此同轴地延伸。

为了装配可拆卸链节1，连接部5的每个端部52与侧部6的端部62中的一个配合，以形成装配耦接部52、62(特别是可在图14至图17中看见)。

在本文中，可拆卸链节1包括四个装配耦接部52、62，其各自位于直线区段2和弯曲区段3之间的连接处。

在每个装配耦接部52、62中，将存在的末端52、62通过可移除紧固装置7装配，可移除紧固装置包括：

-用于根据与对应直线区段2的纵向轴线2’同轴并且与连接部5的纵向轴线5’同轴的平移轴线，而将端部52、62平移装入彼此的平移装配装置71，

-用于平移地限制所述装入的端部52、62(图17)的平移限制装置72，端部52、62可在激活位置(图13至图17)和未激活位置(图8至图12)之间操作，以及

-用于将所述平移限制装置72锁定在激活位置(图13至图17)中的锁定装置73。

首先，装配耦接部52、62的端部52、62包括互补表面521、621(被包容面和包容面)，以形成平移装配装置71。

这些互补表面521、621各自具有圆形的横截面并且相对于彼此同轴地延伸，以允许连接部5根据旋转轴线相对于相连的侧部6旋转，该旋转轴线一方面与对应直线区段2的纵向轴线2’同轴地延伸，另一方面与所述连接部5的纵向轴线5’同轴地延伸。

在本文中，侧部6的端部62各自包括大致截锥形状的、与其纵向轴线62’同轴的被包容面621。

每个被包容面621终止于两个末端：

-自由端面622，其直径小，且垂直于其纵向轴线62’，以及

-末端623，其直径大，且形成连接到弯曲部61的冠部。

对于其部分而言，每个连接部5的端部52各自包括大致截锥形状的包容面521，其与其纵向轴线52’同轴地延伸。

每个包容面521终止于两个末端：

-外端522，其直径大，且形成限定所述包容面的入口的界限的冠部，以及

-内端523，其直径小，且在本文中朝向另一包容面521的内端523打开(特别是可在图9和图11中看见)。

因此，每个包容面521形成在连接部5的纵向端中的一个处打开的壳体。

在本文中，每个包容面521至少大约在连接部5的长度的一半上延伸(特别是可在图9和图11中看见)。

互补表面521、621各自具有阶梯类型的形状，带有一串分布在其相应长度上的同心肩部524、624(特别是可在图10和图12中看见)。

如在后文中形成的，此实施例令人感兴趣的是确保最佳地旋转引导连接部5，在本文中是通过与平移限制装置72配合来实现的。

平移限制装置72包括凸部/凹槽耦接部，其一方面形成于互补表面521、621上，另一方面定向为确保每个装配耦接部52、62的端部52、62的平移限制。

在本文中，这些平移限制装置72可在两个位置之间操作：

-激活位置，在该位置中，平移地限制装配耦接部52、62的所装配的端部52、62，以及

-未激活位置，在该位置中，所述装配耦接部52、62的所装配的端部52、62自由平移。

通过连接部5根据旋转轴线相对于相连的侧部6(根据具体情况而定，相对于两个相连的侧部6)的旋转操作，来获得这两个位置之间的转变，该旋转轴线与对应的直线区段2的纵向轴线2’同轴地延伸并且与此连接部5的纵向轴线5’同轴地延伸。

为此目的，互补表面521、621各自具有至少一个纵向带525、625，其包括一组凸部5251、6251，凸部5251、6251在彼此之间限定侧向打开的凹槽5252、6252的界限。

在本文中，这些互补表面521、621各自包括两个纵向带525、625，其相对于其纵向轴线52’、62’布置在直径相对的位置中(图2)。

每个纵向带525、625在角扇形上延伸，该角扇形在本文中对应于对应的互补表面521、621的四分之一圆周。

因此，这些纵向带525、625由没有凸块的两个自由端526、626隔开，其相对于其纵向轴线52’、62’布置在直径相对的位置中。

每个纵向带525、625定向为使得其纵向轴线525’、625’与对应的互补表面521、621的纵向轴线52’、62’平行地延伸。

每个纵向带525、625具有直齿锯齿的大致形状，其凸块5251、6251各自以这样的齿为主，该齿的自由边缘5251a、6251a在与对应的互补表面521、621的纵向轴线52’、62’垂直的平面中延伸(图10和图12)。

每个凸块5251、6251还包括两个相对的面：

-前面5251b、6251b，其相对于对应的互补表面521、621的纵向轴线52’、62’倾斜，以及

-后面5251c、6251c，其与对应的互补表面521、621的纵向轴线52’、62’垂直地延伸。

互补表面521、621的每个凸块5251、6251的前面5251b、6251b在上述肩部524、624的延长部分中延伸，以确保通过与另一互补表面521、621的凸块5251、6251的前面5251b、6251b配合而最佳地旋转引导。

对于其而言，锁定装置73包括可移除指示元件731，在本文中是圆柱形键，其目的是增加在连接部5和相连的侧部6之间。

此指示元件731的目的是增加在两个壳体732、733之间，当连接部5处于激活位置中时，壳体732、733同轴地延伸，即：

-第一壳体732，其布置在连接部5中，以及

-第二壳体733，其布置在至少一个侧部6中。

连接部5的第一壳体732构成具有圆柱形截面的槽壳。

第一壳体732限定纵向轴线732’，其一方面与连接部5的纵向轴线5’垂直地延伸，另一方面与通过其纵向带525的总平面垂直地延伸。

在本文中，此第一壳体732位于两个包容面521的内端523之间，与这些包容面连通(特别是图11)。

另外，此第一壳体732在连接部5的任一侧上是开放的，以定位上述指示元件731。

对于其而言，第二壳体733由侧部6的自由端面622形成，其目的是在装配可拆卸链节1时彼此相邻。

为此目的，这些自由端面622各自包括第二壳体733的部分7331，在本文中是半圆柱形形状(图2)。

第二壳体733的此部分7331的目的是，一旦与另一自由端面622的互补部分7331并置，便形成第二壳体733(特别是图11)。

所获得的圆柱形的第二壳体733限定纵向轴线733’，其相对于侧部6的端部62的纵向轴线62’垂直地延伸，并且相对于通过这些相同的端部62的纵向带625的总平面垂直地延伸(图6和图11)。

在实践中，操作员在一个侧部6上增加两个连接部5，使得此侧部6的端部62各自与一个连接链节5的两个端部52中的一个配合(图3和图4)。

通过互补端部52、62根据平移轴线的平移装配来获得此组件，该平移轴线与对应的连接部5的纵向轴线5’平行(并且与对应的互补表面521、621的纵向轴线52’、62’平行)。

相连的端部52、62组成装配耦接部52、62，其包括互补表面521、621(被包容面和包容面)，形成上述平移装配装置71。

这些互补表面521、621的截锥形状在此平移装配过程中参与最佳引导。

为了执行此装配，每个连接部5还成角度地定向，使得将关联的其端部52的纵向带525相对于侧部6的端部62的纵向带625成角度地偏移。

换句话说，包容面521的纵向带525各自与被包容面621的纵向区域626中的一个对齐地延伸，并且相互运动(图9至图12)。

每个连接部5的第二端部52保持自由。

因此，获得由与两个连接部5相连的侧部6形成的单元，每个通过装配耦接部52、62相连(图4)。

在其闭合之前，使可拆卸链节1与上游链节C1相连并且与下游链节C2相连，如特别相对于图1所描述的。

通过此可拆卸链节1在安装过程中较宽地打开，便于定位上游链节C1和下游链节C2。

于是，操作员可在连接部5的自由端部52处增加第二侧部6，仍处于未激活位置中(图5)。

于是，新的相连的端部52、62也组成装配耦接部52、62，其包括互补表面521、621(被包容面和包容面)，以也形成平移装配装置71(图8至图12)。

侧部6的端面622的目的是在链节1的装配过程中彼此相邻；并且，并置的壳体部分7331一起形成旨在接收指示元件731的第二壳体733。

于是，通过每个连接部5相对于相连的侧部6的旋转操作，来实现平移限制装置72(图5和图6)。

于是，与侧部6相邻的两个端部62形成一种类型的引导连接部5的旋转的回旋。

在此旋转过程中，在每个装配耦接部52、62内，连接部5的纵向带525中的一个与侧部6的互补的纵向带625配合(图16和图17)。

在本文中，纵向带525、625的凸块5151、6251进入互补的纵向带525、625的互补的凹槽5252、6252中(图17)。

在此激活位置中，壳体732、733各自限定纵向轴线732’、733’，其一方面相对于彼此同轴地延伸，另一方面与通过凸块/凹槽耦接部5251、5252、6251、6252的纵向带525、625的平面垂直地延伸，或至少大约垂直地延伸(图14)。

为了锁定这些平移限制装置72，操作员通过引导可移除指示元件731通过同轴壳体732、733，来实现激活位置的锁定装置73(图7和图14)。

将可移除指示元件731平移地锁定在同轴壳体732、733内。

例如，在此可移除指示元件731的每个端部7311(其包括合适的螺孔)处增加螺钉734，以与第二壳体732的通端7321(其包括螺钉头734的轴承肩部7321)配合。

因此，通过闭合的可拆卸链节1将上游链节C1和下游链节C2固定在一起。

相反地，为了拆卸此链节1，只必须：

-在将可移除指示元件731平移解锁之后将其移除，

-将连接部5旋转地操作至未激活位置，并且

-使侧部6与连接部5隔开。

通常，本发明由此以可拆卸链节为主，其在安装/拆卸时是特别人机工程学的，同时对努力保持最佳的抵抗。

另外，此链节令人感兴趣的是具有与标准无档链节的几何形状相同的几何形状。

Claims (13)

1.一种可拆卸链节，具体地适于连接用于将浮动设备锚固至地面的两个链条，

所述可拆卸链节(1)具有椭圆形环的形状，所述可拆卸链节包括两个直线区段(2)，这两个直线区段由两个弯曲区段(3)连接，

其特征在于，所述可拆卸链节(1)包括：

-两个侧部(6)，每个侧部形成所述弯曲区段(3)中的一个，以及

-两个连接部(5)，每个连接部形成所述直线区段(2)中的一个的至少一部分，

并且在于，通过可移除紧固装置(7)，所述侧部(6)与所述连接部(5)被装配在一起。

2.根据权利要求1所述的可拆卸链节，其特征在于，两个侧部(6)都具有U形的形状，并且每个侧部都以两个端部(62)终止，这两个端部彼此平行地延伸并且每个都在所述直线区段(2)中的一个处延伸，

并且在于，两个连接部(5)每个都是直线的，并且每个连接部以两个端部(52)终止，这两个端部相对于彼此同轴地延伸并且在对应的直线区段(2)处延伸，

并且在于，连接部(5)的每个所述端部(52)都与侧部(6)的所述端部(62)中的一个配合，以形成装配耦接部(52、62)，在所述装配耦接部中通过所述可移除紧固装置(7)来装配这些端部(52、62)。

3.根据权利要求2所述的可拆卸链节，其特征在于，在每个装配耦接部(52、62)处，所述可移除紧固装置(7)包括：

-用于根据与对应直线区段(2)的纵向轴线(2’)平行的平移轴线，而将这些端部(52、62)平移地装入彼此的平移装配装置(71)，

-用于将所装配的端部(52、62)相对于彼此平移地限制的限制装置(72)，所装配的端部能在激活位置和未激活位置之间操作，以及

-用于将所述限制装置(72)锁定在所述激活位置中的锁定装置(73)。

4.根据权利要求3所述的可拆卸链节，其特征在于，装配耦接部的端部(52、62)包括互补表面(521、621)：一个被包容面和一个包容面，这两者形成所述平移装配装置(71)，

所述互补表面(521、621)适于允许所述连接部(5)相对于相关联的侧部(6)参照一旋转轴线旋转，该旋转轴线与对应直线区段(2)的纵向轴线(2’)同轴地延伸，

在于，所述限制装置(72)通过该旋转的操作而能在所述激活位置和所述未激活位置之间操作，

并且在于，所述锁定装置(73)构成旋转锁定在所述激活位置中的装置(73)。

5.根据权利要求4所述的可拆卸链节，其特征在于，所述互补表面(521、621)具有圆形的横截面并且相对于彼此同轴地延伸。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的可拆卸链节，其特征在于，所述平移限制装置(72)包括凸部/凹槽耦接部(5251、5252；6251、6252)，该凸部/凹槽耦接部布置在所述互补表面(521、621)上并且定向为用于确保平移限制。

7.根据权利要求5和6组合所述的可拆卸链节，其特征在于，所述互补表面(521、621)具有互补的截锥形状，

并且在于，所述凸部/凹槽耦接部(5251、5252；6251、6252)分布在所述互补表面(521、621)中每个的至少一个纵向带(525、625)上，所述至少一个纵向带(525、625)以这样的方式定向，使得该纵向带的纵向轴线(525’、625’)与所述互补表面(521、621)的纵向轴线(52’、62’)平行地延伸。

8.根据权利要求7所述的可拆卸链节，其特征在于，所述互补表面(521、621)每个都包括凸部/凹槽耦接部(5251、5252；6251、6252)的两个纵向带(525、625)，这些纵向带(525、625)相对于所述互补表面(521、621)的纵向轴线(52’、62’)布置在直径相对的位置中。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的可拆卸链节，其特征在于，所述锁定装置(73)包括至少一个可移除的指示元件(731)，该指示元件增加在至少两个同轴的壳体之间：

-第一壳体(732)，布置在连接部(5)中，以及

-第二壳体(733)，布置在侧部(6)的至少一个中。

10.根据权利要求9所述的可拆卸链节，其特征在于，所述侧部(6)的端部(62)每个包括被包容面(621)，该包容面具有包括壳体部分(7331)的端面(622)，

所述侧部(6)的所述端面(622)用于在所述链节(1)的装配过程中邻近彼此，并且

并置的所述壳体部分(7331)一起形成用于接收所述指示元件(731)的所述第二壳体(733)。

11.根据权利要求9或10中任一项结合权利要求7所述的可拆卸链节，其特征在于，在所述激活位置中壳体(732、733)都限定纵向轴线(732’、733’)，这些纵向轴线与通过所述凸部/凹槽耦接部(5251、5252；6251、6252)的纵向带(525、625)的平面垂直地延伸或者至少大约垂直地延伸。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的可拆卸链节，其特征在于，两个所述侧部(6)彼此相同，并且在于，两个所述连接部(5)彼此相同。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的可拆卸链节，其特征在于，所述可拆卸链节是无档链节类型的。