CN107878685B - 水下试验设备的收放与承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水下试验设备的收放与承载装置，包括全回转起重机、吊桥、液压夹持装置以及卷扬绞车；所述全回转起重机，用于安装在船体的甲板上；所述吊桥设置在所述起重机的底部，用于安装在船体的舷侧处，与甲板铰接；所述吊桥、全回转起重机柱体的一侧或两侧设置有滑轮组；所述卷扬绞车，用于安装在船体的甲板上；所述卷扬绞车的通过滑轮组带动所述吊桥的收放；所述吊桥的自由端部设置有一安装开口；所述安装开口设置有液压夹持装置；所述液压夹持装置用于夹紧连接在回转驱动装置上的吊杆。本发明采用舷侧收放布置方式，即吊桥能灵活布置在水上工作平台的舷侧部位，不受水上工作平台试验井口的尺寸限制，可以完成大尺寸试验设备的试验。

Description

水下试验设备的收放与承载装置

技术领域

本发明涉及水下试验设备，具体地，涉及一种水下试验设备的收放与承载装置。

背景技术

传统水下试验设备的释放和回收主要利用如A型架、行车吊、起重机等形式，但受限于作业平台的作业区域尺度和总布置等因素，对于大型水下试验设备(如总长度10～60米)，此前国内尚无比较完善的装置能够实现设备的组装、起吊、下放、回转驱动及回收这一整套作业过程。

在以往的技术方案中，水下试验设备放入水中后，通常有以下两种形式来完成回收：

其一是利用绳索将试验设备与船上回收设备相连，试验设备在水中处于晃动的状态，所以该方法不适用于体积和重量较大的实验设备，而且当试验设备较重时，在后期试验设备回收时，通过绳索会很难将设备收回；

其二是利用吊杆将试验设备与船体连接，试验设备处于固定不动的状态，但由于吊杆的长度是一定的，在使用时需要将若干根吊杆依次连接，才能将试验设备投入指定深度的水域中，试验设备回收时，也需要一边回收一边拆除吊杆，作业过程较为繁琐。该方法同样受到作业区域尺度的限制，无法实现大型试验设备的收放操作。

因此，有必要设计或制定出一种新型的水下试验设备收放与承载装置，从而可以使得大型水下试验设备安全、快速布入水中及从水中收起。在设计初期，考虑在双体船的两个片体中间开槽布置行车和起重机来实现装置的收放和承载，但后期研究发现由于开槽长度较大且接近船中不利于双体船的总强度，同时对于长度超出船体的较长试验件，很难在船上布置起重机进行起吊作业,后经多次的研究与计算，确定了如下方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种水下试验设备的收放与承载装置，能够完成大型水下试验设备的组装、起吊、下放、回转驱动及回收作业。本发明是国内首个专门针对大型水下试验设备的布放及回收而研发出来的，很好地解决了大型水下试验设备的布放及回收问题，填补了水上工作平台领域的空白。

本发明提供的水下试验设备的收放与承载装置，包括全回转起重机、吊桥、液压夹持装置以及卷扬绞车；

所述全回转起重机，用于安装在船体的甲板上；所述吊桥设置在所述起重机的底部，用于安装在船体的舷侧处，与甲板铰接；

所述吊桥、全回转起重机柱体的一侧或两侧设置有滑轮组；

所述卷扬绞车，用于安装在船体的甲板上；所述卷扬绞车的通过滑轮组带动所述吊桥的收放；

所述吊桥的自由端部设置有一安装开口；所述安装开口设置有液压夹持装置；所述液压夹持装置用于夹紧连接在回转驱动装置上的吊杆。

优选地，所述滑轮组包括第一滑轮组和第二滑轮组；

所述第一滑轮组包括第一滑轮、第二滑轮；所述第二滑轮组包括第三滑轮、第四滑轮；

两台所述卷扬绞车分别通过第一滑轮组、第二滑轮组带动所述吊桥的收放。

优选地，所述安装开口的周围设有三个卡具；

所述卡具，用于放置回转驱动装置。

优选地，所述卷扬绞车的绞车上钢丝绳通过滑轮组连接到吊桥；

所述卷扬绞车的棘轮机构用于锁紧钢丝绳。

优选地，还包括千斤索；

所述千斤索的两端分别通过耳板连接吊桥、起重机主体；所述千斤索设置在吊桥两侧与钢丝绳对应的位置上，用于为吊桥提供支撑力。

优选地，所述全回转起重机采用起升高度为30m的250吨全回转起重机；所述吊桥采用最大能承载250t重量，尺寸为9.5m×6m的吊桥；

所述卷扬绞车采用50kN卷扬绞车。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明采用舷侧收放布置方式，即吊桥能灵活布置在水上工作平台的舷侧部位，不受水上工作平台试验井口的尺寸限制，可以完成大尺寸试验设备的试验；

2、本发明中吊桥的收放通过钢丝绳、滑轮组、卷扬绞车实现，具有较大的承载能力，可以完成大重量试验设备的组装和承载；

3、本发明中当吊桥工作时，为增大吊桥的承载能力，除使用钢丝绳、滑轮组和卷扬绞车外，在吊桥与起重机主体之间设置千斤索，通过吊桥耳板与起重机主体连接，能够为吊桥提供支撑力；

4、本发明在在吊桥的端部中间设置一个安装开口，开口周围设有三个卡具，能够实现回转驱动装置的便捷安装；

5、本发明中吊桥端部开口处设计一个液压夹持装置，能够使得吊杆能与回转驱动装置紧密连接，提高了吊杆连接的安全可靠性，并能减少水下试验设备在运转时可能产生的摇摆。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一个方向的结构示意图；

图2为本发明另一个方向的结构示意图；

图3为本发明中吊桥的结构示意图；

图4(a)为本发明中液压夹持装置工作时的示意图；

图4(b)为本发明液压夹持装置未工作时的示意图。

图中：

1为全回转起重机；2为吊桥；3为回转驱动装置；4为耳板；5为卷扬绞车；6为千斤索；7为钢丝绳；8为滑轮组；9、卡具；10、液压夹持装置的卡具。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的水下试验设备的收放与承载装置，包括全回转起重机1、吊桥2、液压夹持装置以及卷扬绞车5；

所述全回转起重机1，用于安装在船体的甲板上；所述吊桥2设置在所述起重机的底部，用于安装在船体的舷侧处，与甲板铰接；在本实施例中，具体为吊桥2通过耳板4与甲板连接形成铰接结构；

所述吊桥2、全回转起重机1柱体的一侧或两侧设置有滑轮组8；

所述卷扬绞车5，用于安装在船体的甲板上；所述卷扬绞车5的通过滑轮组8带动所述吊桥2的收放；

所述吊桥2的自由端部设置有一安装开口；所述安装开口设置有液压夹持装置；所述液压夹持装置用于夹紧连接在回转驱动装置3上的吊杆，从而能够防止水下试验设备运转时产生摇摆。在本实施例中安装开口设置在吊桥2的自由端部的中间位置。

所述滑轮组8包括第一滑轮组和第二滑轮组；所述第一滑轮组包括第一滑轮、第二滑轮；所述第二滑轮组包括第三滑轮、第四滑轮；

两台所述卷扬绞车5分别通过第一滑轮组、第二滑轮组带动所述吊桥2的收放。

所述安装开口的周围设有三个卡具9；所述卡具9，用于放置回转驱动装置3。

所述卷扬绞车5的绞车上钢丝绳7通过滑轮组8连接到吊桥2；所述卷扬绞车5的棘轮机构用于锁紧钢丝绳7。

本发明提供的水下试验设备的收放与承载装置，还包括千斤索6；所述千斤索6的两端分别通过耳板4连接吊桥2、起重机主体；所述千斤索6设置在吊桥2两侧与钢丝绳7对应的位置上，用于为吊桥2提供支撑力。

所述全回转起重机1采用起升高度为30m的250吨全回转起重机1；所述吊桥2采用最大能承载250t重量，尺寸约为9.5m×6m的吊桥2；所述卷扬绞车5采用50kN卷扬绞车5。

本发明中全回转起重机1主钩能够至甲板面，主要用于大型试验件的组装、起吊、下水和回收。

当使用本发明提供的水下试验设备的收放与承载装置时，全回转起重机1配合将回转驱动装置3搁置在吊桥2的卡具9上，回转驱动装置3可提供回转力矩，试验件下水后通过所连接的吊杆和回转驱动装置3固定搁置在吊桥2上，回转驱动装置3通过电机驱动专用吊具及试验件旋转。具体工作过程如下：

步骤1：吊桥2收起，试验设备通过活动平台运送至全回转起重机1旁，由全回转起重机1与另一台吊机配合将试验设备组装好；

步骤2：回转驱动装置3与吊杆连接，起重机将回转驱动装置3连同吊杆吊起；

步骤3：吊杆下端与试验设备连接，同时，吊绳从吊杆上端穿出，连接至试验设备上的对角设置的四个连接环；

步骤4：起重机将试验设备吊起，承载试验设备的活动平台撤离，试验设备下放至水中，同时吊桥2放下；

步骤5：起重机将回转驱动装置3搁置在吊桥2的卡具9上，液压夹持装置收紧，将回转驱动装置3固定住；

步骤6：松开吊钩，回转驱动装置3运转，带动吊杆以及连接在吊杆上的试验设备旋转；

步骤7：试验设备工作完成后，停止回转驱动装置3，起重机吊钩重新与回转驱动装置3连接，液压夹持装置松开，将试验设备从水中吊起，同时吊桥2收回，活动平台移动至试验设备下方，试验设备下放到平台上，解除吊绳及吊杆，将试验设备拆解后运至专门地点存放。

在本发明中全回转起重机1起升高度为30m(主钩至甲板面)，因此吊杆可在试验设备下水前连接好(吊杆一般2m左右长度一根，连续可以接10根，即20m或者更长)，试验设备下放及回收过程中无需拼接或拆除吊杆；而以往的技术中通过活动承载平台配合固定式吊机只能一根一根接杆，工作效率低，操作难度大，而且有一定危险性。

本发明采用可收放式吊桥2来承载回转驱动装置3和通过吊杆连接在回转驱动装置3上的试验设备。相比于传统的活动承载平台，本发明有以下优势：

1、吊桥2的承重能力更强，承载能力可达数百吨，而活动承载平台最多只能承重数十吨；

2、操作更灵活，不受试验设备尺寸大小的限制，传统的活动承载平台只能进行小尺寸试验设备的试验；

3、便于试验设备的水上运输和组装；传统的活动承载平台方式，由于是两个活动承载平台配合作业，且活动承载平台布置在水上工作平台的试验井口位置，试验时，只能将试验设备吊装到两个活动平台中间的水面上再下放，转运过程复杂并具有一定危险性，而且无法直接完成试验设备的组装；而本发明中的吊桥2布置在水上工作平台的舷侧，可直接将试验设备运输至试验点完成组装并下放，无需转运，过程安全可靠。

4、在无需承载试验设备时，吊桥2可以收起，不会影响起重机执行其他作业；而传统的活动承载平台则只能固定在水上工作平台的试验井口上，无法实现收放。

本发明中吊桥2的安装开口设置有液压夹持装置，使得吊杆能与回转驱动装置3紧密连接，解决了水下试验设备在运转时可能产生的摇摆问题，能够更好地配合大型试验设备在水下的工作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (4)

1.一种水下试验设备的收放与承载装置，其特征在于，包括全回转起重机、吊桥、液压夹持装置以及卷扬绞车；

所述全回转起重机，用于安装在船体的甲板上；所述吊桥设置在所述起重机的底部，用于安装在船体的舷侧处，与甲板铰接；

所述吊桥、全回转起重机柱体的一侧或两侧设置有滑轮组；

所述卷扬绞车，用于安装在船体的甲板上；所述卷扬绞车的通过滑轮组带动所述吊桥的收放；

所述吊桥的自由端部设置有一安装开口；所述安装开口设置有液压夹持装置；所述液压夹持装置用于夹紧连接在回转驱动装置上的吊杆；

所述滑轮组包括第一滑轮组和第二滑轮组；

所述第一滑轮组包括第一滑轮、第二滑轮；所述第二滑轮组包括第三滑轮、第四滑轮；

两台所述卷扬绞车分别通过第一滑轮组、第二滑轮组带动所述吊桥的收放；

还包括千斤索；所述千斤索的两端分别通过耳板连接吊桥、起重机主体；所述千斤索设置在吊桥两侧与钢丝绳对应的位置上，用于为吊桥提供支撑力。

2.根据权利要求1所述的水下试验设备的收放与承载装置，其特征在于，所述安装开口的周围设有三个卡具；

所述卡具，用于放置回转驱动装置。

3.根据权利要求1所述的水下试验设备的收放与承载装置，其特征在于，所述卷扬绞车的绞车上钢丝绳通过滑轮组连接到吊桥；

所述卷扬绞车的棘轮机构用于锁紧钢丝绳。

4.根据权利要求1所述的水下试验设备的收放与承载装置，其特征在于，所述全回转起重机采用起升高度为30m的250吨全回转起重机；所述吊桥采用最大能承载250t重量，尺寸为9.5m×6m的吊桥；

所述卷扬绞车采用50kN卷扬绞车。