CN107933834A - 一种多功能轨道式起重船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能轨道式起重船，包括U形船体、起重系统和智能调控系统；U形船体包括船首、左片体和右片体，左、右片体间隔一定距离；左、右片体甲板上均安装沿船长方向布置的轨道；起重系统包括至少一组小车行走机构和起重桁架，起重桁架的两端分别固定安装于左、右片体的小车行走机构上，小车行走机构在轨道上行走带动起重桁架移动；起重桁架上方安装有可升降的吊装装置；智能调控系统控制小车行走机构和吊装装置的运动。本发明在起吊的过程中，起重桁架可以配合吊装装置而移动，增强起重作业的稳定性；可以根据实际起重量在轨道上安置多组起重桁架，在PLC智能调控系统的控制下即可以单机运行又可以联机配合，扩大了起重范围。

Description

一种多功能轨道式起重船

技术领域

本发明涉及船上起重设备技术领域，具体涉及一种多功能轨道式起重船。

背景技术

起重船是一种进行水上起重、吊装作业的工程船舶，广泛应用于港口、造船厂和水上作业现场，主要进行海上结构物装卸、设备吊装、油气开发、海上打捞救险等作业。进入二十一世纪，海洋逐渐成为全球石油勘探的重要领域。世界原油供需平衡脆弱，原油需求不断增加，原油供给日趋紧张，各国对海洋油气资源的开发利用近年来达到前所未有的热度。而全球海上石油开采的发展刺激了市场对离岸石油设施及配套服务设施的需求。大型起重船作为海洋油气田开发过程中不可或缺的装备，越来越受到重视。因此起重船具有非常可观的市场前景。

目前的起重船有浮式、半潜式以及Single-lift(单升重式)起重系统。浮式起重船起重量较小，且稳定性较差；半潜式起重船建造投资费用巨大，运营成本较高，因体型较大，故工作时缺乏灵活性；Single-lift起重系统稳定性较差，遇风浪易发生倾覆，且无运输能力，起重海洋结构物的类型有限。三种起重方式的共同缺点是：稳定性较差，起重范围有限，功能极为单一。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种多功能轨道式起重船，它能够提高稳性，同时增大起重能力、进行多种工况的操作。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种多功能轨道式起重船，包括U形船体和安装于所述U形船体上的起重系统；所述U形船体包括船首、左片体和右片体，所述左片体和右片体分别位于所述船首的左右两端，所述左片体和右片体沿船宽方向间隔一定距离；所述左片体和右片体的甲板上均安装有沿船长方向布置的轨道；所述起重系统包括至少一组小车行走机构和起重桁架，每组小车行走机构包括两个小车行走机构，两个小车行走机构分别安装于所述左片体和右片体的轨道上；所述起重桁架的两端分别固定安装于所述左片体和右片体的小车行走机构上，所述小车行走机构在所述轨道上行走带动所述起重桁架移动；所述起重桁架上方安装有可升降的吊装装置；所述多功能轨道式起重船还包括智能调控系统，所述智能调控系统控制所述小车行走机构和吊装装置的运动。

上述方案中，所述小车行走机构包括安装平台和平行安装于所述安装平台下的两个小车，所述小车包括均衡架、主动轮组和从动轮组，所述均衡架的上端面与所述安装平台的下端面固定连接，所述主动轮组和从动轮组安装于所述均衡架的下端、与所述轨道适配。

上述方案中，所述左片体和右片体的甲板上均安装两条轨道，所述小车行走机构的两个小车分别沿这两条轨道行走。

上述方案中，所述起重桁架的两端通过固定座与所述安装平台的上端面固定连接。

上述方案中，所述起重桁架包括上弦杆、斜杆、竖杆和下弦杆，所述上弦杆与下弦杆之间通过所述斜杆、竖杆连接，四者相互固接，共同组成所述起重桁架的主体部分，所述起重桁架为倒置的U形。

上述方案中，所述起重桁架还包括两个卷扬机，所述两个卷扬机分别安装于所述起重桁架底部的两侧，且位于甲板上方。

上述方案中，所述吊装装置包括定滑轮、动滑轮和吊具，所述定滑轮固定安装于所述起重桁架的中部，所述动滑轮吊装于所述定滑轮的下方，所述吊具安装于所述动滑轮的下方，牵引绳的一端缠绕在所述卷扬机上，牵引绳的另一端依次跨过所述定滑轮、动滑轮的圆盘后与所述定滑轮连接，通过所述卷扬机控制牵引绳的伸长与收缩来控制所述吊具的上下移动。

上述方案中，所述吊具为吊钩。

上述方案中，所述吊具包括起重抓斗，所述起重抓斗包括左抓斗、右抓斗和抓斗横梁，所述抓斗横梁安装于所述动滑轮的下方，所述左抓斗和右抓斗对称铰接于所述抓斗横梁的下端。

上述方案中，所述吊具还包括摇篮，所述摇篮包括上支撑板、支柱和下支撑板，所述上支撑板和下支撑板之间通过支柱固定连接；所述摇篮与所述起重抓斗配合，所述左抓斗、右抓斗分别钩挂位于两侧的支柱。

本发明的有益效果在于：

1.通过小车行走机构在轨道上行走带动起重桁架和吊装装置移动，在起吊的过程中，起重桁架可以配合吊装装置而移动，增强起重作业的稳定性；另外，可以根据实际起重量在轨道上安置多组起重桁架，多组起重桁架在PLC智能调控系统的控制下即可以单机运行又可以联机配合，扩大了起重范围。

2.起重船设计成U形，左、右片体中间有开口，起重桁架横跨左、右片体且关于船体中纵剖面对称设置，吊装装置安装于船中位置，可以提高起吊或拖曳工况下的稳性，防止船舶倾覆。

3.多功能轨道式起重船配置多种不同形式的吊具，如吊钩、起重抓斗和摇篮等，可以实现多工况作业，如海底残骸的回收，海洋平台、导管架、Spar的运输与安装。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明多功能轨道式起重船的结构示意图；

图2是图1所示多功能轨道式起重船的正视图；

图3是图1所示多功能轨道式起重船的小车行走机构的结构示意图；

图4是图3所示小车行走机构的小车的结构示意图；

图5是图1所示多功能轨道式起重船的起重桁架的正视图；

图6是图1所示多功能轨道式起重船的吊钩的结构示意图；

图7是图1所示多功能轨道式起重船的起重抓斗的结构示意图；

图8是图1所示多功能轨道式起重船的摇篮的结构示意图；

图9是本发明多功能轨道式起重船智能调控系统控制作业的流程图。

图中：10、U形船体；11、船首；12、左片体；13、右片体；20、轨道；30、小车行走机构；31、安装平台；32、小车；321、均衡架；322、主动轮组；323、从动轮组；324、防爬器；40、起重桁架；41、上弦杆；42、斜杆；43、竖杆；44、下弦杆；45、卷扬机；46、固定座；50、吊装装置；51、定滑轮；52、动滑轮；53、吊具；531、吊钩；532、起重抓斗；5321、左抓斗；5322、右抓斗；5323、抓斗横梁；533、摇篮；5331、上支撑板；5332、支柱；5333、下支撑板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-8所示，为本发明一典型实施例的多功能轨道式起重船，包括U形船体10和安装于U形船体10上的起重系统；U形船体10包括船首11、左片体12和右片体13，左片体12和右片体13分别位于船首11的左右两端，左片体12和右片体13沿船宽方向间隔一定距离；左片体12和右片体13的甲板上均安装有沿船长方向布置的轨道20；起重系统包括至少一组小车行走机构30和起重桁架40，每组小车行走机构30包括两个小车行走机构30，两个小车行走机构30分别安装于左片体12和右片体13的轨道20上；起重桁架40的两端分别固定安装于左片体12和右片体13的小车行走机构30上，小车行走机构30在轨道20上行走带动起重桁架40移动；起重桁架40上方安装有可升降的吊装装置50，吊装装置50位于左片体12和右片体13间距的上方，以便完成海底残骸的回收，海洋平台、导管架、Spar(柱体式平台)等海洋结构物的运输、安装及拆卸。多功能轨道式起重船还包括PLC智能调控系统，智能调控系统控制小车行走机构30和吊装装置50的运动。

本实施例中起重系统包括两组小车行走机构30和两个起重桁架40，PLC智能调控系统可以控制两组起重设备实现单机运行或联机配合。在其他实施例中，对于较大的起重载荷，可以设置多组小车行走机构30和吊装装置50共同作业，以增大起重能力。

进一步优化，本实施例中，小车行走机构30包括安装平台31和平行安装于安装平台31下的两个小车32，小车32包括均衡架321、主动轮组322和从动轮组323，均衡架321的上端面与安装平台31的下端面固定连接，主动轮组322和从动轮组323安装于均衡架321的下端、与轨道20适配。主动轮组322前端安装防爬器324，防止起重桁架40在移动的过程中发生滑移。本实施例中，每个小车32包括两个主动轮和两个从动轮，每个主动轮上各由一台减速机配5.5kW变频调速制动电机，可实现无级变速、停车制动。

进一步优化，本实施例中，左片体12和右片体13的甲板上均安装两条轨道20，小车行走机构30的两个小车32分别沿这两条轨道20行走。船体两边各设置两个小车32的优点在于能够协调控制起重桁架40两端，起重作业员根据起重作业的需求，通过操作平台对起重桁架40的移动作出具体要求，如移动距离、移动速度等，由小车行走机构30的两个小车32对移动要求作出回应，智能协调起重桁架40两端，精准控制起重桁架40的前后移动。

进一步优化，本实施例中，起重桁架40的两端通过固定座46与安装平台31的上端面固定连接。

进一步优化，本实施例中，起重桁架40包括上弦杆41、斜杆42、竖杆43和下弦杆44，上弦杆41与下弦杆44之间通过斜杆42、竖杆43连接，四者相互固接，共同组成起重桁架40的主体部分，起重桁架40为倒置的U形，起重桁架40结构关于中纵剖面对称。

进一步优化，本实施例中，起重桁架40还包括两个卷扬机45，两个卷扬机45分别安装于起重桁架40底部的两侧，且位于甲板上方。起重桁架40下方的平台上安装吊具减摇装置，减摇装置可有效降低吊具53在小车运行时的摇摆，提高起重作业效率。

进一步优化，本实施例中，吊装装置50包括定滑轮51、动滑轮52和吊具53，定滑轮51固定安装于起重桁架40的中部，动滑轮52吊装于定滑轮51的下方，吊具53安装于动滑轮52的下方，牵引绳的一端缠绕在卷扬机45上、另一端依次跨过定滑轮51、动滑轮52的圆盘后与定滑轮51连接，通过卷扬机45控制牵引绳的伸长与收缩，从而控制吊具53的上下移动对重物进行起重。起重桁架40两侧的卷扬机45分别控制两根牵引绳同步伸缩收放，使动滑轮52上升或下降，从而控制吊具53下放和起升。

本发明的多功能轨道式起重船配置了三种不同形式的吊装装置50，可以根据不同工作状况对吊装装置50进行调配，如海底残骸的回收，海洋平台、导管架、Spar等海洋结构物的运输、安装、拆卸作业等。

进一步优化，本实施例中，吊具53为吊钩531。吊钩531可以应用于以下两种工况：

工况一：湿拖海洋结构物，即吊钩531将海洋结构物湿拖至工作地点；

工况二：安装Spar，吊钩531吊起Spar，起重桁架40配合滑动，安放Spar，船体离开。

进一步优化，本实施例中，吊具53包括起重抓斗532，起重抓斗532包括左抓斗5321、右抓斗5322和抓斗横梁5323，抓斗横梁5323安装于动滑轮52的下方，左抓斗5321和右抓斗5322对称铰接于抓斗横梁5323的下端。起重抓斗532可以应用于以下工况：

工况三：海洋平台的装卸，起重抓斗532两侧尖钩可挂定于海洋结构物两侧，进行海洋平台的装卸。

工况四：海底残骸的回收，起重抓斗532两侧尖钩可挂定于海底残骸上，将海底残骸起吊回收，避免了潜水员下海清理残骸，提高了残骸清理的工作效率以及工作的安全性能。

进一步优化，本实施例中，吊具53还包括摇篮533，摇篮533包括上支撑板5331、支柱5332和下支撑板5333，上支撑板5331和下支撑板5333之间通过支柱5332固定连接。摇篮533配合起重抓斗532使用，进行海底残骸的回收，左抓斗5321、右抓斗5322分别钩挂位于两侧的支柱5332，下放入海底，将起重抓斗532抓取的海底残骸放置于摇篮533上，起重抓斗532吊起海底残骸，驳船开进左片体12和右片体13之间，残骸和摇篮533放在驳船上，船体离开。

PLC智能调控系统通过船体控制台输入吊具53升降高度、速度的控制信号、小车行走机构30的两个小车32移动距离、速度的控制信号以及启动和停止信号给PLC的输入模块，使船体能够根据不同的起重作业工况，调控起重桁架40、吊具53相对位置，再由输出模块输出信号控制接触器、指示灯、报警器、显示装置等的工作。

本发明的多功能轨道式起重船的工作原理：通过起重桁架40底端的小车行走机构30带动起重桁架40在轨道20上进行前后移动，起重桁架40上端装有多种吊装装置50，如吊钩531、起重抓斗532、摇篮533等，实现起重装置的多功能作业：海洋结构物的安装拆卸以及海底残骸的回收。同时利用PLC智能调控系统，根据多种工况调节起重装置的起吊高度、起吊时间，以及起重桁架40移动的速度、距离等，从而更好的扩大起重范围，能够进行Spar等细长型海洋结构物的安装拆卸，同时精确控制起重范围，通过缓慢移动起重桁架40，增强起重作业的稳定性，从而完成起重作业。图9是智能调控系统控制本发明的多功能轨道式起重船作业的流程图。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种多功能轨道式起重船，其特征在于，包括U形船体和安装于所述U形船体上的起重系统；所述U形船体包括船首、左片体和右片体，所述左片体和右片体分别位于所述船首的左右两端，所述左片体和右片体之间设有间距；所述左片体和右片体的甲板上均安装有沿船长方向布置的轨道；所述起重系统包括至少一组小车行走机构和起重桁架，每组小车行走机构包括两个小车行走机构，两个小车行走机构分别安装于所述左片体和右片体的轨道上；所述起重桁架的两端分别固定安装于所述左片体和右片体的小车行走机构上，所述小车行走机构在所述轨道上行走带动所述起重桁架移动；所述起重桁架上方安装有可升降的吊装装置；所述多功能轨道式起重船还包括智能调控系统，所述智能调控系统控制所述小车行走机构和吊装装置的运动。

2.根据权利要求1所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述小车行走机构包括安装平台和平行安装于所述安装平台下的两个小车，所述小车包括均衡架、主动轮组和从动轮组，所述均衡架的上端面与所述安装平台的下端面固定连接，所述主动轮组和从动轮组安装于所述均衡架的下端、与所述轨道适配。

3.根据权利要求2所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述左片体和右片体的甲板上均安装两条轨道，所述小车行走机构的两个小车分别沿这两条轨道行走。

4.根据权利要求2所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述起重桁架的两端通过固定座与所述安装平台的上端面固定连接。

5.根据权利要求1所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述起重桁架包括上弦杆、斜杆、竖杆和下弦杆，所述上弦杆与下弦杆之间通过所述斜杆、竖杆连接，四者相互固接，共同组成所述起重桁架的主体部分，所述起重桁架为倒置的U形。

6.根据权利要求5所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述起重桁架还包括两个卷扬机，所述两个卷扬机分别安装于所述起重桁架底部的两侧，且位于甲板上方。

7.根据权利要求6所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述吊装装置包括定滑轮、动滑轮和吊具，所述定滑轮固定安装于所述起重桁架的中部，所述动滑轮吊装于所述定滑轮的下方，所述吊具安装于所述动滑轮的下方，牵引绳的一端缠绕在所述卷扬机上，牵引绳的另一端依次跨过所述定滑轮、动滑轮的圆盘后与所述定滑轮连接，通过所述卷扬机控制牵引绳的伸长与收缩来控制所述吊具的上下移动。

8.根据权利要求7所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述吊具为吊钩。

9.根据权利要求7所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述吊具包括起重抓斗，所述起重抓斗包括左抓斗、右抓斗和抓斗横梁，所述抓斗横梁安装于所述动滑轮的下方，所述左抓斗和右抓斗对称铰接于所述抓斗横梁的下端。

10.根据权利要求9所述的多功能轨道式起重船，其特征在于，所述吊具还包括摇篮，所述摇篮包括上支撑板、支柱和下支撑板，所述上支撑板和下支撑板之间通过支柱固定连接；所述摇篮与所述起重抓斗配合，所述左抓斗、右抓斗分别钩挂位于两侧的支柱。