CN109231042A - 深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法，该系统包括：双卷筒牵引绞车和储缆绞车；所述的双卷筒牵引绞车设置于甲板上，所述的储缆绞车设置于甲板底部，所述储缆绞车位于所述双卷筒牵引绞车下方；缆绳经过导缆器传输至所述的双卷筒牵引绞车的输入端，并且在所述双卷筒牵引绞车上单层缠绕有n圈缆绳，在输出端输出，经过导向轮传输至储缆绞车。本发明所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法，经过牵引绞车减张力后，储缆绞车上缆绳张力很小而且稳定，有利于实现高精度地自动排缆，减少夹缆、乱缆、嵌缆等问题，防止了由于高张力造成缆绳相互积压与磨损，延长缆绳的寿命。

Description

深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及深海锚泊绞车技术领域，具体而言，尤其涉及一种深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法。

背景技术

能源是社会进步发展的基础，能源的开发和利用无论是在国防军事、工农业生产还是人们的日常生活中都占据着举足轻重的地位。在陆上油气资源经过长期的大规模开发后，越来越多的国家将能源开发的眼光集中在海洋资源的开发和利用上，随着海洋油气资源开发不断地向深海拓展，各种类型的海洋结构物相继出现，如钻井平台、工程船等。

为了适应不同海洋区域内安全、稳定及有效地作业，需要将这些工程作业的船舶或平台较长时间内定位在某一指定海域内，而深海定位配置的锚泊系统则恰好可以有效地实现其定位要求。

锚泊定位中绞车的作用是放出或回收缆绳时控制其运动速度，锚泊时预紧和调节缆绳张力，传统的单卷筒多层缆绳绞车同时完成缆绳牵引和储缆工作，在设备下放深度低的海域能够满足要求。

但在深海工作时，缆绳上受到很大的张力，其作用在储缆卷筒上时，可能使上层缆绳进入到下一层中，破坏储缆绞车缆绳缠绕的整齐性，更可能将缆绳拉断，减少缆绳的使用寿命，造成不可挽回的损失。

发明内容

根据上述提出绞车在深海工作时，缆绳上受到很大的张力，其作用在储缆卷筒上时，可能使上层缆绳进入到下一层中，破坏储缆绞车缆绳缠绕的整齐性，更可能将缆绳拉断，减少缆绳的使用寿命，造成不可挽回的损失的技术问题，而提供一种深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法。本发明主要利用双卷筒牵引绞车设置于甲板上，储缆绞车设置于甲板底部，从而起到将绞车缆绳的牵引和储缆在结构和功能上分离，使得缆绳上张力很小而且稳定，有利于实现高精度自动排缆，减少夹缆、乱缆、嵌缆等问题，防止由于高张力造成缆绳相互积压与磨损，延长缆绳的寿命。

本发明采用的技术手段如下：

一种深海锚泊牵引储缆绞车系统，包括：双卷筒牵引绞车和储缆绞车；所述的双卷筒牵引绞车设置于甲板上，所述的储缆绞车设置于甲板底部，所述储缆绞车位于所述双卷筒牵引绞车下方；缆绳经过导缆器传输至所述的双卷筒牵引绞车的输入端，并且在所述双卷筒牵引绞车上单层缠绕有n圈缆绳，在输出端输出，经过导向轮传输至储缆绞车。

进一步地，所述的双滚筒牵引绞车包括带槽牵引卷筒、减速箱和牵引电机；所述的带槽牵引卷筒设置有两个，所述牵引电机通过减速箱同两个所述带槽牵引卷筒的驱动轴传动连接。

进一步地，所述的储缆绞车包括储缆卷筒、导向轮、储缆电机、卷筒链轮和电机链轮；所述的储缆卷筒中心设置有用于储缆的缆槽，侧端设置有卷筒链轮，所述的卷筒链轮通过传动链传动连接有电机链轮，所述电机链轮同所述储缆电机的输出端传动连接；所述的卷筒链轮和电机链轮为传动链轮。

进一步地，所述缆绳在所述的双卷筒牵引绞车上单层缠绕有六圈或七圈缆绳。

进一步地，所述缆绳是包括钢缆在内的各种缆绳。

进一步地，所述的导缆器安装于所述船体外壁。

本发明还提供了一种上述深海锚泊牵引储缆绞车系统的使用方法，包括以下步骤：

在收锚过程中，缆绳经过导缆器后，首先在带槽双卷筒牵引绞车上单层缠绕六至七圈后，出缆处的张力较入缆处大大减小，然后储存在储缆绞车上；在收放过程中，储缆绞车根据安装在牵引绞车输出端的负载传感器信号始终给出一个合适的拉力，使缆绳始终保持足够的预张力。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、缆绳经过导缆器传输至双卷筒牵引绞车的输入端，并且在双卷筒牵引绞车上单层缠绕有n圈缆绳，在输出端输出，经过牵引绞车减张力后，储缆绞车上缆绳张力很小而且稳定，有利于实现高精度自动排缆，减少夹缆、乱缆、嵌缆等问题，防止了由于高张力造成缆绳相互积压与磨损，延长缆绳的寿命。

2、储缆绞车的拉力将由牵引绞车中负载传感器给出的信号来控制，从而确保了在任何时候都有足够的预张力，在整个缆绳长度上有一个没有任何损失的恒定的拉力。

3、使用缆绳(包括钢缆)作为锚缆，并且完整的缆绳长度被卷在储缆绞车卷筒上，不需要设置锚链舱，节省了空间，并且重量更轻，对储缆卷筒作用力更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明深海锚泊牵引储缆绞车系统的原理示意图。

图2为本发明深海锚泊牵引储缆绞车系统中牵引绞车的左视图。

图3为本发明深海锚泊牵引储缆绞车系统中牵引绞车的俯视图。

图4为本发明深海锚泊牵引储缆绞车系统中储缆绞车的正视图。

图5为本发明深海锚泊牵引储缆绞车系统中储缆绞车的俯视图。

其中：1、缆绳(包括钢缆)，2、导缆器，3、第一导向轮，4、储缆绞车，5、双滚筒牵引绞车，6、带槽牵引卷筒，7、减速箱，8、牵引电机，9、储缆卷筒，10、第二导向轮，11、储缆电机，12、传动链轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图5所示，本发明提供了一种深海锚泊牵引储缆绞车系统，包括：双卷筒牵引绞车5和储缆绞车4；所述的双卷筒牵引绞车5设置于甲板上，所述的储缆绞车4设置于甲板底部，所述储缆绞车4位于所述双卷筒牵引绞车5下方；将绞车缆绳的牵引和储缆在结构和功能上分离，使得缆绳上张力很小而且稳定，有利于实现高精度自动排缆，减少夹缆、乱缆、嵌缆等问题，防止由于高张力造成缆绳相互积压与磨损，延长缆绳的寿命。

缆绳1经过导缆器2传输至所述的双卷筒牵引绞车5的输入端，并且在所述双卷筒牵引绞车5上单层缠绕有n圈缆绳1，在输出端输出，经过导向轮传输至储缆绞车4。优选的，所述缆绳1在所述的双卷筒牵引绞车5上单层缠绕有六圈或七圈缆绳1。缆绳1通过摩擦来保持住，由摩擦吸收了缆绳1上的张力，实现了减张力的作用，出缆处的张力较入缆处大大减小。所述缆绳1是包括钢缆在内的各种缆绳。所述的导缆器2安装于所述船体外壁。

所述的双滚筒牵引绞车包括带槽牵引卷筒6、减速箱7和牵引电机8；所述的带槽牵引卷筒6设置有两个，所述牵引电机8通过减速箱7同两个所述带槽牵引卷筒6的驱动轴传动连接。牵引电机8经减速箱7减速后可以为锚的收放提供一个较大的转矩。

所述的储缆绞车4包括储缆卷筒9、导向轮、储缆电机11、卷筒链轮和电机链轮；所述的储缆卷筒9中心设置有用于储缆的缆槽，侧端设置有卷筒链轮，所述的卷筒链轮通过传动链传动连接有电机链轮，所述电机链轮同所述储缆电机11的输出端传动连接；所述的卷筒链轮和电机链轮为传动链轮12。完整的缆绳长度将通过第二导向轮10和第一导向轮3后被卷在储缆绞车4的储缆卷筒9上。

储缆电机11经传动链轮12为储缆绞车4提供动力，储缆绞车4根据安装在牵引绞车输出端的负载传感器信号始终给出一个合适的拉力，使缆绳1(包括钢缆)始终保持足够的预张力。

如图1至图5所示，一种上述深海锚泊牵引储缆绞车系统的使用方法，包括以下步骤：

在收锚过程中，缆绳1经过导缆器2后，首先在带槽双卷筒牵引绞车5上单层缠绕6至7圈后，出缆处的张力较入缆处大大减小，然后储存在储缆绞车4上。

在收放过程中，储缆绞车4根据安装在牵引绞车输出端的负载传感器信号始终给出一个合适的拉力，使缆绳1始终保持足够的预张力。

深海区域，海面上经常保持动荡状态，在受到海浪、海流、海风等作用后，缆绳1上张力会发生很大变化，经过带槽牵引卷筒6减张力后，储缆端张力变化很小而且稳定，不影响储缆卷筒9排缆。

本发明所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统及其使用方法，该系统由一套位于甲板上的双卷筒牵引绞车5以及与其相对应位于底部的储缆绞车4和导缆器2组成；缆绳1将被缠绕在一对单层牵引绞车带槽的带槽牵引卷筒6上，缆绳1没有牢固地夹在带槽牵引卷筒6上，而是只通过摩擦来保持住；完整的缆绳长度将被卷在储缆绞车4的储缆卷筒9上，在整个缆绳长度上有一个没有任何损失的恒定的拉力，这与传统的多层储缆绞车不同；储缆绞车4的拉力将由牵引绞车中负载传感器给出的信号来控制，从而确保了在任何时候都有足够的预张力。

该系统使用缆绳(包括钢缆)作为锚缆并且储存在储缆绞车上，不需要设置锚链舱，节省了空间，并且重量更轻，对绞车卷筒的作用力更小，使得缆绳上张力很小而且稳定，有利于高效、高精度排缆。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，包括：双卷筒牵引绞车和储缆绞车；所述的双卷筒牵引绞车设置于甲板上，所述的储缆绞车设置于甲板底部，所述储缆绞车位于所述双卷筒牵引绞车下方；

缆绳经过导缆器传输至所述的双卷筒牵引绞车的输入端，并且在所述双卷筒牵引绞车上单层缠绕有n圈缆绳，在输出端输出，经过导向轮传输至储缆绞车。

2.根据权利要求1所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，

所述的双滚筒牵引绞车包括带槽牵引卷筒、减速箱和牵引电机；

所述的带槽牵引卷筒设置有两个，所述牵引电机通过减速箱同两个所述带槽牵引卷筒的驱动轴传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，

所述的储缆绞车包括储缆卷筒、导向轮、储缆电机、卷筒链轮和电机链轮；

所述的储缆卷筒中心设置有用于储缆的缆槽，侧端设置有卷筒链轮，所述的卷筒链轮通过传动链传动连接有电机链轮，所述电机链轮同所述储缆电机的输出端传动连接；

所述的卷筒链轮和电机链轮为传动链轮。

4.根据权利要求3所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，

所述缆绳在所述的双卷筒牵引绞车上单层缠绕有六圈或七圈缆绳。

5.根据权利要求4所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，

所述缆绳是包括钢缆在内的各种缆绳。

6.根据权利要求4所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统，其特征在于，

所述的导缆器安装于所述船体外壁。

7.一种上述权利要求3所述的深海锚泊牵引储缆绞车系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

在收锚过程中，缆绳经过导缆器后，首先在带槽双卷筒牵引绞车上单层缠绕六至七圈后，然后储存在储缆绞车上；

在收放过程中，储缆绞车根据安装在牵引绞车输出端的负载传感器信号始终给出一个合适的拉力，使缆绳始终保持足够的预张力。