CN109415191A - 卷筒中的衬套的更换 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于系泊绞车的卷筒(3)组件以及更换卷筒(3)组件内的衬套(6)的方法。卷筒(3)组件包括：可旋转的卷筒轴(1)，具有沿着卷筒轴(1)的旋转轴线；卷筒支撑件(2)，包括支撑卷筒轴(1)的第一轴向端(3A)的第一基座(2B)和支撑卷筒轴(1)的第二轴向端(3B)的第二基座(2B)；以及可轴向滑动的卷筒(3)，布置在第一基座与第二基座(2A、2B)之间。卷筒(3)的第一轴向端(3A)和卷筒(3)的第二轴向端(3B)均被支撑在轴向围绕卷筒轴(1)的衬套(6)上。与这两个基座(2A、2B)之间的最小距离减去卷筒(3)的轴向长度相对应的卷筒(3)长度差(L、L’)等于或长于每个衬套的轴向长度。

Description

卷筒中的衬套的更换
技术领域
本发明涉及如权利要求1的前序部分中限定的卷筒组件(drum assembly，滚筒组件)以及用于更换卷筒组件的衬套的方法。
背景技术
绞车中的衬套或轴承经历磨损，必须不定期地进行更换(包括绞车处于远海上的船只上的时期)。为了允许更换这些衬套或轴承，必须将绞车卷筒从其主轴移除。然而，由于绞车卷筒的很重的重量(通常为2至5吨)，基本上不可能在远海上在不损坏卷筒和/或轴的情况下执行这种更换操作。结果是非常昂贵的维修。
用于在具有旋转轴的发动机中更换轴承的方法是已知的。在专利公开US 4,810,175中，通过在移除外部部件之后在电机轴上轴向地滑动轴承，并然后将轴承拆卸为两个弧形部件来触及和更换电机轴的轴承。在WO 90/14524中可以找到在更换期间分离轴承及其外部部件的类似方法。
然而，即使上述现有技术避免了轴承承载结构的完全拆卸，所述方法仍涉及相当复杂的操作，涉及上覆部件的移除，使得在远海上更换衬套或轴承具有挑战性。
因此，本发明的目的是提供卷筒组件和方法，其允许以最小的拆卸需要来更换卷筒中的衬套。
发明内容
本发明在独立权利要求中进行了阐述和表征，而从属权利要求描述了本发明的其他特征。
具体地，本发明涉及一种用于系泊绞车(mooring winch)的卷筒组件，包括：可旋转的卷筒轴，具有沿着卷筒轴的旋转轴线；卷筒支撑件，包括支撑卷筒轴的第一轴向端的第一基座和支撑卷筒轴的第二轴向端的第二基座；以及可轴向滑动的卷筒，布置在第一基座与第二基座之间。卷筒的第一轴向端和卷筒的第二轴向端均被支撑在轴向围绕卷筒轴的衬套上。与两个基座之间的最小距离减去卷筒的轴向长度相对应的卷筒长度差(L、L’)等于或长于每个衬套的轴向长度，即，在组装时衬套沿着卷筒轴的长度。术语“衬套”在下文中被限定为能够将卷筒的重量承载到卷筒轴上的任何支撑件。这种限定还包括围绕卷筒轴的其他物体，诸如，径向轴承等。
在有利的实施方式中，每个衬套被划分为多个弧形衬套部件，由此使得可以容易地从卷筒轴移除，即，不必使用诸如切割、溶解等任何破坏性力量。
在另一有利的实施方式中，衬套中的至少一个衬套包括圆柱形区段(轴向部件)和垂直于圆柱形区段定向的径向区段(止挡件)，其中，圆柱形区段被布置在卷筒与卷筒轴之间，而径向区段抵靠卷筒的相邻轴向端。
在又一有利的实施方式中，卷筒的轴向端呈现有一个或多个螺纹腔，并且衬套中的每个衬套呈现有与螺纹腔对准的贯通孔口。这些孔口可以方便地布置在衬套的径向区段中。在卷筒的每个轴向端处，带螺纹的螺栓或螺钉被插入对准的腔和孔口中的至少一者中，由此产生了衬套到卷筒的一个或多个可移除的固定。
在又一有利的实施方式中，卷筒轴的轴向端经由径向轴承被相应地支撑在第一基座和第二基座上。
在又一有利的实施方式中，至少一个间隔件被布置在卷筒轴上且位于卷筒与基座之间的开放区域内，该至少一个间隔件具有等于或近似等于卷筒长度差(L、L’)的总长度。
在又一有利的实施方式中，卷筒处于卷筒的第一轴向端和/或其相应的衬套抵靠第一基座的位置中，并且至少一个间隔件被布置在卷筒轴上且位于卷筒的第二轴向端与第二基座之间的区域内。
在又一有利的实施方式中，出于与上面所解释的相同的原因，至少一个间隔件被划分为多个弧形间隔件部件，由此使得可以容易地从卷筒轴移除。
本发明还涉及一种用于更换布置在根据上述特征中任一项所述的卷筒组件的卷筒与卷筒轴之间的衬套的方法。
该方法包括以下连续步骤：
A.移除布置在卷筒轴上且位于卷筒与基座之间的区域中的至少一个间隔件，
B.将布置在卷筒的第二轴向端之下的衬套朝向最近的基座滑动，
C.将衬套从卷筒轴移除，
D.滑动卷筒横跨之前由至少一个间隔件覆盖的区域，
E.将布置在卷筒的第一轴向端之下的另一个衬套朝向最近的基座滑动，并且
F.将另一个衬套从卷筒轴移除。
在有利的实施方式中，每个衬套被划分为多个弧形衬套部件，其中，在步骤C和F中将衬套从卷筒轴移除是通过将这些衬套部件从卷筒轴逐一完全移除来执行的。
在另一有利的实施方式中，至少一个间隔件被划分为多个间隔件部件，使得可以在步骤A中通过从卷筒轴逐一完全移除这些间隔件部件来移除至少一个间隔件。
在另一有利的实施方式中，卷筒的第一轴向端与第一基座抵接或接近抵接，并且至少一个间隔件被布置在卷筒轴上并覆盖卷筒的第二轴向端与第二基座之间的区域，其中，至少一个间隔件被划分为多个间隔件部件，使得可以在步骤A中通过从卷筒轴逐一移除这些间隔件部件来移除至少一个间隔件。
在另一有利的实施方式中，步骤D涉及将卷筒从卷筒的第一轴向端与第一基座抵接或接近抵接的位置滑动到卷筒的第二轴向端与第二基座抵接或接近抵接的位置。
在另一有利的实施方式中，步骤C和F还包括插入新的和/或修改的衬套作为对已移除的衬套的替代。
在以下描述中，引入了许多具体细节以提供对卷筒组件和方法的实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在一个或多个特定细节不存的情况下或者与其他部件、系统等一起实践这些实施方式。在其他情况下，公知的结构或操作没有示出或者没有进行详细描述，以避免模糊所公开的实施方式的各方面。
附图说明
图1A是根据本发明的卷筒组件的示意性侧视图，其中不具有间隔件。
图1B是图1A中的包括衬套的卷筒组件的一部分的示意性侧视图。
图1C是图1A中的包括衬套和卷筒框架的卷筒组件的一部分的示意性侧视图。
图2A是根据本发明的卷筒组件的示意性侧视图，衬套被部分地拆卸。
图2B是根据本发明的卷筒组件的透视侧视图的示意性绘图，衬套被部分地拆卸。
图3示出了图1的卷筒组件，其中衬套从卷筒之下滑出。
图4示出了图1的卷筒组件，其中衬套轴向地滑动到已移除的间隔件的区域中。
图5示出了图1的卷筒组件，其中卷筒朝向间隔件端轴向地滑动。
具体实施方式
图1A、图3、图4和图5示出了在远海的船舶上适用于在系泊操作期间绞起系泊缆线/绳索的卷筒组件的主要部件。具体参照图1A，卷筒组件包括卷筒轴1、卷筒支撑件2以及卷筒3，卷筒支撑件具有布置在卷筒轴1的各轴向端1a、1b处的第一支承基座2a和第二支承基座2b，卷筒可旋转地被支撑在卷筒轴1周围并且被布置在两个支承基座2a、2b之间。在卷筒3的第一轴向端3a与卷筒3的第二轴向端3b之间的距离小于由基座2a、2b约束的轴向长度，例如，小于90％。
为了使得能够可旋转地运动，卷筒轴1经由轴承4a、4b被支撑在基座2a、2b上，轴承具有与卷筒轴1的轴向轴线一致的旋转轴线。
卷筒3包括卷筒框架3c，卷筒框架用于轴向地限制缠绕到卷筒3的缠绕表面3d上的缆线或绳索7。在图1A的具体实施方式中，卷筒框架3c包括三个径向延伸的板。卷筒3还包括卷筒底座3e，卷筒底座具有面朝卷筒3的缠绕区域的缠绕表面3d和面朝卷筒轴1的卷筒轴表面3f。在图1A至图1C和图3至图5中示出的实施方式中，卷筒底座3e是中空的，并且这些图示出了卷筒框架3c包括面朝卷筒轴1的卷筒轴表面3f。卷筒轴表面3f在卷筒3的两个轴向端3a、3b处被支撑在衬套6、轴承等上。在图1B中更详细地示出了用虚线小圆圈标示的衬套6之一的区域。如在此看见的，衬套6包括轴向部件6”和止挡件6’，当卷筒3的卷筒轴表面3f与卷筒轴1的径向表面之间挤压时止挡件从卷筒轴1径向突出。止挡件6’朝向卷筒3的框架3c的抵接确保了衬套6保持在卷筒3的轴向端3a、3b处或附近。在图1C中更详细地示出了在图1A中用虚线大圆圈标示的衬套6之一的区域。如上所述(图1B)，衬套6包括轴向部件6”和止挡件6’，当卷筒框架3c的卷筒轴表面3f与卷筒轴1的径向表面之间挤压时止挡件从卷筒轴1径向突出。
卷筒3与支承基座2a、2b之间的空间之间的轴向长度差(在图1A和图3至图5中由字母L指示)允许操作者容易地触及衬套6中的至少一个衬套以用于执行更换和/或修理操作。
在图2A和图2B中示出了更换衬套6的实例。衬套6包括多个弧形衬套部件6a、6b，这些弧形衬套部件围绕卷筒轴1并且通过螺栓或螺钉6”’固定到卷筒框架3c。在部分地松动相关螺栓6”’之后，总共两个弧形衬套部件6a、6b中的下部件6b沿着卷筒轴1滑出一半。在将相关螺栓6”’从卷筒框架3c移除之后，下部件6b可以被完全移除。对于另一部件6a执行相同的过程，以便从卷筒3之下完全地移除衬套6。由于将衬套分离成若干个圆周部件，于是操作者可以容易地将衬套从卷筒轴1完全移除。
应注意，术语“衬套”不应被狭隘地解读。它可以涉及抵抗卷筒3施加的压力的任何类型的圆柱形物，例如，径向轴承。
图3示出了在将衬套6从卷筒3之下完全滑入基座2b之一与卷筒框架3c之间的开放空间中之后的卷筒组件。
现在具体参照图4，在将旧的衬套6完全移除并用新的衬套代替它(或在修理/修改之后插入旧的衬套6)之后，卷筒3沿着卷筒轴1在双箭头的方向上滑动/移动，直到止挡件6’抵靠在基座2b的径向朝内表面上，由此在卷筒3的相反一侧处形成了长度为L’的镜像空间。因此在这一侧可以执行相同的更换程序，因为操作者现在可以经由产生的镜像空间L’来触及衬套6。
最后，图5示出了完全组装的卷筒组件，其中卷筒3已经滑动回到原始位置，再次产生轴向长度为L的初始开放空间。适配的间隔件5已经被添加到这个空间中，以便防止卷筒3的不期望轴向运动。当然，可以将相同的间隔件5布置到相反一侧处的镜像空间L’中，也就是说，不将卷筒3移回图1A中示出的初始轴向位置。还可以设想用于防止轴向运动的其他装置，诸如卷筒3两侧上的间隔件5和/或使用与圆柱形形式不同的形式的阻挡物体。后者的实例可以是围绕卷筒轴1的圆周分布的多个杆。间隔件5因此应被解读为用于在正常操作期间稳定卷筒3的位置的任何类型的物体。
在前述描述中，已经参照说明性实施方式描述了根据本发明的卷筒组件的各个方面。出于解释的目的，阐述了特定的数量、系统和配置，以便提供对卷筒组件及其运作的透彻理解。然而，本描述不旨在以限制性意义进行解释。对于所公开的主题所属领域的技术人员显而易见的说明性实施方式的各种修改和变化以及组件的其他实施方式被认为落入本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种用于系泊绞车的卷筒组件，所述卷筒组件包括：
-能旋转的卷筒轴(1)，所述卷筒轴具有沿着所述卷筒轴(1)的旋转轴线，以及
-卷筒支撑件(2)，所述卷筒支撑件包括：
支撑所述卷筒轴(1)的第一轴向端(1a)的第一基座(2a)，以及
支撑所述卷筒轴(1)的第二轴向端(1b)的第二基座(2b)，其特征在于，所述卷筒组件还包括
-布置在所述第一基座与所述第二基座(2a、2b)之间的能轴向滑动的卷筒(3)，
其中，所述卷筒(3)的第一轴向端(3a)和所述卷筒(3)的第二轴向端(3b)均被支撑在轴向围绕所述卷筒轴(1)的衬套(6)上，并且
其中，与这两个基座之间的最小距离减去所述卷筒(3)的轴向长度相对应的卷筒长度差(L、L’)等于或长于每个衬套(6)的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的卷筒组件(1)，其特征在于，每个衬套(6)被划分为多个弧形衬套部件(6a、6b)，由此使得能够从所述卷筒轴(1)进行移除。
3.根据权利要求1或2所述的卷筒组件(1)，其特征在于，所述衬套(6)中的至少一个衬套包括
圆柱形区段(6”)，以及
垂直于所述圆柱形区段(6”)定向的径向区段(6’)，
其中，
所述圆柱形区段(6”)被布置在所述卷筒(3)与所述卷筒轴(1)之间，并且
所述径向区段(6’)抵靠所述卷筒(3)的相邻轴向端(3a、3b)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的卷筒组件(1)，其特征在于，
所述卷筒(3)的轴向端(3a、3b)呈现有一个或多个螺纹腔，并且
所述衬套(6)中的每一个衬套呈现有与所述螺纹腔对准的贯通孔口，
其中，在所述卷筒(3)的每个轴向端(3a、3b)处，带螺纹的螺栓或螺钉(6”’)被插入对准的所述腔和所述孔口中的至少一者中，由此在所述衬套(6)与所述卷筒(3)之间产生一个或多个能移除的固定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的卷筒组件(1)，其特征在于，所述卷筒轴(1)的轴向端(1a、1b)经由径向轴承(4a、4b)被支撑在所述第一基座和所述第二基座(2a、2b)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的卷筒组件(1)，其特征在于，至少一个间隔件(5)被布置在所述卷筒轴(1)上且位于所述卷筒(3)与所述基座(2a、2b)之间的开放区域内，所述至少一个间隔件(5)的总长度等于或近似等于所述卷筒长度差(L、L’)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的卷筒组件(1)，其特征在于，所述卷筒(3)处于所述卷筒(3)的所述第一轴向端(3a)和/或其相应的衬套(6)抵靠所述第一基座(2a)的位置中，并且至少一个间隔件(5)被布置在所述卷筒轴(1)上且位于所述卷筒(3)的所述第二轴向端(3b)与所述第二基座(2b)之间的区域内。
8.根据权利要求6或7所述的卷筒组件(1)，其特征在于，所述至少一个间隔件(5)被划分为多个弧形间隔件部件，由此使得能够从所述卷筒轴(1)进行移除。
9.一种更换布置在根据权利要求1至8中任一项所述的卷筒组件的卷筒(3)与卷筒轴(1)之间的衬套(6)的方法，其特征在于，所述方法包括以下连续步骤：
A.移除布置在所述卷筒轴(1)上且位于所述卷筒(3)与所述基座(2a、2b)之间的区域中的至少一个间隔件(5)，
B.将布置在所述卷筒(3)的所述第二轴向端(3b)之下的衬套(6)朝向最近的基座(2b)滑动，
C.将所述衬套(6)从所述卷筒轴(1)移除，
D.滑动所述卷筒(3)横跨之前由所述至少一个间隔件(5)覆盖的区域，
E.将布置在所述卷筒(3)的所述第一轴向端(3a)之下的另一个衬套(6)朝向最近的基座(2a)滑动，并且
F.将另一个衬套(6)从所述卷筒轴(1)移除。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个衬套(6)被划分为多个弧形衬套部件(6a、6b)，其中，在步骤C和F中将所述衬套(6)从所述卷筒轴(1)移除是通过将这些衬套部件(6a、6b)从所述卷筒轴(1)逐一移除来执行的。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述至少一个间隔件(5)被划分为多个间隔件部件，使得能够在步骤A中通过从所述卷筒轴(1)逐一移除这些间隔件部件来移除所述至少一个间隔件(5)。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，
所述卷筒(3)的所述第一轴向端(3a)与所述第一基座(2a)抵接或接近抵接，并且
所述至少一个间隔件(5)被布置在所述卷筒轴(1)上并且覆盖所述卷筒(3)的所述第二轴向端(3b)与所述第二基座(2b)之间的区域，
其中，所述至少一个间隔件(5)被划分为多个间隔件部件，使得能够在步骤A中通过从所述卷筒轴(1)逐一移除这些间隔件部件来移除所述至少一个间隔件(5)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤D包含
-将所述卷筒(3)从所述卷筒(3)的所述第一轴向端(3a)与所述第一基座(2a)抵接或接近抵接的位置滑动到所述卷筒(3)的所述第二轴向端(3b)与所述第二基座(2b)抵接或接近抵接的位置。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，步骤C和F还包括
-插入新的和/或修改的衬套(6)作为对已移除的衬套(6)的替代。
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