CN109956005A - 一种便调式月池内装备布放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶工程技术领域，具体涉及一种便调式月池内装备布放装置。本发明是一种用于船舶上月池内的雷达、声呐等装备布放装置，其结构简单，安装方便，装卸快速。监测设备装置在设备模块内，便于一体化装配。设备模块通过甲板井架上的升降机进行吊装，设备模块与甲板之间通过甲板抱固装置进行连接，与月池之间通过弹性安装机构进行装配。本发明可在短时间内形成完成装配和拆卸，在工作过程中还实时监测设备受力情况，保障设备安全，减少经济损失，具有实际工程意义。
Description
技术领域
本发明属于船舶工程技术领域，具体涉及一种便调式月池内装备布放装置。
背景技术
月池位于船舶中部，长度小于船长的1/6，宽度小于船长的1/2，自船舶甲板至船底连通，即月池内水与外部水域可自由交换。较船舶左右舷布放设备，在月池内布放此类设备，可有效保护设备，减小船舶航行过程中流体对设备造成的冲击载荷。现在普遍的布放方式是在月池内的上端，即船舶甲板安装布放装置，月池内部不设布放装置，设备与甲板形成悬臂梁结构，体现为设备端部受力，整体受力不均。同时船舶航行过程中，月池内流体扰动会对设备形成疲劳载荷。
船舶实施勘探作业过程中，航速较大，甚至超过14节，加之水流较快，探测设备受水流作用明显。在北极勘探过程中发现，即便是夏季，勘探船舶在航行过程中，不可避免遇到碎冰。月池作为一种有效的保护结构，针对月池内设备的便捷稳定布放，以及有效监测勘探在作业过程中的工作状态，是摆在船舶行业工程技术人员面前的一大课题。
发明内容
本发明的目的在于提供调节便捷，能够快速安装、拆卸设备的一种便调式月池内装备布放装置。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种便调式月池内装备布放装置，包括设备模块和井架；所述的井架安装在甲板上位于月池的上方，井架上设有升降机，在甲板上井架的两侧布置有甲板绞车；所述的设备模块与井架上的升降机相连；所述的设备模块左右两侧分别通过弹性安装机构与甲板绞车相连；所述的设备模块位于甲板之上的部分安装有甲板抱固装置。
本发明还可以包括：
所述的设备模块的左右两侧分别开有定位安装凹槽；所述的弹性安装机构包括伸缩管、压敏测试块和套筒；所述的压敏测试块安装在套筒内；所述的伸缩管一端安装有限位安装卡头另一端伸入套筒中并固定在压敏测试块上；所述的限位安装卡头与设备模块上的安装凹槽适配；所述的压敏测试块与套筒末端之间安装有弹簧；所述的套筒末端开有孔；所述的压敏测试块通过钢索与甲板绞车连接。
所述的设备模块的上部与下部的左右两侧均开有定位安装凹槽；所述的甲板绞车上配备有共转双卷筒；所述的弹性安装机构共有四个，分别安装在设备模块的上部两侧和下部两侧，每个弹性安装机构与甲板绞车的一个卷筒连接；所述的弹性安装机构的限位安装卡头具有磁性。
所述的甲板上围绕月池开有滑道；所述的甲板抱固装置底部开有与甲板上滑道适配的滚球安装槽；所述的甲板抱固装置安装在甲板上围绕月池开的滑道上，且甲板底部滚球安装槽与滑道之间添加有滚球。
所述的设备模块位于甲板之上的部分上开有抱固凹槽；所述的甲板抱固装置与设备模块连接处设有与设备模块上抱固凹槽适配的限位安装层。
所述的设备模块采用Tango类橡胶材料。
本发明的有益效果在于：
本发明调节便捷，能够快速安装、拆卸设备，实时监测设备受力情况，具有可调性好的优点。通过快速安装拆卸设备，可应对海上作业的紧急情况。通过月池的保护作用和压力实时监测，保障了设备安全，避免造成重大经济损失。
附图说明
图1为一种便调式月池内装备布放装置的整体示意图。
图2为一种便调式月池内装备布放装置的甲板绞车示意图。
图3为一种便调式月池内装备布放装置的设备模块示意图。
图4为一种便调式月池内装备布放装置的弹性安装机构示意图。
图5为弹性安装机构的限位安装卡头示意图。
图6为一种便调式月池内装备布放装置的甲板抱固装置左右二等角轴测图。
图7为一种便调式月池内装备布放装置的甲板抱固装置上下二等角轴测图。
图8为连接甲板抱固装置的连接片示意图。
图9为一种便调式月池内装备布放装置的月池周边甲板上的滑道示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
一种便调式月池内装备月池内装备布放装置，本发明是一种用于船舶上月池内的雷达、声呐等装备布放装置，其结构简单，安装方便，装卸快速。监测设备装置在设备模块内，便于一体化装配。设备模块通过甲板井架上的升降机进行吊装，设备模块与甲板之间通过甲板抱固装置进行连接，与月池之间通过弹性安装机构进行装配。本发明可在短时间内形成完成装配和拆卸，在工作过程中还实时监测设备受力情况，保障设备安全，减少经济损失，具有实际工程意义。
如图1所示，船舶1船中部自甲板到船底设置有贯通型月池2，月池2内布置雷达及声呐等设备模块3。设备模块3与上端与井架6内的升降机7连接，实现设备模块3吊装。同时，设备模块3最上段与甲板抱固装置63装配，设备模块3上段与下段均与弹性安装机构41连接。弹性安装机构41配合甲板绞车5工作。井架6设置有斜向支撑61和水平横撑62，保证井架6的刚度。
如图2所示，1个甲板绞车5设置2个同轴共转卷筒，可同步带动2个弹性安装机构41，保证弹性安装机构41同步安装和释放，确保设备模块3的装卸。
如图3所示，设备模块3为高性能Tango类橡胶材料，强度高，抗腐蚀，可采用3D打印技术进行加工，为日后异性设备安装打好基础。同时作为非金属材料，有利于发射和接收勘探设备信号。为了配合弹性安装机构41，设备模块3的上段与下段相应位置设置有定位安装凹槽31，保证定位准确，安装紧密。设备模块最上段设置抱固凹槽33，用于与甲板抱固装置63之间的定位和安装。
如图4～5所示，弹性安装机构41前端为限位安装卡头411，限位安装卡头411后端连接伸缩管412。伸缩管412与压敏测试块413左侧固定连接，压敏测试块413右端非固定连接高强度压力弹簧414。高强度压力弹簧414在弹性作用下，高强度弹簧414左端始终与压敏测试块413右端始终接触。伸缩管412、压敏测试块413、高强度压力弹簧414三者在套筒417内运动。套筒417右端设置内螺纹，与设置外螺纹的开孔堵头418配合装配。同时压敏测试块与钢索416固定连接。钢索416通过滑轮415，连接甲板绞车5。通过甲板绞车5拉动钢索416，钢索416带动压敏测试块413前后滑动。配合高强度压力弹簧414压力作用下，限位安装卡头411始终处于强有力作用状态。同时限位安装卡头411具有磁性，利于辅助安装。
同时针对船舶1航行过程中，设备模块3单边受流体冲击载荷较大的情况，可通过调节左右两边的甲板绞车5，进行钢索416收放，实现左右两边限位安装卡头411作用力变化，避免设备模块3单边受力较大而造成的设备模块3往一侧位移。
如图6～8示，甲板抱固装置分为4组，相互之间利用曲面连接片635通过螺栓进行连接。甲板抱固装置63外表面设置设有螺栓连接槽632，螺栓连接槽632内设螺栓孔634。连接片635曲率与甲板抱固装置63外曲率相同，同样连接片635上设置螺栓连接孔636。甲板抱固装置底部设置钢制滚球安装槽633，用于安装滚球。甲板抱固装置安装在甲板上，且甲板抱固装置可在甲板上进行移动。甲板抱固装置63内部设有2层截面为三角形的限位安装层631，用于限位固定设备模块3上端。三角形结构有利于安装时，准确滑入；同时上表面为平面，可有效阻止设备模块3安装完成后下滑。
如图9所示，月池2周边甲板设置均布的滑道81，滑道81设置在加厚甲板表面，滑道端部为过渡半球滑道82，便于甲板抱固装置63滑入。
本发明的工作过程如下：
设备安装过程
(1)将相关测量设备安装至设备模块3中，在甲板抱固装置63的底部滚球安装槽633内安装钢质滚球；
(2)绞车5收紧钢索416，带动压力测试块413向后滑动，压缩弹簧414，实现卡头411分离；
(3)将设备模块3通过升降机7吊装在月池2内，将设备模块3中的安装凹槽31对准安装卡头411；
(4)启动甲板绞车5，缓慢释放钢索416，压力测试块413在压缩弹簧414的顶推下，开始后退。伸缩管412开始向前顶推安装卡头411，成对的安装卡头411在磁性作用下，相互吸引，迅速配对。卡头411配对完成之后，甲板绞车5停止工作，停止释放钢索416，安装卡头411未完全安装到位。
(5)在钢制滚球配合下，推动4组甲板抱固装置63通过过渡半球滑道82准确、快速滑入滑道81内，实现甲板抱固装置63准确定位。在甲板抱固装置63定位的同时，甲板抱固装置内两层限位安装层631插入设备模块3中的抱固凹槽33内。将4块连接片635通过螺栓将4块甲板抱固装置63连成1整块。实现设备模块3与甲板抱固装置63紧紧贴合，设备模块3上端被完全限位。
(6)开启甲板绞车5，继续释放钢索416，安装卡头411完全贴合，压缩弹簧414不再变化，压力测试块413测试压力不再变化，记录压力测试块413数值，此为安全安装压力值。
设备工作过程
(1)船体1开始航行，月池2内流体开始波动，设备模块3承受月池2内流体波动带来的压力冲击载荷。
(2)设备模块3在载荷作用下开始进行垂直和水平的运动，在限位安装卡头411和限位安装层631作用下，限制设备模块3位移。
(3)船舶1开始航行时，设备模块3一定会出现单边受力较大，设备模块3往一侧倾斜的情况，此时应及时调整甲板绞车5，实现卡头411作用大小变化，即成对卡头411作用力不同的情况。对应着各个船舶1航速下，为避免设备模块3位移较大，双边卡头411作用力呈现一定差值。多次实船试航后，会形成响应的工况表。
(4)以现有船舶航速为标准，记录船舶1航速为14节时，左右压力测试块413压力值，多次统计后，以安全系数为5％为限制，设立安全阈值。当执行紧急任务过程中，发现压力测试模块413测得值超过安全阈值，应及时收回设备模块3。
(5)船舶1开始航行时，设备模块3一定会出现单边受力较大，设备模块3往一侧倾斜的情况，此时应及时调整甲板绞车5，实现卡头411作用大小变化，即成对卡头411作用力不同的情况。对应着各个船舶1航速下，为避免设备模块3位移较大，双边卡头411作用力呈现一定差值。多次实船试航后，会形成响应的工况表。
设备拆卸过程
(1)启动甲板绞车5，收缩钢索416，带动限位安装卡头411分离，设备模块3下段约束被释放。
(2)拆卸连接片635，将甲板抱固装置63上端约束解开。在甲板起重器械辅助下，将甲板抱固装置63滑出滑道，实现设备模块3上段约束解开。
(3)在吊车7作用下，将设备模块3调离月池2.平放在甲板上，将设备模块3拆卸。
一种便调式月池内装备布放装置，包括用于安装监测设备的设备模块，设备模块安装在月池内，设备模块的吊装采用井架内的吊车实现。设备模块中下段采用弹性安装系统限位固定，弹性安装系统连接双组甲板绞车，甲板绞车配备共转双卷筒。设备模块上段连接4组固装置，甲板包装装置配合底部钢制滚球进行移动，4组抱固装置相互之间利用曲面连接片通过螺栓进行连接。甲板抱固装置和设备模块之间通过双层三角形截面的限位安装层连接，定位方便，安装紧密，灵活限位。
设备模块采用Tango类橡胶材料制成，强度高，耐腐蚀，此材料可采用3D打印技术加工，故可依据具体监测设备外形进行定制设备模块形状。同时设备模块作为非钢制材料，不会屏蔽监测设备发射和接收勘探信号。设备模块最上段设置双层截面为三角形的定位抱固凹槽，便于安装，同时限制设备模块下滑。设备模块上段和下段安装凹槽，便于卡头滑入和安装。
甲板绞车为单机双卷筒，卷筒同步转动，有利于引导弹性安装系统的卡头同步张合，减小系统复杂性，增加装卸效率，提高甲板空间利用率。
弹性安装机构，利用磁性卡头，便于卡头成对工作，加速对正定位；弹性安装机构利用压力测量块，实时监测工作过程中，设备模块受力情况。一方面针对不同航速相应调整左右卡头作用力，避免设备模块过大位移。另一方面，实时监测设备模块受力，即卡头受力，及时对紧急情况作出及时反应，回收设备，避免造成不必要的经济损失。弹性安装机构采用高强度弹簧实现弹性安装，较液压系统安装，经济性好，受海水腐蚀后可及时更换。同时高强度弹簧在力的作用下可时刻保持绷紧状态，保证对设备模块的实时保护。
甲板抱固装置内设的截面为三角形的双层限位安装层，三角形下端面的斜坡有利于快速限位块的快速卡入定位。三角形的上端面为平面，有利于保证设备模块的不下滑，减小设备模块垂向运动。
甲板抱固装置底部设置钢制滚球安装槽，可在抱固装置底部安装钢制滚球，配合甲板起重器械完成抱固装置的快速移动。辅助曲面连接片，利用螺栓实现，紧固多组甲板抱固装置，实现抱固装置之间的紧密连接。
甲板滑道端部设置半球形过渡滑道，便于甲板抱固装置滑入与滑出。同时不使用过程中，可用半圆柱体封住，不影响甲板作业，提高甲板利用率。
所述的月池为贯通船舶甲板和船底的矩形或圆形结构，月池内流体直接与外界联通，利于监测设备工作。
所的述甲板井架设置水平和斜向桁材，保证井架强度。
所述的甲板抱固装置分为4组，相互之间利用曲面连接片，通过螺栓进行连接。抱固装置底部设置钢制滚球安装槽，用于安装钢制滚球，配合抱固装置进行移动。
所述的甲板月池周边按照甲板抱固装置的结构尺寸布置钢制滚球滑道，滑道远离月池的一段设置半球形滑道，利于甲板抱固装置进行滑入和滑出。
所述的设备模块上段设置截面为三角形的双层定位安装凹槽。三角形安装凹槽，利于快速装配，同时限制设备模块下沉。所述的设备模块中段和下段设置卡头安装槽，便于卡头定位和安装。
所述的弹性安装机构，前端设置安装卡头；卡头后端连接钢制升缩管；伸缩管连接压力测试块；压力测试块与高强度弹簧非固定式连接，紧密贴合；钢索穿过弹簧中心连接压力测试块和甲板绞车，通过滑轮进行方向转变；伸缩管、压敏测试块、高强度弹簧装配在套筒内，套筒端部装配开孔螺纹堵头。
压力检测块可实时监测设备运行情况，避免航行过程中，设备损坏脱落，造成重大经济损失。同时针对船舶航行过程中，设备模块单边受力较大的情况，可通过调节甲板绞车，增加或减小单边卡头作用力，从而实时减小设备模块不必要的位移，造成设备模块脱落。
本发明调节便捷，能够快速安装、拆卸设备，实时监测设备受力情况，具有可调性好的优点。通过快速安装拆卸设备，可应对海上作业的紧急情况。通过月池的保护作用和压力实时监测，保障了设备安全，避免造成重大经济损失，在民用领域可得到广泛应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：包括设备模块和井架；所述的井架安装在甲板上位于月池的上方，井架上设有升降机，在甲板上井架的两侧布置有甲板绞车；所述的设备模块与井架上的升降机相连；所述的设备模块左右两侧分别通过弹性安装机构与甲板绞车相连；所述的设备模块位于甲板之上的部分安装有甲板抱固装置。
2.根据权利要求1所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块的左右两侧分别开有定位安装凹槽；所述的弹性安装机构包括伸缩管、压敏测试块和套筒；所述的压敏测试块安装在套筒内；所述的伸缩管一端安装有限位安装卡头另一端伸入套筒中并固定在压敏测试块上；所述的限位安装卡头与设备模块上的安装凹槽适配；所述的压敏测试块与套筒末端之间安装有弹簧；所述的套筒末端开有孔；所述的压敏测试块通过钢索与甲板绞车连接。
3.根据根据权利要求2所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块的上部与下部的左右两侧均开有定位安装凹槽；所述的甲板绞车上配备有共转双卷筒；所述的弹性安装机构共有四个，分别安装在设备模块的上部两侧和下部两侧，每个弹性安装机构与甲板绞车的一个卷筒连接；所述的弹性安装机构的限位安装卡头具有磁性。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的甲板上围绕月池开有滑道；所述的甲板抱固装置底部开有与甲板上滑道适配的滚球安装槽；所述的甲板抱固装置安装在甲板上围绕月池开的滑道上，且甲板底部滚球安装槽与滑道之间添加有滚球。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块位于甲板之上的部分上开有抱固凹槽；所述的甲板抱固装置与设备模块连接处设有与设备模块上抱固凹槽适配的限位安装层。
6.根据权利要求4所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块位于甲板之上的部分上开有抱固凹槽；所述的甲板抱固装置与设备模块连接处设有与设备模块上抱固凹槽适配的限位安装层。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块采用Tango类橡胶材料。
8.根据权利要求4所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块采用Tango类橡胶材料。
9.根据权利要求5所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块采用Tango类橡胶材料。
10.根据权利要求6所述的一种便调式月池内装备布放装置，其特征在于：所述的设备模块采用Tango类橡胶材料。
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