CN110191844A - 辊式拖缆桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拖缆桩组件，其包括：拱形结构(11)，其界定供拖绳(17)延伸穿过的开口；辊组件(12)，其包括联接构件(13)，其用于将所述辊组件联接到所述拱形结构以使得所述辊组件可沿着所述拱形结构的中心线(15)移动；和辊构件(14)，其用于导引所述拖绳，所述辊构件可围绕所述拱形结构的所述中心线旋转。

Description

辊式拖缆桩

技术领域

本发明涉及在拖船中用于拖曳和护送调遣的拖缆桩组件。

背景技术

用于进行拖曳和护送调遣的拖船需要提供相当大的拉力，所述拉力穿过拖绳或拖缆传送，以便能够拖曳船只。连接拖船与船只的拖缆因而必须承受相当大的力。所属领域中已知的拖缆桩组件具有静止的缆桩结构，使得当拖绳穿过位于拖船的甲板上的拖缆桩连续滑动时，磨损可严重损坏拖缆桩结构以及拖缆。事实上，拖缆需要定期更换，这是昂贵的，且另外，拖缆破断可能会将船只和其上的载货置于危险中。

因而需要允许安全放出和回收特征且不损坏拖曳系统结构或拖绳的拖曳系统。

发明内容

本发明减小港口调遣和近海中的常规拖曳系统中存在的磨损效应。

本发明提供一种拖缆桩组件，其包括：

拱形结构，其界定供拖绳延伸穿过的开口；

辊组件，其包括

联接构件，其用于将所述辊组件联接到所述拱形结构以使得所述辊组件可沿着所述拱形结构的中心线移动；和

辊构件，其用于导引所述拖绳，所述辊构件可围绕所述拱形结构的所述中心线旋转。

本发明有利地提供具有可沿着支撑结构例如拱形结构移动的辊组件的拖缆桩组件。所述辊组件包括辊构件，以使得当拖绳在外部拉力并且所述拖绳在辊构件上滑动时，所述辊组件也可围绕拱形结构旋转。拱形结构可具有U形形状，其中“U”的端部附接到甲板。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其另外包括连接到所述拱形结构和所述辊组件的至少一个阻尼器构件，其中所述至少一个阻尼器构件被构造成施加致使所述辊组件沿着所述拱形结构移动到中心位置的力。

以此方式，本发明有利地提供当没有外部拉力施加于绳以使辊组件沿着拱形结构移动时将辊组件带到不作用位置的机构。

本发明的另一实施方案提供一种拖缆桩组件，其中设置偶数个阻尼器构件，所述偶数个阻尼器构件沿着所述拱形结构相对于穿过所述中心位置的平面对称地定位。本发明的又一实施方案提供拖缆桩组件，其中所述阻尼构件是液压阻尼构件。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述辊组件包括供所述拖绳延伸穿过的喷嘴。

绳可以此方式在穿过支撑结构例如拱形结构的开口并且向上滑动以辊构件旋转时，受限于喷嘴内。喷嘴可充当有助于绳保持在辊构件内的导引件。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述辊构件形成为具有用于导引所述拖绳的凹入外表面的轮。此形状允许绳与辊构件的更好联接并且防止绳移动到辊构件外部。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中至少一个滑动轴承设置于所述辊构件与所述联接构件之间。所述至少一个滑动轴承提供减小旋转摩擦的简单辊卷机构。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述拱形结构包括至少一个导引件，所述联接构件联接到所述至少一个导引件以用于沿着所述拱形结构的所述中心线导引移动。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述辊组件可沿着所述拱形结构在介于-90度与+90度之间的角度范围内移动，其中相对于沿着所述拱形结构的中心位置界定所述角度范围内的角位置。通过允许辊组件在沿着拱形结构的角度范围内移动，减小拖缆桩和拖绳中的磨损，这是由于辊组件将基于施加于绳的外部拉力的方向而沿着拱形结构移动。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中至少一个止挡件位于所述拱形结构的每一侧，以使所述辊组件保持在相对于沿着所述拱形结构的中心位置的预定角度范围内。这些止挡件提供额外水平的安全性和准确度，这是因为这些止挡件避免辊组件陷入拱形结构的直部。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述角度范围介于相对于沿着所述拱形结构的所述中心位置的-90度与+90度之间，选优地介于-80度与+80度之间。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述拱形结构具有U形形状。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其另外包括用于将所述拱形结构固定到舟艇的甲板的甲板罩。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述甲板罩允许所述拱形结构具有至少第一位置和第二位置中的一个位置，所述第一位置与所述第二位置间隔开一距离。拱形结构可置于更便利的位置中。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其另外包括具有第一卷筒和第二卷筒的拖曳绞车，其中对准所述第一位置以用于从所述第一卷筒导引绳，且对准所述第二位置以用于从所述第二卷筒导引绳。

本发明的实施方案提供拖缆桩组件，其中所述甲板罩包括导引系统，且其中所述拱形结构被构造成沿着基底的所述导引系统滑动以便在所述第一位置与所述第二位置之间移动。拱形结构可沿着甲板罩移动穿过导引系统，使得其可置于第一位置中以用于从第一卷筒导引拖绳，且可置于第二位置中以用于从第二卷筒导引拖绳。

附图说明

下文将参考附图更详细地论述本发明，在附图中：

图1描绘根据本发明的实施方案的拖缆桩组件的等角视图。

图2示出根据本发明的实施方案的处于不作用位置的拖缆桩组件的前视图。

图3描绘根据本发明的实施方案的处于作用中位置的拖缆桩组件的前视图。

图4说明根据本发明的实施方案的拖缆桩组件的侧视图。

图5示出根据本发明的实施方案的处于不作用位置的拖缆桩组件的前视图。

图6示出根据本发明的实施方案的被构造成与双卷筒拖曳绞车一起使用的拖缆桩组件的等角视图。

图7说明根据本发明的实施方案的被构造成与双卷筒拖曳绞车一起使用的拖缆桩组件的前视图。

具体实施方式

图1描绘根据本发明的实施方案的拖缆桩组件的等角视图。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10可包括具有供拖绳延伸穿过的开口的支撑结构。在优选实施方案中，支撑结构具有拱形结构11。拖缆桩组件可另外包括联接到拱形结构11的辊组件12。辊组件12可由联接构件13和辊构件14组成。联接构件13可联接到拱形结构11并且允许辊组件12沿着拱形结构移动。联接构件可另外包括喷嘴19，使得穿过拱形结构11的开口的拖绳17穿过喷嘴19。拖绳可例如由尼龙或纱线或任何其它适合的材料制成。辊构件12可穿过联接构件的喷嘴19与联接构件13交织在一起，使得辊构件14环绕联接构件13的联接到拱形结构11的区段。辊构件被构造成围绕拱形结构的中心线旋转以便导引拖绳。

根据本发明的实施方案的拖缆桩因而具有如下辊组件12：能够沿着拱形结构11移动并且同时围绕拱形结构旋转。取决于施加于拖绳上的拉力的方向，辊组件12将沿着拱形结构在预定范围内旋转。将结合下图更详细地解释辊构件12的旋转机构。根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10可在船舶的船头侧或在船尾侧固定到舟艇或船舶，选优地固定到拖船。此固定可通过焊接实现，辊式缆桩组件可另外包括用于将拖缆桩组件10固定到船舶的甲板的甲板罩24。

根据本发明的拖缆桩组件10适合在零摄氏度以上和零摄氏度以下且包括极端温度条件的各种温度下使用。为此，用于拖缆桩组件的不同元件中的材料必须适于承受极端温度条件。拱形结构11、辊组件12和甲板罩24可选优地由不锈钢制成以便承受天气条件。

图2示出根据本发明的实施方案的处于不作用位置的拖缆桩组件的前视图。

从图2可见，辊组件12可沿着拱形结构11的中心线15移动。选优地，辊组件12可沿着拱形结构11的中心线15在相对于拱形结构的中心位置18的预定角度范围内移动。当外部拉力拉扯拖绳17时，辊构件14可围绕拱形结构11的中心线15旋转以导引绳。另外，外力不从竖直方向拉扯绳，这是由于拉扯方向将取决于受助船舶相对于拖船的位置。考虑到此，辊组件12可视拉扯方向而沿着拱形结构11移动，并且以此方式显著地减小拖缆桩和绳的磨损。

根据本发明的实施方案的辊构件14可具有具凹入外表面的轮状形状，使得拖绳17受限于所述凹入外表面内并且可在被拉扯时被导引，且不会有移动到辊构件14外部的风险。凹入外表面的宽度使得具有介于40mm与200mm之间或甚至更大且更优选地介于40mm与160mm之间的直径的绳17可顺利穿过。根据本发明的辊式缆桩组件10因而可用于大范围的绳大小，且可被设计为在介于100公吨与250公吨的安全工作载荷(SWL)下承受绳上的高拉力。凹入外表面可被设计为与喷嘴19的内表面平滑配合(参见图2)，使得当绳从凹入表面移动到喷嘴19的内表面时，绳经受最小摩擦。如图2中示意性地示出，凹入表面的弯曲部分可类似于喷嘴的内表面的弯曲部分，以为穿过喷嘴19的绳提供整体光滑表面。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10另外包括阻尼器构件16。阻尼器构件包括选优地多个阻尼器构件16，选优地沿着拱形结构11相对于穿过中心位置18的平面对称地定位的偶数个阻尼器构件，例如两个或四个阻尼器构件。至少一个阻尼器构件16连接到拱形结构11和辊组件12并且被构造成施加致使辊组件沿着拱形结构移动到中心位置18的力。

更特定地，至少一个阻尼器构件16中的每一个可具有连接到辊组件12，更优选地连接到联接构件13的包括喷嘴19的区段的一端。至少一个阻尼器构件16中的每一个可具有连接到拱形结构11、连接到拱形结构中的可适于阻尼器构件达成有效阻尼效应的位置的另一端。在优选实施方案中，至少一个阻尼器构件16的第二端可连接到拱形结构的下半部中的位置。在以下描述中，为简明起见，认为拖缆桩组件10包括两个阻尼器构件16。然而，应理解，可使用不同数目的阻尼器构件。

阻尼器构件16可被构造成将辊组件12带到不作用位置，所述不作用位置可为拱形结构11的中心位置18。这有利地允许辊组件12在低外部拉力或无外部拉力(“松弛线”)施加于绳17时处于不作用的静置位置。根据本发明的实施方案的阻尼器构件16可为液压阻尼器构件，但技术人员应清楚可使用任何其它类型的适合阻尼器元件。对不同大小的拖缆桩，或对于不同的工作条件，也可使用气动阻尼器元件、电阻尼器元件或液压阻尼器元件，或其任何组合。

图3描绘根据本发明的实施方案的处于作用中位置的拖缆桩组件的前视图。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10的辊组件12可沿着拱形结构11的中心线15在预定角度范围内移动。辊组件12可从相对于拱形结构的中心位置18的-90度角位置移动到+90度角位置，选优地从-80度角位置移动到+80度角位置。优选地，角度范围介于-80度与+80度之间，这是由于拖缆桩组件10选优地置于拖船的甲板上，且拖船的包括栏杆的其它元件具有将在附接到受助船舶的绳17被拖船拉扯时进行干扰的特定高度。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10可视所需设计载荷而具有不同大小。本发明的实施方案可被构造成支撑介于50公吨与300公吨之间的设计载荷。根据本发明的实施方案，对于被构造成支撑最大约170公吨的拖缆桩组件，拖缆桩组件可具有介于250cm与350cm之间的高度以及介于200cm与300cm之间的广宽。

图4说明根据本发明的实施方案的拖缆桩组件的侧视图。

从图4可见，根据本发明的实施方案的辊构件14的旋转机构可包括辊构件14与联接构件13之间的至少一个滑动轴承(slide bearing)或滑块轴承(plain bearing)。此辊卷机构允许旋转摩擦减小。然而，应注意，本发明不限于此辊卷机构，且也可使用其它适合的辊卷机构，例如滚珠轴承、滚柱轴承、止推轴承等。

在安装过程中，辊组件12可联接到拱形结构11。这可通过首先将联接构件13紧固到拱形结构11实现。联接构件可包括当围绕拱形结构11紧固联接构件13时可通过罩盖和第一组螺钉21与彼此接合的至少两个区段。辊构件14也可包括至少两个区段，一旦联接构件固定，便可通过将所述至少两个区段围绕联接构件集在一起并且用罩盖和第二组螺钉22将所述至少两个区段固定到彼此，从而使辊构件14联接到联接构件13。根据本发明的实施方案，联接构件13可为轴承，且辊构件14可为滑动轴承的旋转轴。

虽然辊构件和联接构件的外部部分可由不锈钢制成以便能够承受极端天气条件，但滑动轴承的与彼此接触的表面可由在干燥或潮湿(淡水和盐水)工作条件中，在宽范围的载荷、速度和温度下，具有良好自润滑和耐磨性质并且具有低摩擦性能的材料制成。此类材料可为聚四氟乙烯(PTFE)，或任何其它具有类似自润滑和抗摩性质的复合材料。根据本发明的实施方案的辊组件12因而可容易地附接到辊式缆桩组件以及容易地从辊式缆桩组件拆离，这有助于安装、拆卸和修理任务。

从图4还可见，根据本发明的实施方案，拱形结构11包括至少一个导引件23，联接构件13联接到所述至少一个导引件23以用于沿着拱形结构的中心线15导引辊组件12。导引件23可呈轨道形式，联接构件通过与轨道互补的突出部分联接到所述轨道；呈钩状轨道形式，联接构件具有用于所述钩状轨道的互补部分；或任何其它适合的导引构件。

根据本发明的实施方案的辊组件12被构造成当来自的受助船舶的施加于绳17上的外部拉力具有被视为相对于平行于甲板罩24的平面的平面的介于0度与+90度之间的角度的方向时旋转。

根据本发明的实施方案的辊组件12可从拱形结构11拆离以便可以容易地安装/拆卸和修理。

图5示出根据本发明的实施方案的处于不作用位置的拖缆桩组件的前视图。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10的辊组件12可沿着拱形结构11的中心线15在预定角度范围内移动。辊组件12可从相对于拱形结构的中心位置18的-90度角位置移动到+90度角位置。阻尼器元件16可控制辊组件12不移动到-90度到+90度的范围之外。根据本发明的实施方案，可在拱形结构11的每一侧放置至少一个止挡件31。止挡件可添加额外的安全性，这是因为其可阻止辊组件12沿着拱形结构11移动到比特定位置更远处，使得辊组件不会移动到所要的角度范围之外。即使阻尼器构件16受损或者不适当地运行，止挡件31仍将辊组件12保持在所要移动范围内。

图6示出根据本发明的实施方案的被构造成与双卷筒拖曳绞车一起使用的拖缆桩组件的等角视图。

根据本发明的一个实施方案，如果辊缆桩组件10与单卷筒拖曳绞车17一起使用，那么拱形结构11可通过焊接或其它适用技术固定到拖船的甲板，或者辊式缆桩组件可包括甲板罩以使得拱形结构11可固定在甲板罩24的特定位置。根据本发明的另一实施方案，拱形结构11可位于甲板罩24上的至少第一位置25和第二位置26中的一个位置中。甲板罩24可具有导引构件30以允许拱形结构11从一个位置移动到另一位置。这可在拖缆桩组件10被构造成与具有多个拖曳卷筒的拖曳绞车27一起操作时实现，所述拖曳卷筒例如第一卷筒28和第二卷筒29。在此方案中，可对准第一位置25以用于从拖曳绞车27的第一卷筒28导引绳17，且可对准第二位置26以用于从第二卷筒29导引绳17。

根据本发明的实施方案，拖曳绞车27可被构造成从拖曳绞车的上部辊卷和放出拖绳17。根据另一实施方案，拖曳绞车27可被构造成从拖曳绞车下面辊卷和放出绳。

图7说明根据本发明的实施方案的被构造成与双卷筒拖曳绞车一起使用的拖缆桩组件的前视图。

根据本发明的实施方案的拖缆桩组件10的拱形结构11可移动穿过甲板罩24的导引构件30以便置于至少两个位置中的一个位置中，使得拖缆桩组件10可通过多卷筒拖曳绞车中的至少两个卷筒中的任何一个卷筒更高效地操作。

在各图的前述描述中，已参考本发明的特定实施方案描述了本发明。然而，显然可不背离如所附权利要求书所概述的本发明的范围的情况下对本发明做出各种修改和改变。

特定来说，可进行本发明的各种方面的特定特征的组合。可通过添加相对于本发明的另一方面描述的特征来进一步有利地增强本发明的方面。

应理解，本发明仅由所附权利要求书和其技术等效表述限定。在此文献和其权利要求中，动词“包括”和其变化形式在其非限制性意义上使用，这意味着包括位于该词之后的项目，但也不排除没有明确列举的项目。另外，除非上下文清楚地规定有且只有一个元素，否则不定冠词“一”或“一个”所涉及的元素不排除存在多于一个元素的可能。因此不定冠词“一”或“一个”通常意味着“至少一个”。

参考符号列表

从以下列表中省略在描述中用以指示类似元件的类似元件符号(但仅在百位上不同)，但应被视为隐含地包括在内。

10 拖缆桩组件

11 拱形结构

12 辊组件

13 联接构件

14 辊构件

15 中心线

16 阻尼器构件

17 拖绳

18 中心位置

19 喷嘴

20 凹入外表面

21 第一组螺钉

22 第二组螺钉

23 导引件

24 甲板罩

25 第一位置

26 第二位置

27 拖曳绞车

28 第一卷筒

29 第二卷筒

30 导引系统

31 止挡件

Claims (16)

1.一种拖缆桩组件(10)，其包括：

拱形结构(11)，其界定供拖绳延伸穿过的开口；

辊组件(12)，其包括

联接构件(13)，其用于将所述辊组件联接到所述拱形结构以使得所述辊组件可沿着所述拱形结构的中心线(15)移动；和

辊构件(14)，其用于导引所述拖绳，所述辊构件可围绕所述拱形结构的所述中心线旋转。

2.如权利要求1所述的拖缆桩组件(10)，其另外包括连接到所述拱形结构和所述辊组件的至少一个阻尼器构件(16)，其中所述至少一个阻尼器构件被构造成施加致使所述辊组件沿着所述拱形结构移动到中心位置(18)的力。

3.如权利要求2所述的拖缆桩组件(10)，其中设置偶数个阻尼器构件，所述偶数个阻尼器构件沿着所述拱形结构相对于穿过所述中心位置的平面对称地定位。

4.如权利要求2或3所述的拖缆桩组件(10)，其中所述阻尼构件是液压阻尼构件。

5.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述辊组件包括供所述拖绳延伸穿过的喷嘴(19)。

6.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述辊构件形成为具有用于导引所述拖绳的凹入外表面(20)的轮。

7.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中至少一个滑动轴承设置于所述辊构件与所述联接构件之间。

8.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述拱形结构包括至少一个导引件(23)，所述联接构件联接到所述至少一个导引件(23)以用于沿着所述拱形结构的所述中心线导引移动。

9.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述辊组件可沿着所述拱形结构在介于-90度与+90度之间的角度范围内移动，其中相对于沿着所述拱形结构的中心位置(18)界定所述角度范围内的角位置。

10.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中至少一个止挡件(31)位于所述拱形结构(11)的每一侧，以使所述辊组件(12)保持在相对于沿着所述拱形结构的中心位置(18)的预定角度范围内。

11.如权利要求9和10中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述角度范围介于相对于沿着所述拱形结构的所述中心位置(18)的-90度与+90度之间，选优地介于-80度与+80度之间。

12.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其中所述拱形结构具有U形形状。

13.如前述权利要求中任一项所述的拖缆桩组件(10)，其另外包括用于将所述拱形结构固定到舟艇的甲板的甲板罩(24)。

14.如权利要求11所述的拖缆桩组件(10)，其中所述甲板罩允许所述拱形结构具有至少第一位置(25)和第二位置(26)中的一个位置，所述第一位置与所述第二位置间隔开一距离。

15.如权利要求12所述的拖缆桩组件(10)，其另外包括具有第一卷筒(28)和第二卷筒(29)的拖曳绞车(27)，其中对准所述第一位置以用于从所述第一卷筒导引绳，且对准所述第二位置以用于从所述第二卷筒导引绳。

16.如权利要求12和13中任一项所述的拖缆桩组件，其中所述甲板罩包括导引系统(30)，且其中所述拱形结构被构造成沿着基底的所述导引系统滑动以便在所述第一位置与所述第二位置之间移动。