CN110588893A - 一种软刚臂单点系泊连接装置及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软刚臂单点系泊连接装置及船舶，涉及单点系泊技术领域，包括锚缆连接杆、至少两卡扣和筒形卡盘，锚缆连接杆一端用于与软刚臂连接，锚缆连接杆另一端连接一钢缆，卡扣一端转动设于锚缆连接杆中部，卡扣另一端与锚缆连接杆间设有一弹性件，筒形卡盘用于与系泊支架固定，筒形卡盘内设有锚缆连接杆和/或钢缆，筒形卡盘包括筒体、以及第一限位环和第二限位环，第一限位环和第二限位环均设有一供卡扣滑动的斜面，第二限位环靠近第一限位环的一侧用于与卡扣扣合，第一限位环上设有多个通孔，通孔内匹配设有一可沿其滑动的导向杆，第二限位环沿通孔轴向的投影与通孔部分重合；本发明能够实现单点系泊装置的快速解脱和回接作业。

Description

一种软刚臂单点系泊连接装置及船舶

技术领域

本发明涉及单点系泊技术领域，具体涉及一种软刚臂单点系泊连接装置及船舶。

背景技术

目前，作业于海域上的FPSO(Floating Production Storage and Offloading，海上浮式生产储油船)其主要系泊方式采用软刚臂单点系泊，其连接如图10所示，系泊支架焊接固定于FPSO甲板上，系泊腿连接头与系泊支架焊接相连；系泊腿连接头通过销轴与系泊腿上部十字万向节相连；系泊腿下端通过法兰螺栓与下部十字万向节接头相连；系泊腿由上部十字万向节接头、系泊钢管组成；下部十字万向节接头通过销轴与软刚臂相连。

上述传统单点系泊的连接解脱和回接作业过程较为复杂，需要事先安装滑轮，穿挂缆绳并借助平台上配置的锚绞机等设备进行辅助作业，通过拆除或安装法兰螺栓的方式进行解脱或回接作业，整个过程所需的时间较长；且如果在作业过程出现螺栓卡死等意外情况，容易引发安全事故。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种软刚臂单点系泊连接装置及船舶，能够实现单点系泊装置的快速解脱和回接作业。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

第一方面，提供一种软刚臂单点系泊连接装置，包括：

锚缆连接杆，所述锚缆连接杆一端用于与软刚臂连接，所述锚缆连接杆另一端连接一钢缆；

至少两卡扣，所述卡扣一端转动设于所述锚缆连接杆中部，所述卡扣另一端与所述锚缆连接杆间设有一弹性件，所述弹性件用于驱动所述卡扣转动；

筒形卡盘，所述筒形卡盘用于与系泊支架固定，所述筒形卡盘内设有所述锚缆连接杆和/或钢缆，所述筒形卡盘包括筒体、以及均匹配设于所述筒体内的第一限位环和第二限位环，所述第一限位环靠近所述第二限位环的一侧和所述第二限位环远离所述第一限位环的一侧均设有一供所述卡扣滑动的斜面，所述第二限位环靠近所述第一限位环的一侧用于与所述卡扣扣合，所述第一限位环上设有多个朝向所述第二限位环的通孔，所述通孔内匹配设有一可沿其滑动的导向杆，所述第二限位环沿所述通孔轴向的投影与所述通孔部分重合。

在上述技术方案的基础上，所述卡扣和锚缆连接杆均设有导向键，所述弹性件两端分别套设于所述导向键上。

在上述技术方案的基础上，所述卡扣远离锚缆连接杆一端向外延伸形成一圆弧形的扣合部，所述扣合部的最大直径与所述第二限位环最小内径匹配。

在上述技术方案的基础上，所述通孔至少设有三个，相邻所述通孔间的间距小于所述卡扣远离锚缆连接杆一端的两侧间距。

在上述技术方案的基础上，所述筒体远离所述第一限位环的一端设有一直径逐渐变大的锥形导向环。

在上述技术方案的基础上，所述锚缆连接杆用于与软刚臂连接的一端设有限位盘，所述限位盘的直径与所述筒体的内径匹配。

在上述技术方案的基础上，所述锚缆连接杆一端连接一锚链，所述锚链与软刚臂通过销轴连接。

在上述技术方案的基础上，所述通孔的轴线与所述第一限位环的轴线平行，且所述第一限位环的最小内径小于所述第二限位环的最小内径。

在上述技术方案的基础上，所述弹性件为弹簧。

第二方面，还一种设有上述软刚臂单点系泊连接装置的船舶，包括：

船体；

系泊支架，所述系泊支架设于所述船体上，且所述系泊支架上固定所述筒形卡盘；

驱动装置，所述驱动装置与所述钢缆远离所述锚缆连接杆的一端连接，并用于收放所述钢缆。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种软刚臂单点系泊连接装置，通过第一限位环、第二限位环和卡扣的配合作用，能够实现卡扣的快速解脱和回接作业，同时，在卡扣解脱状态下，由于钢缆的放线操作，能够使软刚臂浮在水面，此时锚缆连接杆与软刚臂的连接处处于非受力状态，能够便于完成锚缆连接杆与软刚臂的拆卸分离。

附图说明

图1为本发明实施例中连接装置的零件爆炸图；

图2为本发明实施例中筒形卡盘的半剖图；

图3为本发明实施例中卡扣向第二限位环运动的结构示意图；

图4为本发明实施例中卡扣抵持于第二限位环上的结构示意图；

图5为本发明实施例中卡扣与第二限位环扣合的结构示意图；

图6为本发明实施例中卡扣向远离第二限位环方向运动的结构示意图；

图7为本发明实施例中卡扣抵持于第一限位环的结构示意图；

图8为本发明实施例中连接装置的连接状态示意图；

图9为本发明实施例中连接装置的解脱状态示意图；

图10为传统单点系泊装置示意图。

图中：1-锚缆连接杆，11-钢缆，12-限位盘，13-锚链，2-卡扣，21-弹性件，22-导向键，23-扣合部，3-筒形卡盘，31-筒体，32-第一限位环，33-第二限位环，34-通孔，35-导向杆，36-锥形导向环，4-软刚臂，5-船体，6-系泊支架。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1、图2和图9所示，本发明实施例提供一种软刚臂单点系泊连接装置，包括锚缆连接杆1、至少两卡扣2和筒形卡盘3，锚缆连接杆1一端用于与软刚臂4连接，锚缆连接杆1另一端连接一钢缆11，锚缆连接杆1与钢缆11通过销轴连接，卡扣2一端转动设于锚缆连接杆1中部，卡扣2另一端与锚缆连接杆1间设有一弹性件21，优选地，弹性件21为弹簧，弹性件21用于驱动卡扣2转动，筒形卡盘3用于与系泊支架6固定，筒形卡盘3内设有锚缆连接杆1和/或钢缆11，筒形卡盘3包括筒体31、以及均匹配设于筒体31内的第一限位环32和第二限位环33，第一限位环32靠近第二限位环33的一侧和第二限位环33远离第一限位环32的一侧均设有一供卡扣2滑动的斜面，第二限位环33靠近第一限位环32的一侧用于与卡扣2扣合，第一限位环32上设有多个朝向第二限位环33的通孔34，优选地，通孔34的轴线与第一限位环32的轴线平行，且第一限位环32的最小内径小于第二限位环33的最小内径，通孔34内匹配设有一可沿其滑动的导向杆35，第二限位环33沿通孔34轴向的投影与通孔34部分重合，且通孔34的一端位于第一限位环32供卡扣2滑动的斜面上，即导向杆35能够滑出通孔34并抵持于第二限位环33上，此时导向杆35抵持于第二限位环33的一端部分未位于第二限位环33上。

参见图3至图5所示，钢缆11进行收线时，锚缆连接杆1带动卡扣2沿第二限位环33的斜面向第一限位环32移动时，卡扣2由于第二限位环33的斜面作用逐渐收拢，当卡扣2即将滑出第二限位环33并位于第一限位环32和第二限位环33之间时，由于导向杆35部分未位于第二限位环33上，卡扣2继续沿第二限位环33的斜面滑出时，卡扣2会作用于导向杆35未位于第二限位环33上的部分，顶推其沿通道34向第一限位环32运动，卡扣2会运动至第一限位环32和第二限位环33间，由于卡扣2和第二限位环33靠近第一限位环32的一侧的扣合作用，此时卡扣2能向第二限位环33运动，即能够使单点系泊装置处于回接状态；

参见图3、以及图5至图9所示，当需要实现单点系泊装置的解脱状态时，钢缆11继续进行收线操作，直至卡扣2经过通孔34后，导向杆35由于重力作用会下落并顶持于第二限位环33上，此时，钢缆11进行放线操作，卡扣2沿第一限位环32滑动后，会作用于导向杆35上，由于导向杆35的导向作用，使其沿导向杆35滑动，由于导向杆35部分未位于第二限位环33上，即导向杆35部分突出第二限位环33，因此，卡扣2可沿导向杆35直接滑动于第二限位环33的内壁或供卡扣2滑动的斜面上，钢缆11继续放线操作，锚缆连接杆1会继续远离第一限位环32，直至软刚臂4位于水面上，通过拆卸锚缆连接件1与软刚臂4的连接，能够完成单点系泊装置的解脱操作。

其中，通过第一限位环32、第二限位环33和卡扣2的配合作用，能够实现卡扣2的快速解脱和回接作业，锚缆连接杆1上端穿挂钢缆11，不会对单点系泊装置的正常作业产生干扰，由此可减小解脱和回接作业事先准备时间，提高解脱/回接作业效率。

且在钢缆的牵引下、筒形卡盘内壁导向结构的作用下、以及第一限位环32、第二限位环33和卡扣2的配合作用下，当卡扣2处于解脱状态下，卡扣可沿筒形卡盘3内壁上下自由移动，当软刚臂4下降到水线时，软刚臂4即可浮在水面，此时锚缆连接杆1与软刚臂4的连接处处于非受力状态，能够便于完成锚缆连接杆1与软刚臂4的拆卸分离，因此拆除作业相对容易实现。

参见图1至图7所示，卡扣2和锚缆连接杆1均设有导向键22，弹性件21两端分别套设于导向键22上，通过导向键22的设置，能够保证弹性件21的位置确定，即保证弹性件21多次作用后，其仍位于原安装位置，进而能够保证该弹性件21的作用方向不会出现偏差。

卡扣2远离锚缆连接杆1一端向外延伸形成一圆弧形的扣合部23，扣合部23的最大直径与第二限位环33最小内径匹配，能够保证卡扣2经过第二限位环33时，卡扣2与其所在的第二限位环33上的圆弧吻合，避免由于不吻合导致卡扣2与第二限位环33间存在缝隙，而导致卡扣2部分位置无法作用于突出的导向杆35上，进而导致无法完成对单点系泊装置的回接固定操作。

通孔34至少设有三个，相邻通孔34间的间距小于卡扣2远离锚缆连接杆1一端的两侧间距，能够在锚缆连接杆1发生转动后，卡扣2经过第二限位件33向第一限位件32运动时，仍能够作用于至少一导向杆35上，保证该卡扣2能够在筒形卡盘3内实现解脱和回接操作。

筒体31远离第一限位环32的一端设有一直径逐渐变大的锥形导向环36，通过锥形导向环36的作用，能够保证锚缆连接杆1和卡扣2顺利进入筒形卡盘3内，进而提高了该连接装置的使用安全性能。

锚缆连接杆1用于与软刚臂4连接的一端设有限位盘12，限位盘12的直径与筒体31的内径匹配，限位盘12可与筒形卡盘内壁贴合，保证锚缆连接杆1下端受到侧向系泊力作用时结构件的对中性能良好，且能够保证锚缆连接杆1在筒形卡盘3内移动时的稳定性。

锚缆连接杆1一端连接一锚链13，锚链13与软刚臂4通过销轴连接，当软刚臂4浮在水面上时，由于是通过销轴连接，且销轴未收到作用力影响，能够方便快捷的完成锚链13和软刚臂4拆卸。

参见图1、图8和图9所示，本发明实施例还提供一种设有上述软刚臂单点系泊连接装置的船舶，包括船体5、系泊支架6和驱动装置，系泊支架6设于船体5上，且系泊支架6上固定筒形卡盘3，驱动装置与钢缆11远离锚缆连接杆1的一端连接，并用于收放钢缆11。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于，包括：

锚缆连接杆(1)，所述锚缆连接杆(1)一端用于与软刚臂(4)连接，所述锚缆连接杆(1)另一端连接一钢缆(11)；

至少两卡扣(2)，所述卡扣(2)一端转动设于所述锚缆连接杆(1)中部，所述卡扣(2)另一端与所述锚缆连接杆(1)间设有一弹性件(21)，所述弹性件(21)用于驱动所述卡扣(2)转动；

筒形卡盘(3)，所述筒形卡盘(3)用于与系泊支架(6)固定，所述筒形卡盘(3)内设有所述锚缆连接杆(1)和/或钢缆(11)，所述筒形卡盘(3)包括筒体(31)、以及均匹配设于所述筒体(31)内的第一限位环(32)和第二限位环(33)，所述第一限位环(32)靠近所述第二限位环(33)的一侧和所述第二限位环(33)远离所述第一限位环(32)的一侧均设有一供所述卡扣(2)滑动的斜面，所述第二限位环(33)靠近所述第一限位环(32)的一侧用于与所述卡扣(2)扣合，所述第一限位环(32)上设有多个朝向所述第二限位环(33)的通孔(34)，所述通孔(34)内匹配设有一可沿其滑动的导向杆(35)，所述第二限位环(33)沿所述通孔(34)轴向的投影与所述通孔(34)部分重合。

2.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述卡扣(2)和锚缆连接杆(1)均设有导向键(22)，所述弹性件(21)两端分别套设于所述导向键(22)上。

3.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述卡扣(2)远离锚缆连接杆(1)一端向外延伸形成一圆弧形的扣合部(23)，所述扣合部(23)的最大直径与所述第二限位环(33)最小内径匹配。

4.如权利要求3所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述通孔(34)至少设有三个，相邻所述通孔(34)间的间距小于所述卡扣(2)远离锚缆连接杆(1)一端的两侧间距。

5.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述筒体(31)远离所述第一限位环(32)的一端设有一直径逐渐变大的锥形导向环(36)。

6.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述锚缆连接杆(1)用于与软刚臂(4)连接的一端设有限位盘(12)，所述限位盘(12)的直径与所述筒体(31)的内径匹配。

7.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述锚缆连接杆(1)一端连接一锚链(13)，所述锚链(13)与软刚臂(4)通过销轴连接。

8.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述通孔(34)的轴线与所述第一限位环(32)的轴线平行，且所述第一限位环(32)的最小内径小于所述第二限位环(33)的最小内径。

9.如权利要求1所述的一种软刚臂单点系泊连接装置，其特征在于：所述弹性件(21)为弹簧。

10.一种设有如权利要求1～9任一项所述软刚臂单点系泊连接装置的船舶，其特征在于，包括：

船体(5)；

系泊支架(6)，所述系泊支架(6)设于所述船体(5)上，且所述系泊支架(6)上固定所述筒形卡盘(3)；

驱动装置，所述驱动装置与所述钢缆(11)远离所述锚缆连接杆(1)的一端连接，并用于收放所述钢缆(11)。