CN111332407B - 一种锚链提升器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锚链提升器及其使用方法，锚链提升器包括：机架，所述机架与甲板固定连接；定掣链器，所述定掣链器安装在所述机架中部；主提升油缸组，所述主提升油缸组包括若干设置在所述机架外缘且同步动作的主提升油缸，所述主提升油缸的活塞杆顶端连接动掣链器、油缸端连接所述机架；动掣链器，所述动掣链器能够随着所述主提升油缸的活塞杆升降运动。本发明结构紧凑、体积小、重量轻、安装及维护费用低，且避免了锚绞车绞盘造成的弯曲应力及链节的磨损，延长锚链的使用寿命。

Description

一种锚链提升器及其使用方法

技术领域

本发明涉及浮式结构物锚泊线张紧领域，具体而言，尤其涉及一种锚链提升器及其使用方法。

背景技术

随着海洋油气资源开发速度加快，以浮式生产储卸油船(FPSO)为代表的浮式生产系统颇受市场青睐，而系泊系统是FPSO等浮式生产系统的关键设施之一。

大多数船型FPSO采用的是多点系泊系统，传统的系泊系统张紧方法是使用安装在FPSO甲板上的锚机、绞车等设备进行张紧，一套典型的张紧装置包括固定式锚机、止链器、导链器、液压动力单元及锚链舱。这样一套装置购置费用高，而且需要经常进行维修保养。同时，绞车牵引提升的自动化程度较低，大部分工作需人工完成。另外，一套典型设备占据甲板空间大，并且自重大，严重影响船舶稳定性，减少FPSO的可变载荷。此外，绞车链绞盘会造成锚链很大的弯曲应力及链节上的磨损。

发明内容

根据上述提出的张紧装置维修成本高、绞车牵引自动化程度较低、典型设备体积和自重较大以及易导致锚链形变和磨损等技术问题，而提供一种锚链提升器。相比于传统的提升、张紧锚链所用的锚绞车，本发明结构紧凑、体积小、重量轻、安装及维护费用低，且避免了锚绞车绞盘造成的弯曲应力及链节的磨损，延长锚链的使用寿命。

本发明采用的技术手段如下：

一种锚链提升器，包括：机架，所述机架与甲板固定连接；定掣链器，所述定掣链器安装在所述机架中部；主提升油缸组，所述主提升油缸组包括若干设置在所述机架外缘且同步动作的主提升油缸，所述主提升油缸的活塞杆顶端连接动掣链器、油缸端连接所述机架；动掣链器，所述动掣链器能够随着所述主提升油缸的活塞杆升降运动。

进一步地，所述主提升油缸设置有压力传感器和流量传感器。

进一步地，所述定掣链器包括第一驱动油缸和第一止动臂，所述第一驱动油缸的活塞杆顶端连接第一止动臂、油缸端连接所述机架；所述第一止动臂随着第一驱动油缸的活塞杆伸缩闭合或张开。

进一步地，所述动掣链器包括第二驱动油缸及第二止动臂，所述第二驱动油缸的活塞杆顶端连接转轴，进而驱动连接于转轴的第二止动臂随着所述第二驱动油缸的活塞杆伸缩张开或闭合。

进一步地，所述定掣链器还包括第一弹簧组，所述第一弹簧组固定连接于第一止动臂，其回复力使第一止动臂保持闭合趋势。

进一步地，所述动掣链器还包括第二弹簧组，所述第二弹簧组固定连接于第二止动臂，其回复力使第二止动臂保持闭合趋势。

进一步地，所述的定掣链器上设置有监测锚链张力的负荷传感器。

进一步地，所述锚链提升器还包括控制所述主提升油缸、第一驱动油缸以及第二驱动油缸动作的控制站。

本发明还提供一种上述锚链提升器的使用方法，包括：提升、张紧锚链时，动掣链器的第二驱动油缸动作，克服弹簧拉力，使动掣链器打开，此时主提升油缸动作，活塞杆移动到下止点位置，动掣链器也随之向下运动到下止点，随后第二驱动油缸动作，动掣链器闭合，抱住锚链，此时定掣链器在第一驱动油缸作用下打开，锚链拉力作用到动掣链器上，主提升油缸活塞杆向上运动到上止点，此时定掣链器闭合抱住锚链，动掣链器打开，锚链拉力转移到定掣链器上，反复执行上述提升步骤，即可完成锚链的提升和张紧；下放锚链时，动掣链器的第二驱动油缸动作，克服弹簧拉力，使动掣链器打开，此时主提升油缸动作，活塞杆移动到上止点位置，动掣链器也随之向上运动到上止点，随后第二驱动油缸动作，动掣链器闭合，抱住锚链，此时定掣链器在第一驱动油缸作用下打开，锚链拉力作用到动掣链器上，主提升油缸活塞杆向下运动到下止点，此时定掣链器闭合抱住锚链，动掣链器打开，锚链拉力转移到定掣链器上，反复执行上述下放步骤，即可完成锚链的下放。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明结构紧凑，将掣链器集成到锚链提升器上，减小了装置的占地面积，与提升能力相当的绞车相比，重量更轻。

2、本发明对锚链线性提升，直上直下，避免了绞车链绞盘固有的弯曲应力及链节上的磨损。

3、本发明结构简单，组装方便，安装及维护成本更低。

4、本发明自动化程度较高，便于实现装置的自动控制。

基于上述理由本发明可在船舶机械领域广泛推广。

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为实施例1中主提升油缸活塞杆伸长状态下装置结构示意图。

图2为实施例1中主提升油缸活塞杆收缩状态下装置结构示意图。

图3为实施例2中主提升油缸活塞杆伸长状态下装置结构示意图。

图4为实施例2中主提升油缸活塞杆收缩状态下装置结构示意图。

图中：1、甲板，2、控制站，3、主提升油缸，4、锚链，5、机架，6、定掣链器，7、第一驱动油缸组，8、第一弹簧组，9、活塞杆，10、动掣链器，11、第二弹簧组，12、第二驱动油缸组，13、第一止动臂组，14、第二止动臂组。

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，任向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所示，本发明提供了一种锚链提升器，包括：

机架，其固定于浮式生产储卸油船(FPSO，Floating Production Storage andOffloading)等浮式结构物的甲板上，起固定、连接作用。

定掣链器，所述定掣链器安装在所述机架中部，包括第一驱动油缸和第一止动臂，所述第一驱动油缸的活塞杆顶端连接第一止动臂、油缸端连接所述机架；所述第一止动臂随着第一驱动油缸的活塞杆伸缩闭合或张开。在本发明的实施方式中，所述定掣链器还包括第一弹簧组，所述第一弹簧组固定连接于第一止动臂，其回复力使第一止动臂保持闭合趋势。在更进一步的实施方式中，定掣链器上设置有监测锚链张力的负荷传感器。

主提升油缸组，所述主提升油缸组包括至少两个设置在所述机架外缘且同步动作的主提升油缸，所述主提升油缸的活塞杆顶端连接动掣链器、油缸端连接所述机架。在本发明的实施方式中，主提升油缸上装有压力传感器和流量传感器。

动掣链器，所述动掣链器能够随着所述主提升油缸的活塞杆升降运动，包括第二驱动油缸及第二止动臂，所述第二驱动油缸的活塞杆顶端连接转轴，进而驱动连接于转轴的第二止动臂随着所述第二驱动油缸的活塞杆伸缩张开或闭合。在本发明的实施方式中，所述动掣链器还包括第二弹簧组，所述第二弹簧组固定连接于第二止动臂，其回复力使第二止动臂保持闭合趋势。

进一步地，上述锚链提升器还包括控制所述主提升油缸、第一驱动油缸以及第二驱动油缸动作的控制站。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供了锚链提升器的一种布置方式，装置包括起固定、连接作用的机架5，用于提升锚链的主提升油缸组3，以及制止锚链运动的定掣链器6和动掣链器10。在本实施例中，动掣链器10设置于定掣链器6的上方。

其中机架5固定于浮式生产储卸油船(FPSO，Floating Production Storage andOffloading)等浮式结构物的甲板1上，所述定掣链器6安装于所述机架5中部。主提升油缸组设于定掣链器6两边，主提升油缸3的一端固定于机架5上。动掣链器10安装于主提升油缸活塞杆9顶端，随活塞杆9的伸缩运动，所述动掣链器10也随之作上下运动。主提升油缸组可包括多个相同的双作用液压油缸，在本实施例中为两个。进一步地，主提升油缸3上装有压力传感器和流量传感器。

本实施例中，定掣链器6、动掣链器10均含有止动机构及液压驱动机构。在本实施例中，定掣链器6的止动机构为第一止动臂组13，液压驱动机构为第一驱动油缸组7，第一驱动油缸组7驱动第一止动臂组13向远离锚链4方向转动。动掣链器10的止动机构为第二止动臂组14，液压驱动机构为第二驱动油缸组12，第二驱动油缸组12驱动第二止动臂组14向远离锚链4方向转动，便于锚链自由下落。

本实施例中，定掣链器6设有第一弹簧组8，其一端固定于第一止动臂组13上，另一端固定于机架5上，使第一止动臂组13在正常状态下保持闭合。动掣链器10设有第二弹簧组11，其一端固定于第二止动臂组14上，另一端固定于动掣链器10框架上，使第二止动臂组14在正常状态下保持闭合，防止液压装置失效时锚链失控自由下落。

进一步地，所述的定掣链器6上装有负荷传感器，可监测锚链4上的张力，作为优选，可选用应变式负荷传感器。

本实施例中，主提升油缸3、第一驱动油缸组7、第二驱动油缸组12的动作由安装于机架5旁的控制站2控制。

实施例2

如图3-4所示，本实施例提供了锚链提升器的另一种布置方式，装置包括起固定、连接作用的机架5，用于提升锚链的主提升油缸组3，以及制止锚链运动的定掣链器6和动掣链器10。本实施例在实施例1的基础上，将动掣链器10设置于定掣链器6的下方。其他结构与工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。

实施例3

本实施例提供了一种实施例1中装置的使用方法，包括以下步骤：

正常状态下，锚链4自下而上穿过定掣链器6、动掣链器10，通过位于动掣链器10后部的导链轮落入锚链舱，此时主提升油缸组3以及第一驱动油缸组7、第二驱动油缸组12皆不动作，动掣链器10、定掣链器6在第一弹簧组8、第二弹簧组11的作用下保持闭合状态，锚链4被固定住，定掣链器6承受锚链4拉力，负载传感器监测拉力大小，防止锚链4损坏。

当提升、张紧锚链4时，第二驱动油缸12动作，克服弹簧11拉力，使动掣链器止动臂14打开，此时主提升油缸3动作，活塞杆9移动到下止点位置A(可由流量传感器得到活塞杆9位置)，动掣链器10也随之向下运动到下止点A，随后第二驱动油缸12动作，动掣链器10闭合，抱住锚链4，此时定掣链器6在第一驱动油缸7作用下打开，锚链4拉力作用到动掣链器10上(锚链4拉力大小可由主提升油缸3压力传感器得到)，主提升油缸活塞杆9向上运动到上止点B，此时定掣链器6闭合抱住锚链4，动掣链器10打开，锚链4拉力转移到定掣链器6上，重复以上步骤，即可完成锚链4的提升和张紧。

下放锚链4时，动掣链器10的第二驱动油缸12动作，克服弹簧11拉力，使动掣链器10打开，此时主提升油缸3动作，活塞杆移动到上止点位置B，动掣链器10也随之向上运动到上止点，随后第二驱动油缸12动作，动掣链器10闭合，抱住锚链，此时定掣链器6在第一驱动油缸7作用下打开，锚链拉力作用到动掣链器10上，主提升油缸3活塞杆向下运动到下止点A，此时定掣链器6闭合抱住锚链4，动掣链器10打开，锚链拉力转移到定掣链器6上，反复执行上述下放步骤，即可完成锚链的下放。

相比于传统的提升、张紧锚链所用的锚绞车，本发明结构紧凑、体积小、重量轻、安装及维护费用低，且避免了锚绞车绞盘造成的弯曲应力及链节的磨损，延长锚链的使用寿命。

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 (2)

1.一种锚链提升器，其特征在于，包括：

机架，所述机架与甲板固定连接；

定掣链器，所述定掣链器安装在所述机架中部，所述定掣链器包括第一驱动油缸、第一止动臂和第一弹簧组，所述第一驱动油缸的活塞杆顶端连接第一止动臂、油缸端连接所述机架；所述第一止动臂随着第一驱动油缸的活塞杆伸缩闭合或张开，所述第一弹簧组固定连接于第一止动臂，其回复力使第一止动臂保持闭合趋势；所述的定掣链器上设置有监测锚链张力的负荷传感器；

主提升油缸组，所述主提升油缸组包括若干设置在所述机架外缘且同步动作的主提升油缸，所述主提升油缸的活塞杆顶端连接动掣链器、油缸端连接所述机架；所述主提升油缸设置有压力传感器和流量传感器，所述流量传感器用于检测主提升油缸活塞杆的位置；

动掣链器，所述动掣链器能够随着所述主提升油缸的活塞杆升降运动，所述动掣链器包括第二驱动油缸、第二止动臂和第二弹簧组，所述第二驱动油缸的活塞杆顶端连接转轴，进而驱动连接于转轴的第二止动臂随着所述第二驱动油缸的活塞杆伸缩张开或闭合，所述第二弹簧组固定连接于第二止动臂，其回复力使第二止动臂保持闭合趋势；

控制站，所述控制站根据压力传感器、流量传感器以及负荷传感器控制所述主提升油缸、第一驱动油缸以及第二驱动油缸动作的。

2.一种权利要求1所述锚链提升器的使用方法，其特征在于，包括：

提升、张紧锚链时，动掣链器的第二驱动油缸动作，克服弹簧拉力，使动掣链器打开，此时主提升油缸动作，活塞杆移动到下止点位置，动掣链器也随之向下运动到下止点，随后第二驱动油缸动作，动掣链器闭合，抱住锚链，此时定掣链器在第一驱动油缸作用下打开，锚链拉力作用到动掣链器上，主提升油缸活塞杆向上运动到上止点，此时定掣链器闭合抱住锚链，动掣链器打开，锚链拉力转移到定掣链器上，反复执行上述提升步骤，即可完成锚链的提升和张紧；

下放锚链时，动掣链器的第二驱动油缸动作，克服弹簧拉力，使动掣链器打开，此时主提升油缸动作，活塞杆移动到上止点位置，动掣链器也随之向上运动到上止点，随后第二驱动油缸动作，动掣链器闭合，抱住锚链，此时定掣链器在第一驱动油缸作用下打开，锚链拉力作用到动掣链器上，主提升油缸活塞杆向下运动到下止点，此时定掣链器闭合抱住锚链，动掣链器打开，锚链拉力转移到定掣链器上，反复执行上述下放步骤，即可完成锚链的下放。