CN1129537C - 系泊转塔的径向弹性体弹簧结构 - Google Patents

系泊转塔的径向弹性体弹簧结构 Download PDF

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Abstract

在相对于船只(10)可转动地支承系泊转塔(22)的主轴承(28)周围径向设置弹性体衬垫(42，44)。这些弹性体衬垫用作径向弹簧，以抵抗船只中的径向转塔载荷，并抵销因海洋环境力作用于船只上而造成的船只卵形弯曲。提供一径向弹簧组件(50)，它在船只和转塔彼此相向地径向移动时对弹性体衬垫施加压缩载荷，但防止在船只和转塔彼此相背地径向移动时有拉伸力作用于衬垫。

Description

系泊转塔的径向弹性体弹簧结构
技术领域
本发明总的涉及用转塔系泊的海上船只，更具体的是涉及一种用于系泊转塔主轴承以抵销受系泊船只的船体挠曲或变形的径向弹性体弹簧结构。
背景技术
目前，已经有用于支承受系泊船只的系泊转塔的上部轴承的弹性体弹簧。例如，1996年5月14日颁布的美国专利5,515,804号揭示了一种用于系泊转塔的轴承支承，其中用多个等间距隔开的弹性支承结构来支承上部轴承。每个支承结构包括一固定于转塔并以45度角从转塔向下延伸的柱杆，在每根柱杆的上部与下部之间有多个弹性体剪切衬垫。系泊链的较大重量会造成上部船体梁弯曲，并且柱杆中的剪切衬垫可能因诸系泊链的不平衡的力而彼此移近到一起或分开。
用于抵抗来自安装在主轴承上的径向载荷或力的其它弹性体结构具有多个围绕转塔安装的径向延伸支承件，它们在转塔与受系泊船只的船体之间具有弹性体缓冲衬垫。弹性体缓冲衬垫用作吸震装置，以帮助限制转塔的径向挠曲。
发明内容
本发明的一个主要目的是在系泊转塔的主轴承与船只之间提供一种径向弹簧结构，它可抵销因海洋环境力作用于船只而造成船只的卵形弯曲(ovaling)。
本发明的弹簧结构包括一径向弹簧分组件，该分组件包括多个围绕主转塔轴承隔开的、径向延伸的弹性体弹簧，用以抵抗进入受系泊船只的船体的径向转塔载荷，并用以使转塔与受系泊船只的船体或船身的卵形弯曲相隔离。船体的卵形弯曲是由强烈的海洋条件中的环境力作用于船只上而造成的。每个径向弹簧分组件安装于转塔主轴承与受系泊船只的船体之间。本发明的径向弹簧分组件包括一对同心的套管式圆筒，一个圆筒固定于船只，另一个圆筒固定于弹性体件的一端板并可与弹性体件一起移动。可相对滑动的这对套管式圆筒可有效地将压缩载荷和剪切载荷(不是拉伸载荷)传递至弹性体件。该径向弹簧分组件可抵抗转塔的上部主轴承处的径向转塔载荷，也可抵抗因轴承摩擦造成的主轴承的扭转载荷。径向弹簧分组件的弹性体衬垫在转塔轴向移动时受到剪切载荷。即使径向弹簧能够吸收部分轴向载荷，但它们没有足够的横向刚度来吸收全部轴向载荷。
附图说明
图1是在一通海井中可转动地安装有一系泊转塔的一船只的局部剖视图，它在主轴承与船体之间设置有一径向弹簧组件和一竖直或轴向弹簧组件。
具体实施方式
参见图1，标号10表示的船只具有一船体12，该船体具有一延伸通过船只10的船体或船身12的通海井，该通海井总的由标号14表示。船体12上与通海井14相邻的一水平底部支承环16支承有安装在通海井14内的转塔22的一弹簧组件，该弹簧组件总的由标号20表示。转塔22通过多条系泊链(未图示)固定于海底，船只10可围绕转塔22而随风摆动，这些都是众所周知的。
围绕转塔22的外周边24等间隔地设置有多个(例如二十个)弹簧组件20。图1表示出一单个的弹簧组件20，供说明之用。转塔22具有一从转塔22的外周边24向外延伸的上部转塔剪切环26。剪切环26将转塔22支承于一上部主轴承上，该上部轴承总的由标号28表示，它包括一内环或座圈30，该内环安装在外环或座圈32内的轴承上。用合适的柱螺栓34将转塔剪切环26固定于内轴承环或座圈30，并用柱螺栓33将外轴承环或座圈32固定于弹簧组件20的一上部载荷作用支承环35。弹簧组件20包括一下部载荷作用支承环36。在水平支承环35和36之间固定有一环形竖直环38。
标号40总的表示一轴向或竖直弹簧分组件，它包括一位于载荷作用环36上方的上部弹性体件42和一位于载荷作用环36下方的下部弹性体件44。在一上部保持板48与底部支承件16之间延伸有一拉杆46。下部弹性体衬垫44可有效地用于抵抗从载荷作用环36向下作用的竖直载荷。来自转塔22的提升力由上部弹性体衬垫42抵抗，该弹性体衬垫由拉杆46保持压缩并抵靠于保持板48。
标号50总的表示各弹簧组件20的一径向弹簧分组件，它构成本发明的一个重要的部分。径向弹簧分组件50包括一外端板52，该外端板由螺栓54固定于船只10的船体或甲板12上的支座56的竖直表面55。外圆筒58具有一端部凸缘60，该凸缘通过螺栓54固定于端板52和支座56。外圆筒58具有一内端59，在转塔22位于船体12的通海井14内的中心的正常状态下，该内端面对但不抵靠外板64。外圆筒58内容纳有一套管式的内圆筒62，其内端固定于一外板64，该外板固定于弹性体件66。内圆筒62的外端63抵靠于外端板52，但外圆筒58可自由地相对于内圆筒62而径向朝外移动。弹性体件66还固定有一相对的内板68，该内板通过螺栓70固定于一竖直安装板72，该安装板延伸于上部和下部载荷作用环35、36之间并固定于它们。内圆筒62和外板64的布置、尺寸和结构设计成可相对于外圆筒58作伸缩运动，直到圆筒62的外部63抵靠端板52。操作
转塔22朝着分组件50的向外径向移动以及船只10因卵形弯曲而朝着转塔22的向内径向移动在内圆筒62的外端63与外端板52和支座56相接触抵靠时由受压缩的弹性体件66抵抗，从而对抗或缓冲这种径向移动以及所造成的力。弹性体件66在离开支座56和外端板52的径向移动时不起作用，因为内圆筒62在同心的外圆筒58内滑动离开外端板52。这样，当转塔和船只12有相对的朝外径向移动时，弹性体件66未处于受拉伸状态。
即使圆筒62和外板64可以因扭转载荷而相对于外圆筒58有略微转动，弹性体件66的外板64也可由内滑动圆筒62保持基本平行于固定于船体12的端板52。这样，转塔22从图1位置的竖直移动便由弹性体件66以剪切方式抵抗，而没有任何大的扭转或锁紧载荷作用于弹性体件66上。
由以上描述可以看出，弹性体件或弹簧66可有效地抵抗由转塔22施加的径向和扭转载荷。即使弹性体件66没有足够的刚度来抵抗总的竖直载荷，弹性体件66也帮助竖直弹簧分组件40来抵抗部分竖直载荷。
虽然以上详细描述了本发明的一优选实施例，但可以理解，本技术领域的技术人员可以对该优选实施例进行变化和改制。然而，需要清楚理解的是，这种变化和改制落在本发明的精神和范围之内。

Claims (4)

1.一种可转动地支承于船只(12)的通海井(14)内的转塔(22)的径向支承结构(50)，包括：
一基本竖直设置的安装板(72)，它位于所述转塔(22)的径向外部并可转动地连接于所述转塔(22)；
所述船只(12)的一个表面(55)，它基本竖直设置，并与所述安装板(72)隔开一径向距离；
一径向弹性体弹簧组件(50)，
其特征在于，所述径向弹性体弹簧组件包括
一夹设在内板(68)与外板(64)之间的弹性体衬垫(66)，所述内板(68)固定于所述安装板(72)，
一套管式内圆筒(62)，它具有一固定于所述外板(64)的内端和一自由的外端(63)，
一以套管滑动关系围绕所述套管式内圆筒(62)的外侧而设置的套管式外圆筒(58)，所述套管式外圆筒(58)具有一固定于其外端处的端板(52)和一自由的内端(59)，所述端板(52)固定于所述船只(12)的所述表面(55)，
所述套管式内圆筒(62)和外圆筒(58)的布置、尺寸和结构设计成，在所述内圆筒(62)的所述外端(63)抵靠于所述外圆筒(58)的所述端板(52)时，所述弹性体衬垫(66)以压缩方式抵抗所述转塔和所述船体的彼此相向的径向移动。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述表面(55)设置在一固定于所述船只(12)上的、与所述通海井(14)相邻的支座(56)上。
3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述内板(68)和所述外板(64)均固定于所述弹性体衬垫(66)。
4.一种可转动地支承于船只(12)上的转塔(22)的径向支承结构，包括：
一基本竖直设置的安装板(72)，它位于所述转塔(22)的径向外部并可转动地连接于所述转塔(22)；
所述船只(12)的一安装表面(55)，它基本竖直设置，并与所述安装板(72)隔开一径向距离；
一径向弹性体弹簧组件(50)，
其特征在于，所述径向弹性体弹簧组件包括
一通过两个套管式圆筒连接于所述安装板与所述安装表面之间的弹性体衬垫(66)，其中一个套管式圆筒连接于所述弹性体衬垫(66)，另一个套管式圆筒连接于所述安装表面(55)，
所述套管式圆筒的布置、尺寸和结构设计成使所述弹性体衬垫(66)以压缩方式抵抗所述转塔和所述船体的彼此相向的径向移动。
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