CN114728684A - 系泊线连接器设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将系泊线连接至浮动式船舶的连接器设备，在该连接器设备中，连接器组件被配合性地接合并且在旋转方面被约束。可以提供一种预张紧装置以在连接器组件之间施加预张紧力，并且可以通过将组件相对于彼此在旋转方面约束的销来提供可枢转连接。还公开了对连接器组件进行连接以及使连接器组件预张紧的方法。

Description

系泊线连接器设备和方法

技术领域

本发明涉及用于将系泊线连接至浮动结构的设备和方法，浮动结构比如为浮动式可再生能源发电设备，特别地是潮汐涡轮机或其他水流发电设备。

背景技术

在海上可再生能源行业中，人们越来越关注使用半永久性浮动结构，而不是使用直接锚固至海床的那些浮动结构。浮动结构可以更快地且更经济地部署，并且可以很容易地被拖曳至岸上进行报废或维修，或者可以重新定位至另一潮汐资源、风资源。

浮动结构需要通过系泊线(通常是链条、线材等)系泊至海床。通常，还需要将附加线、比如配电缆材连接至浮动结构。

WO 2009/141617(Scotrenewables Marine Power Limited)描述了一种具有“月池”(即，延伸穿过船舶的甲板和船体的孔)的系泊连接器，可以将漂浮的截头锥形连接器配合性地接纳到该“月池”中。连接器围绕该连接器的外表面上的环形通道锁定就位，这使得连接器能够相对于船舶旋转。这种布置在浮动式潮汐涡轮机的情况下是特别有益的，该浮动式潮汐涡轮机必须随着潮汐的每个周期端对端地旋转。

在涡轮机设备不需要以这种方式旋转的情况下，例如在诸如河流或河口之类的不断流动的水体中使用时，或者在涡轮机叶片本身可以旋转以避免旋转整个船舶的要求的情况下，不需要诸如在WO 2009/141617中描述的可旋转连接器。

众所周知，所谓的“转塔”系统已知用于在石油和天然气工业中使用，“转塔”系统采用延伸穿过船体至甲板的管状壳体形式。然而，常规系统没有针对下述两者进行优化：浮动式水流发电的特定要求；或通过流动的水作用在涡轮叶片上而传递至这种设备的系泊连接器的特定应力。

WO 2016/180866(Single Buoy Moorings Inc.)描述了一种系泊式连接器，该系泊式连接器具有围绕中央连接器本体的可旋转导引本体。连接器本体被拉动到管状壳体中并且通过复杂的一组内端部外部导引构造和销来锁定就位，从而形成导引本体和管状壳体的一部分。通过在连接器本体的基部处设置万向接头并且提供导引构造与连接器本体之间的旋转独立性，连接器特别地适于使扭矩最小化。系统中的任何轴向游隙仅通过连接器和系泊线的重量来防止。此外，导引构造、支承件和连接器本体的同心布置占据了壳体直径的大部分。

GB 2500904(Sigma Offshore Limited)描述了一种类似的系泊线连接器，在该系泊线连接器中，凸形部件被拉动到管状的凹形部件中并且通过液压闩锁元件的阵列来锁定就位。相对的轴向运动受到闩锁的限制，但为了提供故障保护，闩锁元件被偏置成远离与凸形连接器的抵接。

这种类型的现有技术系统针对在潮汐发电设备领域或类似应用——在类似应用中，于正常操作期间在系泊设备与船舶之间施加相对极端的力——中使用未得到优化。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种可预张紧的连接器设备，包括：

第一连接器组件；

第二连接器组件，该第二连接器组件用于连接至第一连接器组件；

预张紧装置，该预张紧装置与第二连接器组件成固定关系地定位，以用于在第一连接器组件与第二连接器组件之间施加预张紧力；其中，预张紧装置能够在第一构型与第二构型之间重新构造；

拉线，该拉线从第一连接器组件延伸并且适于通过联接设备联接至预张紧装置；以及

联接设备，该联接设备用于将拉线联接至预张紧装置；

其中，当第一连接器组件和第二连接器组件彼此接合或接近时，拉线的一部分能够相对于预张紧装置定位成使得拉线可以通过联接设备联接至该预张紧装置；并且

其中，当预张紧装置通过联接设备联接至拉线并且预张紧装置处于第二构型中时，由预张紧装置在第一连接器组件与第二连接器组件之间施加所述预张紧力。

在用于将第一连接器组件与第二连接器组件连接时，一旦第一连接器组件与第二连接器组件接合(或至少接近第二连接器组件)，拉线的一部分就联接至预张紧装置，这通常使得拉线绷紧，并且预张紧装置重新构造成使得施加预张紧力。

预张紧装置通过拉动拉线和施加预张紧力以保持连接来提供第一连接器组件与第二连接器组件之间的有效连接。预张紧力是经由拉线施加在连接器组件之间以保持连接器组件彼此连接的残余力。预张紧力在使用中防止第一连接器组件与第二连接器组件之间的运动。例如，第一连接器组件可以在使用中连接至系泊线，或者连接至易于向第一连接器组件施加下述力的其他设备：这些力用于将第一连接器组件与第二连接器组件断开接合，或导致第一连接器组件与第二连接器组件之间的运动。通过在第一连接器组件与第二连接器组件之间施加预张紧力，可以减少或消除原本可能对连接器组件或与连接器组件相关联的结构(例如，浮动式船舶)造成损坏或磨损的任何此类相对运动。向第一连接器组件施加的预张紧力和任何附加载荷也经由拉线分配至预张紧装置。用于接受这种力的结构要求可以远离连接器组件本身定位。这种设计灵活性在浮动应用中可能是特别有益的，以避免工程例如在船体设计方面进行折衷。

可以通过将预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型来施加预张紧力。在一些实施方式中，在第一连接器组件与第二连接器组件之间向拉线施加第一力，第一力等于或超过预张紧力，预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型并且第一力被释放，使得第一连接器组件与第二连接器组件之间的预张紧力通过处于第二构型中的预张紧装置被保持。

连接器设备可以构造成用于在预张紧装置处于第一构型时将联接设备连接至预张紧装置，并且其中，在预张紧装置通过联接设备联接至拉线时，将预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型来施加所述预张紧力。

“重新构造”在本文中指的是至少使预张紧装置的一个或更多个部分移动。重新构造可以包括将一个或更多个部件、比如如下所述的保持器或间隔件添加至预张紧装置。

在一些实施方式中，预张紧装置可以从第一构型延伸至第二构型来施加预张紧力。在一些实施方式中，预张紧装置可以缩回或以其他方式重新构造以便施加预张紧力。

拉线可以包括联接部分。联接部分可以例如在该联接部分中包括开孔或其他闩锁结构。

联接设备可以适于与联接部分接合。联接设备可以例如包括可延伸的闩锁、夹持件等。

可以使用任何适合的闩锁装置，比如适于接纳在联接部分上的凹部、通道、唇缘或其他适合的结构中的一个或更多个套环、板或销。

联接设备可以包括闩锁销；并且联接部分可以包括闩锁销开孔，该闩锁销开孔从联接部分的第一侧部延伸至第二侧部并且定尺寸成接纳闩锁销。

预张紧装置可以在拉线的联接部分的第一侧部和第二侧部上与闩锁销接合。

拉线联接部分可以是拉线的一部分，比如链节、或末端链节，其中，拉线是链条。

拉线可以延伸至联接部分并且终止于该联接部分处。

联接部分可以是单独部件。因此，联接部分可以独立于拉线定尺寸，并且因此可以选择用于闩锁装置的任何适合的尺寸。例如，第一侧部与第二侧部之间的宽度以及闩锁销和闩锁销开孔的任何适合的直径可以独立于拉线的尺寸来选择。

在使用中，预张紧力将被传递至闩锁销并且分布在闩锁销的与预张紧装置接合的部分上。因此，闩锁销和连接器部分可以定尺寸成将这些力比先前更广泛地分配。

例如，常规的预张紧或闩锁是通过将销穿过拉线中的链节或环状件来实现的。在这样的布置中，力通常经由两个大体圆化的本体之间的接合部施加，并且因此使得应力相对集中。此外，闩锁销的尺寸可能受链节的尺寸限制。

闩锁销开孔可以是大体管状的。在使用中，管状开孔可以将预张紧力沿着闩锁销的长度进行传递。

闩锁销可以紧密地配合在闩锁销开孔内。预张紧力由此可以分布在闩锁销的尽可能大的表面区域上。例如，开孔的内径可以与闩锁销的外径类似，以提供开孔与闩锁销之间的紧密配合或干涉配合。

在闩锁装置包括闩锁销的情况下，预张紧装置可以构造成在使用中沿着从闩锁销开孔延伸的闩锁销的全部或大致全部长度接合，以便分配传递的预张紧力。

预张紧装置可以包括第一顶升板和第二顶升板，第一顶升板和第二顶升板能够相对于第二连接器组件移动以与从闩锁销开孔延伸至联接部分的第一侧部和第二侧部的闩锁销的相应的端部接合。

顶升板可以在使用中邻近拉线的联接部分定位。技术人员将理解的是，可以期望在顶升板与联接部分之间具有间隙以便于(例如，经由临时附接的先导线)拉动拉线，但期望顶升板与联接部分尽可能地靠近以使闩锁销的无支承长度最小化。

第一顶升板和第二顶升板可以形成顶升板套环的一部分、定尺寸成围绕联接部分的至少第一侧部和第二侧部延伸并且延伸至联接部分的至少第一侧部和第二侧部。顶升板套环可以包括端口，该端口定尺寸成完全地围绕联接部分延伸，或者可以是侧部敞开的(例如，限定用于接纳联接部分的U形部分)。

第一顶升板和第二顶升板可以设置有用以与闩锁销的端部接合的接纳构造、比如凹部。

可预张紧的连接器设备可以包括与第二连接器组件成固定关系的第一支承板和第二支承板，第一支承板和第二支承板对应于第一顶升板和第二顶升板，其中，预张紧装置构造成在支承板与顶升板之间施加预张紧力。

第一支承板和第二支承板可以形成支承板套环的一部分、定尺寸成围绕联接部分的至少第一侧部和第二侧部并且延伸至联接部分的至少第一侧部和第二侧部。支承板套环可以包括端口，该端口定尺寸成完全围绕拉线或拉线的联接部分延伸，或者可以是侧部敞开的(例如，限定用于接纳拉线或联接部分的U形部分)。

可以通过包括通过液压致动器在内的任何适合的方式机械地或机电地施加预张紧力。例如，预张紧装置可以包括设置在支承板与顶升板之间的一个或更多个液压撞锤，所述一个或更多个液压撞锤在使用中能够操作成使顶升板延伸且移动成与闩锁销接合。扭矩螺母和/或张紧螺栓可以用于(通过推动或拉动)使预张紧装置重新构造。预张紧装置可以通过用杠杆、例如通过使凸轮旋转来重新构造。

当将第一连接器组件与第二连接器组件连接时，可以通过绞盘施加张紧力，使得预张紧装置可以联接至拉线端接器，绞盘被释放并且此后由预张紧装置施加预张紧力。

预张紧装置可以构造成在第二构型中被锁定就位以保持预张紧力。换句话说，预张紧装置可以被动地保持处于第二构型。

本文中的术语“被动地保持”是指预张紧装置被保持或锁定处于第二构型，而无需为液压的、电动的或任何其他类型的机构供以能量来保持预张紧力。被动地保持的预张紧装置可以更可靠地在长期的时间段(数月或数年)内保持预张紧力，这可能对于诸如潮汐发电机、石油钻井平台等的半永久性系泊船舶而言是需要的。

通过避免原本与用于施加预张紧力的通电设备的机械故障相关联的风险，使预张紧装置被动地保持或锁定处于第二构型也可以提供安全益处。

预张紧装置可以例如通过扭矩螺母或张紧螺母而被动地被保持。当已经到达第二构型时，可以使用星形垫圈或其他保持器(例如，保持螺栓的头部所应用的保持器)来将张紧螺母保持保持就位。旋转凸轮也可以以类似方式被保持或锁定就位。

预张紧装置可以通过将楔形件、间隔件、板以及其他部件闩锁或引入在预张紧装置的部件之间而被动地被保持，以阻止从第二构型运动至第一构型。例如，如下面所公开的顶升板可以借助于液压的或机电的致动器等被提升，并且在顶升板与支承板之间引入一个或更多个间隔件，以将预张紧装置被动地保持处于第二构型，使得致动器不需要保持被供以能量。

连接器设备可以包括在第二连接器组件与预张紧装置之间延伸的间隔件结构。间隔件结构可以例如在第二连接器组件与支承板之间延伸，并且至少部分地将第二连接器组件和支承板保持成彼此成固定关系。

预张紧装置和第二连接器组件可以被保持成与间隔件结构成固定关系。预张紧装置可以附接至间隔件结构的一个端部或接近间隔件结构的一个端部固定，并且第二连接器组件可以附接至间隔件结构的另一端部或接近间隔件结构的另一端部固定。

间隔件结构还可以提供用于拉动拉线的路径，以使第一连接器组件和第二连接器组件彼此接合。

间隔件结构可以是大体管状结构，比如穿过浮动式船舶的船体的月池，如本文所公开的。

支承板可以附接至管状结构的端部或接近管状结构的端部。

预张紧装置(例如，该预张紧装置的支承板)可以附接至管状结构或月池的上端端部或接近管状结构或月池的上端端部固定。

可预张紧的联接设备可以用于将系泊线固定至浮动式船舶。

拉线可以是柔性的。例如，拉线可以包括一定长度的缆材、链条等。柔性拉线有助于将第一连接器组件和第二连接器组件从一系列各自的路线拉到一起：例如，在第一连接器组件和第二连接器组件中的一者或两者在连接期间可能易于移动的情况下，比如在将系泊线连接至浮动式船舶时。

第一连接器组件可以是凸形连接器组件。第二连接器组件可以是凹形连接器组件。

第一连接器组件和第二连接器组件可以适于从一系列各自的路线被结合在一起。例如，如本文所公开的，第一连接器组件和第二连接器组件中的一者或两者可以是渐缩的。

第一连接器组件和第二连接器组件可以是如本文中关于第二方面所公开的凸形连接器组件和凹形连接器组件。

连接器设备还可以包括用于将预张紧装置和拉线的联接部分封围的防护罩或覆盖件。防护罩或覆盖件可以是可移除的或可缩回的，使得一旦联接设备已经被预张紧，联接设备的上端端部就可以被覆盖。

连接器设备可以构造成用于待连接的并且待经过凸形连接器组件和/或凹形连接器组件的一个或更多个另外的管线，比如液压管线、配电管线等。例如，凸形连接器组件可以包括一个或更多个另外的连接器或通道。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于将系泊线连接至浮动式船舶的连接器设备，该连接器设备包括第一凸形连接器组件和第二凹形连接器组件：

凸形连接器组件具有凸形连接器组件纵向轴线、用于连接至拉线的上端部部分、以及用于连接至系泊线的下端部部分、从凸形连接器组件正交于凸形连接器组件纵向轴线延伸的第一销部分、以及从凸形连接器组件的相反侧部正交于凸形连接器组件纵向轴线延伸的第二销部分；

凹形连接器组件具有连接器套环，该连接器套环限定了凹形连接器组件纵向轴线并且构造成围绕凸形连接器组件的中间部分配合性地接合；

凹形连接器组件包括在凹形连接器组件的第一侧部上与凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第一销接纳器和在凹形连接器组件的相反的第二侧部上与凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第二销接纳器；

其中，凸形组件能够联接至凹形连接器组件，并且在凸形连接器组件联接至凹形组件时，套环围绕凸形连接器组件的中间部分配合性地接合，第一销部分和第二销部分与相应的第一销接纳器和第二销接纳器接合。

在使用中，凸形连接器组件接纳在凹形连接器组件中，并且连接器套环与凸形连接器组件接合以限制凸形连接器组件相对于凹形连接器组件的纵向运动。第一销和第二销分别由第一销接纳器和第二销接纳器接纳，以限制凸形连接器组件相对于凹形连接器组件的旋转运动。

连接器设备的组成部分可以根据特定应用独立地改变尺寸。特别地，第一销部分和第二销部分的侧向范围(即，第一销部分和第二销部分距凸形连接器组件纵向轴线的距离)和销接纳器的对应的侧向位置(即，销接纳器距离凹形连接器组件纵向轴线的距离)可以独立于凸形连接器组件和凹形连接器组件的直径而变化。

凸形连接器组件可以以可释放的方式连接至或能够连接至凹形连接器组件。凸形连接器组件和凹形连接器组件可以形成根据第一方面的可预张紧的连接器设备的一部分。

凸形连接器组件的上端部部分可以包括附接部、比如孔眼，在使用中，本体可以通过该孔眼被拉动到凹形连接器组件中。诸如缆材或链条的拉线可以附接至该附接部，由此凸形连接器组件可以在使用中被拉动成与凹形连接器组件接合。

由于凸形连接器组件的上端部部分与中间部分之间的长度，与穿过套环的开孔的尺寸相比，凸形连接器组件纵向轴线与凹形连接器组件纵向轴线之间的一系列角度——凸形组件和凹形组件可以从该一系列角度结合在一起——的公差也可以大于已知的联接设备。

例如，凸形连接器组件的上端部与中间部分(在其最靠近上端部的点处)之间的长度与套环的直径之比可以小于3:1，或者小于2:1，或者介于3:1与1:1之间。例如，该比可以是大约1.5:1。

凸形连接器组件的下部部分可以包括可枢转联接件，该可枢转联接件用于将系泊线联接至凸形连接器组件。使用中的可枢转联接件可以适应系泊线和/或船舶由于波浪、水流以及线所产生的运动。

可枢转联接件可以围绕第一销部分和第二销部分枢转。也就是说，第一销部分和第二销部分可以形成可枢转联接件的一部分。

因此，第一销部分和第二销部分执行下述双重目的：限制凸形连接器组件相对于凹形连接器组件的旋转；以及在使用中适应船舶与系泊线之间由于水流、波浪等的运动。

第一销部分和第二销部分可以形成下述销的一部分：该销延伸穿过凸形连接器组件，例如穿过一个或更多个孔眼。

可枢转联接件可以包括U形夹接合部。

U形夹接合部通常包括：外部联接构造，比如“轭部”的臂，每个臂包括间隔开的同轴孔眼；以及内部联接构造，该内部联接构造定尺寸成插入外部联接构造的孔眼之间，内部联接构造具有单个孔眼，其中，所述孔眼对准并且销延伸穿过所有的孔眼，使得内部配合构造能够相对于外部联接构造而围绕销枢转。

U形夹接合部可以包括位于孔眼与销之间的支承件或衬套，和/或位于内部联接构造与外部联接构造之间的间隔件、垫圈等，例如以消除游隙或用于润滑。

在使用中，U形夹接合部的内部联接构造或外部联接构造能够与系泊线一起旋转。

凸形连接器组件可以包括多于一个的可枢转联接件。

在一些实施方式中，凸形连接器组件包括并联的(例如，彼此相邻的)两个或更多个可枢转联接件。并联的、多于一个的可枢转联接件可以允许凸形连接器组件联接至多于一个的系泊线。

两个或更多个可枢转联接件方便地同轴，并且可以包括延伸穿过这些可枢转联接件的单个销。替代性地，联接设备可以包括多于一个的销。

例如，凸形连接器组件可以包括末端联接构造(每个末端联接构造都具有孔眼)和中间联接构造，中间联接构造具有与末端联接构造的孔眼同轴的孔眼。中间联接构造和所述末端联接构造可以一起形成第一U形夹接合部的外部联接构造。中间联接构造和另一所述末端联接构造可以一起形成第二U形夹接合部的外部联接构造。

替代性地或另外，凸形连接器组件可以包括与另一可枢转联接件串联的至少一个可枢转联接件。凸形连接器组件可以包括围绕正交轴线操作的串联的可枢转联接件。

具有正交轴线的这些串联的可枢转联接件可以适应系泊线相对于凸形连接器组件在多于一个方向(例如，任何方向)上的运动。

串联的可枢转联接件可以包括内侧构件，内侧构件在该内侧构件的每个端部处具有可枢转联接件的部件，其可选地彼此正交。例如，如本文中所公开的内侧构件可以在该内侧构件的每个端部处包括U形夹接合部的内部联接构造，可以在该内侧构件的每个端部处包括外部联接构造，或者可以包括内部联接构造和外部联接构造。

可枢转联接件可以包括万向接头。万向接头包括彼此正交的两个可枢转联接件。

这可以以包括通过使内销延伸穿过外销在内的多种方式来实现，其中，万向接头包括能够相对于外销旋转的第一外部联接构造和能够相对于内销旋转的第二外部联接构造。万向接头可以包括横向件或“十字轴”，横向件或“十字轴”具有成对的同轴且正交的销部分(根据本公开，包括所述第一销部分和第二销部分)，两个轭部中的每个轭部都可以围绕销部分旋转。万向接头可以包括彼此偏离的正交旋转轴线，使得万向接头实际上包括串联的两个U形夹接合部，从而围绕内侧构件(或组件)的端部区域操作。

凸形连接器组件的位于上端部部分与下端部部分之间的中间部分可以构造成与套环配合性地接合。中间部分可以例如包括一个或更多个渐缩表面，这些渐缩表面在使用中朝向套环的一个或更多个内表面定向。

在一些实施方式中，一个或更多个渐缩表面可以限定截头锥形部。由此，还包括未限定有完整截头锥形表面的实施方式。

中间部分可以例如包括截头锥形外表面，或多个径向渐缩的延伸肋部，这些延伸肋部的渐缩上表面限定了截头锥形抵接部(肋部的边缘分别沿着截头锥形部的假想面延伸)。

套环可以包括对应地构造的(例如，截头锥形)内表面，该内表面在使用中与中间部分配合性地接合。

凸形连接器组件可以包括连接器本体。

连接器本体的上部部分可以包括附接部。

连接器本体的下部部分可以包括从该下部部分侧向地(通常径向地)延伸的第一销部分和第二销部分。

在其中第一销部分和第二销部分作为销的部分的实施方式中，销可以延伸穿过连接器本体的下部部分。

连接器本体的中间部分可以限定所述渐缩表面或多个所述渐缩表面，以用于与套环配合性地接合。

本体的下部部分可以包括部件或一个或更多个可枢转联接件，比如一个或更多个所述外部联接构造、一个或更多个内部联接构造、或者一个或更多个末端联接构造和中间联接构造。

本体可以是例如由单块材料(比如钢或其他金属或合金材料)铸造或机加工而成的整体构造。

凹形连接器组件可以在使用中定位成与外部结构成固定关系，外部结构比如为浮动式船舶的一部分，或如本文中关于第一方面公开的间隔件结构。

凹形连接器组件可以沿着大体管状结构的端部定位或定位在大体管状结构的端部处，比如定位在管状月池(也被称为“湿门廊”；船舶的船体中为水柱提供入口的开口)的底部处或定位在管状月池内。然而，月池不必是管状的，并且可以具有任何适合的尺寸或构型，例如以适应除连接器设备之外的装备的进入。月池可以包括所述管状结构或间隔件结构。

凹形连接器组件可以适于联接至所述管状结构。例如，凹形连接器组件、可选地该凹形连接器组件的连接器套环可以包括凸缘，凹形连接器组件通过该凸缘固定至管状结构。

连接器设备可以包括所述管状结构。

连接器套环可以构造成围绕凸形连接器组件的中间部分的周缘的全部或一部分接合。

销接纳器可以附接至连接器套环，或者与连接器套环一体地形成。

销接纳器可以在使用中替代性地附接至与连接器套环邻近的结构，例如与套环附接的凸缘，或船舶的船体的包括连接器设备的邻近部分。

在一些实施方式中，销接纳器可以是凹口或凹部，该凹口或凹部可选地位于连接器套环或邻近凸缘中。在使用中，第一销部分和第二销部分可以搁置在凹口/凹部中。

每个销接纳器可以包括在使用中于连接器套环下方延伸(可选地还与连接器套环邻近)的抵接构件。

第一销接纳器可以包括抵接构件，该抵接构件定位成在凸形连接器组件联接至凹形连接器组件时限制(或基本上防止)第一销部分在第一方向上旋转，并且第二销接纳器可以定位成在凸形连接器组件联接至凹形连接器组件时限制第二销部分在相反的第二方向上旋转。

在使用中，第一销部分可以在第二销部分与第二销接纳器抵接构件接合时与第一销接纳器抵接构件接合。

所述销接纳器中的每个销接纳器可以包括至少一对抵接构件，所述至少一对抵接构件定位成在凸形连接器组件联接至凹形连接器组件时限制相应的销部分在两个方向上的旋转。

凹形连接器组件可以包括与第一销接纳器和第二销接纳器中的每一者相关联的导引装置，导引装置用于将相应的销部分导引到销接纳器中。每个导引装置可以构造成：在凸形连接器组件从一系列角度(凸形连接器组件的在其接近凹形连接器组件时的取向与凸形连接器组件的最终取向之间)被朝向凹形连接器组件拉动时捕获销部分并且将销部分朝向其在相应销接纳器中的最终位置导引。由此也可以提供一定程度的侧向公差。

由此，包括凹形连接器组件纵向轴线与假想线之间的一系列角度，该假想线是销部分在凸形连接器组件未联接至凹形连接器组件时(在将连接器组件联接在一起的过程期间)时的位置与销部分在凸形组件与凹形组件彼此联接时的位置之间所绘制的。

凸形连接器组件朝向凹形连接器组件的接近的一系列角度的这种公差有助于将这些组件连接，并且因此尽管有水流、波浪等，也有助于对船舶进行系泊。

导引装置可以形成销接纳器的一部分。例如，销接纳器可以包括抵接构件，该抵接构件具有斜切表面，斜切表面从抵接构件的下部部分以与凹形连接器组件纵向轴线成一定角度并且朝向凹形连接器组件纵向轴线向上延伸。

包括一对抵接构件的导引装置可以包括具有倾斜表面的相对导引装置。因此，导引装置可以一起限定销接纳器的渐缩入口。

在一些实施方式中，包括导引装置的销接纳器分别包括两对抵接构件，并且可以由具有U形横截面的单片材料形成(例如，由片材压制而成或从U形柱切割而成)。由此通过坚固且易于制造的部件来提供销接纳器与第一销部分和第二销部分之间的多个接触点。此外，在成对的抵接构件之间设置有用于一个或更多个铆钉、焊点或螺栓的固定点以用于附接这些销接纳器。

尽管凸形连接器组件和凹形连接器组件的各个组成部分围绕凸形连接器组件和凹形连接器组件各自的纵向轴线方便地对称，可选地大致圆形地对称，但这不是必需的。类似地，凸形连接器组件纵向轴线和凹形连接器组件纵向轴线可以在凸形连接器和凹形连接器在使用中联接在一起时彼此对准，并且凸形连接器和凹形连接器组件可以是大体同轴的。

拉线可以经由连接器组件的上端部处的附接部来附接至凸形连接器组件，由此可以将凸形连接器组件拉动成与凹形连接器组件配合性地接合。

拉线可以例如包括一定长度的缆材或链条。

拉线可以包括联接部分，联接部分例如包括从该联接部分的第一侧部延伸至第二侧部的闩锁销开孔，闩锁销开孔定尺寸成接纳闩锁销。在拉线经由闩锁销开孔被绷紧的情况下，拉线可以沿与穿过闩锁销开孔的轴线大体垂直的取向延伸。

连接器设备可以包括预张紧装置，该预张紧装置用于在凸形连接器组件与凹形连接器组件之间施加预张紧力。

预张紧装置可以与第二凹形连接器组件成固定关系地定位。预张紧装置可以例如联接至所述月池或能够经由所述月池被触及。预张紧装置可以邻近月池的上端部定位，以用于方便地接近船舶的甲板上或船舶内的人员。

拉线可以具有足够的长度，使得在凸形连接器组件与凹形连接器组件配合性地接合时，拉线的联接部分可以联接至预张紧装置，并且施加预张紧力。

当凸形连接器组件与凹形连接器组件接合时，拉线的长度可以选择成使得：在绷紧时，联接部分位于预张紧装置上方，在一些实施方式中，联接部分位于预张紧装置的第一构型上方。然后，预张紧装置可以在使用中重新构造成联接至联接部分并且施加预张紧力。

本发明在第三方面中延伸至用于浮动式船舶的月池，该月池包括：

管状结构，该管状结构具有上端部和下端部并且限定了纵向轴线；以及

根据第一方面和/或第二方面的连接器设备。

月池可以包括位于管状结构的下端部处或接近管状结构的下端部的凹形连接器组件。

凹形连接器组件可以限定凹形连接器组件纵向轴线并且具有连接器套环，该连接器套环构造成围绕凸形连接器组件的中间部分配合性地接合；凹形连接器组件包括位于凹形连接器组件的第一侧部上的第一销接纳器和位于凹形连接器组件的相反的第二侧部上的第二销接纳器；其中，销接纳器构造成与所述凸形连接器组件的向外延伸的销接合。

凹形连接器组件纵向轴线可以与管状结构的纵向轴线同轴。

月池可以包括预张紧装置，该预张紧装置与凹形连接器装置成固定关系地定位在管状结构的上端部处或定位成接近管状结构的上端部；预张紧装置能够在第一构型与第二构型之间重新构造，其中，当预张紧装置通过联接设备联接至拉线并且预张紧装置处于第二构型时，通过预张紧装置在第一连接器组件与第二连接器组件之间施加所述预张紧力，如本文中关于第一方面所公开的那样。

在使用中，月池还可以包括凸形连接器组件。

凸形连接器组件可以通常经由上端部部分连接至拉线，凸形连接器组件和凹形连接器组件可以在使用中通过拉线被拉动成彼此接合。在使用中，拉线可以延伸穿过管状结构。

拉线可以包括联接部分，该联接部分适于通过联接设备联接至预张紧装置。

凸形连接器组件可以具有：用于附接至拉线的上端部部分；以及用于附接至系泊线的下端部部分；第一销部分，该第一销部分从连接器本体垂正交于在连接器本体的上端部与下端部之间延伸的凸形连接器组件纵向轴线延伸；以及第二销部分，该第二销部分从连接器本体的相反侧部正交于凸形连接器组件纵向轴线延伸；凸形组件能够联接至凹形连接器组件；

其中，在凸形连接器组件连接至凹形组件时，套环围绕凸形连接器组件的中间部分配合性地接合，第一销部分和第二销部分与相应的第一销接纳器和第二销接纳器接合。

系泊线可以附接至凸形连接器组件。系泊线可以经由可枢转联接件，可选地经由串联的两个或更多个可枢转联接件附接至凸形连接器组件。

系泊线可以通过锚固件保持在海床上。

两个或更多个系泊线可以附接至凸形连接器组件。

在本发明的第四方面中，提供了一种包括第三方面的月池的浮动式船舶。

月池可以延伸穿过船舶的船体，使得月池的下端部被浸没。因此，凹形连接器组件和凸形连接器组件可以在使用中被浸没。

月池的上端部可以位于船舶的甲板上或位于船舶内。

月池的直径可能比管状结构的直径大，例如以便于连接其他服务件、比如配电缆材。

船舶可以是浮动式水流发电机、比如潮汐涡轮机。该船舶可以包括安装有短舱和可旋转涡轮机的向下悬垂的支承结构。涡轮机可以构造成具有可调节或可逆的间距。浮动式水流发电机可以例如大体如WO2009/141617(Scotrenewables(Marine Power)Limited)中所公开的那样，或者如WO2018/115806(Orbital Marine Power Limited)中所公开的那样。

这种类型的浮动式船舶受到由水流所施加的巨大力的影响，水流可以通过经由系泊线引起纵摇或横摇以及随后的张紧来使凸形联接组件和凹形联接组件相对于彼此移动。预张紧力使凸形联接组件与凹形联接组件之间的任何此类运动减少或消除。

本发明不限于任何特定类型的船舶，然而，任何船舶都可以用于例如与浮动式风力涡轮机、波浪发生器、浮动式海上生产平台或服务型船舶等结合使用。

船舶可以包括多于一个的月池。例如，船舶可以包括位于船首处或附近和/或位于船尾处或附近的月池。

本发明的第五方面涉及一种将第一方面的可预张紧的联接设备连接的方法，该方法包括：

将第一连接器组件与第二连接器组件接合；

将拉线联接至预张紧装置；

将预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型；以及

在预张紧装置处于第二构型时，通过预张紧装置在第一连接器组件与第二连接器组件之间施加预张紧力。

该方法可以包括在预张紧装置处于第一构型时将拉线联接至预张紧装置；以及将预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型以施加预张紧力。

该方法可以包括将预张紧装置重新构造成使第一连接器组件与第二连接器组件完全接合(完全接合指的是第一连接器组件与第二连接器组件相对于彼此的最终位置)并且施加预张紧力。

该方法可以包括在第一连接器组件与第二连接器组件之间向拉线施加第一力，其中，第一力等于或大于预张紧力，从而将预张紧装置联接至拉线，将预张紧装置从第一构型重新构造为第二构型并且释放第一力，由此预张紧力使得第一连接器组件与第二连接器组件之间的预张紧力通过处于第二构型的预张紧装置被保持。

在一些实施方式中，预张紧装置在该预张紧装置处于第一构型时联接至拉线。在一些实施方式中，预张紧装置在该预张紧装置处于第二构型时联接至拉线。

该方法可以包括例如使用固定至拉线(例如，固定至联接部分)的绞盘来使拉线张紧，然后将拉线联接至预张紧装置。在拉线通过在与预张紧装置联接之前施加第一张紧力而张紧的情况下，张紧然后被释放，使得预张紧力保留并且由预张紧装置施加或保持(即，在这样的实施方式中由预张紧装置承担)。

拉线可以在联接之前被张紧到比由预张紧装置最终施加的预张紧力小的量。例如，拉线可以被张紧，预张紧装置联接至该拉线；预张紧装置可选地至少部分地重新构造，张紧被释放，并且预张紧装置进一步重新构造以使所施加的张紧增大到预张紧力。

如本文中所公开的。该方法可以包括使拉线暂时地过度张紧(即，第一张紧力比预张紧力大)，然后将预张紧装置与拉线联接，从而将该预张紧装置重新构造并且然后将施加至拉线的过度张紧释放。

该方法可以包括将闩锁销安置穿过联接部分中的闩锁销开孔。该方法可以包括利用闩锁销将预张紧装置接合至联接部分的第一侧部和第二侧部。

可以在联接部分已经邻近预张紧装置移动之前或之后将闩锁销插入穿过闩锁销开孔。

该方法可以包括拉动拉线以使第一联接组件和第二联接组件彼此接合或接近。在一些实施方式中，先导线可以附接至拉线并且先导线用于拉动拉线并且使第一连接器组件和第二连接器组件彼此接合或接近。

该方法可以包括经由浮动式船舶上的月池拉动拉线。因此，可以从浮动式船舶的吃水线上方拉动拉线，以使水下第一连接器组件与第二连接器组件接合或接近。

当连接在一起时，第一连接器组件和第二连接器组件可以共享共同的轴线。该方法可以包括使第一连接器组件和第二连接器组件从非轴向对准的位置(就第一连接器组件和第二连接器组件的取向和/或侧向位置而言是非对准的)进行接合。柔性拉线有利于第一连接器组件与第二连接器组件对准。

如本文所公开的，连接器组件可以设置有渐缩表面以便于对准，并且提供一些程度的公差以从非对准位置被推动到一起。

根据本发明的第六方面，提供了一种将第一凸形连接器组件联接至第二凹形连接器组件的方法：

凸形连接器组件具有凸形连接器组件纵向轴线、从凸形连接器组件正交于凸形连接器组件纵向轴线延伸的第一销部分、以及从凸形连接器组件的相反侧部正交于凸形连接器组件纵向轴线延伸的第二销部分；

凹形连接器组件具有限定凹形连接器组件纵向轴线的连接器套环、在凹形连接器组件的第一侧部上与凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第一销接纳器、在凹形连接器组件的相反的第二侧部上与凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第二销接纳器；

该方法包括：

使凸形连接器组件的中间部分和套环移动成彼此配合性地接合；

将第一销部分与第一销接纳器接合；以及

将第二销部分与第二销接纳器接合。

第一销部分和/或第二销部分可以在中间部分与套环之间的配合性接合之前或基本上同时地与相应的销接纳器接合。

该方法可以包括拉动凸形连接器组件。可以经由与凸形连接器组件的上部部分联接的拉线来拉动凸形连接器组件。可以通过套环拉动拉线。可以经由月池通过套环拉动拉线。

可以从凹形连接器组件上方将凸形连接器组件拉动成与凹形连接器组件接合；即，使得凸形连接器组件从下方接近。

该方法可以包括使凸形连接器组件和凹形连接器组件朝向彼此移动，使得凸形连接器组件纵向轴线和凹形连接器组件纵向轴线至少在凸形连接器组件纵向轴线与凹形连接器组件纵向轴线接近的后半部分中大致对准。

在一些实施方式中，凸形连接器组件纵向轴线和凹形连接器组件纵向轴线可以在角度公差范围或侧向公差范围内未对准，直到凸形连接器组件和凹形连接器组件的至少一部分进行接触。

该方法可以包括使凸形连接器组件纵向轴线和凹形连接器组件纵向轴线对准。通过使套环与中间部分配合性地接合可以使凸形连接器组件纵向轴线和凹形连接器组件纵向轴线至少部分地对准。

该方法可以包括在使凸形连接器组件和凹形连接器组件彼此接合的同时使凸形连接器组件相对于凹形连接器组件旋转。

通过销部分撞击与销接纳器中的每个销接纳器相关联的导引装置，可以使凸形连接器组件和凹形连接器组件相对于彼此旋转，并且/或者使凸形连接器组件与凹形连接器组件至少部分地彼此纵向对准。导引部分可以使销部分旋转成与销接纳器对准。

该方法可以包括将线附接至凸形连接器组件的下端部。该线可以是系泊线。

线可以经由至少一个可枢转联接件附接至凸形连接器组件的下端部。该方法可以包括使可枢转联接件在凸形连接器组件之间围绕通过第一销部分和第二销部分的轴线枢转。例如，当将凸形连接器组件和凹形连接器组件结合在一起时，可能会发生这种枢转。

该方法可以包括在凸形连接器组件与凹形连接器组件彼此配合性地接合之后使凸形连接器组件抵靠凹形连接器组件预张紧。

该方法可以包括将拉线的联接部分拉动到其可以联接至预张紧装置的位置中。该方法可以包括在凸形连接器组件与凹形连接器组件之间施加预张紧力。

拉线可以附接至先导线。先导线需要具有足够的强度以在连接器组件结合在一起时仅承受凸形连接器组件和相关联的设备(例如，可枢转联接件、系泊线、拉线以及端接器)的重量。

替代性地，并且如上所述，先导线能够使拉线暂时地过度张紧。

该方法可以包括将预张紧装置重新构造以施加预张紧力。

第五方面或第六方面的方法可以是将系泊线连接至浮动式船舶的方法。

该方法可以包括将系泊线连接至第一连接器组件，并且在第一连接器组件被浸没时拉动第一(可选地凸形)连接器组件。可以从浮动式船舶下方的位置向上拉动第一连接器组件。

船舶可以包括月池，并且连接器设备能够经由月池接近。因此，该方法可以包括经由向上延伸穿过月池的拉线和/或先导线向上拉动第一连接器组件。

该方法可以包括将另一管线、比如电气导管(例如，配电导管)连接至第一连接器组件或穿过第一连接器组件。例如，在一些实施方式中，第一连接器组件可以包括穿过该第一连接器组件以允许所述一个或更多个另外的管线通过的一个或更多个另外的通道。

可以在预张紧之前或之后连接一个或更多个另外的管线。

第五方面和/或第六方面的方法也可以以相反的顺序进行，以便将第一连接器组件与第二连接器组件断开联接。只要用以将凸形连接器组件与凹形连接器组件联接的步骤顺序可以变化，断开联接步骤的顺序就可以变化，而不是以与联接步骤相同的顺序进行。

第五方面和第六方面的方法可以包括使用本文中关于其他方面所论述的设备。第五方面的方法可以包括第六方面的方法的其他步骤，并且第六方面的方法可以包括第五方面的方法的其他步骤。

应当理解的是，关于本发明的每个方面所公开的可选特征对应于本发明的每个其他方面的可选特征。例如，本发明的第一方面至第四方面的设备的对应的可选特征与第一至方面的彼此的可选特征对应。此外，在论述本文中所公开的设备的各种特征的功能和操作的情况下，应当理解的是，本文中所公开的方法可以包括这些设备的这种功能或操作的对应步骤。

诸如上、下、上方或下方等术语是涉及连接器设备在正常使用中的取向中的取向的相对术语。本领域技术人员将理解的是，设备的取向中的变化可以用于某些应用中。例如，在一些实施方式中，所述纵向轴线可以是非竖向的(相对于船舶在没有以其他方式例如受到波浪、涡轮机的电流冲击、载荷或其他方式扰动时的取向)。将进一步理解的是，操作条件可能导致本文中所公开的设备的取向发生变化。

附图说明

现在将参照以下附图对示例实施方式进行描述，在附图中：

图1示出了一种浮动式水流发电机；

图2示出了包括位于船首月池和船尾月池中的连接设备的浮动式船舶(另一种水流发电机)；

图3示出了包括连接设备的月池的横截面立体图；

图4(a)和图4(b)示出了连接器组件的立体“X射线”图和部分横截面图；

图5示出了凸形连接器组件的本体的立体图；

图6示出了凹形连接器组件的立体图；

图7示出了在凸形连接器组件被朝向凹形连接器组件拉动时的连接器设备；

图8示出了从图2的船舶下方观察到的连接器设备的立体横截面图；

图9示出了用于在连接器组件之间施加预张紧力的预张紧装置的立体横截面图；

图10示出了位于拉线的端部处的联接部分；以及

图11示出了从上方观察到的预张紧装置的立体图。

具体实施方式

图1示出了浮动式船舶1、在本实例中为从流动的水中提取能量的水流发电机1的侧视图。在正常使用中，该设备浮动在水体2上并且经由系泊线系泊至水体的水床(未示出)，该系泊线在本实例中为以常规方式与孔眼6附接的缆材4。

船舶1是适于从潮汐流中提取能量的海洋潮汐涡轮机。该船舶具有浮力船舶3和与浮力船舶的每个侧部联接的涡轮机组件5。每个涡轮机组件5具有短舱7，涡轮机转子9以可旋转的方式安装至短舱7。转子9包括附接至毂19的转子叶片17。短舱7联接至支承结构11的外侧端部10。在支承结构11的内侧端部12处，支承结构联接至浮力船舶3。通过水流动经过转子9而向浮力船舶3施加的力可以是相当大的。

图2示出了浮动式船舶1’的侧视图，浮动式船舶1’靠近该浮动式船舶1’的船首部段和船尾部段具有月池10(以轮廓示出)，月池10结合有连接设备50的实施方式，该连接设备50提供了与系泊线的改进的接合并且便于系泊线在船舶例如由于波浪而移动时的连接。

在该实施方式中，缆材4附接至凸形连接器组件100的下部部分，凸形连接器组件100在月池的基部处与凹形连接器组件200联接。凸形连接器组件100和凹形连接器组件200通过总体表示为300的预张紧装置抵靠彼此预张紧。

下面将参照图3至图10更详细地描述凸形连接器组件100和凹形连接器组件200与预张紧装置300的特征。

图3示出了月池10的立体横截面图。月池具有管状结构12，管状结构12延伸穿过浮力船舶3的船体，在该实施方式中延伸穿过至上甲板8。

连接设备50包括与管状结构的下端部14附接的凸形连接器组件100和凹形连接器组件200。拉线150(在本实例中为链条)从凸形连接器组件的上端部部分104处的附接部(孔眼102)沿着纵向轴线L延伸至管状结构12的上端部16处的预张紧装置302。在所示实施方式中，预张紧装置直接地固定至管状结构，该管状结构部分地用于作为用以将预张紧装置302保持成与凹形连接器组件200成固定关系的间隔件。在替代性实施方式中，预张紧装置可以附接至船舶1的另一部分。

在所示的构型中，连接器组件100、200配合性地接合，并且通过预张紧装置302经由拉线150施加用以将连接器组件100、200保持在一起的预张紧力。

图4(a)和图4(b)示出了位于管状结构的下端部14处的连接器设备50的立体图，其中，图4(b)以部分横截面示出。凸形连接器组件100包括连接器本体101。本体101的中间部分106与凹形连接器组件200的套环202配合性地接合。

销110的第一销部分108从凸形连接器组件100正交于延伸穿过组件100的凸形连接器组件纵向轴线M而侧向地延伸。销110的第二销部分从组件100的相反侧部侧向地延伸并且在附图中不可见。

凹形连接器组件200的套环202借助螺栓20通过凸缘部分204附接至管状结构的底部处的对应的凸缘18。套环202限定了凹形连接器组件纵向轴线F，并且定轮廓成与本体101的中间部分106配合性地接合。

凹形连接器组件200还包括第一销接纳器208，第一销接纳器208连接至凸缘部分204并且在凸缘部分204下方延伸。第二销接纳器定位在凹形连接器组件200的直径上相反的侧部上。

当凸形连接器组件100与凹形连接器组件200联接成使得套环202配合性地接合中间部分106时，如图4(a)和图4(b)中所示，第一销部分108与第一销接纳器208接合，并且第二销部分与设备50的相反侧部上的第二销接纳器接合。销部分与销接纳器之间的相互作用限制了凸形连接器组件与凹形连接器组件之间的旋转运动。

图5示出了凸形连接器组件的本体101的立体图。本体具有上端部部分104，上端部部分104包括用于与拉线150附接的孔眼102。中间部分106包括渐缩的截头锥形表面106’，截头锥形表面106’在使用中朝向套环202成角度。

本体101的下端部部分108设置有一系列同轴孔眼112a至112c，这些孔眼定尺寸成接纳销110。孔眼延伸穿过对应的外部联接构造114a、114c和中间联接构造114b。联接构造形成能够围绕销110旋转的可枢转联接件的凹形部件。

图6示出了从凹形连接器组件200下方观察到的立体图，更清楚地示出了构造成与本体101的对应的表面106’配合性接合的面向内的截头锥表面206。

第一销接纳器208和第二销接纳器212也可以在图6(b)中观察到。销接纳器形成为U形构件，该U形构件限定了在套环下方延伸的成对的抵接构件214。螺栓孔220位于接纳器208、212中的每个接纳器的U形部分的“基部”处，这些接纳器通过螺栓孔220被螺栓连接至凸缘部分204和凸缘18。

构件214中的每个构件包括倾斜导引表面216，倾斜导引表面216在使用中用于将销部分朝向这些销部分在每对抵接构件214的基部处的圆化凹部218中的最终位置导引。在所示的实施方式中，相对的倾斜导引表面216限定有通向销接纳器208、212的渐缩入口，该渐缩入口随靠近凹部218而变窄。

抵接构件214因此能够随着凸形连接器和凹形连接器一起移动而从一系列旋转角度内(即，在沿着销部分或销所限定的轴线之间，以及在凹部218之间延伸)“捕获”接近的销部分组件。除了该旋转公差之外，倾斜表面还提供一定程度的侧向公差(即，随着凸形连接器组件接近，沿着销部分的轴线与凹形连接器组件纵向轴线之间的距离。

与其相比，连接器本体沿着轴线M的长度也相对较小。特别地，凸形连接器组件100的中间部分106与上端部105之间沿着凸形连接器组件纵向轴线M的纵向距离与套环202的直径(套环202的最窄点处)相比相对较小。在所示的实施方式中，该长度与直径之比约为3:1。

图7示出了在凸形连接器组件被朝向凹形连接器组件拉动时的连接器设备。为了清楚起见，拉线150被省略。图7图示了由凸形连接器组件相对于凹形连接器组件的上述尺寸所提供的侧向公差(T_L)、旋转公差(T_R)和角度公差(T_A)；并且示出了与销接纳器相关联的导引装置。

图8示出了从船舶1’下方观察到的设备50的另一立体横截面图，其中，凸形连接器组件100和凹形连接器组件200配合性地接合。

凸形连接器组件100在其下端部部分处包括可枢转联接件，该可枢转联接件包括内侧构件120，内侧构件120具有孔眼122，销110的一部分112延伸穿过该孔眼122。内侧构件120能够围绕销110枢转。

在构件120的相反端部处设置有与孔眼122垂直的另一孔眼124。

组件100还包括连接臂126，连接臂126具有板126a和126b，其中，在板126a和126b的端部处具有孔眼128a至128d。连接器销130延伸穿过孔眼128c、124和128d，以将连接臂126以可枢转的方式联接至内侧构件120，并且由此提供与围绕销110的联接所串联设置的另一可枢转联接。内侧构件120实际上在其端部中的每个端部处提供U形夹接合部的内部部分，其外部部分在一个端部处由构造114a和114b提供并且在另一端部处由连接板126a和126b的端部提供。

在板126a、126b的远端端部处，可以经由销以常规方式连接系泊线4(未示出)。

从图4(a)至图4(b)以及图7中可以最清楚地观察到，凸形连接器组件还包括两对并联的可枢转联接件，可枢转联接件包括内侧构件120’和连接臂126’，内侧构件120’和连接臂126’在本体10的构造114b与114c之间以类似的方式联接至销部分108。因此，在所示实施方式中，两个系泊线可以连接至凸形连接器组件100。

图9示出了预张紧装置302的立体横截面图。图10示出了位于拉线的端部处的联接部分160。

预张紧装置302包括支承板套环304，支承板套环304具有外凸缘306，支承板套环304通过外凸缘306固定至管状结构112的顶部，以将预张紧装置保持成与凹形连接器组件成固定关系。

支承板套环304包括：下部衬里部段308，下部衬里部段308延伸到管状结构的顶部部分116中；上部部段310，上部部段310限定有通向月池的端口312。三角形支撑件在上部部段310与衬里部段308之间围绕端口312延伸，以在使用中分配经由拉线所施加的预张紧力和其他载荷。上部部段310的上表面限定了支承板316，支承板316在端口312的相对侧部上具有第一支承板区域316a和第二支承板区域316b。在替代性实施方式中，可以提供单独的第一支承板和第二支承板。

顶升板套环320通过螺栓322以可滑动的方式安装在支承板316上。顶升板套环320在第一支承板区域316a和第二支承板区域316b上方限定了第一顶升板区域320a和第二顶升板区域320b。

联接部分160在其下端部处附接至拉线。在所示实施方式中，拉线是一定长度的链条150，链条150通过销162固定在联接部分160的下端部中的U形夹内。

联接部分还包括延伸穿过该联接部分的闩锁销开孔164。当联接部分160与拉线对准时，闩锁销开孔垂直于拉线。闩锁销166延伸穿过闩锁销开孔，并且销166a和166b的向联接部分160的两侧延伸的长度部分搁置在第一顶升板部分320a和第二顶升板部分320b上。在每个顶升板部分上设置有凹部324a、324b，以有助于将闩锁销坐置。

在支承板316与顶升板320之间设置有液压千斤顶330(参见图11)，并且液压千斤顶330可以延伸成将预张紧装置从附图中所示的第一构型重新构造为其中顶升板抵接螺栓332的端部的第二构型。也可以使用将本文中公开的预张紧装置重新构造的其他装置，比如螺杆致动器、操纵杆等，这些装置可以是机电致动的或液压致动的或机械致动的。

在使用中，为了将凸形连接器组件和凹形连接器组件联接在一起，拉线通过下降穿过月池110的先导线(未示出)被向上拉动通过管状构件112。如通过图7中的示例所示，当凸形连接器组件和凹形连接器组件靠近于彼此并且在轴向公差、径向公差和横向公差内时，通过进一步拉动拉线，凸形连接器组件和凹形连接器组件通过与销接纳器相关联的导引装置被导引成对准。

当凸形组件100和凹形组件200接近于接合或松地接合时，并且在预张紧装置302已经延伸之前(即，当处于第一构型时)，联接部分160被充分拉动以使闩锁销开孔164位于顶升板316的上方。然后将闩锁销166插入穿过闩锁销开孔164，并且使顶升板升高或者更通常地使联接部分略微降低成使得闩锁销端部160a和160b搁置在凹部324a和324b中。

在这个阶段，凸形连接器组件100和凹形连接器组件200可以松地接合。例如，销110的部分108、112可以位于销接纳器内，但不完全接合在凹部218中。类似地，套环206和中间部分106可以略微地断开接合，并且/或者轴线M、F和/或L略微地未对准。另外，拉线150可以有一些松弛。

预张紧装置然后可以通过致动液压千斤顶330被延伸至第二构型。这至少施加了预张紧力，并且在所示实施方式中，将凸形连接器组件和凹形连接器组件拉动成完全配合性地接合。

从图9可以观察到，闩锁销开孔的内部是大体管状的，使得联接部分160在闩锁销的延伸穿过闩锁销开孔的一部分长度上(例如，而不是在单点处，如在两个具有圆形横截面的构件之间形成的链节之间)与闩锁销接合。另外，闩锁销166的露出的端部166a和166b的大部分由顶升板支承。

因此，预张紧力(以及在使用中经由系泊线施加的任何附加力)经由这些接触长度有效地传递至顶升板，并且向外传递至支承板套环304、从上部部分310经由板314传递至下部部分308。类似地，反作用力经由具有相对宽直径的联接部分160分配至拉线、链条150，而不是直接地并且以更集中的方式分配至链节。

可选地，可以在顶升板320与支承板316之间插入有间隔件332以将预张紧装置被动地保持处于第二构型，从而消除对保持液压或者防止液压损失的需要。

尽管已经结合前述说明性实施方式描述了本发明，但是本领域中的技术人员可以在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下对本发明作出种修改、添加和更改。

Claims (31)

1.一种可预张紧的连接器设备，包括：

第一连接器组件；

第二连接器组件，所述第二连接器组件用于连接至所述第一连接器组件；

预张紧装置，所述预张紧装置与所述第二连接器组件成固定关系地定位，以用于在所述第一连接器组件与所述第二连接器组件之间施加预张紧力；其中，所述预张紧装置能够在第一构型与第二构型之间重新构造；

拉线，所述拉线从所述第一连接器组件延伸并且适于通过联接设备联接至所述预张紧装置；以及

联接设备，所述联接设备用于将所述拉线联接至所述预张紧装置；

其中，当所述第一连接器组件和所述第二连接器组件彼此接合或接近时，所述拉线的一部分能够相对于所述预张紧装置定位成使得所述拉线能够通过所述联接设备联接至所述预张紧装置；并且

其中，当所述预张紧装置通过所述联接设备联接至所述拉线并且所述预张紧装置处于所述第二构型时，由所述预张紧装置在所述第一连接器组件与所述第二连接器组件之间施加所述预张紧力。

2.根据权利要求1所述的可预张紧的连接器设备，其中，通过将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型来施加所述预张紧力。

3.根据权利要求1或2所述的可预张紧的连接器设备，所述连接器设备构造成用于在所述预张紧装置处于所述第一构型时将所述联接设备连接至所述预张紧装置，并且其中，在所述预张紧装置通过所述联接设备联接至所述拉线时，将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型来施加所述预张紧力。

4.根据权利要求2或3所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述预张紧装置在使用中延伸以将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型。

5.根据权利要求4所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述预张紧装置在使用中延伸以施加所述预张紧力。

6.根据任一前述权利要求所述的可预张紧的连接器设备，其中，拉线延伸至联接部分并且终止于所述联接部分。

7.根据权利要求6所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述联接设备包括闩锁销，并且所述联接部分包括大体管状的闩锁销开孔，所述闩锁销开孔从所述联接部分的第一侧部延伸穿过至第二侧部并且定尺寸成接纳所述闩锁销，并且其中，在使用中，所述预张紧装置能够在所述联接部分的所述第一侧部和所述第二侧部上与所述闩锁销接合。

8.根据权利要求7所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述预张紧装置包括第一顶升板和第二顶升板，所述第一顶升板和所述第二顶升板能够相对于所述第二连接器组件移动以与从所述闩锁销开孔延伸的所述闩锁销的相应的端部接合。

9.根据权利要求8所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述第一顶升板和所述第二顶升板设置有用以与所述闩锁销的所述端部接合的接纳构造。

10.根据任一前述权利要求所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述预张紧装置构造成在所述第二构型中被锁定就位，以被动地保持所述预张紧力。

11.根据任一前述权利要求所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述连接器设备还包括间隔件结构，所述间隔件结构在所述第二连接器组件与所述预张紧装置之间延伸。

12.根据权利要求11所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述间隔件结构提供用于拉动所述拉线的路径，以便在使用中将所述第一连接器组件与所述第二连接器组件彼此接合。

13.根据权利要求12所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述间隔件结构是大体管状结构或者是穿过浮动式船舶的船体的月池。

14.根据权利要求13所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述预张紧装置附接至所述管状结构或所述月池的上端部，或者接近所述管状结构或所述月池的上端部固定。

15.根据任一前述权利要求所述的可预张紧的连接器设备，其中，所述拉线是柔性的，可选地其中，所述拉线包括一定长度的缆材或链条。

16.一种用于将系泊线连接至浮动式船舶的连接器设备，所述连接器设备包括第一凸形连接器组件和第二凹形连接器组件：

所述凸形连接器组件具有凸形连接器组件纵向轴线、用于连接至拉线的上端部部分、以及用于连接系泊线的下端部部分、从所述凸形连接器组件正交于所述凸形连接器组件纵向轴线延伸的第一销部分、以及从所述凸形连接器组件的相反侧部正交于所述凸形连接器组件纵向轴线延伸的第二销部分；

所述凹形连接器组件具有连接器套环，所述连接器套环限定了凹形连接器组件纵向轴线并且构造成围绕所述凸形连接器组件的中间部分配合性地接合；

所述凹形连接器组件包括在所述凹形连接器组件的第一侧部上与所述凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第一销接纳器和在所述凹形连接器组件的相反的第二侧部上与所述凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第二销接纳器；

其中，所述凸形组件能够联接至所述凹形连接器组件，并且在所述凸形连接器组件联接至所述凹形组件时，所述套环围绕所述凸形连接器组件的所述中间部分配合性地接合，所述第一销部分和所述第二销部分与相应的所述第一销接纳器和所述第二销接纳器接合。

17.根据权利要求16所述的连接器设备，其中，所述凸形连接器组件的下部部分能够包括可枢转联接件，所述可枢转联接件用于将系泊线联接至所述凸形连接器组件，其中，所述可枢转联接件绕所述第一销部分和所述第二销部分枢转。

18.根据权利要求17所述的连接器设备，其中，所述可枢转联接件包括U形夹接合部。

19.根据权利要求13至18中的任一项所述的连接器设备，其中，所述第一销部分和所述第二销部分能够形成延伸穿过所述凸形连接器组件的销的一部分。

20.根据权利要求19所述的连接器设备，其中，所述凸形连接器组件包括并联的多于一个的可枢转联接件，所述可枢转联接件是同轴的并且包括延伸穿过所述可枢转联接件的单个销。

21.根据权利要求13至20中的任一项所述的连接器设备，其中，所述第一销接纳器包括定位成在所述凸形连接器组件联接至所述凹形连接器组件时限制(或基本上防止)所述第一销部分在第一方向和/或第二方向上旋转的抵接构件，并且所述第二销接纳器包括定位成在所述凸形连接器组件联接至所述凹形连接器组件时限制所述第二销部分在至少相反的第一方向或第二方向上旋转的抵接构件。

22.根据权利要求21所述的连接器设备，其中，所述凹形连接器组件包括与所述第一销接纳器和所述第二销接纳器中的每一者相关联的导引装置，所述导引装置用于将相应的销部分导引到所述销接纳器中，其中，每个导引装置构造成在所述凸形连接器组件被从所述凸形连接器组件的在所述凸形连接器组件接近所述凹形连接器组件时的取向与所述凸形连接器组件的最终取向之间的一系列角度朝向所述凹形连接器组件拉动时捕获所述销部分并将所述销部分朝向所述销部分在相应的销接纳器中的最终位置导引。

23.一种用于浮动式船舶的月池，所述月池包括：

管状结构，所述管状结构具有上端部和下端部并且限定了纵向轴线；以及

根据任一前述权利要求所述的连接器设备。

24.一种将根据权利要求1至15中的任一项所述的可预张紧的联接设备连接的方法，所述方法包括：

将所述第一连接器组件与所述第二连接器组件接合；

将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型；以及

将所述拉线联接至所述预张紧装置；

在所述预张紧装置处于所述第二构型时，经由所述预张紧装置在所述第一连接器组件与所述第二连接器组件之间施加预张紧力。

25.根据权利要求24所述的方法，包括：在所述预张紧装置处于所述第一构型时，将所述拉线联接至所述预张紧装置；以及将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型以施加所述预张紧力。

26.根据权利要求24所述的方法，包括：

在所述第一连接器组件与所述第二连接器组件之间向所述拉线施加第一力，其中，所述第一力等于或大于所述预张紧力；

将所述预张紧装置联接至所述拉线；

将所述预张紧装置从所述第一构型重新构造为所述第二构型；以及

释放所述第一力，由此所述预张紧力使得所述第一连接器组件与所述第二连接器组件之间的所述预张紧力通过处于所述第二构型的所述预张紧装置被保持。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述第一力由绞盘施加。

28.根据权利要求24至27中的任一项所述的方法，包括拉动所述拉线以将所述第一联接组件与所述第二联接组件彼此接合或接近。

29.根据权利要求28所述的方法，包括经由浮动式船舶上的月池拉动所述拉线。

30.一种将第一凸形连接器组件联接至第二凹形连接器组件的方法：

所述凸形连接器组件具有凸形连接器组件纵向轴线、从所述凸形连接器组件正交于所述凸形连接器组件纵向轴线延伸的第一销部分、以及从所述凸形连接器组件的相反侧部正交于所述凸形连接器组件纵向轴线延伸的第二销部分；

所述凹形连接器组件具有限定凹形连接器组件纵向轴线的连接器套环、在所述凹形连接器组件的第一侧部上与所述凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第一销接纳器、以及在所述凹形连接器组件的相反的第二侧部上与所述凹形连接器组件纵向轴线间隔开的第二销接纳器；

所述方法包括：

使所述凸形连接器组件的所述中间部分和所述套环移动成彼此配合性地接合；

将所述第一销部分与所述第一销接纳器接合；以及

将所述第二销部分与所述第二销接纳器接合。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一销部分和/或第二销部分在所述中间部分与所述套环之间的配合性接合之前或基本上同时地与所述相应的销接纳器接合。

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