CN214084702U - 一种潜水钟上下移动的固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种潜水钟上下移动的固定装置，月池导轨上设有凹槽导轨；在月池导轨顶部安装四套悬挂挂钩，每个悬挂挂钩对应配置一套液压缸，悬挂挂钩上下两端采用销轴连接固定；月池导轨的最下端固定安装有限位块；月池导轨上还设有可调节支撑框架；还包括光标框架，光标框架的四角横纵两个方向分别布置安装了四个导向轮，导向轮的位置与月池导轨的凹槽导轨相对应，光标框架的底部固定有导向定位板；光标框架安装在潜水钟上方；还包括支座框架，支座框架位于潜水钟底部，支座框架上设有锁紧夹钳，用于固定潜水钟。本实用新型保证了船舶或平台在航行过程中不会因海浪带来的横、纵倾导致潜水钟滑行稳定性受到影响，可以持续水下施工作业。

Description

一种潜水钟上下移动的固定装置

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种潜水钟上下移动的固定装置。

背景技术

随着世界各国增加了油气田开发建设，相关水下海底工程也在不断增长，为了配合更深海、更复杂条件的油田(及天然气田)开发计划，转而需要更高性能的水下作业船舶来安装、检验、维护这些海底设施。

饱和潜水技术是深海作业的尖端技术，目前被广泛应用于失事的潜艇救援、水下资源勘探、海洋科学考察、海底施工作业等军事和民用领域。为了开展深海作业，潜水员作业前需在饱和舱里进行压力调节从而满足不同的作业水深要求(300米的深海里就是31个大气压，常人承受的压力是1个大气压)，最后通过潜水收放系统乘坐潜水钟经由月池导轨固定装置下潜至深海。为了保证下潜及回收的安全及便利性，通常在船舶、平台甲板上开设一种叫月池的正方形开口，从遮蔽甲板一直贯穿到船底板。为保证其潜水钟收放时能够非常平稳地通过月池，需在月池内安装导轨固定装置，以便沿着轨道上下滑动，保证潜水员生命安全。

现有的装置，使得潜水钟在月池导轨固定装置上不能平稳地上下移动。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出一种潜水钟上下移动的固定装置，解决潜水钟在月池导轨固定装置上平稳地上下移动，采用了一套光标框架(Cursor)来确保系统的稳定性；同时也为了方便潜水钟和月池导轨固定装置的日常维护保养，在月池导轨艏艉距底部14米处设计了四套液压悬挂挂钩，悬挂挂钩通过销轴上下固定在月池导轨工字钢上，并采用液压缸做直线往复运动来带动悬挂挂钩旋转45度，从而达到潜水钟在月池导轨固定装置上下移动时不受影响，维护保养时又能起到支撑潜水钟的目的。

具体的技术方案为：

潜水钟上下移动的固定装置，包括月池导轨、可调节支撑框架、悬挂挂钩、液压缸、支座框架、光标框架、导向定位板；

所述的月池导轨上设有凹槽导轨；在月池导轨顶部安装四套悬挂挂钩，每个悬挂挂钩对应配置一套液压缸，悬挂挂钩上下两端采用销轴连接固定；

月池导轨的最下端固定安装有限位块；月池导轨上还设有可调节支撑框架；

还包括光标框架，光标框架由工字梁组成，光标框架的四角横纵两个方向分别布置安装了四个导向轮，导向轮的位置与月池导轨的凹槽导轨相对应，导向轮沿着凹槽导轨滚动；光标框架的底部固定有导向定位板；光标框架安装在潜水钟上方；

还包括支座框架，支座框架位于潜水钟底部，支座框架上设有锁紧夹钳，用于固定潜水钟。

进一步的，所述的月池导轨，包括四个导向腿，导向腿上均设有凹槽导轨；四个导向腿分别位于正方形的四个角上，四个导向腿之间通过多个水平拉杆固定组装在一起。

优选的，悬挂挂钩安装在月池导轨最上端二根水平拉杆处。

进一步的，月池导轨相对的一侧面分别固定有脚踏导向板。

支座框架的底部平台上还设计了一个方形工具箱。

两套潜水钟上下移动的固定装置是固定安装在从遮蔽甲板一直贯穿到船底板以正方形开口的月池中，导轨固定装置主要采用标准工字钢结构来组成的，四根竖直长度为16米的导向腿工字钢一侧凹槽作为潜水钟上下移动的限位轨道。

潜水钟导轨的每一根工字钢按照设计图纸下单采购，采购到厂之后为了避免运输过程中导致的变形，使用工字钢型材校正机进行校正，然后采用等离子数控切割机进行下料，尺寸精度都满足设计要求之后，逐一对工字钢面板进行划线并钻孔处理，最后通过螺栓把所有工字钢全部组装成导轨，在组装过程中时刻监测确认每隔3米水平拉杆2对角线长度e、f是否在3797±3mm设计公差范围之内，同时监控记录导轨a、 b、c、d值范围公差在±4mm。确认满足要求后对螺栓打好对应的设计扭力。

检验合格之后再在导轨最上端的二根水平拉杆处安装悬挂挂钩，悬挂挂钩两端采用销轴固定，同时在水平拉杆上安装四套液压油缸；紧接着对接焊接轨道两侧的脚踏导向板，最后需要对四套液压悬挂机构系统进行调试，连接控制、驱动和限位单元，以确保液压油缸做直线往复运动时带动悬挂挂钩旋转45度位置，测量确保四个悬挂挂钩圆心的直径度为2886mm。

制作光标框架(Cursor)同样采用工字钢作为主要连接构件，在保证外形尺寸的同时，四角横纵两个方向分别布置安装了四个导向轮，横纵两个方向布置设计是为了确保在导向腿内侧上下滑行时更加稳定；另外在光标框架底部为了配合潜水钟保护框架结构，均布设计了四块导向定位板，与水平方向成65度夹角，此导向定位板的作用是当潜水钟从海底拉至到船底板位置后，可以快速把潜水钟扶正并固定，防止船舶横倾和纵倾带来潜水钟上下移动时晃动厉害，影响潜水员乘坐的舒适和安全性。

本实用新型提供的潜水钟上下移动的固定装置，具有以下技术效果：

1、通过可调节支撑框架结构形式，巧妙地运用在导轨与船舶、平台月池四周壁板的焊接安装，避免因月池分段对接后壁板垂直度存在较大误差而导致安装调整过程中修改，完美解决整个导轨定位安装存在误差的可能性。

2、保证了船舶或平台在航行过程中不会因海浪带来的横、纵倾导致潜水钟滑行稳定性受到影响，可以持续水下施工作业。

3、通用性好，对于任何类型的船舶或平台带潜水钟设备系统均可以采用此套移动固定装置进行安装。

4、解决后期潜水钟使用后对维护、检修、保养的需求；另外支座框架额外设计工具箱，满足潜水员水下作业工具使用的需要。

5、上下滑行采用横纵方向导向轮设计，运行更加安全可靠，通过导向定位板的设计让船舶在最大横倾角为5度时潜水钟下潜回收成功率100％。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的月池导轨后视结构示意图；

图3为本实用新型的月池导轨侧视结构示意图；

图4为本实用新型的月池导轨爆炸结构示意图；

图5为本实用新型的光标框架结构示意图；

图6为本实用新型的光标框架侧视结构示意图；

图7为本实用新型的光标框架爆炸结构示意图；

图8为本实用新型的支座框架视结构示意图；

图9为本实用新型的支座框架侧视结构示意图；

图10为本实用新型的支座框架爆炸结构示意图；

图11为本实用新型的可调节支撑框架结构示意图；

图12为本实用新型的悬挂挂钩结构示意图；

图13为本实用新型的月池导轨俯视结构示意图；

图14为本实用新型的限位块结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的具体技术方案。

如图1所示，一种潜水钟上下移动的固定装置，包括月池导轨、可调节支撑框架3、悬挂挂钩6、液压缸7、支座框架8、光标框架10、导向定位板12；

如图2、图3、图4和图13所示，所述的月池导轨上设有凹槽导轨；在月池导轨顶部安装四套悬挂挂钩6，每个悬挂挂钩6对应配置一套液压缸7，悬挂挂钩6上下两端采用销轴连接固定；如图12所示。

月池导轨的最下端固定安装有限位块4；如图14所示，月池导轨上还设有可调节支撑框架3；可调节支撑框架3结构如图11所示。

所述的月池导轨，包括四个导向腿1，导向腿1上均设有凹槽导轨；四个导向腿1分别位于正方形的四个角上，四个导向腿1之间通过多个水平拉杆2固定组装在一起。

如图5、图6、图7所示，还包括光标框架10，光标框架10由工字梁组成，光标框架10的四角横纵两个方向分别布置安装了四个导向轮，导向轮11的位置与月池导轨的凹槽导轨相对应，导向轮11沿着凹槽导轨滚动；光标框架10的底部固定有导向定位板12；光标框架10安装在潜水钟13上方；

如图8、图9、图10所示，还包括支座框架8，支座框架8位于潜水钟13底部，支座框架8上设有锁紧夹钳9，用于固定潜水钟13。

悬挂挂钩6安装在月池导轨最上端二根水平拉杆2处。

月池导轨相对的一侧面分别固定有脚踏导向板5。

支座框架8的底部平台上还设计了一个方形工具箱15。

该潜水钟上下移动的固定装置制作步骤及安装要求：

1、月池导轨

根据外购回来的潜水钟13外形尺寸及结构样式特点，首先设计月池导轨，根据SESAM有限元软件计算导向腿1采用英制标准工字钢 W12x106规格,水平拉杆2采用W10x112规格，成品工字钢到厂之后为了避免运输过程中导致的变形，使用工字钢型材校正机进行校正，然后采用等离子数控切割机进行下料切割，由于潜水钟滑行安装精度要求高，整个月池导轨长达16米，为了避免使用传统焊接拼接导致的焊接变形，逐一对工字钢面板进行划线并运至钻床上钻孔处理，采用螺栓连接的“冷”工方式把所有工字钢全部组装成导轨保证制作精度要求，组装过程中时刻监测确认每隔3米水平拉杆2对角线长度e、f是否在3797±3mm设计公差范围之内，同时监控记录导轨a、b、c、d值范围公差在±4mm。确认满足要求后对螺栓打好对应的设计扭力。

组装完成并检验合格之后在导轨最上端二根水平拉杆处安装四套悬挂挂钩6，悬挂挂钩上下两端采用销轴连接固定，同时在水平拉杆上安装四套液压油缸7；接着对接焊接导轨两侧的脚踏导向板5，同时在导向腿1的最下端位置分别焊接四块限位块4，最后对四套液压悬挂机构系统进行调试，在制作厂地连接控制、液压驱动和限位单元，确保液压油缸做直线往复运动时带动悬挂挂钩旋转无异响，出具产品合格证，为了后续方便吊装运输，在每根导向腿1的最上端位置焊接临时起吊吊耳。

2、光标框架10

月池导轨制作完毕后，通过记录的a、b、c、d、e、f的实际公差值，然后对光标框架10上的导向轮11定位尺寸进行设计修正，外形尺寸偏差保证在±3mm。此光标框架10同样采用SESAM有限元软件进行建模受力分析，对初步设计的工字梁规格进行校正，在设计光标框架10 之初，主要解决三个问题，一是导向轮11方向布置问题，二是导向轮 11布置数量问题，最后是潜水钟怎么有效固定，从而避免船舶横、纵倾带来的晃动导致潜水员在潜水钟滑行过程中的不舒适感，提高安全系数。根据月池导轨导向腿1为工字钢形式特点，属于凹槽结构，在模拟过程中，采用横向和纵向来布置导向轮11可以有效避免因导向腿 1中间的腹板平行度存在误差，模拟上下滑动时在局部位置存在接触不到的情况，所以采用两侧布置导向轮可以解决此问题，在模拟过程中同时发现采用双数导向轮滑行更加稳定，摩擦损耗、噪声更小。在解决问题三时由于设计了好几种方案，通过多次模拟去测试固定方案的有效性，花费了比较多的时间，最终选择采用65度角的导向定位板 12，通过三角肘板加强固定在水平工字钢上面，中间通过采用φ48*4.25的钢管加工成内直径为2066mm的圆管，通过焊接连接四块导向定位板12，起到稳固加强的作用；另外为了避免潜水钟13通过光标框架10固定限位时摩擦，在导向定位板12接触面通过螺栓连接增加 20mm厚的橡胶，对潜水钟13设备起到缓冲保护作用。

3、支座框架8

根据外购潜水钟13结构外形的特点，支座框架8为了匹配也采用钢管形式来设计，通过锁紧夹钳9和潜水钟13连接，连接后采用销轴螺栓固定，底部采用玻璃钢格栅来作为维护保养平台，方便人员操作，根据人体工程学，整个框架设计高度为1850mm,考虑到维护人员方便进出且不破坏强度的情况下在侧面设计成门字通道，在月池轨道的两侧也安装了脚踏导向板5，两侧导向板上的脚踏孔是方便检修维护人员可以上下爬行；另外考虑到潜水员在深水作为需要使用工具，为了满足潜水员作业使用和放置工具在支座框架的底部平台上还设计了一个方形工具箱15，采用角钢和玻璃钢格栅组成，方便潜水员快速开启和关闭。

工作原理简述：

月池轨道、光标框架10、支座框架8都制作完毕之后，等船舶、平台进入到合拢合适阶段，通过导向腿1上方焊接的临时吊耳使用船台龙门吊进行吊装，并在月池底部安装临时支撑，确认月池轨道中心线与高压转运通道(Transfer Under Pressure)中心线重合，调整月池导轨的四根导向腿1下口与船舶基线对齐，用辅助工具固定导轨位置，先定位安装最上面和最下面的可调节支撑框架3，实时监控月池导轨中心线与高压转运通道的偏离情况，然后角焊焊接所有可调节支撑框架3，固定在月池四周舱壁上。

通过龙门吊把制作好的光标框架10放置于潜水钟13上方，然后龙门吊通过潜水钟13最上方的吊耳14缓慢沿着导向腿1的凹槽导轨下滑到月池底部的临时工装，上下来回运动3-4次，确保在滑行中顺畅并且没有异响，开启液压悬挂机构系统使悬挂挂钩6成45度角拖住支座框架8并移除月池底部的临时工装。

拆卸龙门吊卸扣，启动安装在救生甲板上的潜水钟绞车(左右各三台)，释放钢丝绳连接潜水钟13上的三个永久性固定吊耳14，缓慢拉升至顶部，待船舶航行实验时通过左舷压载舱加入海水使船左倾斜 5度，再次启动潜水钟绞车缓慢释放潜水钟，等到光标框架10滑行接触到限位块4时，光标框架10停止滑行运动，潜水钟继续下潜，通过船上超声波感知水深到达300米停止下潜，然后缓慢让左3台潜水钟绞车电机反转，缓慢拉回潜水钟，尤其注意潜水钟快要接触限位停留在船底的光标框架10是否会产生剧烈震动和异响，确认没有问题继续缓慢提升，待支座框架8底部高于悬挂挂钩6时，潜水钟绞车停止运行，开启液压悬挂机构系统使悬挂挂钩6成45度角，潜水钟绞车电机正转使支座框架8下潜坐落于悬挂挂钩6上，船员拆除锁紧夹钳9上的销轴，潜水钟绞车电机继续反转上升至最高限位，运动停止，最后通过水平行车(TROLLEY)T通过齿轮链条移动至高压转运通道(TUP)上方，使潜水钟中心与TUP中心重合，潜水钟通过水平行车上的遥控腿 (TELELEG)下落进行对接。

右舷压载舱加入海水使船右倾斜5度，继续对右边的潜水钟采用跟左边同样的调试流程，至此双潜水钟上下移动的固定装置系统调试检验完成，可靠有效地满足了300米“双钟”饱和潜水作业。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种潜水钟上下移动的固定装置，其特征在于，包括月池导轨、可调节支撑框架(3)、悬挂挂钩(6)、液压缸(7)、支座框架(8)、光标框架(10)、导向定位板(12)；

所述的月池导轨上设有凹槽导轨；在月池导轨顶部安装四套悬挂挂钩(6)，每个悬挂挂钩(6)对应配置一套液压缸(7)，悬挂挂钩(6)上下两端采用销轴连接固定；

月池导轨的最下端固定安装有限位块(4)；月池导轨上还设有可调节支撑框架(3)；

还包括光标框架(10)，光标框架(10)由工字梁组成，光标框架(10)的四角横纵两个方向分别布置安装了导向轮(11)，导向轮(11)的位置与月池导轨的凹槽导轨相对应，导向轮(11)沿着凹槽导轨滚动；光标框架(10)的底部固定有导向定位板(12)；光标框架(10)安装在潜水钟(13)上方；

还包括支座框架(8)，支座框架(8)位于潜水钟(13)底部，支座框架(8)上设有锁紧夹钳(9)，用于固定潜水钟(13)。

2.根据权利要求1所述的一种潜水钟上下移动的固定装置，其特征在于，所述的月池导轨，包括四个导向腿(1)，导向腿(1)上均设有凹槽导轨；四个导向腿(1)分别位于正方形的四个角上，四个导向腿(1)之间通过多个水平拉杆(2)固定组装在一起。

3.根据权利要求2所述的一种潜水钟上下移动的固定装置，其特征在于，所述的悬挂挂钩(6)安装在月池导轨最上端二根水平拉杆(2)处。

4.根据权利要求1所述的一种潜水钟上下移动的固定装置，其特征在于，所述的月池导轨相对的一侧面分别固定有脚踏导向板(5)。

5.根据权利要求1所述的一种潜水钟上下移动的固定装置，其特征在于，所述的支座框架(8)的底部平台上还设计了一个方形工具箱(15)。

Images