DK154623B - Udloeselig mekanisk kobling med traekpaavirket forankring - Google Patents

Description

DK 154623 B

Opfindelsen vedrører en udløselig mekanisk kobling af den i krav 1's indledning angivne art.

Det kendes at forankre sådanne marine platforme til havbunden ved hjælp af et sæt rørformede trækforan-5 kringer, som er forbundet med det på havbunden placerede fundament ved hjælp af udløselige mekaniske koblinger, som spænder sig fast indvendigt i egnede sæder i fundamentet .

De forskellige kendte typer af mekaniske koblin-10 ger anvendt til den ovenfor angivne forankring af marine platforme til havbunden er ikke i stand til at overføre bøjningspåvirkningerne fra de rørformede forankringsben.

For at undgå bøjningsmomentet er det derfor nødvendigt at indsætte et kugleled mellem forankringen og koblin-15 gen, hvilket medfører alle de ulemper, som følger af brugen af en sådan konstruktion på store dybder.

Gennem opfindelsen tilsigtes det at undgå de omtalte ulemper og dermed at tilvejebringe en kobling, som tillader overførsel også af bøjningsmomenter uden 20 brug af yderligere konstruktive elementer.

Dette opnås ved en kobling, som er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnen del angivne.

De hydraulisk aktiverede spændeelementer frembringer et mekanisk indgreb mellem den nederste ende af 25 koblingens krop og sædets korresponderende koniske afsnit .

Takket være dette indgreb, som sker på en konisk flade, kan både vertikale og horisontale kræfter overføres .

30 Kilerne, som også er hydraulisk aktiverede, fjer ner spillerummet mellem den øverste del af koblingens krop og det korresponderende sædeafsnit.

Vandrette kræfter kan overføres gennem kilerne.

Takket være spændeelementerne og kilerne kan koblingen 35 derfor overføre ikke blot trækkræfter og forskydningskræfter, men også bøjningsmomenter. Den horisontale kom-

DK 154623 B

2 posant af reaktionskraften virkende fra den koniske overflade af sædet for spændeelementerne udgør sammen med kraften virkende i modsat retning fra sædet på kilerne et kraftpar, som modvirker bøjningsmomentet, der 5 virker på det rørformede forankringsben og dermed på koblingen, som er ud i ét med enden af benet.

Med mindre ændringer, som ikke ville ændre på opfindelsesideen, ville koblingen også være egnet til overførsel af et vridende moment ved hjælp af egnede 10 vertikale forlængelser på kilernes yderside indrettet til indsættelse i korresponderende vertikale slidser i sædet.

Koblingen ifølge opfindelsen er især i stand til - at overføre høje træk-, bøjningsmoment-, for-15 skydnings- og eventuelt vridningsmomentpåvirkninger dels på grund af dens udformning som et rør uden svækkende huller, hvad der gør den meget effektiv set fra et konstruktionsmæssigt synspunkt, og dels på grund af påvirkningerne på spændelementerne og kilerne, som i det 20 væsentlige er trykspændinger, - at bevirke en fastspænding, som er uden spillerum, også når konstruktionen er udført med store tolerancer, - at spænde sig fast i sædet og udløse sig fra 25 dette ved hjælp af særlig simple operationer, - at spænde sig fast i sædet, når der indledningsvis er store spillerum med hensyn til opretning og centrering, - at bevirke en nøjagtig opretning og centrering 30 af koblingen i forhold til sædet, efter at fastspændingen har fundet sted, idet systemet er selvcentrerende på grund af sædets konicitet, - at opretholde sammenkobling, også efter et eventuelt sammenbrud af det hydrauliske kredsløb, som 35 følge af virkningen af kilernes lille konicitet, som er mindre end den mindste friktionsvinkel og som følge af 3

DK 154623 B

den selvspændende virkning af spændeelementernes ophængning, - at opretholde tilkoblingen også efter eventuelle dimensionsændringer af koblingen eller af dennes 5 sæde (korrosion, slag), - at yde en høj grad af beskyttelse for komponenterne i det hydrauliske kredsløb, - at lade sig udløse ved anvendelse af hjælpeudstyr, også i tilfælde af svigten af det aktiverende 10 kredsløb.

Ifølge et andet træk ved opfindelsen er spænde-elementerne hængslet langs omkredsen af den nederste hængselring med hængseltappe, der er konstrueret, så at de har en smule slør, således at hængseltappene ikke er 15 under spænding, når koblingen er i sin sammenspændte stilling, hvor spændeelementerne er trykket mod sædets koniske flade.

Et andet træk ved opfindelsen er, at kilernes vinkel er mindre end den mindste friktionsvinkel, hvil-20 ket forhindrer, at de udløses under brug selv i tilfælde af manglende tryk i de hydrauliske cylindre.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af et eksempel på en foretrukket udførelsesform og med henvisning til tegningen, på hvilken 25 fig. 1 viser et frontbillede i delvis snit af en kobling ifølge opfindelsen, hvor koblingen allerede er indsat i sit tilhørende sæde, men endnu ikke fastspændt, fig. 2 viser et vertikalt snit langs linien A-A i fig. 3 af koblingen ifølge opfindelsen fastspændt i sit 30 sæde, fig. 3 et vandret snit langs linien B-B i fig. 2 af koblingen vist i større målestok, fig. 4 et vandret snit langs linien C-C i fig. 2 af koblingen vist i større målestok, 35 fig. 5 et diagram af det hydrauliske kredsløb, og fig. 6 et perspektivbillede i større målestok af en detalje af koblingen ifølge opfindelsen.

DK 154623 B

4

Koblingen består af en rørformet krop i, der i sin øverste del har styr 2 til kiler 12, og som i den nederste ende har et bredere, opad konisk afsnit 3.

Uden på og nær ved koblingskroppens nederste ende 5 er fastgjort tre hydrauliske cylindre 4, hvis stempelstængers øverste ende er hængslet til en nederste hængselring 5.

På den nederste hængselring 5 er der fastgjort tre par spændeelementer 7 ved hjælp af beslag 6 og 10 hængseltappe 6', som det især fremgår af fig. 4.

Spændeelementerne 7 holdes i kontakt med koblingskroppen som følge af virkningen af fjedre 8, som virker mellem elementerne og beslagene 6 på hængselringen 5, som det især fremgår af fig. 6.

15 Hængseltappene 6*, som forbinder spændeelemen terne 7 med ringen 5's beslag 6, er udført således, at de har et lille slør, så at de ikke står under spænding, når koblingen er i den spændte stilling, hvorved alle de involverede kræfter overføres af spændeelemen-20 terne 7 til sædets koniske del 19.

Uden på den øverste del af koblingskroppen er der fastgjort tre hydrauliske cylindre 9, hvis stemplers øverste ende er hængslet til en øverste ring 10.

Til denne er der gennem små forbindelsesstænger 25 11 koblet tre kiler 12 placeret med indbyrdes vinkler på 120°, hvilke kiler kan glide langs korresponderende styr 2 på koblingskroppen.

Kilerne 12' s vinkel er mindre end den mindste friktionsvinkel, og dette forhindrer dem i at udløse i 30 brug, også i tilfælde af mangel på tryk i de hydrauliske cylindre 9.

På den øverste hængselring 10 er der fastgjort løfteøjer 13, som benyttes ved manuel udløsning af koblingen, såfremt dette i nødstilfælde skulle blive nød-35 vendigt.

Den øverste hængselring 10 og den nederste hængselring 5 indgriber i deres øverste stillinger med kroge 14 henholdsvis 15 som vist i fig. 1.

5

DK 154623 B

Krogene 14 og 15's indgreb er tilstrækkeligt til at bære vægten af hængselringene og de deri ophængte elementer ved tryksvigt i det hydrauliske kredsløb.

Inden i koblingskroppen huses en del af det hy-5 drauliske kredsløb, eventuelt i et oliebad under omgivelsestryk.

Som vist i fig. 5 består hvert af de hydrauliske kredsløb til aktivering af kilerne og spændeelementerne af henholdsvis 10 - tilgangs- og returledninger 16 og 16', - strømningsfordelere 17 og 17', - hydrauliske cylindre 4 og 9.

De hydrauliske ledninger, som forbinder cylindrene med strømningsfordelerne, passerer gennem koblings-15 kroppen via egnede huller i koblingskroppen eller ved dennes bundvæg.

Hver af strømningsfordelerne 17 og 17', som i det væsentlige består af tre hydrauliske motorer (tandhjulsmotorer eller aksialstempelmotorer) monteret på 20 samme aksel, sikrer samme tilgang og således samme stempelslag i hver af de tre dertil forbundne hydrodynamiske cylindre 9 henholdsvis 4.

Tilgangs- og returledningerne 16 og 16' er ført indvendig i forankringsrøret eller på anden måde 25 til tilgangspumpen henholdsvis afgangen.

Koblingssædet består af en øvre del af næsten cylindrisk form, i hvilken der er tilvejebragt en kileindgrebszone 18, og et nedre konisk afsnit 19 indrettet til centrering og indgreb med spændeelementerne.

30 Fastspændingen af koblingen indvendigt i sædet sker som følger.

Koblingen indføres i sædet med de hydrauliske cylindre i fuldt udstrakt stilling som vist i fig. 1. Centreringskonussen 21 fastgjort ved sædets munding 35 letter denne operation. Spillerummet, der i denne fase findes mellem koblingen og sædet, tillader, at indføring 6

DK 154623 B

også kan ske, når disse er ude af linie med hinanden eller excentriske i forhold til hinanden.

Når koblingen har nået den i fig. 1 viste stilling, trækkes de nederste hydrauliske cylindre 4 sam-5 men, hvilket forårsager en sænkning af den nederste hængselring 5 og dermed, at spændeelementerne 7 svinger udad, hvorved de kommer til at hvile mod det bredere afsnit 3. Koblingen trækkes derefter opad, indtil spændeelementerne 7 kommer i kontakt med sædets 10 koniske afsnit 19. Koblingens opadgående bevægelse bevirker en nøjagtig centrering af dennes nederste ende på grund af sædet 19's konicitet.

Sammentrækningen af de øverste hydrauliske cylindre 9 bevirker en sænkning af den øverste hængselring 15 10 og som følge heraf af kilerne 12, som derved skub bes mod sædets indgrebszone 18.

Dette bevirker den nøjagtige opretning af koblingen i forhold til sædet, og at kobling og sæde spændes fast mod hinanden.

20 Udløsningen af koblingen fra sædet opnås ved at gennemføre proceduren beskrevet for fastspændingen i omvendt rækkefølge.

Såfremt en svigten af det hydrauliske kredsløb ikke tillader, at koblingen udløses på normal måde, kan 25 der udføres en nødfrigørelse som beskrevet nedenfor.

Ved hjælp af hjælpeudstyr (f.eks. reb nedsænket fra platformen eller et donkraftsystem installeret på fundamentet) koblet til løfteøjerne 13, løftes den øverste ring 10 og indgriber med krogene 14.

30 Det spillerum, der som følge heraf frembringes mellem kilerne 12 og den øver s te del 18 af sædet, tillader, at koblingen kan sænkes.

Det første afsnit af koblingens nedadgående bevægelse får spændeelementerne 7 til at hvile mod 35 sædets nederste ende 20 og en yderligere nedadgående bevægelse bevirker, at den nederste ring 5 fastholdes af krogene 15.

Claims (8)

1. Udløselig mekanisk kobling indrettet til fast-10 spænding i et sæde i et fundament med henblik på forankring til fundamentet af et af en med rørformede trækforankringer udstyret marin platforms trækankre, kendetegnet ved, at den omfatter en hovedsagelig cylindrisk krop (l), som ved sin nederste ende 15 går over i et konisk udvidet afsnit (3) indrettet til at forårsage radial ekspansion af et sæt af spændeele-menter (7), hvis øverste dele er 'hængslet langs omkredsen af en nederste hængselring (5), som er koaksial med den cylindriske krop (1), og hvis aksialforskydning / 20 styres af et sæt af hydrauliske cylindre (4) båret af den cylindriske krop (1), hvilke spændeelementer (7) holdes i kontakt med den cylindriske krop (1) ved hjælp af fjedre (8) og i ekspanderet stilling er i mekanisk indgreb med en konisk flade (19) af sædet, og at den 25 cylindriske krops (1) øverste del har vertikale styr (2) for et sæt af kiler (12) egnet til samvirkning med sædets cylindriske flade (18), hvilke kilers (11) ø.ver-ste del er hængslet til en øverste hængselring (10), der er koaksial med den cylindriske krop (1), og hvis ak-30 sialforskydning styres af et andet sæt af hydrauliske cylindre (9) båret af den cylindriske krop (1), hvorhos der er midler til identisk fødning af de hydrauliske cylindre (4, 9) i hvert sæt.

2. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet 35 ved, at spændeelementerne (7) er hængslet langs omkredsen af den nederste hængselring (5) med hængseltappe (6'), der er konstrueret, så at de har en smule slør. DK 154623 B

3. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kilernes (12) vinkel er mindre end den mindste friktionsvinkel.

4. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet 5 ved, at den øverste hængselring (10) har løfteøjer (13) til manuel udløsning af koblingen fra sædet.

5. Kobling ifølge krav 5, kendetegnet ved, at midlerne til identisk fødning af begge sæt af hydrauliske cylindre (4, 9) udgøres af en strømningsfor- 10 deler (17, 17') bestående af et til antallet af hydrauliske cylindre svarende antal hydraulikmotorer af tandhjulstypen eller aksialstempeltypen, hvilken i et oliebad placerede strømningsfordeler er installeret i den cylindriske krop (1).

6. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den cylindriske krop (1) har to sæt af kroge (14, 15) til at gribe og fastholde den ene (10) henholdsvis den anden (5) af de to hængselringe med de på ringene hængslede indretninger i en position, hvor de er 20 ude af indgreb med sædet.

7. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at sættet af spændeelementer omfatter tre par spæn-deelementer (7) anbragt med indbyrdes vinkler på 120°.

8. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at sættet af kiler omfatter tre kiler (12) placeret med indbyrdes vinkler på 120°.