FI111527B - Lukitusmekanismi lastauspoijun kiinnittämiseksi alukseen - Google Patents

Description

111527

Lukitusmekanismi lastauspoijun kiinnittämiseksi alukseen Tämä keksintö liittyy lukitusmekanismiin lastaus/purkupoi-jun kiinnittämiseksi irrotettavasti vedenalaiseen alaspäin 5 avoimeen vastanottotilaan kelluvassa aluksessa, joka mekanismi käsittää kaksi lukitushakaa, jotka ovat kääntyvästi laakeroitu säteen suunnassa vastaanottotilaan vastakkaisille puolille ja toiminnallisesti kytketty käyttölaitteeseen kiinnittyviksi alas käännettyyn, poijun 10 ympärillä olevaan vastereunaan lukitusasennossaan.

Tämänkaltainen lukitusmekanismi on tunnettu

Neuvostoliittolaisesta keksijäntodistuksesta nro 912 622. Tämä tunnettu lukitusmekanismi käsittää neljä lukitushakaa# 15 jotka on sovitettu 90° välein pareittain säteen suunnassa vastakkaisille puolille lastaustasoa, joka voidaan lukita ylös nostettuun asentoon. Lukitushaoille muodostetaan kaarimainen liike niihin kuuluvilla kiertokammilla ja jokaiselle lukitushaalle on järjestetty oma käyttölaite.

20

Toinen lukitustyyppi poijun lukitsemiseksi ja vapauttamiseksi aluksen vastaanottotilassa on kuvattu US-patenttijulkaisussa n:o 4 490 121, erityisesti julkaisun kuviossa 15. Tämä tunnettu mekanismi käsittää ·· 25 lukituselementtejä, jotka on muodostettu kierrettävästi laakeroiduista kammoista, jotka esimerkiksi kiilanmuotoisen renkaalla muodostettujen kiilojen avulla voidaan kääntää toiminta-asentoon, jolloin ne ovat tarttuneina tukilevyyn poijuelementin ulkopinnalla, tai ne 30 voivat liikkua takaisin aktivoimattomaan asentoon heti kun .· kiilat liikkuvat ylöspäin. Kiiloja käytetään sylintereillä ‘ ja ne ovat ulkopuolelta tuettuina renkaan muotoisella kartiomaisella pinnalla, jolla on itsejarruttava ominaisuus siten, että ne voimakomponentit> jotka 35 vaikuttavat poikittaissuunnassa, eivät saa aikaan kiilojen 2 111527 ylöspäin suuntautuvaa liikettä.

Poijun vapauttamiseksi työnnetään kiilat ylöspäin käyttösylintereillä. Kun tämä tapahtuu, kiilarengas liukuu 5 kampojen ulkopinnoilla ja renkaanmuotoinen kartiomainen tukipinta niiden ulkopinnoilla, jolloin on voitettava kulumista aiheuttavat kitkavoimat,koska lukituselementtien kuormitusta ei ole etukäteen poistettu vetämällä tai nostamalla poijua ylös. Poijun etukäteiskevennystä ei 10 voida myöskään käyttää hätäirrotuksen yhteydessä. Kun käytetään tällaista kiilarengasta useiden poijuelementin ympäri jaettujen kampojen yhteydessä, ei voida myöskään varmistaa tasaista kiinnitystä poijun ympäri.

15

Koska tunnetussa järjestelmässä hydraulisesti toimiva lukitusmekanismi on sovitettu kiinnityselementtiin eli poijuun, niin tämä edellyttää sukeltajan käyttämistä oh-jaushydrauliikan liittämiseksi. Vaihtoehtoisesti täytyy 20 käyttää suhteellisen monimutkaisia kääntöelimiä. Sukelta jan käyttö liittämisen ja irrottamisen yhteydessä on aikaa vievää ja tekee tunnetun järjestelmän käytön siirtojärjestelmänä mahdottomaksi sukkulasäiliöaluksia käytettäessä. Lisäksi on olemassa suuri vikatoimintojen ja vahinkojen 25 vaara hallitsemattoman irrottamisen tapauksessa. Lisäksi • < hyvin olennainen haittapuoli on se, että hydraulisen järjestelmän vikaantumisen yhteydessä vara- tai rinnakkais-laitteen liittämismahdollisuutta ei ole.

30 Yksi toinen lukitus- ja irrotusmekanismi, joka on pääasiassa edellä kuvattua tyyppiä, on tunnettu • « esitelmäjulkaisusta "Design, Construction, Installation an Operation of a Disconnectable Mooring System for an FPSO in the South China Sea", joka dokumentti on julkaistu 10 -35 11 joulukuuta 1990 Lontoossa pidetyn 6. kansainvälisen 111527 3 konferenssin "Floating Production Systems" yhteydessä. Julkaisussa kuvataan lukitus ja irrotusmekanismi, joka käsittää kiristyselementtejä, jotka ylemmän, sisään käännetyn ulokkeen avulla ovat käännettävääti tuettuina 5 kytkentäasentoon ja joihin voidaan vaikuttaa niiden saattamiseksi lukitusasentoon ulommalla, niin sanotulla "collet-ringillä" tai kiristysrenkaalla, jota kiristysrengasta käytetään hydraulisylintereiden avulla.

10 Poijun vapauttamiseksi vedetään kiristysrengasta ylös sylintereillä ja kiristyslementtien alemmat päät käännetään ulospäin, jolloin ne painuvat elementtejä kohti olevaa poijun tukipintaa vasten. Tällaisessa vapauttamisessa esiintyy kulutusta aiheuttavia kitkavoimia 15 tukipinnan ja kiristyselementtien välillä. Myös tässä tunnetussa ratkaisussa on toivottavaa lukitusmekanismin keventäminen aukaistaessa eli poijun nostaminen niiden voimien pienentämiseksi, jotka muutoin vaikuttaisivat kiristysrenkaaseen poijun painon vaikutuksesta.

20 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen lukitusmekanismi, jolla irrotettaessa vältetään suuret reuna- ja pintakuormitukset myös hätäirrotuksen tapauksessa ja jossa on varmistusmekanismi, joka muodostuu ·· 25 nivelmekanismista, joka varmistaa lukitustoiminnon käyttölaitteen pettäessä.

Edellä mainitut tavoitteet on saavutettu johdannossa esitettyä tyyppiä olevalla mekanismilla, joka tämän keksinnön 30 mukaan on tunnettu siitä, että lukituselementit on .* asennettu kahdelle vaakasuoralle akselille vastaan- ' ottotilan vastakkaisille sivuille ja kytketty itselukittuvan nivelmekanismin välityksellä yhteiseen käyttölaitteeseen ja nivelmekanismi käsittää levyn, joka 35 on nivelellisesti liitetty käyttölaitteeseen ja on 4 111527 käännettävissä akselin ympäri ja levy on halkaisijan suunnassa vastakkaisista pisteistä nivelellisesti liitetty nivelvarsien päihin, joiden toiset päät on nivelellisesti kiinnitetty toisiin varsiin, jotka ovat kiinteästi 5 liitettyinä kukin vastaavaan edellä mainittuun akseliin.

Mekanismin edullisessa suoritusmuodossa käyttölaite on hydraulisylinteri, jonka männän varren vapaa pää on nivelellisesti kiinnitetty levyyn.

10

Edellä esitetyllä tavalla käännettävästi asennettujen halkaisijasuunnassa vastakkaisten lukituselementtien avulla, jotka on kiinnitetty toiminnallisesti samaan käyttölaitteeseen, saavutetaan se, että käsiteltävä poiju 15 voidaan vapauttaa vastaanottotilasta nopealla ja turvallisella tavalla ilman edeltävää ylöspäin nostoa. Lukituselementtien vapauttamisen jälkeen nämä kääntyvät alaspäin ja pois poijun tukireunalta kun poijua vedetään alaspäin ja pois vastaanottotilasta sen oman painon 20 vaikutuksesta eikä muodostu kulutusta aiheuttavia kitkavoimia vastakkain luistavien pintojen takia.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin esimerkkisuori-tusmuotojen yhteydessä viitaten piirustuksiin, joissa : 25 kuvio 1 esittää osittaista sivukuvantoa aluksesta, jossa on vastaanottotila poijun vastaanottamiseksi ja joka on varustettu tämän keksinnön mukaisella lukitusmekanismilla; 30 kuvio 2 esittää aluksessa olevan vastaanottotilan ja sii-hen sovitetun poijun leikkauskuvantona sivulta katsottuna; kuvio 3 esittää kuvion 2 vastaanottotilan kaaviollista sivukuvantoa suorassa kulmassa kuvion 2 leikkaustasoon 35 nähden; ja 111527 5 kuviot 4A - 4C esittävät keksinnön mukaista lukitusmekanismia.

5 Kuviossa 1 esitetyssä aluksessa 1 poiju vastaanotetaan vedenalaiseen vastaanottotilaan 3, joka on aluksen keulan alaosassa. Poiju on vedenalaista tyyppiä ja se on erityisesti tarkoitettu virtaavan aineen, erityisesti hiilivetyjen, siirtämiseen säiliöaluksessa oleviin 10 säiliöihin tai säiliöaluksessa olevista säiliöistä. Tässä tarkoituksessa poiju liitetään joustavaan siirtoletkuun 4 ja on lisäksi ankkuroitu merenpohjaan useiden kiinnitysköysien avulla, jotka on osoitettu viitenumerolla 5. Vastaanottotilasta 3 on yhteys aluksen kannelle 6 yh-15 dys- eli huoltokuilun 7 kautta. Vastaanottotilaan on sovitettu sulkuläppä 8, joka estää meriveden pääsyn huoltokui-luun 7 ja vastaanottotilan 3 yläosaan, kun vastaanottotila ei ole käytössä, ts. kun siihen ei ole vastaanotettu poijua 2 .

20

Poijussa 2 ja vastaanottotilan 3 alaosassa on yhteensopiva kartiomainen muoto, millä varmistetaan poijun oikea sijoittuminen vastaanottotilaan poijua nostettaessa ja tuotaessa se vastaanottotilaan.

25

Kuten kuviosta 1 käy ilmi, vastaanottotilan 3 yläosaan on sovitettu liitäntälaite 9, joka käytettäessä liitetään poijuun 2 ja joka on lisäksi liitetty aluksessa 1 oleviin säiliöihin (ei esitetty) johtavaan putkijärjestelmään 10.

30 Poijun ja mainitun liitäntälaitteen rakenne on selitetty .· lyhyesti viitaten kuvioon 2.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, poiju käsittää ulomman kan-tokykyisen osan 15 ja keskiön 16, joka on asennettu ulom-35 paan elimeen kääntyvästi ja jossa on läpimenevä kanava 17 6 111527 poijun läpi siirrettävää ainetta varten. Kuten kuviossa on esitetty, ulompi kantokykyinen osa 15 käsittää ylemmän ja alemman kartioelimen 18 ja 19 vastaavasti, ja ylempi kar-tioelin käsittää kauluksen 20, jossa on alaspäin oleva 5 rengasmainen vastereuna 21, joka kytkeytyy tämän keksinnön mukaisen lukitusmekanismin muodostaviin lukitus- elementteihin.

Ulompi kantokykyinen osa 15 on jaettu useisiin vedenpitä-10 viin ilmakammioihin 22, ja se käsittää lisäksi keskeisen vaihdettavan laakerikannatinelimen 23, jossa on alempi säteislaakeri 24 ja ylempi aksiaalilaakeri 25 keskiötä 16 varten. Keskiö 16, joka tässä on onton akselin muotoinen, on varustettu vahvistetulla alaosalla 26, jossa on useita 15 ulospäin työntyviä ulokkeita 27 poijun 2 kiinnitysköysien 5 (ei esitetty kuviossa 2) kiinnittämiseksi.

Vastaanottotilan 3 yläosassa oleva liitäntälaite 9 käsittää kaarevan liitosputken 28, joka on hydraulisen sylinte-20 rin 29 avulla käännettävissä säilytysasennon ja liitäntä-asennon välillä (kumpikin asento on esitetty kuviossa 2), ja putken toinen pää on varustettu liitospäällä 30 poijun keskiön 16 yläpäähän liittämistä varten poijun ollessa paikallaan vastaanottotilassa. Tämä liittäminen tapahtuu 25 kääntöelimellä 31, joka esitetyssä suoritusmuodossa on liitetty keskiöön 16 joustoliitoksella 32. Liitospää 30 käsittää myös joustoliitoksen 33. Esitettyyn suoritusmuotoon on sovitettu myös kolmas joustoliitos 34, joka on asetettu poijun keskiön 16 alapään ja siirtoletkun 4 vä-30 lille. Joustoliitokset voivat olla esimerkiksi pallolii-toksia. Joustoliitokset 32 ja 33 on erityisesti sovitettu mukautumaan melko suuriin mittatoleransseihin liitettäessä poiju eri aluksiin, kun taas joustoliitos 34 suorittaa rao-mentittoman voimien siirron siirtoletkusta 4 poijuun, ja 35 lisäksi se helpottaa poijun asennoittamista vastaanottoti- 111527 7 lan 3 suhteen siten, että poiju liukuu helposti paikalleen sen sisälle.

Edellä mainittu vastaanottotilan 3 yläosassa oleva sulku-5 läppä 8 on esitetty hydraulisen sylinterin 35 avulla käytettävänä .

Kuvion 3 kaaviollinen leikkaus kuvaa miten lukitusmekanismin kaksi lukitusnokkaa 40 on sovitettu 10 halkaisijan suunnassa vastakkaisille puolille vastaanottotilaa. Lukitusnokat 40 on kiinnitetty kumpikin akselille, jotka ovat samansuuntaiset. Kun lukitusnokat 40 aktivoidaan, ne kääntyvät pystytasossa kosketukseen ylemmän kartioelimen alaspäin olevan vastereunan 21 kans-15 sa. Lukitusnokat 40 suorittavat poijun ulomman kantokykyi-sen osan 21 jäykän lukitsemisen vastaanottotilaan 3, ja aluksen 1 sallitaan silloin kääntyä keskiön 16 ympäri, joka on asennettu ulompaan osaan 15 kiertyvästi, kääntö-elimen 31 salliessa tällaisen kääntymisen sen jälkeen kun 20 liitosputki 28 on liitetty poijuun.

Kuten kuvioiden 4A ja 4C mukaisen suoritusmuodon selityksessä on esitetty, on lukitusnokat kytketty itselukittuvalla nivelmekanismilla samalle käyttö-, 25 laitteelle. Käyttölaite voi olla tarkoituksenmukaisesti hydraulisylinteri. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää paineilmakäyttösylinteriä. Käyttösylinteri voi olla sovitettu vastaanottotilan 3 ulkopuolelle turvalliseen ja helposti päästävään tilaan. Kun alus on varustettu 30 keulapotkureilla, 11 kuten kuviossa 1, voi tämä tila olla esimerkiksi saavutettavissa aluksen ohjauspotkuritilasta.

Kuten edellä on esitetty on lukitusmekanismi varustettu turvamekanismilla, joka on itselukittuva nivelmekanismi, 35 joka on kytketty yhteiseen käyttölaitteeseen kuten 8 111527 hydraulisylinteriin. Nivelmekanismi käsittää muun muassa kaksi nivelvartta, joilla on kytkeytyrniskohdat siten, että lukitusmekanismin aktivoituessa ne siirtyvät kuolokohdan yli, jolloin lukitusmekanismi on mekaanisesti lukittu. Tällä 5 tavoin lukitus tehdään toimilaitteelle tulevan hydraulisen paineen mahdollisesta häviämisestä riippumattomaksi. Normaali vapautus tapahtuu siten, että hydraulinen sylinteri aktivoidaan irrottamista varten. Siinä tapauksessa, että tämä toiminto epäonnistuisi, siihen 10 voidaan kuitenkin sovittaa varajärjestelmä esim.

hydraulisten tai pneumaattisten akkulaitteiden muodossa. Lukituslaite on siten kolminkertaisen redundanssin omaavaa tyyppiä, mikä on erityisen edullista turvallisuussyistä.

15 Kuvioissa 4A - 4C on esitetty keksinnön mukainen lukitusmekanismi.

Kuten käy ilmi, vastaaville kahdelle, vastaanottotilan vastakkaisille puolille asennetulle yhdensuuntaiselle 20 akselille 51 on sovitettu kaksi vastaavaa lukituselementtiä 50, jotta poiju 2 pystytään lukitsemaan kuten kuviossa 4C on esitetty. Akseleita 51 käyttää hydraulinen sylinteri 52, jossa on männänvarsi 53, joka on liitetty akseleihin 51 itselukittuvalla nivelellä. Männän-. 25 varren 53 pää on siis nivelletty levyyn 54, joka on akse-

Iin 55 ympäri kääntyvä ja joka on vastakkaisissa pisteissä 56 ja 57 nivelletty kahteen yhdysvarteen 58, 59, jotka vuorostaan on nivelletty vastaavasti kahteen kampeen 60, 61 vastaavissa nivelpisteissä 62 ja 63, kuten kuviossa 4A 30 on esitetty. Kammet 60 ja 61 on liitetty jäykästi vastaa-viin akseleihin 51.

Käytössä ollessaan sylinteri 52 kääntää levyä 54 akselin 55 ympäri. Levy siirtää kääntymisen yhdysvarsiin 58 ja 59, 35 jotka kampien 60 ja 61 avulla kiertävät akseleita 51.

111527 9

Akseli:: kiertyvät tällöin synkronisesti. Lukitussa asennossa akselit 51 on mekaanisesti lukittu siten, että yh-dysvarsien 58, 59 nivelpisteet on siirretty "keskikohdan ohi" levyn kiertoakselin 55 suhteen.

5 1 • <

Claims (7)

10 111527 Patenttivaatimukset :

1. Lukitusmekanismi lastaus-/ purkauspoijun (2) kiinnittämiseksi vedenalaiseen, alaspäin avoimeen 5 vastaanottotilaan (3) kelluvassa aluksessa (1), joka mekanismi käsittää kaksi lukituselementtiä (50), jotka ovat käännettävästä laakeroitu halkaisijan suunnassa vastaanottotilan (3) vastakkaisille puolille ja on toiminnallisesti liitetty käyttölaitteeseen alaspäin 10 käännettyyn poijun pinnalla olevaan vastereunaan (21) sen lukitusasennossa, tunnettu siitä, että lukituselementit (50) on kiinnitetty kukin akselilleen (51) , jotka ovat samansuuntaiset ja jotka on laakeroitu vastaanottotilan (3) vastakkaisille puolille ja liitetty 15 itselukittuvalla nivelmekanismilla. (54-63) yhteiseen käyttölaitteeseen (52, 53), joka nivelmekanismi käsittää levyn (54) joka on nivelellisesti liitetty käyttölaitteeseen (52, 53) ja on käännettävissä akselin (55) ympäri, ja on kiinnitetty nivelellisesti kahdesta 20 halkaisijan suunnassa vastakkaisesta pisteestä kahden yhdysvarren (58, 59) päähän, jotka ovat vastakkaisista päistään nivelellisesti kiinnitetty kampiin (60, 61), jotka on kiinteästi liitetty kukin akseleihin (51). . 25 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekanismi, t u n - n e t t u siitä, että käyttölaite on hydraulisylinteri (52) , jonka männän varsi (53) on kiinnitetty nivelellisesti levyyn (54).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mekanismi, l] tunnettu siitä, että kammet (60, 61) on kiinnitetty akseleiden (51) asiaankuuluviin päihin.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lukitus-35 mekanismi, tunnettu siitä, että yhdysvarret (58, 111527 11 59. ovat 1: laiteltavissa samassa tasossa ja kukin varsi on taivutettu toisen varren levyssä (54) olevan nivelkiinnityspisteen (56, 57) ympäri. « 111527 12