JP2019529745A - 油圧式係留索保持装置、システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
油圧シリンダ、油圧シリンダ内のピストン、並びに船と係留点との間の係留索接続部において装置を接続するための、油圧シリンダ及びピストンへの接続部と、
油圧シリンダに結合されて、気体及び作動液を含むメインリザーバと、油圧シリンダとメインリザーバとの間に互いに並列に結合された過圧弁及び一方向弁とを有し、過圧弁が、シリンダ内の第1の圧力とメインリザーバ内の第2の圧力との間の差分が第1の閾値を上回った時に油圧シリンダからメインリザーバに作動液を通すように構成され、一方向弁が、この差分が第1の閾値よりも低い第2の閾値未満に低下した時にメインリザーバから油圧シリンダに作動液を通すように構成された、加圧保護部と、
を備えた油圧式係留索保持装置を提供する。
動作中、係留索保持装置14a、14bは、係留索12a、12bに加わる過度の張力を避けながら船10の動きを制限する役割を果たす。この過度の張力は、風スコール(wind sqall)中などの力周期(force cycle)中に、又は船10がうねりによって上下に動く際に発生することがある。典型的なうねりは、1メートル程の大きさの振幅と、100メートル程の大きさの波長とを有し、これによってうねりの際に船の船首及び船尾において波の位相差が生じることがある。
図4に、中間段階における係留索保持装置の動作中に補助緩衝器24が比例的な力をもたらす係留索保持装置の第1の実施形態を示す。従って、係留索保持装置が依然として中間段階にある間に、力の変化に比例してピストンの位置が変化することができる(本明細書で使用する「比例して(in proportion)」という表現は、力の変動と共に位置が変化することを意味するが、線形的な力−位置の関係に限定されるものではない)。
図5に、複数の係留索保持装置のさらに協調的な作用をもたらす係留索保持装置の実施形態を示す。同じ構成要素については、図2のものと同じ参照番号によって示す。メインシリンダ20と補助緩衝器24の補助リザーバ240との間の作動液チャネル41内に、電子制御可能な補助弁40を追加した。さらに、この係留索保持装置は、補助弁40の制御入力部に結合された制御装置46を含む。一例として、図示の係留索保持装置はセンサ42を含み、制御ユニット46はセンサ42、43の出力部に結合される。さらに、制御ユニット46は、電子通信装置44を含む(例示として、図示の電子通信装置44は制御ユニット46に接続しているが、制御ユニット46の他の構成要素と同じユニットの一部とすることもできる)。電子通信装置44は、WIFIトランシーバなどの無線トランシーバ、UMTS受信機、又は有線接続を介して異なる係留索保持装置間で通信するための装置とすることができる。
図6に、過圧保護部26と同様の並列な第2の一方向弁47及び第2の過圧弁48によって補助リザーバ240とメインシリンダ20とが結合された係留索保持装置の別の実施形態を示す。補助リザーバ240の圧力特性は、メインリザーバ260の圧力特性と比べて、それぞれのリザーバ内の作動液の体積が等しく変化してもメインリザーバ260内の圧力が補助リザーバ240内の圧力ほど変化しないという意味において異なる。補助リザーバ240は、メインリザーバ260よりも小さな体積を有することが好ましい。ある実施形態では、第2の過圧弁48を、過圧保護部26の過圧弁262が開くように設定された過圧よりも低い過圧で開くように設定することができる。
図7に、補助緩衝器を用いて制御ユニット46及び通信装置44への給電に使用できる電力を生成する実施形態を示す。この目的のために、補助リザーバ240とメインシリンダ20との間に、第2の過圧弁47と並列に流体駆動型発電機70、蓄電池回路72及び作動液流路を設けて、作動液流路が流体駆動型発電機70を含むようにする。流体流路は、弁を含む流体流路に並行する漏れバイパス(leakage bypass)の役割を果たす。流体駆動型発電機70の出力は、蓄電池回路72に結合される。蓄電池回路72は充電式バッテリを含み、従来の蓄電制御回路及び/又は出力電圧制御回路(図示せず)を含むことができる。蓄電池回路72の出力は、制御ユニット46の電力入力部に結合される。流体駆動型発電機70は、流体駆動型発電機70を通る作動液の流れによって補助リザーバ240の圧力損失が徐々にしか生じないように流体流制限器を含むことができ、或いは流体駆動型発電機70と直列に流体流制限器を配置することができる。
22 メインピストン
23 ピストンロッド
24 補助緩衝器
26 過圧保護部
260 メインリザーバ
262 過圧弁
264 一方向弁
Claims (14)
- 油圧式係留索保持装置であって、
油圧シリンダと、この油圧シリンダ内のピストンと、船と係留点との間の係留索接続部において前記装置を接続するための、前記油圧シリンダ及び前記ピストンへの接続部と、
前記油圧シリンダに結合されて、気体及び作動液を含むメインリザーバと、前記油圧シリンダと前記メインリザーバとの間に互いに並列に結合された過圧弁及び一方向弁とを有し、前記過圧弁が、前記シリンダ内の第1の圧力と前記メインリザーバ内の第2の圧力との間の差分が第1の閾値を上回った時に前記油圧シリンダから前記メインリザーバに作動液を通すように構成され、前記一方向弁が、前記差分が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値未満に低下した時に前記メインリザーバから前記油圧シリンダに作動液を通すように構成された、加圧保護部と、
前記油圧シリンダに結合された、気体及び作動液を含む補助リザーバと、
を備え、前記メインリザーバは、前記油圧シリンダからの前記作動液の体積が等しく変化しても前記メインリザーバ内の圧力が前記補助リザーバ内の圧力ほど変化しないという意味において、前記補助リザーバの第2の圧力−体積変化特性とは異なる第1の圧力−体積変化特性を有する、ことを特徴とする油圧式係留索保持装置。 - 前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間に結合されて、開いた時に前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の油圧連通を可能にし、閉じた時に前記油圧連通を防ぐように構成された制御可能弁と、
センサ信号及び/又はコマンド信号を受け取るための入力部と、前記制御可能弁の制御入力部に結合された出力部とを有し、前記センサ信号及び/又は前記コマンド信号に応じて前記制御可能弁の開閉を制御するように構成された制御ユニットと、を備える、請求項1に記載の油圧式係留索保持装置。 - 前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間に結合されて、前記メインリザーバ内の第1の圧力と前記補助リザーバ内の第3の圧力との間の差分が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間に存在する第3の閾値を上回った時に前記油圧シリンダから前記補助リザーバに作動液を通すように構成されたさらなる過圧弁を備える、
請求項1又は2に記載の油圧式係留索保持装置。 - 前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間に結合されて、前記差分が前記第2の閾値未満に低下した時に前記補助リザーバから前記油圧シリンダに作動液を通すように構成されたさらなる一方向弁を備える、請求項3に記載の油圧式係留索保持装置。
- 少なくとも前記過圧弁が閉じたままである全ての圧力において前記油圧シリンダ内の前記作動液圧と前記補助リザーバ内の前記作動液圧とを均一にするように構成された、前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の流体接続部を備える、請求項1に記載の油圧式係留索保持装置。
- 前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間の流体流路内に、この流体流路に接続された流体流駆動式発電機を備える、請求項1乃至5の何れか1項に記載の油圧式係留索保持装置。
- 前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間の流体流路内に、該流体流路に接続された流体流駆動式発電機を備える、請求項1乃至6の何れか1項に記載の油圧式係留索保持装置。
- 前記制御ユニットは、さらなる油圧式係留索保持装置又は中央ユニットからの情報及び/又はコマンドを受け取るための通信装置を有し、前記制御ユニットは、前記情報及び/又は前記コマンドに応じて前記制御可能弁の開放を制御するように構成される、請求項2に記載の油圧式係留索保持装置。
- 前記油圧シリンダに対する前記ピストンの位置及び/又は動きを測定するように構成された位置及び/又は動きセンサを備え、
前記制御ユニットは、前記位置及び/又は動きセンサから導出された情報又はコマンドを、前記さらなる油圧式係留索保持装置の制御に使用できるように、前記通信装置を介して前記さらなる油圧式係留索保持装置又は前記中央ユニットに送信するように構成される、請求項8に記載の油圧式係留索保持装置。 - 請求項1乃至9の何れか1項に記載の少なくとも2つの油圧式係留索保持装置を備えた油圧式係留システムであって、前記少なくとも2つの油圧式係留索保持装置は、波止場地域に配置されて、同じ船に接続された係留索に、前記波止場地域の方向に沿った逆向きの成分を有する引張力を発揮する、ことを特徴とする油圧式係留システム。
- 第1及び第2の係留索保持装置を用いて係留船を保持する方法であって、前記第1及び第2の係留索保持装置の各々は、油圧シリンダと、この油圧シリンダ内のピストンと、作動液及び気体を含むメインリザーバ及び補助リザーバとを備え、前記方法は、
波止場地域の方向に沿った逆方向の成分を有する力を前記係留船に対して発揮する第1及び第2の係留索を、前記係留船から前記第1及び第2の油圧式係留索保持装置の前記ピストン及び前記油圧シリンダをそれぞれ介して波止場地域に結合するステップと、
前記第1又は第2の係留索に加わる力がそれぞれ第1の閾値を上回った時に、前記第1及び第2の係留索保持装置の前記油圧シリンダから前記メインリザーバにそれぞれ作動液を解放するステップと、
前記メインリザーバ内の油圧が前記第1及び第2の係留索保持装置の閾値よりも低い第2の閾値よりもそれぞれ高い時に、前記第1及び第2の係留索保持装置の前記メインリザーバから前記油圧シリンダにそれぞれ作動液を戻すステップと、
前記第1及び第2の係留索保持装置の前記メインリザーバによって前記油圧シリンダから作動液の解放又は前記油圧シリンダへの作動液の復帰がそれぞれ行われていない段階中に、前記第1及び第2の係留索保持装置の前記油圧シリンダと補助リザーバとの間に油圧連通流体をそれぞれ供給するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記油圧連通は、前記第2及び第1の係留索保持装置が前記第2又は第1の係留索を引き戻したことの検出に応答して、前記第1及び第2の係留索保持装置においてそれぞれ選択的に作動する、請求項11に記載の方法。
- 前記作動液は、前記油圧シリンダ内の前記作動液の圧力が前記補助リザーバ内の圧力を第3の閾値だけ上回った時に、前記第1及び第2の係留索保持装置の前記油圧シリンダから前記補助リザーバに移送される、請求項11又は12に記載の方法。
- 前記第1及び第2の係留索保持装置の前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の作動液圧差によって発電機を駆動するステップを含む、請求項11乃至13の何れか1項に記載の方法。
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