JPS5948199B2 - 採鉱船舶における上下動補償装置 - Google Patents
採鉱船舶における上下動補償装置Info
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- JPS5948199B2 JPS5948199B2 JP50070971A JP7097175A JPS5948199B2 JP S5948199 B2 JPS5948199 B2 JP S5948199B2 JP 50070971 A JP50070971 A JP 50070971A JP 7097175 A JP7097175 A JP 7097175A JP S5948199 B2 JPS5948199 B2 JP S5948199B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C50/00—Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for
- E21C50/02—Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for dependent on the ship movements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
- E21B19/09—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods specially adapted for drilling underwater formations from a floating support using heave compensators supporting the drill string
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は船舶における異なった荷重を支えるだめの上下
動補償装置、殊に垂直運動または船の上下動を回避する
ための補償装置に関する。
動補償装置、殊に垂直運動または船の上下動を回避する
ための補償装置に関する。
1974年6月13日に出願した米国特許出願厘479
.092(米国特許A3919958、本願と同時出願
の特許願1)及び同日出願の本件出願人に係る他の米国
特許出願において、3〜4マイル(約4.8〜6 、4
Km)の深さの海床における海面下の採鉱作業を実施す
るに適した船舶が開示されている。
.092(米国特許A3919958、本願と同時出願
の特許願1)及び同日出願の本件出願人に係る他の米国
特許出願において、3〜4マイル(約4.8〜6 、4
Km)の深さの海床における海面下の採鉱作業を実施す
るに適した船舶が開示されている。
採鉱装置はパイプ索を連続することで船上から海床へと
降下され、パイプ索は船のデツキの上に支持された装置
によって実質的に恒常的な速度を以てパイプ部分により
下方に吊下げられる。
降下され、パイプ索は船のデツキの上に支持された装置
によって実質的に恒常的な速度を以てパイプ部分により
下方に吊下げられる。
パイプ部分が深い深度に達するように連結されると、パ
イプ索を含む採鉱装置の増大する荷重の故に、パイプの
上下動を実質的に一定の。
イプ索を含む採鉱装置の増大する荷重の故に、パイプの
上下動を実質的に一定の。
速度で行うことが必要である。
何故ならば、パイプ索の急激な加速または減速において
生ずるであろう巨大な力を回避することが必要となるか
らである。
生ずるであろう巨大な力を回避することが必要となるか
らである。
この恒常的な速度は、前述の米国出願において記載され
ている。
ている。
即ちパイプ索を上昇し下降する装置を、採鉱装置を保持
している浮上船体が受ける垂直方向の運動から隔離する
ことによって行われる。
している浮上船体が受ける垂直方向の運動から隔離する
ことによって行われる。
浮上船体からのパイプ索を支持する問題はまた海面下に
おける石油穿井作業を遂行すると云う問題に遭遇し、浮
上船の垂直方向の運動からドリルステムを隔離させるた
めに各種の装置が提案されて来た。
おける石油穿井作業を遂行すると云う問題に遭遇し、浮
上船の垂直方向の運動からドリルステムを隔離させるた
めに各種の装置が提案されて来た。
このための周知の装置は、支持船体の上下動からドリル
ステムを隔離するために固定点を必要とし、例えば海床
に固定されたケーブル、立上り管または他の装置等のよ
うなものである。
ステムを隔離するために固定点を必要とし、例えば海床
に固定されたケーブル、立上り管または他の装置等のよ
うなものである。
基準に対する船の垂直方向の運動を感知するサーボ機構
を設け、支持構造体において補償調節を行って、船とパ
イプ索との間の連繋を調節するようにするものもある。
を設け、支持構造体において補償調節を行って、船とパ
イプ索との間の連繋を調節するようにするものもある。
本発明は、その作動において受動的であり、海床に連結
する基準を必要としない上下動補償装置に係る。
する基準を必要としない上下動補償装置に係る。
寧ろ本発明は、パイプ連結装置を支持し、船のデツキか
ら延びるパイプ索に対して受動的に減衰するスプリング
装置に係るものである。
ら延びるパイプ索に対して受動的に減衰するスプリング
装置に係るものである。
スプリングの剛性、減衰及び固有振動数を制御して、船
の短時間且つ垂直な運動から荷重を効果的に隔離するも
ので、而も支持する船の垂直運動がその周期及び幅にお
いて非常に広範囲に亘る如く、広範囲に亘る荷重にさえ
適応し得るようにしたものである。
の短時間且つ垂直な運動から荷重を効果的に隔離するも
ので、而も支持する船の垂直運動がその周期及び幅にお
いて非常に広範囲に亘る如く、広範囲に亘る荷重にさえ
適応し得るようにしたものである。
これは、安定したプラットフォームを設けることによっ
て達成されるもので、該プラットフォームは船のデツキ
によって支えられ且つ船のデツキに対して垂直方向に可
動に設けられているものである。
て達成されるもので、該プラットフォームは船のデツキ
によって支えられ且つ船のデツキに対して垂直方向に可
動に設けられているものである。
プラットフォームと船との間における荷重の伝達は、油
圧ラム群によって行われる。
圧ラム群によって行われる。
油圧ラムはアキュムレータに連結され、ラムからの流体
は、加圧されたガスに対向する。
は、加圧されたガスに対向する。
加圧されたガス量は加圧ガス容器の多数に連結され、パ
ルプ部材を介して複数個の容器に連通され制御され得る
ように構成されている。
ルプ部材を介して複数個の容器に連通され制御され得る
ように構成されている。
アキュムレータはコンプレッサーに連通され、装置内の
ガス量を!IJiSl]し得るようにしである。
ガス量を!IJiSl]し得るようにしである。
以下図面の実施例に基づいて本発明を説明する。
第1図において10は海面下採鉱作業に使用される本発
明を施した船体を総称する。
明を施した船体を総称する。
船は海水及び海床に臨ませた腔所12を中央に設けであ
る。
る。
採鉱装置(図示せず)は航行の間においては腔所内に収
納され、使用にあたってはパイプを連結したパイプ索に
よって海床へと吊下げられまた上昇されるようにしであ
る。
納され、使用にあたってはパイプを連結したパイプ索に
よって海床へと吊下げられまた上昇されるようにしであ
る。
パイプ操作機構はA型構造体16を含み、これは船体1
0の中央の腔所12を跨いでいる。
0の中央の腔所12を跨いでいる。
デリック18はA型構造体16上において、腔所の上方
にジンバル機構20を介して支持され、ジンバル機構は
、船がローリング及びピッチングをしても常にデリック
を垂直位置に保持するようにしである。
にジンバル機構20を介して支持され、ジンバル機構は
、船がローリング及びピッチングをしても常にデリック
を垂直位置に保持するようにしである。
第2図及び第3図において、パイプ操作機構14の詳細
が示しである。
が示しである。
A型構造体16は、船のメインデツキ22上に4本の柱
脚24によって支持される。
脚24によって支持される。
A型構造体16は、柱脚24の間に腔所を跨いだ横桁2
6.28を含む。
6.28を含む。
横桁26及び28は水平杆30及び32によってその頂
端を結合され、杆30及び32は開口部を残すように構
成され、そこにデリック18の下端が臨むようにしであ
る。
端を結合され、杆30及び32は開口部を残すように構
成され、そこにデリック18の下端が臨むようにしであ
る。
上下動の補償のために、ジンバル機構20の上にデリッ
ク18が設けられ、デリックを支えるジンバル機構20
と船体10との間における相対的な垂直運動を調節する
装置によってジンバル機構をA型構造体16上に装備し
ている。
ク18が設けられ、デリックを支えるジンバル機構20
と船体10との間における相対的な垂直運動を調節する
装置によってジンバル機構をA型構造体16上に装備し
ている。
第3図に明らかなように、横桁26及び28は垂直に延
びるフレーム部材38及び40を有し、これは夫々垂直
に延びるガイド面42及び44を具備する。
びるフレーム部材38及び40を有し、これは夫々垂直
に延びるガイド面42及び44を具備する。
フレーム部材38のガイド部材38のガイド面42の中
に、ジンバル支持ヨーク46が可動自在に設けられる一
方、同様のジンバル支持ヨーク48がフレーム部材40
のガイド面に垂直移動可能に設けられる。
に、ジンバル支持ヨーク46が可動自在に設けられる一
方、同様のジンバル支持ヨーク48がフレーム部材40
のガイド面に垂直移動可能に設けられる。
50及び52で示した上下動補償用ラムは、詳しくは後
述するが、ヨーク46及び48と、A型構造体16の横
桁26と28のベースフレーム部分53との間に調節支
持体を有する。
述するが、ヨーク46及び48と、A型構造体16の横
桁26と28のベースフレーム部分53との間に調節支
持体を有する。
ヨーク46及び48は、軸方向に整列する軸54及び5
6を支え、この上に外側ジンバルフレーム58がベアリ
ング61及び63を介して連結される。
6を支え、この上に外側ジンバルフレーム58がベアリ
ング61及び63を介して連結される。
第1図において明示されているが、外側シンバルフレー
ム58は、開口を形成する角型構造体である。
ム58は、開口を形成する角型構造体である。
内側ジンバルフレーム60は、外側ジンバルフレーム5
8内に、同一線上の軸62.64によって支持される。
8内に、同一線上の軸62.64によって支持される。
これらの軸は外側ジンバルフレーム58の反対側のベア
リング66及び68に連結される。
リング66及び68に連結される。
デリック18は内側ジンバルフレーム600頂端に支え
られる。
られる。
第2A図に示されるように、デリックはフロア70を含
み、これは四隅において4本の脚72によって内側ジン
バルフレーム60の頂端に支えられる。
み、これは四隅において4本の脚72によって内側ジン
バルフレーム60の頂端に支えられる。
内側ジンバルフレーム60内で、テリツクフロア70の
下方に支持され、A型構造体16の開口内下方に、重昇
降装置が設けられ、これによってパイプ索が腔所を通っ
て海床に対して昇降される。
下方に支持され、A型構造体16の開口内下方に、重昇
降装置が設けられ、これによってパイプ索が腔所を通っ
て海床に対して昇降される。
この重昇降装置は、一対の上部油圧シリンダー74.7
5を含み、これはパイプ索が上下動する垂直センターラ
インの両側において内側ジンバルフレーム60に設けら
れる。
5を含み、これはパイプ索が上下動する垂直センターラ
インの両側において内側ジンバルフレーム60に設けら
れる。
第3図において、シリンダー74.75は垂直方向のピ
ストンロッド16.77を作動させ、該ロッドは下方に
延びて両方に跨った上部ヨーク部材78に連結される。
ストンロッド16.77を作動させ、該ロッドは下方に
延びて両方に跨った上部ヨーク部材78に連結される。
上部ヨーク部材78は、パイプジヨイント部分において
パイプ索を解放可能に把持するための油圧作動装置を含
み、上部シリンダー74及び75の油圧動作が、パイプ
索の垂直運動を行うようにしである。
パイプ索を解放可能に把持するための油圧作動装置を含
み、上部シリンダー74及び75の油圧動作が、パイプ
索の垂直運動を行うようにしである。
内側ジンバルフレーム60の下方で、これに支持された
解放筐体80が延設され、これはその下端においてプラ
ットフォーム82に結合し、プラットフォームには2個
の下部油圧シリンダー84.85が配置される。
解放筐体80が延設され、これはその下端においてプラ
ットフォーム82に結合し、プラットフォームには2個
の下部油圧シリンダー84.85が配置される。
該下部シリンダーは垂直センターラインの前後に位置し
、一方上部油圧シリンダ−74、γ5は垂直センターラ
インの左右に位置する。
、一方上部油圧シリンダ−74、γ5は垂直センターラ
インの左右に位置する。
下部シリンダー84及び85はピストンロッド86.8
7を作動させ、これはその下端を下部ヨーク部材88に
連結する。
7を作動させ、これはその下端を下部ヨーク部材88に
連結する。
上部ヨーク部材78と同様に、下部ヨーク部材88はパ
イプ索のジヨイント部においてこれを解放可能に把持す
るようにしである。
イプ索のジヨイント部においてこれを解放可能に把持す
るようにしである。
かくして下部シリンダー84.85の油圧動作は、同様
にパイプ索に対して昇降運動を与える。
にパイプ索に対して昇降運動を与える。
筐体80の下端にはバラストを設け、デリック及び重昇
降装置の重力中心をジンバル軸の平面以下の点に下げる
ようにしである。
降装置の重力中心をジンバル軸の平面以下の点に下げる
ようにしである。
それ故にデリックは、重力によってジンバル装置内の垂
直位置を占め、実質的に船のピッチング及びローリング
から隔離される。
直位置を占め、実質的に船のピッチング及びローリング
から隔離される。
デリック構造におけるパイプ索の荷重はこの効果を促進
するに役立つ。
するに役立つ。
第4図において、上下動補償並びに重昇降装置は斜面図
によって示されている。
によって示されている。
パイプ索は90で示され、これは分離可能な多数の部分
からなり、各パイプ部分は頂端に捻子を切ったカラー9
2を有し、その中に他のパイプ部分が捻じ込まれ固定さ
れる。
からなり、各パイプ部分は頂端に捻子を切ったカラー9
2を有し、その中に他のパイプ部分が捻じ込まれ固定さ
れる。
カラー92は肩部93を有し、これによってパイプ索に
よって加えられた荷重は上部ヨーク78または下部ヨー
ク88に伝達される。
よって加えられた荷重は上部ヨーク78または下部ヨー
ク88に伝達される。
型昇降シリンダー74.75及び84.85の作動のだ
めの油圧は、油圧ポンプ(図示せず)から、フレキシブ
ルパイプ95を経て送られ、このパイプ95は腔所の両
側上のデツキ22から延びる支持体96の頂部に設けら
れたマニフオルド94に連結されている。
めの油圧は、油圧ポンプ(図示せず)から、フレキシブ
ルパイプ95を経て送られ、このパイプ95は腔所の両
側上のデツキ22から延びる支持体96の頂部に設けら
れたマニフオルド94に連結されている。
このパイプは内側ジンバル構造におけるマニフオルドに
結合される。
結合される。
またパイプの柔軟性はジンバル装置を自由に作動させる
。
。
パイプ索の巨大な応力を減少せしめるために、上下動補
償装置が設けられ、ジンバルプラットフォームと船体と
の間の相対運動を調定する一方、船体とジンバルプラッ
トフォーム間に荷重伝達路を形成する。
償装置が設けられ、ジンバルプラットフォームと船体と
の間の相対運動を調定する一方、船体とジンバルプラッ
トフォーム間に荷重伝達路を形成する。
第4図に関連して述べたように、外側ジンバルフレーム
58及び内側ジンバルフレーム60を含む全ジンバル構
造は、上下動補償装置の一部を形成する一対のラム50
.52に支えられる。
58及び内側ジンバルフレーム60を含む全ジンバル構
造は、上下動補償装置の一部を形成する一対のラム50
.52に支えられる。
これらのラムに一対の油圧シリンダー150及び152
が夫々連繋され、これらはラム50及び52に対して同
期的に作動する。
が夫々連繋され、これらはラム50及び52に対して同
期的に作動する。
これらのシリンダーは下方のラムシリンダー188から
突出しているフランジ189に固定されている。
突出しているフランジ189に固定されている。
油圧シリンダー150.152の可動ピストンは上方の
ラムシリンダー190に取付けられている。
ラムシリンダー190に取付けられている。
従ってシリンダー150.152は、上方のラムシリン
ダー190を下方のラムシリンダー188に対して上方
へまたは下方へ動かすのに使用できる。
ダー190を下方のラムシリンダー188に対して上方
へまたは下方へ動かすのに使用できる。
詳細は後述するが、これらのシリンダーは2個のラム間
における不均衡荷重を支え、船のデツキと平行するジン
バル装置の前後の軸を支持するようにしである。
における不均衡荷重を支え、船のデツキと平行するジン
バル装置の前後の軸を支持するようにしである。
第6図において、上下動補償装置を図式的に示しである
。
。
ラム50及び52はダッシュポット効果を有し、以後よ
り詳細に第5図に関連して説明するが、アキュムレータ
154及び156に連通される。
り詳細に第5図に関連して説明するが、アキュムレータ
154及び156に連通される。
各アキュムレータは、流動するシールされないピストン
158を含み、これはアキュムレータ上半部の空気と下
半部の油とを分離する。
158を含み、これはアキュムレータ上半部の空気と下
半部の油とを分離する。
アキュムレータ154及び156の頂端は、0N10F
Fパルプ160を含む通常の気体ラインを経て、チェッ
クバルブ164を通って、コンプレッサー162に連結
される。
Fパルプ160を含む通常の気体ラインを経て、チェッ
クバルブ164を通って、コンプレッサー162に連結
される。
コンプレッサー162は、ガスをラムに送り、ラムはこ
れによって与えられた圧力下に、ジンバル装置を伸長し
押上せしめる。
れによって与えられた圧力下に、ジンバル装置を伸長し
押上せしめる。
コンプレッサーの出力はまた、エアバンクに連通され、
バンクを形成するのは6個の容器162が一組である2
4組の容器であって、その一組は166によって示され
ている。
バンクを形成するのは6個の容器162が一組である2
4組の容器であって、その一組は166によって示され
ている。
第4図に示されるように、容器168は好ましくは一組
が36個の4組からなり、A型構造体支持体の4つの隅
部に配置される。
が36個の4組からなり、A型構造体支持体の4つの隅
部に配置される。
各組の6個の容器168が共通のマニフオルドに連結さ
れ、ON10 F Fパルプ170を経てコンプレッサ
ー162からの気体ラインに連通される。
れ、ON10 F Fパルプ170を経てコンプレッサ
ー162からの気体ラインに連通される。
空気容器の各組は圧力安全バルブ172及びドレインバ
ルブ174とを装備する。
ルブ174とを装備する。
製造安全バルブ176はコンプレッサーの出力端に設け
られ、装置の最大圧力を規制する。
られ、装置の最大圧力を規制する。
遠隔作動される通気バルブ178は、ガスを減少せしめ
るように働き、それによってラム50.52が与えられ
た荷重の下に、ジンバル装置を下降させる。
るように働き、それによってラム50.52が与えられ
た荷重の下に、ジンバル装置を下降させる。
シリンダー150及び152からなる荷重レベル装置は
、ラム50に連繋するシリンダー150.152の頂部
をラム52に連繋するシリンダー150.152の底部
に連通させる油圧ラインと、ラム50に連繋するシリン
ダー150.152の底部をラム52に連繋するシリン
ダー150.152の頂部に連通させる油圧ラインとを
含む。
、ラム50に連繋するシリンダー150.152の頂部
をラム52に連繋するシリンダー150.152の底部
に連通させる油圧ラインと、ラム50に連繋するシリン
ダー150.152の底部をラム52に連繋するシリン
ダー150.152の頂部に連通させる油圧ラインとを
含む。
かくして一方のラムを他方のラムより押下しようとする
不均衡な荷重は、このレベル装置により均衡される。
不均衡な荷重は、このレベル装置により均衡される。
油圧ポンプ180.182は、ラム50及び52への油
圧流体の補充を行う。
圧流体の補充を行う。
ポンプ184は荷重レベル機構に圧力を与え、これは圧
力バランス制御装置186を経て行われる。
力バランス制御装置186を経て行われる。
制御装置186は装置を均衡にするための一方または他
方の側の液体量を調定するためのバルブを含み、各ラム
に課された異なった荷重に対して調節を行うものである
。
方の側の液体量を調定するためのバルブを含み、各ラム
に課された異なった荷重に対して調節を行うものである
。
ラム50及び52の詳細は第5図に示しである。
ラムは、入れ予成の端部閉鎖シリンダー形状の2個の相
対的に可動な部材を有し、外側の下部シリンダー188
と内側の上部シリンダー190とからなる。
対的に可動な部材を有し、外側の下部シリンダー188
と内側の上部シリンダー190とからなる。
作動的には、上部シリンダーがピストンの如く下部シリ
ンダー内において上下動し、且つ油圧流体で満たされた
液密空間を形成している。
ンダー内において上下動し、且つ油圧流体で満たされた
液密空間を形成している。
下部シリンダー188の底部は、A型構造体16のベー
スフレーム部53上に固定される。
スフレーム部53上に固定される。
適宜の柔軟素材よりなる弾性パット191がラムの底部
と支持面との間に設けられ、ラムが若干の傾斜を出来る
ようにしである。
と支持面との間に設けられ、ラムが若干の傾斜を出来る
ようにしである。
同様に、上部シリンダー190の頂端は、外側ジンバル
フレーム58を支えるヨーク48の底部に固定される。
フレーム58を支えるヨーク48の底部に固定される。
弾性パット193がラムの頂端とヨークの底部との間に
介入されて、ラムが若干の傾斜を出来るようにしである
。
介入されて、ラムが若干の傾斜を出来るようにしである
。
かくしてパット191及び193は、ラムの2個のシリ
ンダー上に負荷される曲げ運動を制限する。
ンダー上に負荷される曲げ運動を制限する。
レベルシリンダー152は、外側下部シリンダー188
の両側に設けられる。
の両側に設けられる。
シリンダー152は、下部シリンダー188の頂端から
張出したフランジ189に取りつけられる。
張出したフランジ189に取りつけられる。
油圧流体は、外側パイプ195aから下部シリンダー1
88の底部に連結される。
88の底部に連結される。
パット191は、ラムの底部におけるパイプ195aと
の連結を気密ならしめるガスケットの役割を果す。
の連結を気密ならしめるガスケットの役割を果す。
同心的に設けたチューブ192は下部シリンダー188
の閉鎖端部から上部シリンダー190の内側に突出し、
上部シリンダー190の部分的に閉鎖された底部即ち内
端壁の開口194を貫通している。
の閉鎖端部から上部シリンダー190の内側に突出し、
上部シリンダー190の部分的に閉鎖された底部即ち内
端壁の開口194を貫通している。
チューブ192の内側は、放射透孔195bを経て上部
シリンダー190の内側に連通し、開孔197を経て下
部シリンダー188に連通ずる。
シリンダー190の内側に連通し、開孔197を経て下
部シリンダー188に連通ずる。
チューブ192と透孔194とをスリーブ199が周回
している。
している。
チューブ192と、周囲を囲む開口194と、スリーブ
199との間の環状空間が上部と下部のシリンダー間の
流体通路を形成する。
199との間の環状空間が上部と下部のシリンダー間の
流体通路を形成する。
下部シリンダー188の上端は開口196を形成し、こ
れを経て上部シリンダーが延び、開口は適切なシール部
材、例えば1個または複数個の0リングまたはピストン
リング198を具備し、開口196における上部シリン
ダー190の外面との間に液密摺動面を形成する。
れを経て上部シリンダーが延び、開口は適切なシール部
材、例えば1個または複数個の0リングまたはピストン
リング198を具備し、開口196における上部シリン
ダー190の外面との間に液密摺動面を形成する。
この作動を説明すると、荷重が上部シリンダーを下方に
押し下げると、液体は下部シリンダーから透孔194を
経て上部シリンダーに強制流入され、チューブ192の
中心を通って液体注入口外に排出される。
押し下げると、液体は下部シリンダーから透孔194を
経て上部シリンダーに強制流入され、チューブ192の
中心を通って液体注入口外に排出される。
その一部は比較的小さい孔197からも吐出される。
上部シリンダー190の上昇は、液体注入口より液体を
吸入して上部シリンダーに入れると同時に透孔194を
経て液体を下部シリンダーに送ること\なる。
吸入して上部シリンダーに入れると同時に透孔194を
経て液体を下部シリンダーに送ること\なる。
透孔194とチューブ192とによって形成された環状
空隙は上下のシリンダー間における液体の流れを規制し
、これによって装置の作動速度を減少せしめる。
空隙は上下のシリンダー間における液体の流れを規制し
、これによって装置の作動速度を減少せしめる。
チューブ192の外側下端において、膨出傾斜せしめた
表面200が設けであるが、これはラムのストロークの
限界においてダンピングを制御するものである。
表面200が設けであるが、これはラムのストロークの
限界においてダンピングを制御するものである。
傾斜した面は漸進的に透孔194の環状空隙を制限し、
これによって実質的にダンピングを増大し、ストローク
の終端において最終的に液体の流れを阻止するものであ
る。
これによって実質的にダンピングを増大し、ストローク
の終端において最終的に液体の流れを阻止するものであ
る。
ス)o−りの上限においても、傾斜面202は同様の効
果を発揮する。
果を発揮する。
然し乍ら、傾斜面が透孔194の流通を阻止し後におい
ても、液体は非常に制限された量において透孔197を
経て下部シリンダーに流れる。
ても、液体は非常に制限された量において透孔197を
経て下部シリンダーに流れる。
更に上昇運動は、スリーブ199をして漸進的に透孔1
95bを閉塞するようにし、終に上部シリンダー190
の上昇を停止せしめる。
95bを閉塞するようにし、終に上部シリンダー190
の上昇を停止せしめる。
この装置は、ジンバル機構における荷重が急激に失われ
たときに、例えばパイプ索の切断等の場合にラムに破壊
的な力が生じるのを防ぐ。
たときに、例えばパイプ索の切断等の場合にラムに破壊
的な力が生じるのを防ぐ。
再び、第5図、第6図に戻り、番号204で示されてい
るラムの中立位置制御装置は、中立位置の手動制御また
はラムのストローク限界を越えることを阻止するラムの
レベル部材を具備する。
るラムの中立位置制御装置は、中立位置の手動制御また
はラムのストローク限界を越えることを阻止するラムの
レベル部材を具備する。
適切な感知部材206が各ラム内に設けられ、電気信号
によって、下部シリンダーに対する上部シリンダーの位
置を検知する。
によって、下部シリンダーに対する上部シリンダーの位
置を検知する。
この信号は可視表示装置207、例えばオツシログラフ
のような装置に伝達され、操作者にラムの位置の変化を
検知せしめ、ラムが適正位置に保持されているか否かモ
ニターさせる。
のような装置に伝達され、操作者にラムの位置の変化を
検知せしめ、ラムが適正位置に保持されているか否かモ
ニターさせる。
ラム制御装置は、コンプレッサー162及び通気パルプ
178の遠隔制御を行う。
178の遠隔制御を行う。
ラムのレベル部材は、適応される荷重が、パイプ索また
は他の要素例えば温度変化によって上昇または下降され
て変化するので異なるとと\なり、操業者は荷重の増大
に対応して上部シリンダーを上昇せしめるように、コン
プレッサーを作動せしめて、装置を調節し、或いは荷重
の減少に従って上部シリンダーを下降せしめるように通
気パルプ178を開放するようにしなければならない。
は他の要素例えば温度変化によって上昇または下降され
て変化するので異なるとと\なり、操業者は荷重の増大
に対応して上部シリンダーを上昇せしめるように、コン
プレッサーを作動せしめて、装置を調節し、或いは荷重
の減少に従って上部シリンダーを下降せしめるように通
気パルプ178を開放するようにしなければならない。
このラム中立調整はサーボ機構によって置き換えられ、
これはレベル部材に対して対応し且つコンプレッサー1
62または通気パルプ178を自動的に調定し、ラムの
所望中立位置からの移動を修正し得ることが理解されよ
う。
これはレベル部材に対して対応し且つコンプレッサー1
62または通気パルプ178を自動的に調定し、ラムの
所望中立位置からの移動を修正し得ることが理解されよ
う。
上下動補償装置の剛性、即ち作業中にあげるラムのスト
ロークの振幅は、装置の空気側の量を変化することによ
って行われる。
ロークの振幅は、装置の空気側の量を変化することによ
って行われる。
このことはエアバンクの空気容量の増減によって行われ
る。
る。
即ち、前述の一組166のようなセットを一時に連通ず
ることによって行われる。
ることによって行われる。
通気パルプ110をエアバンクの24個のセットに対し
て開閉することによって、空気量が広範囲に亘って変化
され得る。
て開閉することによって、空気量が広範囲に亘って変化
され得る。
これによって操業者はラムのストローク振幅を異なった
条件に対応して調定することが可能となる。
条件に対応して調定することが可能となる。
上述の記載から明らかなように、本発明は、広範囲に亘
って変化する荷重を受けるパイプ索が上下動する船から
実質的に一定の速度で昇降される装置を提供し得るもの
である。
って変化する荷重を受けるパイプ索が上下動する船から
実質的に一定の速度で昇降される装置を提供し得るもの
である。
油圧−空気装置は、ジ/パル荷重のための受動的な減衰
スプリング支持体を提供すると共に、ばね定数(ばねの
剛性)を荷重に伴う偏向に対して、調節可能ならしめた
ものである。
スプリング支持体を提供すると共に、ばね定数(ばねの
剛性)を荷重に伴う偏向に対して、調節可能ならしめた
ものである。
斜上の如く本発明の上下動補償装置は構成上2つの特徴
を有するものであり、それらの効果はおよそ次のような
ものとなる。
を有するものであり、それらの効果はおよそ次のような
ものとなる。
その1つは本願特許請求の範囲第1項に記載の如く、荷
重の不均衡の補償に関する。
重の不均衡の補償に関する。
この構成においては、一方のラムを他方のラムよりも押
し下げる傾向の荷重の不均衡を、これを補償するシリン
ダー等の働きにより他方のラムにも分配することが可能
となる。
し下げる傾向の荷重の不均衡を、これを補償するシリン
ダー等の働きにより他方のラムにも分配することが可能
となる。
また2つめの特徴は、本願特許請求の範囲第2項に記載
の如く、ラムのストロークにおける作動速度制御に関す
る。
の如く、ラムのストロークにおける作動速度制御に関す
る。
この構成においては、シリンダー間の液体の流れを規制
して装置の急激な作動を防止すると共に、ラムのストロ
ークの限界においてダンピングを増大制御することがで
きる。
して装置の急激な作動を防止すると共に、ラムのストロ
ークの限界においてダンピングを増大制御することがで
きる。
従ってラムは急激な作動による衝撃を受けることなく確
実に作動することが可能となる。
実に作動することが可能となる。
第1図は本発明を施した採鉱船の斜面図、第2A及び第
2B図は船体を横切った要部の断面図、第3図は同要部
の船体縦長方向による断面図でパイプ操作機構を示す、
第4図は本装置要部の斜面図、第5図は上下動補償用ラ
ムの断面図、第6図は油圧−空気圧力装置の系統図であ
る。 10・・・船体 12・・・腔所 14・・・パイプ操
作機構 16・・・A型構造体 18・・・デリック
20・・・ジンバル機構 22・・・メインデツキ 2
4・・・柱脚26.28・・・横桁 30.32・・・
水平杆 38.40・・・フレーム部材 42.44・
・・ガイド面46.48・・・ジンバル支持ヨーク 5
0.52・・・上下動補償用ラム 54.56.62.
64・・・軸58・・・外側シンバルフレーム 60・
・・内側ジンバルフレーム 61.63.66.68・
・・ベアリング 70・・・デリックフロア 74.7
5・・・上部油圧シリンダー 76.77.86.87
・・・ピストンロッド 78・・・上部ヨーク部材 8
0・・・筐体82・・・プラットフォーム 84.85
・・・下部油圧シリンダー 88・・・下部ヨーク部材
90・・・パイプ索 92・・・カラー 94・・・
マニフオルド 95・・・パイプ 96・・・支持体
152・・・シリンダー154.156・・・アキュム
レータ 15B・・・ピストン 162・・・コンプレ
ッサー 164・・・チェックハル7” 166・・
・エアバンクの−M 172・・・安全ハル7”
174・・・ドレインバルブ 178・・・通気パルプ
180.182・・・油圧ポンプ184・・・ポンプ
186・・・制御装置 188・・・外側下部シリン
ダー 190・・・内側上部シリンダー191.193
・・・弾性パット 192・・・チューブ198・・・
ピストンリング 199・・・スリーブ200.202
・・・傾斜面 204・・・制御装置206・・・感知
部材。
2B図は船体を横切った要部の断面図、第3図は同要部
の船体縦長方向による断面図でパイプ操作機構を示す、
第4図は本装置要部の斜面図、第5図は上下動補償用ラ
ムの断面図、第6図は油圧−空気圧力装置の系統図であ
る。 10・・・船体 12・・・腔所 14・・・パイプ操
作機構 16・・・A型構造体 18・・・デリック
20・・・ジンバル機構 22・・・メインデツキ 2
4・・・柱脚26.28・・・横桁 30.32・・・
水平杆 38.40・・・フレーム部材 42.44・
・・ガイド面46.48・・・ジンバル支持ヨーク 5
0.52・・・上下動補償用ラム 54.56.62.
64・・・軸58・・・外側シンバルフレーム 60・
・・内側ジンバルフレーム 61.63.66.68・
・・ベアリング 70・・・デリックフロア 74.7
5・・・上部油圧シリンダー 76.77.86.87
・・・ピストンロッド 78・・・上部ヨーク部材 8
0・・・筐体82・・・プラットフォーム 84.85
・・・下部油圧シリンダー 88・・・下部ヨーク部材
90・・・パイプ索 92・・・カラー 94・・・
マニフオルド 95・・・パイプ 96・・・支持体
152・・・シリンダー154.156・・・アキュム
レータ 15B・・・ピストン 162・・・コンプレ
ッサー 164・・・チェックハル7” 166・・
・エアバンクの−M 172・・・安全ハル7”
174・・・ドレインバルブ 178・・・通気パルプ
180.182・・・油圧ポンプ184・・・ポンプ
186・・・制御装置 188・・・外側下部シリン
ダー 190・・・内側上部シリンダー191.193
・・・弾性パット 192・・・チューブ198・・・
ピストンリング 199・・・スリーブ200.202
・・・傾斜面 204・・・制御装置206・・・感知
部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 周期的且つ短時間の垂直運動に対応する浮遊船10
上で荷重を支持する装置であって、船上の荷重を支持す
る一対のラム50.52を含み、該ラムの各々は相対的
に可動な一対の部材188.190であって該相対運動
に対して体積が変化する液密空間を限定する部材を有し
、該空間は油圧流体で満たされることと、上記液密空間
に連通し体積の変化に伴って該液密空間に対して流体番
供給または受納するアキュムレータ154,156と、
上記油圧流体に対して圧力を加えるために上記アキュム
レータに連通ずる圧縮ガス源162.168とを含むこ
とと、各ラムに油圧部材150.152を有する荷重レ
ベル装置が連繋し、該油圧部材が夫々関連するラムの上
記一対の2個の部材に連結されたシリンダ及びピストン
からなり、一方のラムに連繋するピストンの各側の空間
が、他方のラムに連繋するピストンの反対側の空間と夫
夫流体連通することと、を特徴とする採鉱船舶における
上下動補償装置。 2 周規的且つ短時間の垂直運動に対応する浮遊船10
上で荷重を支持する装置であって、船上の荷重を支持す
る一対のラム50.52を含み、該ラムの各々は相対的
に可動な一対の部材188.190であって該相対運動
に対して体積が変化する液密空間を限定する部材を有し
、該空間は油圧流体で満たされることと、上記液密空間
に連通し体積の変化に伴って該液密空間に対して流体を
供給または受納するアキュムレータ154,156と、
上記油圧流体に対して圧力を加えるために上記アキュム
レータに連通ずる圧縮ガス源162.168とを含むこ
とと、上記各ラムの可動部材が円筒形で一方190が他
方188の内側に入っており、該円筒形部材の外端部は
閉じられていてこれ等2個の部材の相対運動に伴って体
積が変化する完全密閉空間を形成することと、上記一方
の円筒形部材188の閉鎖外端部から上記空間内へチュ
ーブ192が延設され、該チューブは上記一方の円筒形
部材188に固定されて上記密閉空間と上記ラムの外側
とを連通ずる流体路を形成し、それによって流体が上記
2個の円筒形部材で限定している可変空間に対して流入
流出を行なうことと、上記2つの区域間での流体移動の
ための流路を形成する部材を具備することと、上記他方
の円筒形部材は内部空間を2つの区域に分割すべく上記
チューブ192に直交する内端壁を有すると共に、該内
端壁は上記チューブが貫通する開口194を有し、また
上記チューブの端部がその長さの一部に亘って傾斜面2
00,202を有していて上記2個の部材間の運動に対
して上記開口との環状空隙の大きさを変化させることと
、を特徴とする採鉱船舶における上下動補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/479,093 US3943868A (en) | 1974-06-13 | 1974-06-13 | Heave compensation apparatus for a marine mining vessel |
US479093 | 1974-06-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5110592A JPS5110592A (en) | 1976-01-28 |
JPS5948199B2 true JPS5948199B2 (ja) | 1984-11-24 |
Family
ID=23902629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50070971A Expired JPS5948199B2 (ja) | 1974-06-13 | 1975-06-13 | 採鉱船舶における上下動補償装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3943868A (ja) |
JP (1) | JPS5948199B2 (ja) |
DE (1) | DE2526610C2 (ja) |
FR (1) | FR2274540A1 (ja) |
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JPS55148814U (ja) * | 1979-04-10 | 1980-10-27 | ||
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