NO20140470A1

NO20140470A1 - Rullesammenstilling

Info

Publication number: NO20140470A1
Application number: NO20140470A
Authority: NO
Inventors: Alan Gregory Hooper
Original assignee: Promor Pte Ltd
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-04-10
Also published as: GB2508536B; AU2012304275B2; KR20140078577A; SG189561A1; AU2012304275A1; WO2013055291A1; US9334902B2; GB2508536A; SG189824A1; GB201402833D0; US20140219589A1

Abstract

Rullesammenstilling for en dreieskive, et opplagringssystem for dreieskive og en fremgangsmåte for å fremstille en rullesammenstilling for en dreieskive. Rullesammenstillingen omfatter en første og en andre rulle; en aksel hvorpå den første og andre rullen er roterbart montert; og en forspenningsmekanisme lokalisert mellom den første og andre rullen og støtter akselen.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører i alminnelighet en rullesammenstilling for en dreieskive (eng.: turret), et opplagringssystem for en dreieskive og en fremgangsmåte for å fremstille en rullesammenstilling for en dreieskive.

BAKGRUNN

I de senere år har anvendelsen av flytende anlegg blitt rådende i olje- og gassindustrien offshore for utvinning og produksjon av olje og gass fra offshorefelt. Flytende anlegg slik som FPSO-enheten (Floating, Production, Storage and Offloading) eller FSO-enheten (Floating, Storage and Offloading) er typiske flytende plattformer som er konvertert fra oljetankere eller i noen tilfeller fartøy eller lektere som er spesielt utformet og bygd for formålet.

Den økende interessen for slike flytende anlegg skyldes enkel installering, den minimale faste infrastrukturen som er nødvendig, fleksibilitet i anvendelse og først og fremst evnen til å følge vindretningen (eng.: to weathervane) som svar på de rådende værforholdene sammenlignet med de faste oljeplattformene eller oljeriggene. Når disse flytende anleggene forankres i åpent hav og utsettes for rådende værforhold, stammer deres evne til å følge vindretningen fritt fra forankringssystemet som de benytter. Ett slikt forankringssystem er dreieskiveforankringssystemet.

WO2009/031971 beskriver et dreieskiveforankringssystem der en dreieskive i form av en vertikal sylindrisk aksel er plassert gjennom en arbeidsbrønn (eng.: moonpool) i flyteplattformen. Flensen på den ene enden av den sylindriske akselen er igjen montert på et opplagringssystem for dreieskive som er festet på fartøyets dekk. I den andre enden av den sylindriske akselen stikker en flerhet kjedeforankringsliner ut fra akselen for å forankre den til havbunnen. I tillegg løper en flerhet produksjonsstigerør fra brønnhodene til den samme enden av den sylindriske akselen. Oljen overføres deretter fra toppsiden av akselen til oljeproduksjonsutstyret eller flyteplattformens lagertanker. Denne sammenstillingen av dreieskiven, forankringslinene, opplagringssystemet for dreieskive og dekket på fartøyet gjør at dreieskiven kan festes til en posisjon med hensyn til havbunnen og flyteplattformen som skal rotere eller dreie rundt den vertikale aksen til den sylindriske dreieskiven, noe som muliggjør flyteplattformens evne til å følge vindretningen.

I dette dreieskiveforankringssystemet består opplagringssystemet for dreieskive av rullesammenstillinger anordnet langs omkretsen av det sirkelformede opplagringssystemet for dreieskive med aksene av de sylindriske rullene som peker mot aksene til det sirkelformede lageret. Rullesammenstillingen 100, som vist i figur 1, bestående av en enkelt roterbar sylindrisk rulle 102 støttet av en ikke-roterbar aksel 104 som er boltet til de hydrauliske støttene 106, 108 på hver ende og festet igjen til en grunnplatel 10.

De hydrauliske støttene 106, 108 danner et hydraulisk system hvorved de er sammenkoblet via en hydraulisk line som deler den samme kilden av hydraulisk væske. I et slikt oppsett av det hydrauliske systemet vil de to hydrauliske støttene

106, 108 virke på en motvirkende måte. Derfor, når en nedadgående kraft virker på én av de hydrauliske støttene f.eks. 106 og forårsaker at den blir trykket ned, vil den hydrauliske væsken bli tvunget til å strømme til den andre hydrauliske støtten f.eks. 108 og forårsake at den heves.

I den normale driften av flyteplattformen til havs er flyteplattformen mottakelig for miljøforhold og vil naturligvis rulle eller gynge som følge av de rådende værforholdene. Slik bevegelse vil føre til radial belastning på opplagringssystemet for dreieskive. Opplagringssystemet for dreieskive 200 beskrevet i WO2009/031971 forsøker å dempe den radiale bevegelsen i aksen ved å flette inn radiale lagersammenstillinger 202 med rullesammenstillinger 100 som vist i figur 2. Imidlertid, av praktiske hensyn, inkludert vanskeligheter med å posisjonere dreieskiven helt sentralt i arbeidsbrønnen, må de radiale lagersammenstillingene 202 fortsatt tillate noe bevegelse i akselen. Således forblir den radiale belastningen på rullesammenstillingene et problem.

Det vil derfor være en forbedring av teknikken hvis en rullesammenstilling og/eller et opplagringssystem for dreieskive kan være tiltenkt å oppfylle én eller flere av disse manglene.

KORT BESKRIVELSE

Ifølge et aspekt av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes en rullesammenstilling for et opplagringssystem for dreieskive, der rullesammenstillingen omfatter en første og en andre rulle; en aksel hvorpå den første og andre rullen er roterbart montert; og en forspenningsmekanisme lokalisert mellom den første og andre rullen og støtter akselen.

En styrearm kan være koblet til hver ende av akselen.

De to rullene (dvs. de første og andre rullene) kan være uavhengig roterbart montert på akselen.

En U-formet brakett kan koble akselen til forspenningsmekanismen.

Den U-formede braketten kan konfigureres for å være mottakelig i et spor på akselen slik at akselens laterale bevegelse begrenses.

Forspenningsmekanismen kan anbringes innimellom de to rullene.

Forspenningsmekanismen kan være en hydraulisk støtte.

Den hydrauliske støtten kan omfatte et ytre hus som er vertikalt flyttbart montert på et stempel.

Et styrelager kan forbinde den hydrauliske støttens ytre hus til stempelet for å styre den vertikale bevegelsen til det ytre huset.

En splittet holdering på det ytre huset til den hydrauliske støtten kan begrense forlengelsen av det ytre huset idet det flytter seg vertikalt oppover.

Et hulrom kan tilveiebringes i stempelet til den hydrauliske støtten, der hulrommet inkluderer en fjærmekanisme.

Den hydrauliske støtten kan konfigureres for sammenkobling med andre hydrauliske støtter til en felles kilde av hydraulisk væske.

Hver styrearm kan være dreibart montert på en støtteramme.

Et par av styrearmene kan være konfigurert for å styre den vertikale bevegelsen til rullesammenstillingen.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes et opplagringssystem for dreieskive på et skip, der opplagringssystemet for dreieskive omfatter en flerhet rullesammenstillinger som definert ovenfor, hvori flerheten rullesammenstillinger er konfigurert i anvendelse for å anbringes radialt rundt skipets arbeidsbrønn.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av en rullesammenstilling for et opplagringssystem for en dreieskive, der fremgangsmåten omfatter trinnene med å tilveiebringe en første og en andre rulle, å tilveiebringe en aksel, å roterbart montere de første og andre rullene på akselen, å tilveiebringe en forspenningsmekanisme og å montere akselen på forspenningsmekanismen, hvori forspenningsmekanismen er lokalisert mellom de første og andre rullene, og støtter akselen.

Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte trinnet med å tilveiebringe en styrearm koblet til hver ende av akselen.

De to rullene (dvs. den første og andre rullen) kan være uavhengig roterbart montert på akselen.

Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte trinnet med å tilveiebringe en U-formet brakett for kobling av akselen til forspenningsmekanismen.

Forspenningsmekanismen kan anbringes mellom de to rullene.

Forspenningsmekanismen kan være en hydraulisk støtte.

Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte trinnet med å tilveiebringe en splittet holdering på det ytre huset til den hydrauliske støtten for å begrense forlengelsen av det ytre huset idet det beveger seg vertikalt oppover.

Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte trinnet med å tilveiebringe et hulrom i stempelet til den hydrauliske støtten, der hulrommet inkluderer en fjærmekanisme.

Hver styrearm kan være dreibart montert på en støtteramme.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Utførelsesformer av oppfinnelsen vil forstås bedre og være mer tydelig for fagmannen ut fra den følgende skriftlige beskrivelsen, som kun er et eksempel, og i forbindelse med tegningene, der: Figur 1 viser et frontriss ifølge kjent teknikk av en rullesammenstilling for en dreieskive. Figur 2 viser et grunnriss ifølge kjent teknikk av et opplagringssystem for dreieskive som omfatter rullesammenstillinger i figur 1. Figur 3 viser et frontriss ifølge kjent teknikk av rullesammenstilling i figur 1 som illustrerer ulike krefter som påføres under radial belastning. Figur 4 viser et grunnriss av et opplagringssystem for en dreieskive ifølge et eksempel på en utførelsesform. Figur 5 viser et tverssnittriss av opplagringssystemet for dreieskive i figur 4 som støtter en dreieskive. Figur 6a viser et frontriss av en rullesammenstilling for en dreieskive ifølge et eksempel på en utførelsesform.

Figur 6b viser et sideriss av en rullesammenstilling vist i figur 6a.

Figur 6c viser et tverssnittsideriss av en rullesammenstilling vist i figur 6a.

Figur 6d viser et tverssnittfrontriss av en rullesammenstilling vist i figur 6a.

Figur 7 viser et frontriss av en rullesammenstilling for en dreieskive ifølge et alternativt eksempel på en utførelsesform. Figur 8 viser et frontriss av en rullesammenstilling for en dreieskive ifølge et annet eksempel på en utførelsesform. Figur 9 viser et flytdiagram som illustrerer en fremgangsmåte for å muliggjøre rotasjon av en dreieskive ifølge et eksempel på en utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE

De foreliggende oppfinnerne anerkjenner at i et opplagringssystem for en dreieskive slik som opplagringssystemet for dreieskive 200 beskrevet i WO2009/031971, kan den radiale bevegelsen til dreieskiveakselen ha en betydelig innvirkning på ytelsen og funksjonaliteten til rullene 102 i opplagringssystemet for dreieskive 200. Derfor, for å tilveiebringe en bedre utforming for et opplagringssystem for dreieskive for å moderere en slik innvirkning, har oppfinnerne utført en detaljert analyse av interaksjonen mellom den radiale og aksiale belastningen som virker på opplagringssystemet for dreieskive 200.

Når en dreieskiveaksel (ikke vist) er montert på opplagringssystemet for dreieskive 200 slik at flensen (ikke vist) i én ende av dreieskiveakselen sitter på de sylindriske rullene 102, kan den aksiale belastningen som virker på opplagringssystemet for dreieskive 200 distribueres over rullene 102 på en måte der hver rulle 102 påtar seg en del av den totale belastningen. Den delen av den aksiale belastningen som støttes av hver rulle 102, kan vise seg som en vertikal belastning og betegnes vedFv i figur 1.

På den annen side kan den radiale bevegelsen til dreieskiven utøve radial belastning på opplagringssystemet for dreieskive 200 og denne radiale kraften kan igjen distribueres til de individuelle rullene 102. Som et resultat kan den distribuerte radiale kraften omdannes til en lateral kraft som virker på toppen av hver rulle 102 som betegnet ved Fh i figur 1. Denne laterale kraften kraften Fh som virker på rullen 102, kan skape et kraftmoment M på hele rullesammenstillingen 100, som kan være konstruert som en tendens til å rotere hele rullesammenstillingen som betegnet ved Mi figur 1.

I rullesammenstillingen 100 kan den laterale kraften Fh resultere i den sylindriske rullen 102 og dens aksel 104 forsøker å rotere noe eller tilte i momentets retning M som vist i figur 1. Rullens 102 tendens til å rotere noe eller tilte i momentets retning Mkan resultere i at rullens 102 kontaktoverflate 115, som er i kontakt med flensen til dreieskiveakselen, kan oppleve en lineært distribuert belastning (vist som belastningsdiagram 112) som illustrert i figur 1. På siden 114 der den laterale kraften Fh virker kan intensiteten til den distribuerte belastningen være på et maksimum av w + A w, og på den motsatte siden 116 kan intensiteten til den distribuerte belastningen være på et minimum av w - Aw som vist i figur 1. Denne lineært distribuerte belastningen 112 kan skape et reaksjonsmoment M' for å møte momentet M som skapes av den laterale kraften Fh.

I den enkle rullesammenstillingen 100 beskrevet ovenfor kan reaksjonsmomentet M' til rullesammenstillingen 100 representeres av følgende ligning.

Idet den laterale kraften Fh øker, kan forskjellen mellom intensiteten til den distribuerte belastningen i rullens 102 ender 114, 116 bli større. Med en gang intensiteten til den lineært distribuerte belastningen 112 i én ende 114, 116 overskrider rullens 102 materialgrenser, kan materialsvikt forekomme i den enden 114, 116. Som en konsekvens kan rullen 102 oppleve deformasjon i endene 114, 116.1 et eksempel på ekstrem deformasjon kan hele rullen 102 tiltes permanent 302 og deformeres 304 som illustrert i figur 3. Selv når intensiteten til den distribuerte belastningen er innenfor akseptable materialgrenser, kan det å utsette kontaktoverflaten for ujevn belastningsdistribusjon over lang tid, spesielt med høyere belastningsintensitet i rullens 102 ender 114, 116, resultere i ulike grader av slitasje på tvers av kontaktoverflatens 115 spenn. Deformasjon 304 av rullen 102 kan forekomme.

I opplagringssystemet for dreieskive 200 kan tillegg av radiale opplagringssammenstillinger 202 ha effekten av å redusere den laterale kraften Fh som virker på rullen. Det kan imidlertid være umulig å lette den ujevne belastningsdistribusjonssituasjonen på kontaktoverflaten 115 til rullen 102. Og derfor er det ikke sikkert at dette er tilstrekkelig eller tilfredsstillende for å moderere den generelle innvirkningen av radial bevegelse på dreieskive på rullene 102 til opplagringssystemet for dreieskive 200.

Én mulig fremgangsmåte for å lette det ujevne belastningsdistribusjonsforholdet kan være å redusere forskjellen mellom intensiteten til belastningsdistribusjonen i begge ender 114, 116 ved å øke bredden på rullen 102. Dette kan skape en større reaksjonsmomentarm og således resultere i en mindre forskjell i belastningsintensiteten i endene sammenlignet med en rulle 102 med en smalere bredde som opplever samme laterale kraft Fh. En bredere rulle 102 kan imidlertid føre til problemer med hensyn til rotasjonshastigheten. Naturligvis kan det hende at endene 114 til rullen 102 som er nærmere midten av dreieskiven, må rotere med en lavere hastighet sammenlignet med den andre enden 116 av rullen 102 som er lengre unna. Denne differansen i hastighet kan føre til glidende bevegelser langs kontaktoverflaten 115 idet en enkelt rulle 102 bare kan rotere i en enkelt hastighet. Denne løsningen er derfor ansett som ugjennomførlig.

De følgende utførelsesformene av oppfinnelsen søker å tilveiebringe mer ønskelige løsninger på problemet ovenfor.

Figur 4 er et prinsippdiagram som illustrerer grunnrisset til en utførelsesform av et opplagringssystem for dreieskive 400 ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Opplagringssystemet for dreieskive 400 kan inkludere en flerhet rullesammenstillinger 402 plassert på dekket til flyteplattformen og anordnet langs omkretsen på opplagringssystemet for dreieskive 400 med aksen 406 på den sylindriske rullen 404 i hver av rullesammenstillingene 402 vinkelrett på aksen til opplagringssystemet for dreieskive 400. Antallet rullesammenstillinger 402 i et opplagringssystem for dreieskive 400 er avhengig av størrelsen på dreieskiven. Systemet vist i figur 4 tilveiebringes kun som et eksempel.

Figur 5 er et tverrsnittriss som illustrerer et eksempel på interaksjonen mellom dreieskiveakselen 506, rullesammenstillingene 402 til opplagringssystemet for dreieskive 400 og dekket 512 på flyteplattformen. Den vertikale dreieskiveakselen 506 kan plasseres i arbeidsbrønnen 508 til de flytende anleggene med akselflensen 504 i den øvre enden av den vertikale dreieskiveakselen 506 hvilende på de høyeste spissene til rullen 404 i en rullesammenstilling 402. Rullesammenstillingen 402 kan igjen festes på flensdelen 502 til en sirkulær kam 510 som ekstruderes fra dekket 512 til de flytende anleggene. Den sirkulære kammen 510 og flensdelen 502 kan oppføres slik at når opplagringssystemet for dreieskive 400 plasseres på flensdelen 502, kan dreieskiven som hviler på opplagringssystemet for dreieskive 400 ligge på en flate som er parallell med den horisontale flaten til bakken selv når dekket 512 på flyteplattformen er konstruert på en skråstilt måte. Det skal forstås at andre konfigurasjoner av interaksjonen mellom dreieskiveakselen 506, rullesammenstillingene 402 på opplagringssystemet for dreieskive 400 og dekket 512 på flyteplattformen også kan være mulig. Konfigurasjonen som vises i figur 5, tilveiebringes kun som et eksempel.

En utførelsesform av rullesammenstillingen 402 er illustrert i figur 6a, 6b, 6c og 6d.

Figur 6a og figur 6b viser henholdsvis et frontriss og sideriss av rullesammenstillingen 402. Figur 6c og 6d viser henholdsvis et tverrsnittfrontriss og sideriss av rullesammenstillingen 402. Rullesammenstillingen 402 kan inkludere en første og en andre roterbar, sylindrisk rulle 604, 606 med avstand mellom og roterbar montert på en ikke-roterende aksel 608. Den ikke-roterende akselen 608 kan igjen kobles til en forspenningsmekanisme, for eksempel en hydraulisk støtte 614, med en U-formet brakett 612 i den midtre delen av den ikke-roterende akselen 608, mellom de to rullene 604, 606. Akselen 608 kan støttes av forspenningsmekanismen. Den hydrauliske støtten 614 kan igjen festes på en grunnplate 618.1 hver ende av den ikke-roterende akselen kan en styrearm 630, 632 være koblet til den ikke-roterende akselen 608. Hver styrearm 630,632 kan være dreibart forbundet med en støtteramme 634, 636. Støtterammene 634, 636 kan igjen festes på samme grunnplate 618.

De to roterbare sylindriske rullene 604, 606 kan ha mellomrom og være forbundet med akselen 608 slik at rullen 604, 606 ikke glir langs akselen 608 eller forstyrrer hverandres rotasjon idet de roterer. Hver av rullene 604, 606 kan kjøres på frihjul og i stand til å rotere ved sin egen rotasjonshastighet. Hver rulle 604, 606 kan gjøres roterbar ved å plassere et lager mellom rullene 604, 606 og den ikke ikke-roterende akselen 608.1 utførelsesformen vist i figur 6d er hver rulle 604, 606 montert på den ikke-roterende akselen 608 via to rullelager av sfærisk type 640. Fordelene ved å anvende rullelager av sfærisk type er at de kan tåle høy belastningskapasitet, samt at de innehar selvjusteringsfunksjon. Det skal forstås at andre typer av rulleelementlager eller bærelager også kan anvendes. Ytterligere skal det også forstås at variasjoner i antall lagre som anvendes og variasjoner i kombinasjoner av lagre og ruller, kan være mulig. Figur 6d tilveiebringes således kun som eksempel.

Den ikke-roterende akselen 608 kan holdes på den hydrauliske støtten 614 av den U-formede braketten 612 slik at den ikke-roterende aksel 608 ikke glir i lengderetningen. Dette kan for eksempel oppnås ved å ha et spor 613, som vist i figur 6d, på den ikke-roterende akselen 608 slik at den U-formede braketten 612 kan avpasses i sporet 613 og således begrense akselens laterale bevegelse. Ytterligere kan delen der det er laget et spor på den ikke-roterende akselen 608, settes i en tilsvarende fordypning 646 på toppflaten 644 til det ytre huset 642 til den hydrauliske støtten 614, som vist i figur 6c. Når den er satt helt på plass, kan den laterale bevegelsen til akselen også begrenses, idet toppflaten 644 til det ytre huset 642 plasseres i sporet 613, som vist i figur 6d. Den U-formede braketten 612 kan igjen festes til toppflaten 644 til det ytre huset 642 til den hydrauliske støtten 614 ved hjelp av bolter 648.

Den hydrauliske støtten 614 kan inkludere et ytre hus 642 og et stempel 650 hvori det ytre huset 642 kan være vertikalt og flyttbart montert på stempelet 650. Stempelet 650 kan igjen festes til grunnplaten 618 ved hjelp av bolter 652. Den vertikale bevegelsen til det ytre huset 642 kan styres av et styrelager 654 som forbinder det ytre huset 642 til stempelet 650.1 bunnen av det ytre huset 642 kan en splittet holdering 656 være festet slik at den kan begrense forlengelsen til det ytre huset 642 idet det flytter seg vertikalt oppover med hensyn til stempelet 650. Det skal forstås at betegnelsen "vertikal", når den anvendes i denne sammenhengen, skal bety vinkelrett på planet til grunnplaten 618 og/eller vinkelrett på planet til et skips dekk når rullesammenstillingen er montert på skipets dekk. Innimellom de interne veggene 643 til det ytre huset 642 og de eksterne veggene 651 til stempelet 650 der de overlapper, kan forseglinger 660 være tilveiebrakt slik at hydraulisk væske (ikke vist) i den hydrauliske støtten 614 kan være inneholdt i rommet som omsluttes av det ytre huset 642 og stempelet 650.

I stempelet 650 kan et hulrom 662 tilveiebringes slik at en fjærmekanisme 661 kan være inkludert. Fjærmekanismen 661 kan inkludere en fjær 664 plassert i hulrommet 662 i stempelet 650. Fjæren 664 kan holdes på plass av en krage 666 og en bolt 668. Det skal forstås at fjæren 664 kan være i form av en helisk type, skivetype eller en hvilken som helst annen type. Det skal også forstås at andre konfigurasjoner av fjærmekanismen 661 kan anvendes.

Ved normal drift av den hydrauliske støtten 614 er det ikke sikkert at det ytre huset 640 er i kontakt med kragen 666 og fjæren 644. Følgelig kan forspenningsevnen til det ytre huset 640 være utelukkende avhengig av den hydrauliske væskens trykk. Dersom det imidlertid er utilstrekkelig hydraulisk væske på grunn av en hvilken som helst årsak (f.eks. lekkasje), vil kragen 666 og fjæren 644 virke som en sekundær forspenningsmekanisme for å sikre at den hydrauliske støtten 614 fortsetter å forspenne rullesammenstillingen 402.

I slutten av hver ende av den ikke-roterende akselen 608 kan styrearmene 630, 632 styre den vertikale bevegelsen til rullesammenstillingen 402 og begrense rullesammenstillingens bevegelse i andre retninger. Det skal også forstås at andre monteringskonfigurasjoner av rullesammenstillingen 402 også kan anvendes. Systemet som vises i figur 6a, 6b, 6c og 6d, tilveiebringes kun som et eksempel. Den hydrauliske støtten 614 av hver rullesammenstilling 402 i opplagringssystemet for dreieskive 400 kan sammenkobles via en hydraulisk line (ikke vist) forbundet mellom de respektive hydrauliske væskeportene 616 og dele den samme kilden av hydraulisk væske. I denne anordningen kan den hydrauliske støtten 614 kollektivt danne et forspenningssystem hvori den hydrauliske støtten 614 kan fungere på en koordinert måte for å holde den vertikale sylindriske dreieskive 506 stasjonær mens flyteplattformen kan rulle eller gynge som følge av de rådende værforholdene. For eksempel når noen av de hydrauliske støttene 614 trykkes ned på grunn av rulling eller gynging, kan den hydrauliske væsken tvinges til å strømme til andre hydrauliske støtter 614 for å forårsake at de heves. Henholdsvis kan hver hydrauliske støtte 614 trykkes ned eller heves til en annen grad slik at de er koordinert for å beholde den vertikale sylindriske dreieskiven 506 i posisjon og å forbli uberørt av rullingen eller gyngingen.

Når den vertikale sylindrisk dreieskiven 506 er montert på opplagringssystemet for dreieskive 400 slik at flensen 504 i den øverste enden av dreieskiveakselen 506 sitter på den sylindriske rullen 604, 606 av rullesammenstillingene 402, kan den aksiale belastningen som virker på opplagringssystemet for dreieskive 400, distribueres på rullene 604, 606 av alle rullesammenstillingene 402 i opplagringssystemet for dreieskive 400. Hvert par av ruller 604, 606 kan påta en del av den totale aksiale belastningen, og den delen av den aksiale belastningen som støttes av hvert par i rullene 604, 606, kan omdannes til vertikal belastning som virker på det respektive paret. Denne vertikale belastningen som virker på hvert par av ruller 604, 606, betegnes ved Fv i figur 6a.

Når flyteplattformen ruller eller gynger under påvirkning fra de rådende værforholdene, kan den radiale bevegelsen til dreieskiven forårsake radial belastning på opplagringssystemet for dreieskive 400. Denne radiale kraften kan distribueres til rullene 604, 606 av rullesammenstillingen 402. Som et resultat kan den distribuerte radiale kraften omdannes til en lateral kraft som virker på toppen av hvert par av ruller 604, 606 som betegnet ved Fh i figur 6a. Denne laterale kraften Fh som virker på hvert par av ruller 604, 606, kan skape et kraftmoment M på hele rullesammenstillingen 402, som kan tolkes som en tendens til å rotere hele rullesammenstillingen 402, som betegnet ved Mi figur 6a.

Som et resultat av tendensen til å rotere noe eller tilte i momentets retning M, kan kontaktoverflatene 603, 605 til paret av ruller 604, 606, som er i kontakt med flensen 504 til dreieskiveakselen 506, oppleve en lineært distributert belastning (vist som belastningsdiagrammer 620, 622) på hver av rullene 604, 606 som illustrert i figur 6a. I denne utførelsesformen, på grunn av avstanden mellom rullene 604, 606, kan den lineært distribuerte belastningen 620, 622 på hver av rullene 604, 606 kun inneha noe linearitet. Således kan belastningsdistribusjonen på hver rulle 604, 606 nærme seg en ensartet distribuert belastning. Derfor kan intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 620 på kontaktoverflaten til rullen 604 nærmere den laterale kraften nærme segW]+ Awi(som vist i figur 6a), mens intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 622 på kontaktoverflaten til rullen 606 som vender bort fra den laterale kraften, kan nærme seg wi - Awi(som vist i figur 6a). Forskjellen mellom belastningsintensiteten på hver av rullene 604, 606 kan resultere i et reaksjonsmoment M' skapt for å motvirke den laterale kraften Fh som vist i figur 6a.

Siden belastningsdistribusjonen kan nærme seg en ensartet distribuert belastning, hvis man går ut fra at bredden på hver rulle 604, 606 i rullesammenstillingen 402 er lik med bredden på den enkelte rullen 102 i den enkele rullesammenstillingen ifølge kjent teknikk 100, og at bredden på avstanden mellom rullene 604, 606 er det dobbelte av bredden på hver rulle 604, 606, mens alle kreftene og belastningen holdes konstant, kan ligningen til reaksjonsmomentet M' til rullesammenstillingen 402 i denne utførelsesformen representeres av ligningen nedenfor. Det skal forstås at andre dimensjoner også kan anvendes.

Således kan denne utførelsesformen skape et større reaksjonsmoment M' under de samme forholdene som diskutert med hensyn til systemet ifølge kjent teknikk. Samtidig kan dette oppnås mens de individuelle rullene 604, 606 eksponeres for en nærmest ensartet belastningsdistribusjon. Én kvalitativ fordel ved denne utførelsesformen er at rullesammenstillingen 402 kan tåle en vesentlig høyere radial kraft før eventuell permanent deformasjon eller skade på rullene 604, 606 kan forekomme. Samtidig kan rullene 604, 606 ha en lenger levetid under de samme driftsforholdene, idet rullene 604, 606 i denne utførelsesformen ikke eksponeres for ujevne belastningsdistribusjoner gjentatte ganger. Dette kan føre til en generelt forbedret funksjon og stabil drift av hele opplagringssystemet for dreieskive 400, hvorved dreieskiven kan forbli i posisjon uavhengig av flyteplattformens rulling og gynging. Videre kan dobbeltrulleutformingen 604, 606 til rullesammenstillingen 402 tilveiebringe ytterligere fordel i at det er iboende redundans i antallet ruller som tilveiebringes. En annen fordel ved utførelsesformen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan være at opplagringssystemet for dreieskive 400 foretrukket ikke krever noe ytterligere radiallager, fordi rullesammenstillingen i utførelsesformen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan være tilstrekkelig og tilfredsstillende for å tåle både den aksiale belastningen og den radiale belastningen til dreieskiveakselen.

En annen utførelsesform av en rullesammenstilling 702 er illustrert i figur 7. Rullesammenstillingen 702 kan inkludere en enkelt roterbar sporkulelager 704, der rullelegemet har to kontaktoverflater 706, 708 atskilt av en indre fordypning 710, støttet av en ikke-roterende aksel 712 som kan være boltet i begge ender av bolter 714, 716 til en respektiv forspenningsmekanisme, for eksempel hydrauliske støtter 718, 720. Begge de hydrauliske støttene 718, 720 kan igjen festes til en grunnplate 722.

Sporkulelagrene 704 kan være utformet slik at bredden på hver av kontaktoverflatene 706, 708 og fordypningen 710 er én tredjedel av den generelle bredden på sporkulelageret 704 . Annen fraksjonert dimensjon kan også anvendes. De hydrauliske støttene 718, 720 som støtter hver ende av akselen 712 i opplagringssystemet for dreieskive, kan sammenkobles via en hydraulisk line (ikke vist) forbundet mellom respektive hydrauliske væskeporter 721a,b i de hydrauliske støttene 718, 720, og dele den samme kilden av hydraulisk væske slik at alle de hydrauliske støttene 718, 720 i opplagringssystemet for dreieskive (ikke vist) omfattende rullesammenstillinger 702 kollektivt kan danne et forspenningssystem hvori de hydrauliske støttene 718, 720 kan fungere på en koordinert måte for å holde den vertikale sylindriske dreieskiven 506 stasjonær mens flyteplattformen kan rulle eller gynge under de rådende værforholdene.

Når den vertikale sylindriske dreieskiven 506 er montert på opplagringssystemet for dreieskive omfattende rullesammenstillinger 702 slik at flensen 504 i den øvre enden av dreieskiveakselen 506 sitter på de to kontaktoverflatene 706, 708 til sporkulelageret 704, kan den aksiale belastningen som virker på opplagringssystemet for dreieskive distribueres til paret av kontaktoverflater 706, 708 til sporkulelageret 704 til rullesammenstillingen 702 i opplagringssystemet for dreieskive. Hvert par av sporkulelagerets 704 kontaktoverflater 706, 708 kan påta seg en del av den totale aksiale belastningen, og delen av den aksiale belastningen som støttes av hvert par av kontaktoverflatene 706, 708, kan omdannes som vertikal belastning som virker på det respektive paret av overflater. Denne vertikale belastningen som virker på hvert par av kontaktoverflater 706, 708, betegnes ved Fv i figur 7.

I tillegg når flyteplattformen ruller eller gynger under påvirkning av de rådende værforholdene kan den radiale bevegelsen til opplagringssystemet for dreieskive forårsake radial belastning på opplagringssystemet for dreieskive og denne radiale kraften kan bli distribuert til sporekulelageret 704 til alle rullesammenstillingene 702. Som et resultat kan den distribuerte radiale kraften omdannes til en lateral kraft som virker på toppen av hvert sporkulelager 704 som betegnet ved Fh i figur 7. Denne laterale kraften Fh som virker på sporkulelageret 704 kan skape et kraftmoment M på hele rullesammenstillingen 702, som kan være konstruert som en tendens til å rotere hele rullesammenstillingen 702, som betegnet ved Mi figur 7.

Som et resultat av tendensen til å rotere noe eller tilte i retningen av momentet M, kan paret av kontaktoverflater 706, 708 til sporkulelageret 704, som er i kontakt

med flensen 504 til dreieskiveakselen 506, oppleve en lineært distribuert belastning (vist som belastningsdiagram 724, 726) på hver av kontaktoverflatene 706, 708 som illustrert i figur 7.1 denne utførelsesformen, på grunn av fordypningen 710 mellom kontaktoverflatene 706, 708, kan den lineært distribuerte belastningen 724, 726 på hver av kontaktoverflatene 706, 708 bare inneha noe linearitet og belastningsdistribusjonen kan således nærme seg en ensartet distribuert belastning. Derfor kan intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 724 på kontaktoverflaten 706 nærmere den laterale kraften være tilnærmetW2+ Am>2, mens intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 726 på kontaktoverflaten 708 som vender fra den laterale kraften, kan nærme seg w 2 - AW2som vist i figur 7.

Forskjellen mellom belastningsintensiteten på hver av kontaktoverflatene 706, 708, vil føre til et reaksjonsmoment M' skapt for å motvirke momentet M til den laterale kraften Fh.

I denne utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelsen kan reaksjonsmomentet M' av rullesammenstillingen 702 representeres av følgende ligning.

Siden lineariteten til den distribuerte belastningen på hver rulle kan være neglisjerbar og bredden på sporkulelageret 704 i rullesammenstillingen 702 kan være lik bredden på den enkelte rullen i en enkelt rullesammenstilling, mens alle kreftene og belastningen holdes konstant, kan ligningen til reaksjonsmomentet til rullesammenstillingen 702 i denne utførelsesformen være ytterligere representert av ligningen nedenfor. Det skal forstås at andre dimensjoner også kan anvendes Således kan denne utførelsesformen skape et større reaksjonsmoment under de samme forholdene som diskutert med hensyn til systemet ifølge kjent teknikk. Samtidig kan dette oppnås mens kontaktoverflatene 706, 708 eksponeres for en nærmest ensartet belastningsdistribusjon på tvers av hver overflates spenn. Én kvalitativ fordel ved denne utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelsen vil være at rullesammenstillingen 402 kan ha en lenger levertid under de samme driftsforholdene. Dette kan føre til generelt forbedrede funksjoner og stabil drift av hele opplagringssystemet for dreieskive, hvorved påvirkningen fra den radiale bevegelsen til dreieskiven på rullene til opplagringssystemet for dreieskive kan minimeres.

En annen utførelsesform av rullesammenstillingen er illustrert i figur 8. Rullesammenstillingen 802 kan inkludere to roterbare sylindriske ruller 804, 806 støttet av en ikke-roterende aksel 808 som kan boltes i begge ender av bolter 810, 812 til en respektiv forspenningsmekanisme, hydrauliske støtter 814, 816 for eksempel. Begge de hydrauliske støttene 814, 816 kan igjen festes til en grunnplate 818.

De to roterbare sylindriske rullene 804, 806 kan ha noe mellomrom mellom seg når de forbindes til akselen 808 slik at rullene 804, 806 ikke glir langs akselen 808 eller forstyrrer hverandres rotasjon når de roterer, og hver av dem er i stand til å rotere med sin egen rotasjonshastighet. De hydrauliske støttene 814, 816 som støtter hver ende av akselen 808 i opplagringssystemet for dreieskive, kan sammenkobles via en hydraulisk line (ikke vist) forbundet mellom respektive hydrauliske væskeporter 817a,b i de hydrauliske støttene 814, 816 og dele samme kilde av hydraulisk væske slik at alle de hydrauliske støttene 718, 720 i et opplagringssystemet for dreieskive (ikke vist) omfattende rullesammenstillinger 802, kollektivt kan danne et forspenningssystem hvori de hydrauliske støttene 814, 816 kan fungere på en koordinert måte for å holde den vertikale sylindriske dreieskiven 506 stasjonær mens flyteplattform kan rulle eller gynge under de rådende værforholdene.

Når den vertikale sylindriske dreieskiven 506 er montert på opplagringssystemet for dreieskive omfattende rullesammenstillinger 802 slik at flensen 504 i den øvre enden av dreieskiveakselen 506 sitter på den sylindriske rullen 804, 806 av rullesammenstillingene 802, distribueres den aksiale belastningen som virker på opplagringssystemet for dreieskive, til rullene 804, 806 til alle rullesammenstillingene 802 i opplagringssystemet for dreieskive. Hvert par av ruller 804, 806 kan påta seg en del av den totale aksiale belastningen, og den delen av den aksiale belastningen som støttes av hvert par av ruller 804, 806, kan omdannes som vertikal belastning som virker på det respektive paret. Denne vertikale belastningen som viser på hvert par av ruller 804, 806, betegnes ved Fv i figur 8.

Når flyteplattformen ruller eller gynger under påvirkningen av de rådende værforholdene, kan den radiale bevegelsen til dreieskiven 506 forårsake radial belastning på opplagringssystemet for dreieskive, og denne radiale kraften kan distribueres til rullene 804, 806 i rullesammenstillingen 802. Som et resultat kan den distribuerte radiale kraften omdannes til en lateral kraft som virker på toppen av hvert par av ruller 804, 806 som betegnet ved Fh i figur 8. Denne laterale kraften Fh som virker på hvert par av ruller 804, 806, kan skape et kraftmoment M på hele rullesammenstillingen 802, som kan tolkes som en tendens til å rotere hele rullesammenstillingen 802, som betegnet ved Mi figur 8.

Som et resultat av tendensen til å rotere noe eller tilte i momentets retning M, kan kontaktoverflatene 805, 807 til paret av ruller 804, 806, som er i kontakt med

flensen 504 til dreieskiveakselen 506, oppleve en lineært distribuert belastning (vist som belastningsdiagram 820, 822) på hver av rullene 804, 806 som illustrert i figur 8.1 denne utførelsesformen, som følge av noe avstand mellom rullene 804, 806, kan den lineært distribuerte belastningen 820, 822 på hver av rullene 804, 806 bare inneha noe linearitet, og således kan belastningsdistribusjonen på hver rulle 804, 806 nærme seg en ensartet distribuert belastning. Derfor kan intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 820 på kontaktoverflaten til rullen 804 nærmere

den laterale kraften nærme segW3+ Awj, mens intensiteten til den ensartede distribuerte belastningen 822 på kontaktoverflaten til rullen 806 som vender bort fra den laterale kraften, kan nærme seg wj- Aw^som vist i figur 8). Forskjellen mellom belastningsintensiteten på hver av rullene 804, 806 kan resultere i et reaksjonsmoment M' skapt for å motvirke momentet M til den laterale kraften Fh.

I denne utførelsesformen av rullesammenstillingen 802 kan reaksjonsmomentet M' til rullesammenstillingen representeres av følgende ligning. Siden lineariteten til den distribuerte belastningen på hver rulle kan være neglisjerbar, forutsatt at bredden på hver rulle 804, 806 i rullesammenstillingen 802 kan være lik bredden på den enkelte rullen i en enkelt rullesammenstilling, og bredden på avstanden mellom rullen kan tas for å være en femtedel av bredden til hver rulle, mens alle kreftene og belastningen holdes konstant, kan ligningen til reaksjonsmomentet M' til rullesammenstillingen 802 i denne utførelsesformen representeres ytterligere av ligningen nedenfor. Det skal forstås at andre dimensjoner også kan anvendes

Således kan denne utførelsesformen skape et større reaksjonsmoment under de samme forholdene som diskutert med hensyn til systemet ifølge kjent teknikk. Samtidig kan dette oppnås mens de individuelle rullene 804, 806 eksponeres for en tilnærmet ensartet belastningsdistribusjon. Én kvalitativ fordel ved denne utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelsen vil være at rullesammenstillingen kan tåle en vesentlig høyere radial kraft før eventuell permanent deformasjon eller skade på rullene 804, 806 forekommer. Samtidig kan rullene 804, 806 ha en lenger levetid under de samme driftsforholdene, idet rullene 804, 806 i denne utførelsesformen ikke eksponeres for ujevn belastningsdistribusjon gjentatte ganger. Dette kan føre til generelt forbedrede funksjoner og stabil drift av hele opplagringssystemet for dreieskive, hvorved dreieskiven kan forbli i sitt horisontale plan uavhengig av flyteplattformens rulle- og gyngebevegelser. Videre kan dobbeltrulleutformingen 804, 806 til rullesammenstillingen 802 tilveiebringe ytterligere fordel i at det er iboende redundans i antallet ruller som tilveiebringes. En annen fordel ved utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelsen kan være at opplagringssystemet for dreieskive foretrukket ikke krever noe ytterligere radiallager, fordi rullesammenstillingen 802 i utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelsen kan være tilstrekkelig og tilfredsstillende for å tåle både den aksiale belastningen og den radiale belastningen til dreieskiveakselen.

Figur 9 viser et flytdiagram 900 som illustrerer en fremgangsmåte for å fremstille en rullesammenstilling for et opplagringssystem for dreieskive, ifølge et eksempel på en utførelsesform. I trinn 902 tilveiebringes en første og en andre rulle. I trinn 904 tilveiebringes en aksel. I trinn 906 monteres den første og den andre rullen roterbart på akselen. I trinn 908 tilveiebringes en forspenningsmekanisme. I trinn 910 monteres akselen på forspenningsmekanismen, hvori forspenningsmekanismen er lokalisert mellom den første og den andre rullen og støtter akselen.

Det vil forstås av fagmannen at ulike variasjoner og/eller modifikasjoner kan gjøres av den foreliggende oppfinnelsen som vist i de spesifikke utførelsesformene uten å avvike fra oppfinnelsens idé eller omfang slik de beskrives store trekk. De foreliggende utførelsesformene skal derfor under enhver omstendighet anses som illustrasjoner og ikke være begrensende.

Claims

1. Rullesammenstilling for et opplagringssystem for dreieskive, der rullesammenstillingen omfatter: en første og en andre rulle; en aksel hvorpå den første og den andre rullen er roterbart montert; og en forspenningsmekanisme lokalisert mellom den første og den andre rullen og støtter akselen.

2. Rullesammenstillingen ifølge krav 1, hvori en styrearm er koblet til hver ende av akselen.

3. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av de foregående kravene, hvori de to rullene er montert uavhengig roterbart på akselen.

4. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av de foregående kravene, hvori en U-formet brakett kobler akselen til forspenningsmekanismen.

5. Rullesammenstillingen ifølge krav 4, hvori den U-formede braketten er konfigurert for å være mottagelig i et spor på akselen slik at akselens laterale bevegelse begrenses.

6. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av de foregående kravene, hvori forspenningsmekanismen er anbrakt mellom de to rullene.

7. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av de foregående kravene, hvori forspenningsmekanismen er en hydraulisk støtte.

8. Rullesammenstillingen ifølge krav 7, hvori den hydrauliske støtten omfatter et ytre hus montert vertikalt flyttbart på et stempel.

9. Rullesammenstillingen ifølge krav 8, hvori et styrelager forbinder det ytre huset til den hydrauliske støtten med stempelet for å styre det ytre husets vertikale bevegelse.

10. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av kravene 8 og 9, hvori en splittet holdering på det ytre huset til den hydrauliske støtten begrenser forlengelsen av det ytre huset idet det beveger seg vertikalt oppover.

11. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av kravene 8 til 10, hvori et hulrom er tilveiebrakt i stempelet til den hydrauliske støtten, der hulrommet inkluderer en fjærmekanisme.

12. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av kravene 7 til 11, hvori den hydrauliske støtten er konfigurert for sammenkobling med andre hydrauliske støtter til en felles kilde av hydraulisk væske.

13. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av kravene 2 til 12, hvori hver styrearm er dreibart montert på en støtteramme.

14. Rullesammenstillingen ifølge ett hvilket som helst av kravene 2 til 13, hvori et par av styrearmene er konfigurert for å styre rullesammenstillingens vertikale bevegelse.

15. Opplagringssystem for dreieskive på et skip, der opplagringssystemet for dreieskive omfatter en flerhet rullesammenstillinger ifølge ett hvilket som helst av kravene 1 til 14, hvori flerheten rullesammenstillinger er konfigurert i anvendelse for å anbringes radialt rundt en arbeidsbrønn på skipet.

16. Fremgangsmåte for å fremstille en rullesammenstilling for et opplagringssystem for dreieskive, der fremgangsmåten omfatter trinnene med å: tilveiebringe en første og en andre rulle; tilveiebringe en aksel; roterbart montere den første og den andre rullen på akselen; tilveiebringe en forspenningsmekanisme; og montere akselen på forspenningsmekanismen, hvori forspenningsmekanismen er lokalisert mellom den første og den andre rullen og støtter akselen.

17. Fremgangsmåten ifølge krav 16, ytterligere omfattende trinnet med å tilveiebringe en styrearm koblet til hver ende av akselen.

18. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 16 og 17, hvori de to rullene er montert uavhengig roterbart på akselen.

19. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 16 til 18, ytterligere omfattende trinnet med å tilveiebringe en U-formet brakett for å koble akselen til forspenningsmekanismen.

20. Fremgangsmåten ifølge krav 19, hvori den U-formede braketten er konfigurert for å være mottagelig i et spor på akselen slik at akselens laterale bevegelse begrenses.

21. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 16 til 20, hvori forspenningsmekanismen er anbrakt mellom de to rullene.

22. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 16 til 21, hvori forspenningsmekanismen er en hydraulisk støtte.

23. Fremgangsmåten ifølge krav 22, hvori den hydrauliske støtten omfatter et ytre hus montert vertikalt flyttbart på et stempel.

24. Fremgangsmåten ifølge krav 23, hvori et styrelager forbinder det ytre huset til den hydrauliske støtten med stempelet for å styre det ytre husets vertikale bevegelse.

25. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 23 og 24, ytterligere omfattende trinnet med å tilveiebringe en splittet holdering på det ytre huset til den hydrauliske støtten for å begrense forlengelsen av det ytre huset idet det beveger seg vertikalt oppover.

26. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 23 til 25, ytterligere omfattende trinnet med å tilveiebringe et hulrom i stempelet til den hydrauliske støtten, der hulrommet inkluderer en fjærmekanisme.

27. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 22 til 26, hvori den hydrauliske støtten er konfigurert for sammenkobling med andre hydrauliske støtter til en felles kilde av hydraulisk væske.

28. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 17 til 27, hvori hver styrearm er dreibart montert på en støtteramme.

29. Fremgangsmåten ifølge ett hvilket som helst av kravene 17 til 28, hvori et par av styrearmene er konfigurert for å styre rullesammenstillingens vertikale bevegelse.