PL228699B1 - Układ do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 412773 (51) IntCI.

B66C 23/53 (2006.01) B66C 23/88 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 19.06.2015 (54) Układ do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 02.01.2017 BUP 01/17	(73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2018 WUP 04/18	(72) Twórca(y) wynalazku: CZESŁAW DYMARSKI, Gdańsk, PL ANDRZEJ DAUTER, Gdańsk, PL PAWEŁ DYMARSKI, Gdańsk, PL

σ>

σ>

co oo

CM

CM

Ω.

PL 228 699 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem na czas pracy tego urządzenia, mający zastosowanie zwłaszcza w okrętownictwie, wojskowości, czy w budownictwie.

Niektóre urządzenia o znacznej masie zainstalowane na ruchomych obiektach, np. okrętach, mogą być poddawane bardzo dużym obciążeniom dynamicznym, co może się zdarzyć w wyniku kolizji, wybuchu miny pod obiektem lub innych działań militarnych. W celu ograniczenia niepożądanych, dużych, wewnętrznych naprężeń, jakie mogą się pojawić w konstrukcji tych urządzeń, mogących spowodować ich zniszczenie, stosuje się mocowanie ich do fundamentu za pomocą amortyzatorów. Amortyzatory te zwykle wykonuje się w postaci stalowych sprężyn o różnym kształcie. Należy jednak zaznaczyć, że takie elastyczne mocowanie urządzeń może być bardzo niekorzystne dla ich poprawnego działania podczas pracy. Przykładem mogą być żurawie pokładowe, które dla zapewnienia właściwego i bezpiecznego przeładunku towarów, w tym także niebezpiecznych, powinny być na czas pracy sztywno połączone z fundamentem.

Jednym z trudniejszych i zarazem istotniejszych problemów projektowych omawianego mechanizmu jest wymóg szybkiego załączenia blokady przy zapewnieniu dużej sztywności i niezawodności połączenia oraz równie szybkiego i bezpiecznego wyłączenia blokady. Z uwagi na specyfikę zastosowania, rozwiązania konstrukcyjne tych mechanizmów i urządzeń, w których są zabudowane, z reguły nie są publikowane. Twórcom wynalazku nie są znane dokładne rozwiązania omawianych mechanizmów o tak zwartej budowie, łatwości obsługi, praktycznie automatycznym sterowaniu i innych z wymienionych wyżej wymaganych cech, jakimi charakteryzuje się układ stanowiący przedmiot wynalazku.

Celem wynalazku jest opracowanie rozwiązania konstrukcyjnego układu do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem na czas pracy tego urządzenia, przy zapewnieniu szybkiego, bezpiecznego oraz niezawodnego i efektywnego działania w warunkach morskich.

Układ do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem zawierający kołnierz korpusu urządzenia i kołnierz fundamentu charakteryzuje się według wynalazku tym, że kołnierz korpusu jest o większej średnicy niż kołnierz fundamentu, a na jego zewnętrznym obwodzie w kierunku kołnierza fundamentu trwale zamocowana jest obręcz ze skierowanym do wewnątrz kołnierzem wewnętrznym. Kołnierz fundamentu i kołnierz wewnętrzny posiadają na znajdujących się naprzeciw siebie powierzchniach walcowych promieniowe wycięcia o tym samym promieniu, które rozmieszczone są symetrycznie względem osi obu kołnierzy. Środek krzywizny powierzchni walcowych każdej pary promieniowych wycięć znajduje się pośrodku szczeliny między kołnierzem fundamentu i kołnierzem wewnętrznym. W tak powstałych walcowych przestrzeniach znajdują się tłoczyska siłowników hydraulicznych lub elektrycznych, osadzonych przesuwnie z luzem w dolnym kołnierzu fundamentu, który zamocowany jest poniżej kołnierza wewnętrznego. Zakres możliwego przemieszczenia osiowego siłowników jest nieco większy od skoku tłoków. Na końcu tłoczysk każdego z siłowników, w przestrzeni utworzonej pomiędzy kołnierzem fundamentu i kołnierzem korpusu zamocowane są elementy blokujące o powiększonej powierzchni czołowej od strony siłownika.

Podczas stanu odblokowanego układu, tłoczyska siłowników są wysunięte, dzięki czemu kołnierze korpusu urządzenia i jego fundamentu, wskutek dynamiki ruchu obiektu na fali, mogą się wzajemnie przemieszczać w całym zakresie limitowanym przez amortyzator, łagodząc tym samym obciążenia masowe generowane na konstrukcji. Załączenie blokady na czas pracy następuje z chwilą włączenia zasilania urządzenia energią hydrauliczną lub elektryczną przed jego uruchomieniem do prac y. W przypadku urządzenia z napędem hydraulicznym, olej pod ciśnieniem doprowadzony jest wówczas do komory tłoczyskowej każdego z siłowników, co powoduje wciśnięcie tłoczysk do siłowników, aż do zaciśnięcia wewnętrznego kołnierza korpusu i kołnierza fundamentu między powierzchniami czołowymi cylindrów i nakrętek tłoczysk. Tym samym następuje sztywne połączenie korpusu urządzenia z jego fundamentem. W tym czasie komory beztłoczyskowe siłowników połączone są z przewodem powrotnym niskociśnieniowym lub bezciśnieniowym. Wyłączenie z pracy urządzenia wiąże się z odłączeniem go od źródła energii i zanikiem ciśnienia oleju w obu komorach siłowników, a tym samym zluzowaniem zacisku na obu kołnierzach i przywróceniem możliwości ich wzajemnych przemieszczeń.

Korzystną cechą wynalazku jest to, że załączenie blokady lub jej wyłączenie następuje automatycznie z chwilą uruchamiania lub zatrzymywania pracy urządzenia bez potrzeby wykonywania jakichkolwiek dodatkowych czynności, a nawet absorbowania uwagi operatora, co radykalnie ułatwia obsługę, zwiększa bezpieczeństwo pracy i niezawodność działania.

PL 228 699 B1

Wynalazek objaśniony jest bliżej w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w uproszczony sposób w półprzekroju pionowym żuraw z mechanizmem obrotu w warunkach odblokowanego układu i braku dynamicznych obciążeń, fig. 2 przedstawia układ w warunkach wyłączonej blokady, przy umiarkowanych obciążeniach dynamicznych w półprzekroju pionowym, fig. 3 przedstawia układ w warunkach wyłączonej blokady, przy ekstremalnych obciążeniach dynamicznych w półprzekroju pionowym, zaś fig. 4 przedstawia w półprzekroju pionowym układ w stanie załączonej blokady.

Kołnierz korpusu 3 jest o większej średnicy niż kołnierz fundamentu 4, a na jego zewnętrznym obwodzie w kierunku kołnierza fundamentu 4 przyspawana jest obręcz 13 ze skierowanym do wewnątrz kołnierzem wewnętrznym 9. Kołnierz fundamentu 4 i kołnierz wewnętrzny 9 posiadają na znajdujących się naprzeciw siebie powierzchniach walcowych promieniowe wycięcia 14 o tym samym promieniu. Promieniowe wycięcia 14 rozmieszczone są symetrycznie względem osi obu kołnierzy 4, 9. Środek krzywizny powierzchni walcowych każdej pary promieniowych wycięć 14 znajduje się pośrodku szczeliny powstałej między kołnierzem fundamentu 4 i kołnierzem wewnętrznym 9. W tak powstałych walcowych przestrzeniach znajdują się tłoczyska 6 siłowników hydraulicznych lub elektrycznych 8, których cylindry osadzone są przesuwnie z luzem w dolnym kołnierzu fundamentu 12 zamocowanym poniżej kołnierza wewnętrznego 9. Zakres możliwego przemieszczenia osiowego cylindrów 8 jest nieco większy od skoku tłoków. Na końcu tłoczysk 6 każdego z siłowników 8, w przestrzeni utworzonej pomiędzy kołnierzem fundamentu 4 i kołnierzem korpusu 3 zamocowane są nakrętki 7 o powiększonej powierzchni czołowej od strony cylindra 8.

Jak pokazano na fig. 2, w stanie wyłączonej blokady, podczas występowania zewnętrznych obciążeń dynamicznych, dochodzi do wzajemnego przemieszczania się kołnierza korpusu 3 wraz z obręczą 13 i kołnierzem wewnętrznym 9 względem kołnierza fundamentu 4. W dolnym kołnierzu 12 fundamentu osadzone są luźno cylindry hydrauliczne siłowników 8. Komory tłoczyskowe siłowników 8 połączone są hydraulicznie ze sobą i zasilane poprzez przyłączkę 10. Podobnie komory beztłoczyskowe siłowników 8, również są połączone hydraulicznie i zasilane przez przyłączki 11. Tłoczyska 6 siłowników 8 umieszczone są luźno w cylindrycznych wycięciach kołnierzy 4 i 9. Dla stanu wyłączonej blokady obie komory siłowników 8 połączone są z przewodem olejowym spływowym bezciśnieniowym lub o bardzo małym nadciśnieniu dzięki czemu korpus wraz z żurawiem może przemieszczać się względem fundamentu zależnie od wartości obciążeń w całym zakresie działania amortyzatorów 5.

Fig. 3 przedstawia mechanizm w stanie wyłączonej blokady podczas wystąpienia ekstremalnego obciążenia zewnętrznego, na jakie zaprojektowany został amortyzator 5, na przykład podczas wybuchu miny pod okrętem. Amortyzatory 5 uginają się maksymalnie, przejmując energię dynamicznego przemieszczenia masy urządzenia. Siłowniki hydrauliczne 8 układu blokady nie uczestniczą w przenoszeniu tych obciążeń, dzięki czemu nie są narażone na zniszczenie.

Fig. 4 przedstawia układ w stanie załączonej blokady podczas pracy urządzenia 1 (żurawia). W tym stanie do przyłączki 10, a tym samym do komór tłoczyskowych cylindrów hydraulicznych 8 doprowadzany jest olej pod odpowiednio wysokim ciśnieniem, a przyłączka 11 i komory beztłoczyskowe pozostają połączone ze spływem. Powoduje to przemieszczenie tłoków z tłoczyskami 6 do wnętrza siłowników 8 i sprowadzenie do jednej płaszczyzny, a następnie zaciśnięcie kołnierzy 4 i 9 między górnymi powierzchniami czołowymi cylindrów 8 i nakrętkami 7, zapewniając ich sztywne połączenie i unieruchomienie. Amortyzatory 5 zostają odciążone.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Układ do blokady elastycznego połączenia urządzenia okrętowego z fundamentem zawierający kołnierz korpusu urządzenia i kołnierz fundamentu, znamienny tym, że kołnierz korpusu (3) jest o większej średnicy niż kołnierz fundamentu (4), a na jego zewnętrznym obwodzie w kierunku kołnierza fundamentu (4) trwale zamocowana jest obręcz (13) ze skierowanym do wewnątrz kołnierzem wewnętrznym (9), przy czym kołnierz fundamentu (4) i kołnierz wewnętrzny (9) posiadają na znajdujących się naprzeciw siebie powierzchniach walcowych promieniowe wycięcia (14) o tym samym promieniu, które rozmieszczone są symetrycznie względem osi obu kołnierzy (4, 9), a środek krzywizny powierzchni walcowych każdej pary promieniowych wycięć (14) znajduje się pośrodku szczeliny między kołnierzem fundamentu (4) i kołnierzem wewnętrznym (9), przy czym w tak powstałych walcowych przestrzeniach znajdują się

   PL 228 699 Β1 tłoczyska (6) siłowników hydraulicznych lub elektrycznych (8), osadzonych przesuwnie z luzem w dolnym kołnierzu fundamentu (12) zamocowanym poniżej kołnierza wewnętrznego (9), przy czym zakres możliwego przemieszczenia osiowego siłowników (8) jest nieco większy od skoku tłoków, zaś na końcu tłoczysk (6) każdego z siłowników (8), w przestrzeni utworzonej pomiędzy kołnierzem fundamentu (4) i kołnierzem korpusu (3) zamocowane są elementy blokujące (7) o powiększonej powierzchni czołowej od strony siłownika

   Rysunki