RU2320529C1

RU2320529C1 - Floating lifting facility of high capacity

Info

Publication number: RU2320529C1
Application number: RU2006118022/11A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Алексеевич Киселев (RU); Вячеслав Алексеевич Киселев; Виталий Александрович Сидоров (RU); Виталий Александрович Сидоров; Дмитрий Алексеевич Киселев (RU); Дмитрий Алексеевич Киселев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "МОПЕКО"
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2008-03-27

Abstract

FIELD: floating lifting facilities used for hoisting, mounting and transfer jobs.

SUBSTANCE: lifting facility includes floating base (ship's hull) carrying several derricks mounted on swivel pillars balanced by means of externally-mounted varying counter-weights suspended from auxiliary derricks lifting the large-sized cargo during joint operation in synchronism; distance between points of suspension of cargo may be changed depending on length and distribution of mass of large-sized cargo being lifted; they move on carriages over rails mounted on keel piece along ship's hull; they may be stowed in transportation position.

EFFECT: extended technical capabilities.

5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к плавучим подъемным сооружениям, используемым для подъемных, монтажных и перегрузочных работ.The invention relates to floating lifting structures used for lifting, installation and handling operations.

Известны плавучие краны большой грузоподъемности, которые включают плавучее основание и установленное на нем поворотное стреловое грузоподъемное устройство с постоянным противовесом, вылет которого ограничен шириной понтона, и снабжены системой водяной балластировки (Справочник по кранам, т.2, Машиностроение, 1988 г). Такие краны грузоподъемностью более 100 тонн имеют ширину плавучего основания более 20-33 метров, и потому не могут использоваться на внутренних водных путях с ограниченными габаритами. Известен также плавучий кран большой грузоподъемности (патент RU 2258026 С2, МПК В66С 23/53) для работы на внутренних водных путях, грузоподъемное устройство которого выполнено уравновешенным за счет навешивания выносного переменного противовеса на вспомогательной стреле изменяемого вылета, что позволяет иметь минимальную ширину плавучего основания.Large-capacity floating cranes are known, which include a floating base and a rotary boom lifting device with a constant counterweight mounted on it, the reach of which is limited by the width of the pontoon, and are equipped with a water ballasting system (Cranes Handbook, v.2, Engineering, 1988). Such cranes with a lifting capacity of more than 100 tons have a floating base width of more than 20-33 meters, and therefore can not be used on inland waterways with limited dimensions. Also known is a large-capacity floating crane (patent RU 2258026 C2, IPC В66С 23/53) for working on inland waterways, the lifting device of which is made balanced by hanging an external variable counterweight on the auxiliary boom of variable reach, which allows a minimum width of the floating base.

Плавучие краны большой грузоподъемности с одним грузоподъемным стреловым устройством на плавучем основании создают большую сосредоточенную нагрузку на корпус плавучего основания, утяжеляя его, и имеют соответственно одну точку подвеса груза, что вынуждает применять тяжелые траверсы, снижающие полезную грузоподъемность, и не позволяет использовать их для перегрузки сверхтяжелых и сверхгабаритных изделий (например, для подъема судов, монтажа крупногабаритных бетонных блок-модулей ГЭС, массой, достигающей 2000 тонн и т.п.).Heavy-duty floating cranes with one load-bearing jib device on a floating base create a large concentrated load on the body of the floating base, making it heavier, and therefore have one load suspension point, which forces the use of heavy traverses that reduce useful payload, and does not allow them to be used for overloading superheavy and oversized products (for example, for lifting ships, installing large-sized concrete block-modules of hydroelectric power stations, weighing up to 2000 tons, etc.).

Целью изобретения является создание плавучих подъемных средств большой грузоподъемности для работы на внутренних водных путях по подъему, монтажу и перегрузке супертяжеловесных и супергабаритных изделий.The aim of the invention is the creation of floating lifting means of heavy lifting capacity for work on inland waterways for the lifting, installation and transshipment of heavy and super-heavy products.

Осуществление изобретения позволит устранить недостатки существующих плавучих подъемных средств, расширить эксплуатационно-технические возможности и применять для выполнения ранее невозможных работ со сверхгабаритными и сверхтяжелыми изделиями.The implementation of the invention will eliminate the disadvantages of existing floating lifting equipment, expand operational and technical capabilities and apply to perform previously impossible work with oversized and superheavy products.

Этот технический результат достигается путем установки на плавучее основание минимальной ширины нескольких синхронно работающих грузоподъемных устройств, совместно поднимающих крупногабаритный груз, с возможностью изменения расстояния между точками подвеса груза, самоукладывающихся в транспортное положение с ограниченными габаритами.This technical result is achieved by installing on the floating base of the minimum width of several synchronously working lifting devices, jointly lifting large-sized cargo, with the possibility of changing the distance between the suspension points of the cargo, self-laying in a transport position with limited dimensions.

Отличительной особенностью изобретения является то, что крупногабаритное тяжеловесное изделие поднимается одновременно несколькими грузоподъемными устройствами, установленными на одном корпусе, с возможностью изменения расстояния между точками подвеса груза в зависимости от длины и распределения масс поднимаемого изделия. Это позволяет отказаться от применения тяжелых траверс и соответственно повысить полезную грузоподъемность подъемного средства, распределить весовую нагрузку по длине корпуса судна и длине поднимаемого изделия, снизить напряжения в их элементах и предотвратить их деформацию и повреждения. Грузоподъемные устройства выполнены передвижными вдоль корпуса судна на балансирных ходовых тележках, перемещающихся по рельсам на килевом брусе, на которые установлены нижние опоры поворотных колонн. Верхние опоры колонн в виде балансирных колесных пар, опирающихся на круговые рельсы, выполнены на платформах, перемещающихся по рельсам на комингсе трюма судна, и передающих горизонтальные нагрузки посредством катков на корпус судна. Грузоподъемные устройства могут фиксироваться в определенном положении по длине судна с помощью, например, штырей, вводимых в соответствующие гнезда на корпусе судна. Опорные гидроцилиндры грузовых и противовесных стрел грузоподъемных устройств при подъеме груза опираются на тумбы, установленные по бортам вдоль корпуса судна. Это позволяет распределить вертикальные нагрузки от веса грузоподъемного устройства с грузом и противовесом по ширине корпуса судна на три вертикальные плоскости и тем самым уменьшить напряжения в его элементах и снизить нагрузки на опорные подшипники поворотных колонн. Для укладки грузоподъемных устройств в походное положение опорные гидроцилиндры грузовых и противовесных стрел поочередно переставляются на шарнирные опоры, выполненные на консольных балках поворотных колонн. При этом стрелы с отсоединенными гидроцилиндрами удерживаются противоположными стрелами и их гидроцилиндрами с помощью полиспастных систем, путем присоединения их крюковых грузовых подвесок к месту крепления опорных гидроцилиндров. В качестве переменных противовесов, навешиваемых на вспомогательные стрелы грузоподъемных устройств с изменяемым вылетом, используются съемные судовые люковые закрытия, выполненные полыми в виде емкостей. Емкости заполняются водой до необходимой массы с целью выравнивания кренящего и восстанавливающего моментов при подъеме груза, путем соответствующего погружения их в воду. Емкости имеют управляемые клапаны, перекрывающие входные-выходные горловины. На корпусе плавучего подъемного средства установлены реверсивные лопастные гребные винты, расположенные в поперечной трубе в носовой части корпуса и ходовые кормовые винты (движители), выполненные на вертикальных поворотных колонках, имеющих возможность поворота не менее 90 градусов в каждую сторону от продольной оси судна, выполняющие также функции рулевых устройств. Это позволяет осуществлять технологическое перемещение подъемного средства как вдоль, так и поперек корпуса судна, и осуществлять разворот судна на месте (в пределах длины корпуса).A distinctive feature of the invention is that a large-sized heavy product is lifted simultaneously by several lifting devices installed on one housing, with the possibility of changing the distance between the suspension points of the cargo depending on the length and mass distribution of the lifted product. This allows you to abandon the use of heavy traverses and, accordingly, increase the useful lifting capacity of the lifting means, distribute the weight load along the length of the ship's hull and the length of the product to be lifted, reduce stresses in their elements and prevent their deformation and damage. Hoisting devices are made movable along the hull on balanced chassis bogies moving along the rails on the keel beam, on which the lower supports of the rotary columns are installed. The upper column supports in the form of balancing wheelsets, resting on circular rails, are made on platforms moving along the rails on the coaming of the vessel’s hold and transmitting horizontal loads by means of rollers to the vessel’s hull. Lifting devices can be fixed in a certain position along the length of the vessel using, for example, pins inserted into the corresponding slots on the ship's hull. The supporting hydraulic cylinders of the cargo and counterweight booms of the lifting devices, when lifting the load, are supported by pedestals mounted along the sides along the hull of the vessel. This allows you to distribute the vertical load from the weight of the lifting device with the load and the counterweight across the width of the hull into three vertical planes and thereby reduce stress in its elements and reduce the load on the thrust bearings of the rotary columns. To lay the lifting devices in the stowed position, the support hydraulic cylinders of the load and counterweight booms are alternately switched to the articulated supports made on the cantilever beams of the rotary columns. In this case, booms with disconnected hydraulic cylinders are held by opposing booms and their hydraulic cylinders using tackle systems, by attaching their hook cargo suspensions to the attachment point of the supporting hydraulic cylinders. As a variable counterweights hung on auxiliary booms of variable-reach lifting devices, removable ship hatch covers made hollow in the form of containers are used. The containers are filled with water to the required mass in order to equalize the heeling and restoring moments when lifting the load, by properly immersing them in water. The tanks have controllable valves that overlap the inlet-outlet necks. On the hull of the floating lifting means there are installed rotary vane propellers located in a transverse pipe in the bow of the hull and lead aft propellers (propellers) made on vertical rotary columns that can rotate at least 90 degrees to each side of the longitudinal axis of the vessel, also steering device functions. This allows the technological movement of the lifting means both along and across the hull of the vessel, and to turn the vessel in place (within the length of the hull).

На фиг.1 изображено плавучее подъемное средство в рабочем положении (поперечный разрез), на фиг.2 и 3 - в транспортном положении (соответственно боковой вид и вид сверху), на фиг.4 - установка поворотной колонны на ходовые тележки (продольный разрез).In Fig.1 shows a floating lifting means in the operating position (transverse section), in Fig.2 and 3 - in the transport position (respectively, side view and top view), Fig.4 - installation of the rotary column on the undercarriage (longitudinal section) .

На плавучем основании (корпусе судна) 1 установлены несколько идентичных грузоподъемных устройств 2, каждое из которых состоит из поворотной колонны 3, грузовой основной стрелы 4 и вспомогательной противовесной стрелы 5, опирающихся на опорные гидроцилиндры 6 и 7, связанных между собой полиспастной системой 8, образуемой из грузовых канатов лебедки 9 подъема груза 10 на крюковой подвеске 11 и лебедки 12 подъема противовеса 14 на крюковой подвеске 15. Лебедки установлены на платформе 16, закрепленной на нижней части колонны 3. Опорные гидроцилиндры 6 и 7, являющиеся при этом механизмами изменения угла наклона (изменения вылета) стрел, шарнирно опираются при работе устройства на тумбы 17 и 18, установленные по бортам вдоль корпуса судна 1. Для укладки стрел 4 и 5 подъемных устройств в походное положение гидроцилиндры 6 и 7 шарнирно присоединяются к опорам 19 и 20 консольных балок 21 и 22 на поворотной колонне 3. Поворотная колонна 3 имеет нижнюю опору 23 с упорным и радиальным подшипником, установленную на балке 24, опирающейся на балансирные ходовые тележки 25 и 26, перемещающиеся по рельсам на килевом брусе корпуса судна. Верхняя опора поворотной колонны выполнена в виде горизонтальных колесных пар 27, опирающихся на круговой рельс, закрепленный на платформе 28, опирающейся посредством вертикальных катков 29 и горизонтальных катков 30 на рельсы на комингсе трюма судна. Для фиксации подъемного устройства в определенном положении предусмотрены штыри 31 на нижней опоре колонны и 32 - на платформе 28, вводимые в соответствующие гнезда, расположенные в корпусе судна. В носовой части корпуса судна 1 установлены в поперечной трубе реверсивные лопастные винты 33, а в корме судна установлены на вертикальных поворотных колонках ходовые лопастные винты (движители) 34.Several identical hoisting devices 2 are installed on the floating base (hull) 1, each of which consists of a rotary column 3, a cargo main boom 4 and an auxiliary counterweight boom 5, supported by supporting hydraulic cylinders 6 and 7, interconnected by a tackle system 8 formed from the cargo ropes of the winch 9 lifting the load 10 on the hook suspension 11 and the winch 12 lifting the counterweight 14 on the hook suspension 15. The winches are mounted on the platform 16, mounted on the bottom of the column 3. Support hydraulic cylinders 6 and 7, which are at the same time mechanisms for changing the angle of inclination (change of departure) of the arrows, are pivotally supported during operation of the device on the pedestals 17 and 18, installed along the sides along the hull of the vessel 1. To place the arrows 4 and 5 of the lifting devices in the stowed position, the hydraulic cylinders 6 and 7 pivotally attached to the supports 19 and 20 of the cantilever beams 21 and 22 on the pivot column 3. The pivot column 3 has a lower support 23 with a thrust and radial bearing mounted on the beam 24, supported by balancing trolleys 25 and 26, moving along the rails on the keel Ruse hull. The upper support of the rotary column is made in the form of horizontal wheelsets 27, supported by a circular rail, mounted on a platform 28, supported by vertical rollers 29 and horizontal rollers 30 on the rails on the coaming of the hold of the vessel. To fix the lifting device in a certain position, pins 31 are provided on the lower support of the column and 32 on the platform 28, inserted into the corresponding sockets located in the ship's hull. In the bow of the hull 1 are installed in the transverse pipe reversible rotor screws 33, and in the stern of the vessel mounted on the vertical rotary columns running rotor blades (propellers) 34.

Работа плавучего подъемного средства осуществляется следующим образом. Из транспортного положения (фиг.2 и 3) грузоподъемные устройства 2 устанавливают поочередно в рабочее положение. Для этого осуществляют подъем грузовых и противовесных стрел 4 и 5 с помощью опорных гидроцилиндров 6 и 7 в верхнее положение. Затем навешивают на крюковые подвески 15 вспомогательных стрел 5 противовесы 17 (съемные люковые закрытия в виде емкостей), поворачивают и устанавливают грузоподъемные устройства в рабочее положение поперек корпуса судна, фиксируемое с помощью штырей 31 и 32. При этом вылет вспомогательных стрел 5 принимается из условия уравнивания кренящего и восстанавливающего моментов. Расстояние между грузоподъемными устройствами 2 определяется в зависимости от длины и распределения массы поднимаемого изделия 10. После застропки и подъема противовесы 14 опускают на воду и оставляют их на плаву. Затем осуществляют поочередную перестановку опорных гидроцилиндров 6 и 7 с консольных балок 21 и 22 колонны 3 на тумбы 17 и 18 по бортам корпуса судна. Для этого крюковые подвески 11 и 15 поддерживающих стрел поочередно присоединяют к месту крепления их опорных гидроцилиндров и отсоединяют по окончании перестановки опорных гидроцилиндров. После этого осуществляют застропку поднимаемого изделия 10 на крюковых подвесках 15 грузовых стрел 4. В начальной стадии подъема груза, после его застропки, по мере увеличения нагрузки на грузовые канаты и, соответственно, кренящего момента, увеличивается и восстанавливающий момент за счет увеличения массы противовеса 14 (путем заполнения его водой и изменения степени погружения в воду) и увеличения плеча его приложения (вылета стрелы 5), в зависимости от массы поднимаемого изделия 10. После подъема груза 10, в зависимости от технологического варианта работы, под груз подводится загружаемое судно или выводится из под груза разгружаемое судно. При необходимости подъемное средство может осуществлять поперечное перемещение с поднятым грузом 10 с помощью своих лопастных винтов 33 и 34 в сторону места установки изделия 10 (после вывода разгружаемого судна) или от места застропки изделия (для подведения под поднятый груз загружаемого судна). При установке груза 10, по мере уменьшения нагрузки на грузовые канаты, соответственно уменьшается масса и плечо приложения противовеса 14 (вылет противовесной стрелы). Таким образом, постоянно согласовываются величины кренящего и восстанавливающего моментов в заданных пределах и исключается крен подъемного средства при подъеме и установке груза, что контролируется системой его управления и специальными устройствами, соединенными с бортовым компьютером. По окончании работы противовесы - съемные судовые люковые закрытия 14 поочередно укладываются на штатное место на корпусе подъемного средства, затем, также поочередно, укладываются в походное положение грузовые и вспомогательные стрелы 4 и 5 под некоторым углом относительно продольной оси судна, после перестановки опорных гидроцилиндров 6 и 7 на консоли 21 и 22 поворотных колонн 3, в последовательности, обратной приведению их в рабочее положение.The operation of the floating lifting means is as follows. From the transport position (FIGS. 2 and 3), the lifting devices 2 are set alternately in the working position. To do this, lift the cargo and counterweight arrows 4 and 5 using the support cylinders 6 and 7 in the upper position. Then hang on the hook pendants 15 auxiliary arrows 5 balances 17 (removable hatch closures in the form of containers), rotate and set the lifting device in the working position across the hull, fixed with the help of pins 31 and 32. In this case, the departure of auxiliary arrows 5 is taken from the adjustment condition heeling and restoring moments. The distance between the lifting devices 2 is determined depending on the length and weight distribution of the lifted product 10. After dipping and lifting, the balances 14 are lowered into the water and left afloat. Then, alternate rearrangement of the supporting hydraulic cylinders 6 and 7 from the cantilever beams 21 and 22 of the column 3 to the pedestals 17 and 18 along the sides of the ship’s hull is carried out. For this, the hook pendants 11 and 15 of the supporting booms are alternately connected to the attachment point of their supporting hydraulic cylinders and disconnected at the end of the rearrangement of the supporting hydraulic cylinders. After this, the lifting product 10 is locked on the hook suspensions 15 of the cargo arrows 4. In the initial stage of lifting the cargo, after it has been dropped, as the load on the cargo ropes and, accordingly, the heeling moment increases, the restoring moment also increases due to the increase in the mass of the counterweight 14 ( by filling it with water and changing the degree of immersion in water) and increasing the shoulder of its application (boom 5), depending on the mass of the lifted product 10. After lifting the load 10, depending on the technological Rianta work under the load is applied to load the vessel, or is derived from a cargo ship downloadable. If necessary, the lifting means can carry out lateral movement with the lifted load 10 using its blade screws 33 and 34 towards the place of installation of the product 10 (after the unloading vessel is withdrawn) or from the place of the product dangling (for bringing under the lifted load of the loaded vessel). When installing the load 10, as the load on the cargo ropes decreases, the weight and shoulder of the application of the counterweight 14 (the departure of the counterweight boom) respectively decreases. Thus, the heeling and restoring moments are constantly coordinated within the specified limits and the roll of the lifting means is excluded when lifting and installing the load, which is controlled by its control system and special devices connected to the on-board computer. At the end of the work, the counterweights - removable ship's hatch covers 14 are alternately stacked in a regular place on the body of the lifting means, then, also alternately, the cargo and auxiliary booms 4 and 5 are stacked in a stowed position at an angle relative to the longitudinal axis of the vessel, after the support hydraulic cylinders 6 and 7 on the console 21 and 22 of the rotary columns 3, in the reverse order of bringing them into working position.

Claims

1. Floating heavy lifting device, including a floating base (hull), and mounted on it a lifting boom made balanced on a rotary column, containing the main cargo boom and auxiliary counterweight boom mounted on it with a remote counterweight, interconnected by hoisting systems , and relying on supporting hydraulic cylinders, characterized in that the lifting of a large-sized heavy product is carried out simultaneously several mnyh devices mounted on a single hull, operating synchronously and in conjunction with the possibility of changing the distance between the points of suspension load, depending on the length and mass distribution of the lifted article samoukladyvayuschihsya transport position at an angle relative to the longitudinal axis of the vessel.

2. The floating lifting device according to claim 1, characterized in that the lifting devices are movable along the hull of the vessel, for which their rotary columns with platforms on them for accommodating cargo winches are mounted on lower supports with thrust and radial bearings located on beams supported on balancing running trolleys moving along rails on the keel beam of the vessel, and resting by means of balancing wheelsets on circular rails located on platforms, also supported by vertical horizontal and horizontal rollers on rails on the coaming of the hold of the vessel, with the possibility of fixing the lifting devices in a certain position, carried out, for example, using pins located on the lower supports of the columns and on the platforms inserted into the corresponding slots on the ship's hull, for example, by means of electric - or hydraulic drive.

3. The floating lifting device according to claim 1, characterized in that, when carrying out the lifting of the load, the support hydraulic cylinders of the load and counterweight arrows are pivotally supported on the cabinets mounted along the sides along the hull of the vessel and are alternately shifted onto the cantilever beams of the rotary columns to bring the lifting devices from the worker in the transport position or vice versa, while the booms with the detached hydraulic cylinders are held by other booms and their supporting hydraulic cylinders using tackle systems, for which cargo hooks marketing suspension holding arrows attached to the point of attachment of the support cylinders.

4. The floating lifting device according to claim 1, characterized in that as the variable counterweights hung on auxiliary booms with a variable reach, removable ship hatch covers are used, made hollow in the form of containers filled with water to the required mass, by immersing them in water equipped with controlled valves that block the inlet-outlet mouths.

5. The floating lifting device according to claim 1, characterized in that its body is equipped with reversible blade propellers installed in a pipe located across the body in its bow and feed augers (propellers) mounted on vertical rotary columns, with the possibility of rotation at least 90 ° in each direction from the longitudinal axis of the vessel.