RU2789922C2 - System and method for mooring of vessel - Google Patents
System and method for mooring of vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789922C2 RU2789922C2 RU2021116413A RU2021116413A RU2789922C2 RU 2789922 C2 RU2789922 C2 RU 2789922C2 RU 2021116413 A RU2021116413 A RU 2021116413A RU 2021116413 A RU2021116413 A RU 2021116413A RU 2789922 C2 RU2789922 C2 RU 2789922C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mooring
- mooring line
- bollard
- rotation
- rope
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к швартовной тумбе для швартовки судов и зажимному устройству швартовного каната, а также к способам швартовки судов.The invention relates to a mooring bollard for mooring ships and a clamping device for a mooring rope, as well as methods for mooring ships.
Уровень техникиState of the art
Из WO2010/110666 известно использование гидравлического устройства для удержания каната, которое может использоваться для удержания судна пришвартованным вдоль причала. Устройство вытравливает швартовный канат, когда тяговое усилие судна превышает пороговое значение, и выбирает швартовный канат обратно, когда сила исчезает. Устройство для удержания каната не требует внешнего источника питания во время работы и поэтому надежно защищено от выхода из строя из-за отключения электроэнергии.It is known from WO2010/110666 to use a hydraulic rope holding device which can be used to keep a ship moored along a quay. The device ejects the mooring line when the ship's traction force exceeds a threshold value and selects the mooring line back when the force is gone. The rope holding device does not require an external power supply during operation and is therefore reliably protected against failure due to a power outage.
В принципе, такое швартовное устройство можно использовать и в местах швартовки, расположенных вдали от берега. Однако при таком расположении обычно мало свободного места и требуется перемещение по воде, чтобы отрегулировать устройство удержания каната. Например, устройство для удержания каната WO2010/110666 требует предварительной настройки гидравлического давления, что может потребовать выполнения ручных операций и использования источника питания. Такое швартовное устройство целесообразно использовать на швартовной тумбе, которая стоит изолированно в воде, однако пространство, доступное на такой швартовной тумбе, минимально, и доступ к ней затруднен.In principle, such a mooring device can also be used in mooring places located far from the coast. However, in this arrangement, there is usually little free space and movement through the water is required to adjust the rope retention device. For example, the rope holding device WO2010/110666 requires pre-adjustment of hydraulic pressure, which may require manual operation and the use of a power source. Such a mooring device is advantageously used on a bollard that is isolated in the water, however, the space available on such a bollard is minimal and difficult to access.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Помимо прочих задачей настоящего изобретения является создание швартовной тумбы, которая обеспечивает управляемую реакцию на усилия, обусловленные движением пришвартованного судна.It is, among other things, an object of the present invention to provide a bollard that provides a controlled response to forces caused by the movement of a moored vessel.
В соответствии с одним из аспектов изобретения, по пункту 1 предусмотрено создание швартовной тумбы. В данном устройстве используют шкивы для направления швартовного каната через гидравлический ограничитель усилия, который начинает давать ход, когда усилие на гидравлическом ограничителе усилия превышает пороговое значение. Это позволяет обеспечить управляемый отклик на усилие, вызванные движением пришвартованного судна в ограниченном пространстве, предусмотренном швартовной тумбой.In accordance with one aspect of the invention, according to paragraph 1 provides for the creation of a mooring bollard. This device uses pulleys to guide the mooring line through a hydraulic force limiter, which begins to move when the force on the hydraulic force limiter exceeds a threshold value. This makes it possible to provide a controlled response to the force caused by the movement of the moored vessel in the limited space provided by the bollard.
Согласно другому аспекту, швартовный канат соединяет судно со швартовной тумбой с использованием зажимного устройства, которое содержит первый и второй поворотные фрикционные барабаны, расположенные со смещением один относительно другого в направлении смещения поперечном первой и второй оси вращения первого и второго фрикционных барабанов, с использованием швартовного каната, который проходит вперед и назад между первым и вторым фрикционными барабанами попеременно, последовательными полуокружностями вокруг первого и второго поворотных фрикционных барабанов, причем в данном способе первый и второй фрикционные барабаны вращаются синхронно для вытравливания и/или выборки швартовного каната с судна и на судно соответственно. Такой способ зажима позволяет выбирать и вытравливать швартовный канат под нагрузкой. Такое зажимное устройство и способ зажима, а также некоторые или все его функции, могут также использоваться в других обстоятельствах, помимо применения на швартовной тумбе, однако его использование на швартовной тумбе имеет преимущество, поскольку оно занимает небольшое пространство и не нуждается в выполнении ручных операций для регулировки длины используемой части швартовного каната.According to another aspect, a mooring line connects the vessel to a mooring bollard using a clamping device that includes first and second swivel friction drums offset from one another in a direction of displacement transverse to the first and second axis of rotation of the first and second friction drums, using a mooring rope , which passes back and forth between the first and second friction drums alternately, in successive semicircles around the first and second rotary friction drums, and in this method, the first and second friction drums rotate synchronously to etch and/or fetch the mooring line from the vessel and onto the vessel, respectively. This clamping method allows the mooring rope to be selected and etched under load. Such a clamping device and clamping method, and some or all of its functions, may also be used in circumstances other than bollard use, however, its use on a bollard has the advantage that it takes up little space and does not require manual operations to adjusting the length of the used part of the mooring rope.
Согласно другому аспекту, предусмотрено устройство для зажима швартовного каната по пункту 8. При использовании швартовного каната, намотанного в прямом и обратном направлении вокруг нескольких фрикционных барабанов с разными осями вращения, швартовный канат можно выбирать или вытравливать под нагрузкой, обеспечивая малый износ.According to another aspect, a device is provided for clamping the mooring line according to claim 8. By using a mooring line wound in forward and reverse directions around several friction drums with different axes of rotation, the mooring line can be selected or etched out under load, providing little wear.
Это позволяет использовать швартовные канаты из волокнистого материала, такого как дайнема, например из углеродного волокна.This allows the use of mooring lines made of fibrous material such as dynema, such as carbon fiber.
В варианте осуществления, один из двух фрикционных барабанов имеет кольцевые канавки для пропускания швартовного каната каждый раз по полуокружности. Это увеличивает усилие, с которым можно справиться. В варианте осуществления канавки имеют поперечное сечение, выполненное по меньшей мере частично в форме сегмента окружности, с радиусом окружности, который меньше радиуса поперечного сечения швартовного каната свободного от нагрузки, но при этом не меньше, чем радиус поперечного сечения у швартовного каната, находящегося под нагрузкой. Это еще больше увеличивает усилие, с которым можно справиться. Предпочтительно, чтобы канавки имели шероховатую поверхность (например, по сравнению с другими частями поверхности фрикционного барабана или естественной шероховатостью материала фрикционного барабана) для увеличения усилия, с которым можно справиться.In an embodiment, one of the two friction drums has annular grooves for passing the mooring line each time in a semicircle. This increases the effort that can be handled. In an embodiment, the grooves have a cross-section, made at least partially in the form of a segment of a circle, with a radius of a circle that is less than the cross-sectional radius of the mooring line free from load, but not less than the cross-sectional radius of the mooring line under load . This further increases the effort that can be handled. Preferably, the grooves have a rough surface (eg compared to other portions of the friction drum surface or the natural roughness of the friction drum material) to increase the force that can be handled.
Зажимное устройство для каната предпочтительно имеет схему управления, сконфигурированную для приведения в действие двигателя или двигателей для синхронного вращения первого и второго фрикционных барабанов в выбираемом направлении в ответ на прием командного сигнала, указывающего направление. Схема управления может представлять собой запрограммированный компьютер, содержащий программу, которая вызывает выполнение компьютером описанных операций. Схема управления может содержать устройство связи, например устройство беспроводной связи для приема команд, позволяющее осуществлять дистанционное управление. В блоке швартовной тумбы схема управления может быть соединена с датчиком или с датчиками для определения состояния ограничителя усилия и для управления выбиранием швартовного каната и его вытравливанием зажимным устройством в зависимости от состояния ограничителя усилия или функции зависимости этого состояния от времени.The rope gripper preferably has a control circuit configured to drive a motor or motors to rotate the first and second friction drums in a selectable direction synchronously in response to receiving a command signal indicative of the direction. The control circuit may be a programmed computer containing a program that causes the computer to perform the described operations. The control circuit may include a communication device, such as a wireless communication device for receiving commands, allowing remote control. In the bollard unit, a control circuit may be connected to a sensor or sensors to determine the state of the force limiter and to control the selection of the mooring line and its etching by the clamping device depending on the state of the force limiter or a function of this state over time.
Таким образом, блок швартовной тумбы на верхней части швартовной тумбы может иметь устройство для удержания каната. В варианте осуществления устройство для удержания каната содержит первый шкив, второй шкив и зажим для каната, и предназначено для направления швартовного каната от судна через первый шкив к зажиму, вперед и назад через второй шкив. Гидравлический ограничитель усилия подсоединен между вторым шкивом и швартовной тумбой. Гидравлическое усилие может осуществлять расширение или сжатие в направлении действия силы, приложенной к оси шкива. Гидравлический ограничитель усилия временно дает ход, когда пик усилия превышает пороговое значение. Зажим содержит пару барабанов, вокруг которых в прямом и в обратном направлении проходит швартовный канат. При синхронном вращении барабанов швартовный канат может быть выбран или вытравлен под нагрузкой.Thus, the bollard block on the top of the bollard may have a rope retention device. In an embodiment, the rope holding device comprises a first sheave, a second sheave and a rope clamp, and is configured to guide the mooring line from the vessel through the first sheave to the clamp, back and forth through the second sheave. A hydraulic force limiter is connected between the second pulley and the bollard. The hydraulic force may expand or contract in the direction of the force applied to the pulley axis. The hydraulic force limiter temporarily activates when the force peak exceeds a threshold. The clamp contains a pair of drums, around which a mooring rope passes in the forward and reverse directions. With the synchronous rotation of the drums, the mooring line can be hauled in or etched out under load.
В варианте осуществления блок швартовной тумбы содержит поворотное основание, расположенное таким образом, чтобы обеспечить возможность вращения вокруг вертикального направления швартовной тумбы, при этом первый шкив, второй шкив, зажим для каната и гидравлический ограничитель усилия установлены на указанном основании. Таким образом, указанный узел может обеспечивать перемещение судна вокруг швартовной тумбы.In an embodiment, the bollard assembly comprises a swivel base positioned to allow rotation about the vertical direction of the bollard, with a first pulley, a second pulley, a rope clamp and a hydraulic force limiter mounted on said base. Thus, the specified node can provide movement of the vessel around the mooring bollard.
В варианте осуществления гидравлический ограничитель усилия сжатия имеет ближний конец и дальний конец относительно швартовной тумбы соответственно, при этом второй шкив установлен на дальнем конце, а первый шкив и зажим для каната установлены рядом с ближним концом. Таким образом, усилия, создаваемые судном, преобразуются в усилия сжатия на ограничителе усилия. Это снижает потребность ограничителя усилия во внутренних усилиях. Предпочтительно, чтобы направление расширения и сжатия гидравлического ограничителя усилия соответствовало вертикальному направлению швартовной тумбы. Это облегчает его использование на швартовной тумбе.In an embodiment, the hydraulic compression force limiter has a proximal end and a distal end relative to the bollard, respectively, with a second pulley mounted at the distal end and a first pulley and rope clip mounted adjacent the proximal end. Thus, the forces generated by the vessel are converted into compressive forces at the force limiter. This reduces the force limiter's need for internal forces. Preferably, the direction of expansion and contraction of the hydraulic force limiter corresponds to the vertical direction of the bollard. This facilitates its use on the mooring bollard.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Эти и другие задачи и обеспечивающие преимущество аспекты станут очевидными из описания примерных вариантов осуществления со ссылками на следующие фигуры.These and other objectives and advantageous aspects will become apparent from the description of exemplary embodiments with reference to the following figures.
На фигуре 1 показан блок швартовной тумбы.The figure 1 shows the block of the mooring bollard.
На фигуре 2 показан гидравлический контур.Figure 2 shows the hydraulic circuit.
На фигуре 3 показан узел зажима.Figure 3 shows the clamp assembly.
На фигурах 4a-c показаны боковые виды узла пары фрикционных барабанов.Figures 4a-c show side views of a friction drum pair assembly.
На фигуре 5 показаны канавки фрикционных барабанов.Figure 5 shows the grooves of the friction drums.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фигуре 1 показан блок швартовной тумбы, содержащий швартовную тумбу 10, с устройством для удержания каната сверху. Швартовная тумба 10 обеспечивает стационарную силовую опору для передачи усилий от швартовного каната к гавани или настилу, без существенного перемещения. Швартовная тумба 10 может быть расположена в водах гавани с установкой на дне гавани или в открытых водах, например на морском дне. Устройство для удержания каната содержит основание 11, реверсивный гидравлический ограничитель 120, 122 усилия сжатия, верхний шкив 14, нижний шкив 16 и зажим 18. Основание 11 установлено на верхней части швартовной тумбы 10, например, соединено с фланцем швартовной тумбы 10. Предпочтительно, основание 11 имеет неподвижную часть на швартовной тумбе 10 и поворотную часть сверху неподвижной части, вращающуюся вокруг вертикальной оси. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в обеспечении возможности поворота устройства для удержания каната (или быть повернутым) для выравнивания нижнего шкива 16 в направлении соединения швартовного каната с судном,Figure 1 shows a bollard assembly comprising a
Реверсивный гидравлический ограничитель усилия сжатия содержит узел гидроцилиндра с гидроцилиндром 120 и штоком поршня 122. Гидравлический цилиндр 120, нижний шкив 16 и зажим 18 установлены на основании 11. Нижний шкив 16 и зажим 18 расположены рядом с нижней частью гидроцилиндра 120. Основание 11 (если требуется, поворотная часть основания 11) содержит первый набор параллельных пластин, которые образуют подшипник нижнего шкива 16. Предпочтительно, как показано, нижний шкив 16 и зажим 18 расположены на противоположных сторонах гидроцилиндра 120. Также предпочтительно, как показано, гидроцилиндр 120 расположен выше центральной оси швартовной тумбы 10.The reversible hydraulic compression force limiter comprises a hydraulic cylinder assembly with a
Поршневой шток 122 проходит в гидроцилиндр 120 и сверху гидроцилиндра 120. Узел гидроцилиндра содержит поршень (не показан) в гидроцилиндре 120. Ось вращения верхнего шкива 14 установлена на верхней части штока поршня 122 поперек направления движения штока поршня 122. Путь 19 швартовного каната схематически обозначен пунктирной линией. Во время работы швартовный канат подсоединяется к судну (не показано) и проходит от судна к нижнему шкиву 16 и вокруг его части. От нижнего шкива 16 швартовный канат проходит к верхнему шкиву 14 и вокруг него. От верхнего шкива 14 швартовный канат проходит к зажиму 18. Зажим 18 обеспечивает, чтобы часть швартовного каната оставалась зажатой на месте в зажиме 18, когда судно прикладывает тяговое усилие к швартовному канату.The
Таким образом, швартовный канат прикладывает усилия к нижнему шкиву 16, верхнему шкиву 14 и зажиму 18. Силы, действующие на верхний шкив 14 и зажим 18, являются по существу вертикальными, а усилие, прикладываемое нижним шкивом 16, действует под углом к вертикали с передачей бокового усилия, прикладываемого частью швартовного каната к судну, и вертикального усилия от части швартовного каната к верхнему шкиву 14. На фигуре 1 зажим 18 изображен символически в виде коробки. Далее будет описан вариант зажима 18, имеющий преимущества, но в принципе, зажим 18 может быть просто соединением швартовного каната с основанием 11.Thus, the mooring line exerts forces on the
Узел гидроцилиндра функционирует как реверсивный гидравлический ограничитель усилия сжатия, ограничивая усилие противодействия узла гидроцилиндра в ответ на направленное вниз усилие сжатия, прикладываемое шкивом 14. По меньшей мере тогда, когда направленное вниз усилие, прикладываемое шкивом 14, превышает пороговое значение, узел гидроцилиндра больше не сопротивляется сжатию, и когда усилие, направленное вниз, становиться ниже порогового значения, узел гидроцилиндра толкает верхний шкив 14 обратно, по меньшей мере до тех пор, пока он не достигнет максимального выдвижения.The hydraulic cylinder assembly functions as a reversible hydraulic compression force limiter, limiting the reaction force of the hydraulic cylinder assembly in response to the downward compression force applied by
Движение вниз верхнего шкива 14 приводит к тому, что становится доступной дополнительная длина швартовного каната к судну, по меньшей мере после того, как усилие достигнет порогового значения. Применительно к швартовному канату, усилия на швартовном канате возникают из-за сил, действующих на пришвартованное судно, например из-за ветровой нагрузки или зыби. При увеличении длины швартовного каната до судна, допускается перемещение судна, что приводит к тому, что сила, приложенная к швартовному канату, будет уменьшаться. Таким образом, допускается перемещение судна на величину, необходимую для того, чтобы усилие на швартовном канате не превышало порогового значения. Как только усилия от пришвартованного судна уменьшаются, перемещение верхнего шкива 14 вверх выбирает швартовный канат обратно.The downward movement of the
На фигуре 2 показан гидравлический контур варианта исполнения узла гидроцилиндра 120, 122. Поршневой шток 122 расположен в гидроцилиндре 120. Гидроцилиндр 120 заполнен гидравлической жидкостью между поршнем 20 и дном гидроцилиндра 120. Поршень 20 и поршневой шток 122 могут образовывать единую конструкцию, либо поршень 20 и поршневой шток 122 могут быть отдельными конструкциями, которые соединены для перемещения как одна конструкция. В обоих случаях поршень 20 и поршневой шток 122 будут указаны как упомянуто, поскольку, помимо гидроцилиндра 120 и поршневого штока 122 гидравлический контур содержит закрытый резервуар 22, который по меньшей мере частично заполнен газом (например, воздухом или азотом). В варианте осуществления (не показан), закрытый резервуар 22 окружает гидроцилиндр 120, внутренняя стенка закрытого резервуара 22 образована внешней стенкой гидроцилиндра 120, а внешняя стенка закрытого резервуара 22 образована дополнительной цилиндрической стенкой вокруг внешней стенки гидроцилиндра 120.Figure 2 shows the hydraulic circuit of an embodiment of the
Гидравлическая жидкость присутствует в гидроцилиндре 120 ниже поршня 20 и на дне резервуара 22. Кроме того, гидравлический контур содержит первый и второй клапаны 24, 26 в трубопроводах для гидравлической жидкости между резервуаром 22 и дном гидроцилиндра 120, т.е. частью гидроцилиндра 120, в направлении которой поршневой шток 122 сжимает гидравлическую жидкость.Hydraulic fluid is present in
Первый клапан 24 является клапаном избыточного давления, сконфигурированным для обеспечения потока гидравлической жидкости из гидроцилиндра 120 в резервуар 22, когда давление гидравлической жидкости в гидроцилиндре 120 превышает давление в резервуаре 22 более чем на первую заданную пороговую разницу. Второй клапан 24 является обратным клапаном, выполненным с возможностью обеспечения потока гидравлической жидкости из резервуара 22 в гидроцилиндр 120, когда давление гидравлической жидкости в гидроцилиндре 120 падает ниже давления в резервуаре 22 (или когда разность между давлением гидравлической жидкости в гидроцилиндре 120 и давлением в резервуаре 22 падает ниже второго заданного порогового значения, меньшего, чем первая заданная пороговая разность). Как будет понятно, первый и второй клапаны могут быть выполнены в виде одного клапана, который закрывается только тогда, когда давление в гидроцилиндре находится в диапазоне между пороговыми значениями. С этой целью, клапаны или один клапан могут управляться на основе давления, регистрируемого датчиком давления (не показан) для измерения давления в гидроцилиндре. Может использоваться электронное или механическое управление. Датчик и/или механическое управление могут быть интегрированы с клапаном.The
Поскольку поршневой шток 122 прижимает поршень 20 к гидравлической жидкости, давление на гидравлическую жидкость равно усилию, прикладываемому поршневым штоком 122, поделенным на площадь поперечного сечения гидроцилиндра, независимо от толщины поршневого штока 122. Когда давление на гидравлическую жидкость превышает пороговое давление, определенное первой заданной разностью порогов, гидравлический контур уступает давлению от поршня 20, позволяя штоку 122 поршня опускаться в гидравлический цилиндр без дальнейшего существенного увеличения усилия на штоке 122 поршня.Since the
Сила, направленная вниз, приложенная к узлу гидроцилиндра верхним шкивом 14, в два раза превышает силу, приложенную к швартовному канату. Когда тяговое усилие, которое прикладывается судном к швартовному канату, превышает половину порогового усилия, поршень 20 опускается в цилиндре 120 без увеличения усилия противодействия, и в результате устройство для удержания каната вытравливает канат. Когда тяговое усилие с судна уменьшается, гидравлическая жидкость из резервуара 22 возвращается в гидроцилиндр 120, толкая поршень 20 вверх, в результате чего швартовный канат выбирается обратно по мере поднятия поршня в цилиндре.The downward force applied to the hydraulic cylinder assembly by the
Следует отметить, что вместо показанного варианта реверсивного гидравлического ограничителя усилия сжатия могут использоваться другие механизмы реверсивного ограничителя усилия, например, аналогичные тем, которые описаны в WO 2018/048303. Кроме того, следует учитывать, что узел гидроцилиндра может быть перевернут таким образом, что гидроцилиндр 120 находится сверху, поршневой шток 122 соединен с основанием 11, а верхний шкив 14 расположен сверху гидроцилиндра 120. Аналогичным образом, путь швартовного каната может быть усложнен, например, так, чтобы гидравлический цилиндр 120 и поршневой шток 122 не были вертикальными, или чтобы можно было использовать более одного ограничителя усилия сжатия.It should be noted that other reversible force limiter mechanisms, such as those described in WO 2018/048303, may be used instead of the shown embodiment of a reversible hydraulic compression force limiter. In addition, it should be noted that the hydraulic cylinder assembly can be reversed so that the
В другом варианте осуществления вместо этого может использоваться реверсивный ограничитель усилия натяжения, например, когда используется устройство шкива, которое вытягивает поршневой шток 122 за счет натяжения швартовного каната, а не толкает поршневой шток внутрь. Например, могут быть добавлены два дополнительных шкива на раме, так что дополнительные шкивы находятся над верхним шкивом 14, и швартовный канат проходит вверх от нижнего шкива 16 к первому дополнительному шкиву, оттуда вниз к верхнему шкиву 14, а затем от верхнего шкива 14 до второго дополнительного шкива и оттуда вниз к зажиму 18. В этом случае верхний шкив 14 будет подтянут вверх, когда швартовный канат окажется натянут.In another embodiment, a reversible tensile force limiter may be used instead, such as when a pulley device is used that pulls on the
Вариант осуществления реверсивного ограничителя усилия натяжения аналогичен описанному реверсивному ограничителю усилия сжатия, за исключением того, что гидравлическая жидкость и соединение от гидроцилиндра 120 к резервуару 22 могут быть предусмотрены со стороны верхнего штока поршня 20 в гидроцилиндре 120, т.е. с другой стороны поршня 20, с уплотнением вокруг штока 122 поршня в верхней части гидроцилиндра 120. То же самое происходит и в случае, если верхний шкив перемещается в нижнюю часть гидроцилиндра 120. Аналогично, дополнительные шкивы могут использоваться для перенаправления усилия на узел гидроцилиндра в других направлениях, так чтобы гидроцилиндр 120 мог быть ориентирован в других направлениях. Однако, вариант, показанный на фигуре 1, является наиболее надежным решением.The reversible compression force limiter embodiment is similar to the reversible compression force limiter described, except that the hydraulic fluid and connection from the
На фигуре 3 показан узел зажима, который образует вариант осуществления зажима 18, который передает усилия, прикладываемые канатом, на силовую опору. Узел зажима распределяет усилия на швартовный канат и позволяет регулировать длину швартовного каната от швартовной тумбы до судна. В показанном варианте осуществления узел зажима содержит намоточный барабан 34 для хранения избыточной длины швартовного каната и пару фрикционных барабанов, содержащих первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 одинакового диаметра, для выполнения зажима путем передачи натяжения от швартовного каната к силовой опоре. Первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 называются фрикционными барабанами, поскольку трение между их поверхностью и швартовным канатом служит для передачи усилий между барабанами и швартовным канатом. Первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 соединены с силовой опорой и удерживаются в фиксированном пространственном положении один относительно другого. Например, первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 могут быть установлены между парой монтажных пластин (не показаны). Монтажные пластины соединены с основанием устройства для крепления каната (не показано), которое используется в качестве силовой опоры. Предпочтительно, чтобы первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 были расположены по существу вертикально один над другим с размещением их осей вращения по существу в горизонтальном направлении.Figure 3 shows the clamp assembly which forms an embodiment of the
Путь 19 швартовного каната проходит от верхнего шкива (не показан) к первому фрикционному барабану 30 (самому нижнему из пары фрикционных барабанов), а оттуда несколько раз вперед и назад между вторым и первым фрикционными барабанами 32, 30 и, наконец, к намоточному барабану 34.The
На фигурах 4a-c показаны боковые виды варианта исполнения узла пары фрикционных барабанов. Узел пары фрикционных барабанов содержит первый и второй поворотные фрикционные барабаны 30, 32, первую и вторую монтажные пластины 34a,b и двигатели 36a, b. На этих рисунках указаны оси координат, где ось z проходит в направлении оси вращения первого фрикционного барабана 30, ось x, по существу, представляет собой направление смещения между фрикционными барабанами (смещения их осей вращения), т.е. направление части каната, которая проходит от одного барабана к другому. Ось y ортогональна осям x и z. Как будет обсуждаться, оси вращения фрикционных барабанов 30, 32 предпочтительно лежат параллельно плоскостям y-z, причем ось x перпендикулярна этим плоскостям.Figures 4a-c show side views of an embodiment of a friction drum pair assembly. The friction drum pair assembly includes first and second rotary friction drums 30, 32, first and
Первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 установлены с возможностью поворота с одной стороны на первой монтажной пластине 34a, и с противоположной стороны - на второй монтажной пластине 34b. Поверхность каждого из первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 содержит множество кольцевых канавок 40, т.е. не спиральную канавку, а отдельные канавки, причем каждая канавка параллельна плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, канавка возвращается в себя после прохождения по полному кругу. Было установлено, что для практических целей достаточно шести канавок. Однако следует отметить, что может использоваться другое количество канавок, например, возможно использование большего количества канавок, а для некоторых классов судов может быть достаточно меньшего количества канавок. Кроме того, может быть достаточно использовать канавки для отдельных витков швартовного каната только на одном из фрикционных барабанов.The first and second friction drums 30, 32 are rotatably mounted on one side on the first mounting
На фигурах 4b,c показаны первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 в поперечных сечениях плоскости z-y, т.е. в плоскостях, перпендикулярных смещению между фрикционными барабанами 30, 32, вместе с осями вращения 300, 302 первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 соответственно. На фигуре 4b канавки на первом фрикционном барабане 30 не показаны для ясности, в то время как первый фрикционный барабан 30 показан пунктиром на фигуре 4c. Как показано на рисунке 4b,c, оси вращения 300, 302 первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 не параллельны, а расположены под ненулевым углом, слегка повернуты относительно друг друга вокруг оси x, т.е. в направлении смещения между фрикционными барабанами. Оси вращения обоих фрикционных барабанов могут быть неперпендикулярны монтажным пластинам, или ось вращения одного фрикционного барабана может быть перпендикулярна монтажным пластинам, а ось вращения другого барабана неперпендикулярна. Предпочтительно, оси вращения 300, 302 лежат в параллельных плоскостях (плоскости y-z). Угол устанавливается таким образом, чтобы точка входа и точка выхода пути каната вдоль полуокружности в канавке вокруг второго фрикционного барабана 32 смещались в осевом (z-) направлении первого фрикционного барабана 30 на расстояние между последовательными канавками 40 на первом фрикционном барабане 30. В одном примере угол составляет восемь градусов.Figures 4b,c show the first and second friction drums 30, 32 in cross sections of the z-y plane, i. in planes perpendicular to the displacement between the friction drums 30, 32, together with the axes of
В математических терминах, когда фрикционные барабаны 30, 32 имеют одинаковый наружный диаметр “D”, а шаг (расстояние от осевой линии одной канавки до осевой линии другой канавки) между последовательными канавками равен “d” (см. рисунок 4а) на обоих фрикционных барабанах, синус угла между центральными осями вращения фрикционных барабанов равен d/D (т.е. sin(угол)=d/D). Таким образом, заданный шаг определяет оптимальный угол между осями вращения или, наоборот, угол определяет оптимальный шаг “d”. Следует подчеркнуть, что фактический угол не обязательно должен быть точно равен этому математическому соотношению: достаточно приблизительного равенства (например, что sin(угол) находится между (d-w)/D и (d+w)/D, где w - погрешность, составляющая менее половины шага d, например, четверть шага). Кроме того, можно отметить, что нет строгой необходимости в том, чтобы фрикционные барабаны имели одинаковый диаметр: если первый и второй фрикционные барабаны 30 имеют диаметр D1, D2 соответственно, синус угла может быть d1/D2 (sin(угол)=d1/D2) или по меньшей мере между (d1-w)/D2 и (d1+w)/D2 и d1/D2=d2/D1.In mathematical terms, when the friction drums 30, 32 have the same outer diameter “D” and the pitch (distance from the center line of one groove to the center line of the other groove) between successive grooves is “d” (see Figure 4a) on both friction drums , the sine of the angle between the central axes of rotation of the friction drums is d/D (i.e. sin(angle)=d/D). Thus, the specified step determines the optimal angle between the axes of rotation, or, conversely, the angle determines the optimal step "d". It should be emphasized that the actual angle does not need to be exactly equal to this mathematical relationship: an approximate equality is sufficient (for example, that sin(angle) is between (d-w)/D and (d+w)/D, where w is an error of less than half step d, e.g. a quarter step). In addition, it can be noted that it is not strictly necessary that the friction drums have the same diameter: if the first and second friction drums 30 have a diameter of D1, D2, respectively, the sine of the angle can be d1/D2 (sin(angle)=d1/D2 ) or at least between (d1-w)/D2 and (d1+w)/D2 and d1/D2=d2/D1.
На фигуре 5 более подробно показан вариант выполнения канавок 40 фрикционных барабанов. Предпочтительно, чтобы поверхность первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 в канавках 40 являлась шероховатой поверхностью. В одном примере, поверхности в канавках можно сделать шероховатыми с помощью пескоструйной обработки нержавеющей стали. В поперечном сечении стенка канавок 40 имеет U-образную форму в нижней части канавки 40 и V-образное поперечное сечение выше. В U-образной части канавка 40 имеет сечение сегмента окружности, часть 52 - поперечное сечение по меньшей мере 60-градусного сегмента окружности. V-образная часть 52 поперечного сечения расходится без кривизны или по меньшей мере с переменным или постоянным радиусом кривизны, который больше, чем в части 52 поперечного сечения сегмента круга.The figure 5 shows in more detail an embodiment of the
Ширина канавки блока пары барабанов может быть спроектирована таким образом, чтобы она подходила к заданному типу швартовного каната. Канавки 40 в части 52 поперечного сечения сегмента окружности имеют радиус кривизны, который меньше радиуса швартовного каната 50, когда последний не находится под натяжением, но настолько велик, что все больше швартовного каната помещается в часть 52 поперечного сечения сегмента окружности канавки, когда диаметр швартовного каната уменьшается из-за увеличения натяжения на швартовном канате. Ширина может зависеть от диаметра и типа швартовного каната.The groove width of the drum pair block can be designed to suit a given type of mooring line. The
В одном примере ширина может быть рассчитана для швартовного каната из дайнема (полиэтилена) диаметром 77 миллиметров при отсутствии натяжения. При натяжении диаметр такого швартовного каната может уменьшиться примерно до 70-71 миллиметра. Фрикционные барабаны 30, 32 имеют гораздо больший диаметр, например, 500 мм или более, так что усталость швартовного каната из-за изгиба незначительна.In one example, the width can be calculated for a 77 millimeter diameter dynem (polyethylene) mooring line in the absence of tension. When tensioned, the diameter of such a mooring rope can decrease to about 70-71 millimeters. The friction drums 30, 32 have a much larger diameter, for example 500 mm or more, so that bending fatigue of the mooring line is negligible.
В процессе эксплуатации швартовный канат может быть намотан на блок 30, 32 пары барабанов перед использованием для швартовки судов. Например, швартовный канат может быть сначала намотан на намоточный барабан 34, а конец каната с намоточного барабана 34 может быть намотан вперед и назад через фрикционные барабаны 30, 32 несколько раз. Швартовный канат может быть извлечен из блока пары барабанов, пока двигатели 36a, b синхронно вращают первый и второй фрикционные барабаны 30, 32.During operation, the mooring rope can be wound on the
Когда судно пришвартовано, конец швартовного каната подводится к судну и закрепляется на судне или подсоединяется к канату с судна. Впоследствии первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 синхронно вращаются вокруг своих осей в направлении, в котором швартовный канат наматывается на нижний барабан, а оттуда, после половины оборота, на верхний барабан и так далее. Таким образом, швартовный канат вытравливается с судна. Например, швартовный канат можно выбирать до тех пор, пока он не натянется между швартовной тумбой и судном, не вызывая открытия клапана избыточного давления в гидравлическом контуре. Предпочтительно, чтобы швартовный канат был выбран настолько, что чрезмерное перемещение точки подключения каната на судне привело бы к открытию клапана избыточного давления в гидравлическом контуре.When the ship is moored, the end of the mooring line is led to the ship and secured to the ship or connected to the line from the ship. Subsequently, the first and second friction drums 30, 32 rotate synchronously about their axes in the direction in which the mooring line is wound onto the lower drum, and from there, after half a turn, onto the upper drum, and so on. Thus, the mooring rope is etched from the ship. For example, the mooring line can be selected until it is taut between the bollard and the vessel without causing an overpressure valve in the hydraulic circuit to open. Preferably, the mooring line is selected such that excessive movement of the line connection point on the vessel would open the overpressure valve in the hydraulic circuit.
Двигатели 36a, b подсоединены приведения во вращение первого и второго фрикционных барабанов 30, 32, например, через муфту скольжения. Двигатели 36a, b могут содержать узел планетарного зубчатого колеса для увеличения крутящего момента. Каждый двигатель 36a,b может быть дополнительно соединен со стационарным рычагом (не показан) для обеспечения усилия противодействия, которое удерживает неподвижную часть двигателя от вращения. Рычаг может быть соединен, например, с рычагом другого двигателя и/или с монтажной пластиной 34a и/или с обоими. Синхронное вращение может быть обеспечено с помощью скользящих муфт между двигателями 36a, b и первым и вторым фрикционными барабанами 30, 32.
Скользящая муфта имеет еще одно преимущество, заключающееся в том, что ее можно использовать для ограничения силы, направленной вниз, на узел гидроцилиндра, как только узел гидроцилиндра будет максимально сжат.The sliding sleeve has the further advantage that it can be used to limit the downward force on the hydraulic cylinder assembly once the hydraulic cylinder assembly has been compressed to the maximum.
Альтернативно, двигатель или двигатели 36a, b могут использоваться в режиме управляемого проскальзывания, в котором двигатель или двигатели 36a, b, например, под управлением схемы управления, заставляют первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 синхронно вращаться, чтобы вытравить швартовный канат, в то время как нагрузка на швартовном канате превышает пороговое значение.Alternatively, the motor or
Скользящая муфта или режим управляемого проскальзывания определяют пороговое усилие проскальзывания, прилагаемое швартовным канатом, при котором усилие, прилагаемое швартовным канатом, вызывает скольжение скользящей муфты или активируется режим управляемого проскальзывания. Аналогично, узел гидроцилиндра определяет пороговое усилие сжатия, создаваемое швартовным канатом, при котором усилие, создаваемое швартовным канатом, заставляет узел гидроцилиндра начинать сжатие.The sliding clutch or controlled slip mode determines the threshold slip force applied by the mooring line at which the force applied by the mooring line causes the slip clutch to slip or the controlled slip mode is activated. Likewise, the hydraulic ram assembly determines a threshold compressive force generated by the mooring line at which the force generated by the mooring line causes the ram assembly to start compressing.
В варианте осуществления пороговое усилие проскальзывания, создаваемое швартовным канатом, больше, чем пороговое усилие сжатия, создаваемое швартовным канатом. (В контексте настоящего документа, пороговое усилие проскальзывания и пороговое усилие сжатия относятся к уровням нагрузки в швартовном канате, при которых муфта проскальзывает, и узел гидроцилиндра начинает сжиматься).In an embodiment, the threshold slip force generated by the mooring line is greater than the threshold compression force generated by the mooring line. (In the context of this document, threshold slip force and threshold compression force refer to load levels in the mooring line at which the clutch slips and the hydraulic cylinder assembly begins to compress).
В результате, когда нагрузка на швартовном канате увеличивается и достигает величины порогового усилия сжатия, узел гидроцилиндра сначала вытравливает швартовный канат. Если узел гидроцилиндра максимально сжат и нагрузка на швартовном канате еще больше возрастает, достигая величины порогового усилия проскальзывания, скользящая муфта или фрикционные барабаны 30, 32 осуществляют скольжение в режиме управляемого проскальзывания, вытравливая швартовный канат. Одна и та же скользящая муфта может использоваться для соединения с двигателем(ями), приводящим(ими) фрикционный барабан, и обеспечивающими вытравливание каната, однако следует иметь в виду, что вместо этого для этих целей может использоваться отдельная скользящая муфта.As a result, when the load on the mooring line increases and reaches the value of the threshold compression force, the hydraulic cylinder assembly first ejects the mooring line. If the hydraulic cylinder assembly is maximally compressed and the load on the mooring line increases even more, reaching the value of the threshold slip force, the sliding clutch or friction drums 30, 32 slide in a controlled slip mode, etching the mooring line. The same sliding sleeve may be used to connect to the motor(s) that drive the friction drum and cause the rope to be etched, however it should be noted that a separate sliding sleeve may be used for this purpose instead.
В варианте осуществления схема управления сконфигурирована для определения того, когда узел гидроцилиндра максимально сжат, с использованием одного или нескольких датчиков положения, которые определяют положение поршня относительно цилиндра вместо или в дополнение к датчику гидравлического давления.In an embodiment, the control circuitry is configured to determine when the hydraulic cylinder assembly is at maximum compression using one or more position sensors that sense the position of the piston relative to the cylinder instead of or in addition to a hydraulic pressure sensor.
В варианте осуществления схема управления сконфигурирована таким образом, чтобы побудить двигатель или двигатели 36a, b привести в действие фрикционные барабаны и начать вытравливание швартовного каната в ответ на обнаружение того, что гидравлический ограничитель усилия дал ход на заданное расстояние, так что была вытравлена заданная длина швартовного каната. Например, схема управления может сделать это в ответ на обнаружение того, что поршень достиг своей остановки, которая ограничивает его движение при сжатии. В другом варианте осуществления схема управления может сделать это в ответ на обнаружение того, что измеренное положение поршня указывает, что расстояние сжатия узла гидроцилиндра превышает первое пороговое сжатие.In an embodiment, the control circuitry is configured to cause the motor or
В этих вариантах осуществления схема управления сконфигурирована таким образом, чтобы вытравливание швартовного каната продолжалось в режиме управляемого проскальзывания до тех пор, пока датчик положения не укажет, что узел гидроцилиндра расширился более чем на пороговое расстояние от положения остановки или от первого порогового сжатия, и чтобы прекратить выдачу швартовного каната, как только будет достигнуто это пороговое расстояние. Это позволяет узлу гидроцилиндра реагировать на движение пришвартованного судна.In these embodiments, the control circuitry is configured such that mooring line retraction continues in a controlled slip mode until the position sensor indicates that the hydraulic ram assembly has expanded more than a threshold distance from the stop position or from the first threshold compression, and to stop release of the mooring line as soon as this threshold distance is reached. This allows the hydraulic cylinder assembly to respond to the movement of the moored vessel.
Вытравливание швартовного каната с помощью фрикционного барабана обеспечивает более широкий диапазон длины швартовного каната, чем при использовании узла гидроцилиндра, но обычно при более ограниченной максимальной скорости. Еще одно различие между вытравливанием швартовного каната с помощью узла гидроцилиндра и вытравливанием швартовного каната с помощью фрикционных барабанов с использованием скользящей муфты или регулируемой скользящей муфты заключается в том, что первое по своей сути меняется на противоположное, когда нагрузка на швартовном канате падает, а второе-нет.Etching the mooring line with a friction drum provides a wider range of mooring line lengths than using a hydraulic cylinder assembly, but usually at a more limited top speed. Another difference between hauling the mooring line out with a hydraulic cylinder assembly and hauling out the mooring line with friction drums using a sliding clutch or an adjustable sliding clutch is that the former is inherently reversed when the load on the mooring line drops and the latter is No.
Предпочтительно чтобы, когда длина швартовного каната была вытравлена из-за проскальзывания скользящей муфты или работы в режиме управляемого проскальзывания, двигатель или двигатели 36a, b, которые приводят во вращение первый и второй фрикционные барабаны 30, 32, приводились в действие после того, как сила, обусловленная усилием на швартовном канате, упала ниже порогового усилия сжатия. Намоточный барабан может работать одновременно с фрикционным барабаном 30, 32 для приема длины выбранного швартовного каната.Preferably, when the length of the mooring line has been corroded due to slipping of the sliding sleeve or controlled slip operation, the motor or
Например, фрикционные барабаны 30, 32 могут приводиться в действие для выбирания той же длины швартовного каната, которая была вытравлена ранее, когда усилие достигло порогового значения силы проскальзывания, или выбирание может продолжаться до тех пор, пока усилие, прилагаемое швартовным канатом, не достигнет заданного порогового значения ниже порогового значения силы сжатия. Блок швартовной тумбы может содержать датчик или датчики, помогающие задавать длину выбранного каната, например, датчик вращения, сконфигурированный для определения количества вращения фрикционных барабанов 30, 32 во время вытравливания и выборки каната, или датчик давления, сконфигурированный для измерения давления гидравлической жидкости в узле гидроцилиндра. Камера может использоваться для получения изображений швартовного каната или пришвартованного судна относительно места швартовки.For example, the friction drums 30, 32 may be actuated to haul out the same length of mooring line that was hauled out earlier when the force has reached a slip force threshold, or hauling may continue until the force applied by the mooring line reaches a predetermined threshold value is below the compression force threshold value. The bollard assembly may include a sensor or sensors to assist in setting the length of the selected line, such as a rotation sensor configured to detect the amount of rotation of the friction drums 30, 32 during line hauling and hauling, or a pressure sensor configured to measure hydraulic fluid pressure in a hydraulic cylinder assembly. . The camera can be used to take pictures of a mooring line or a moored vessel in relation to the mooring site.
Операция по выбиранию каната может управляться удаленно оператором (на берегу или на судне) с использованием ввода от датчика или датчиков и/или на основе изображений. В качестве альтернативы может использоваться автоматическое управление выбиранием каната под управлением схемы управления с входами, соединенными с таким датчиком или датчиками, и выходом для управления вращением фрикционных барабанов 30, 32.The hauling operation may be remotely controlled by an operator (onshore or on board) using input from a sensor or sensors and/or based on images. Alternatively, an automatic rope pick-up control may be used under the control of a control circuit with inputs connected to such a sensor or sensors and an output to control the rotation of the friction drums 30, 32.
В варианте осуществления двигатели 36a, b являются двигателями с гидравлическим приводом или электродвигателями, приводимыми в действие через общий канал подачи гидравлической жидкости. Таким образом, вращение синхронизировано в том смысле, что силы динамически сбалансированы. Если один фрикционный барабан временно оказывает меньшее сопротивление, чем другой, гидравлическое давление заставит фрикционный барабан, оказывающий меньшее сопротивление, вращаться немного больше, чем другой, в результате чего разница в сопротивлении будет обращена вспять. Швартовная тумба может иметь электрический насос для создания давления в гидравлическом контуре двигателей. При использовании электродвигателей двигатели могут быть альтернативно синхронизированы электронным способом.In an embodiment, the
Хотя показан узел двигателя, содержащий два двигателя, следует иметь в виду, что вместо этого может использоваться узел двигателя, содержащий один двигатель на одном из фрикционных барабанов 30, 32 и механическую передачу от этого барабана к другому или механические передачи от одного двигателя и обоих барабанов. В одном варианте осуществления синхронное вращение может быть обеспечено с помощью скользящих муфт между одним двигателем и первым и вторым фрикционными барабанами 30, 32, причем скользящие муфты расположены так, чтобы обеспечить передачу усилия двигателя на фрикционный барабан 30, 32, который обеспечивает наименьшее усилие сопротивления, или на оба, если они обеспечивают одинаковое усилие сопротивления.Although a motor assembly is shown containing two motors, it should be appreciated that a motor assembly may instead be used comprising one motor on one of the friction drums 30, 32 and a mechanical transmission from that drum to the other, or mechanical transmissions from one motor and both drums. . In one embodiment, synchronous rotation can be provided by sliding sleeves between one motor and the first and second friction drums 30, 32, the sliding sleeves being positioned to transfer the engine force to the
При вращении первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 часть каната, выходящая из блока пары барабанов, может наматываться на намоточный барабан 34, который может приводиться в действие дополнительным двигателем (не показан), требующим меньшей мощности, чем двигатели 36a, b. Аналогично, намоточный барабан 34 может разматывать канат, когда первый и второй фрикционные барабаны 30, 32 оба работают фрикционными барабанами в обратном направлении.With the rotation of the first and second friction drums 30, 32, the part of the rope exiting the drum pair unit can be wound onto a winding
После выбирания швартовного каната во время швартовки вращение первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 фиксируется относительно монтажных пластин. Это приводит устройство для удержания каната в отказоустойчивое состояние, при котором для его работы не требуется источник питания, например, для двигателей 36a, b. Когда швартовный канат подвергается нагрузке, швартовный канат оказывает радиальные усилия на полуокружности на первом и втором фрикционных барабанах 30, 32, при этом швартовный канат изгибается вокруг первого и второго фрикционных барабанов 30, 32. Эти радиальные силы вызывают силу прерывистого проскальзывания по окружности вдоль швартовного каната в канавках, которая постепенно передает тянущее усилие швартовного каната на первый и второй фрикционные барабаны 30, 32. После каждой полуокружности нагрузка на швартовном канате становится меньше.After selecting the mooring line during mooring, the rotation of the first and second friction drums 30, 32 is fixed relative to the mounting plates. This puts the rope holding device in a fail-safe state where it does not require a power source to operate, such as for the
Кроме того, с увеличением тягового усилия на швартовном канате диаметр швартовного каната уменьшается. В результате швартовный канат входит глубже в канавки 40, так что его площадь контакта с первым и вторым фрикционными барабанами 30, 32 увеличивается, тем самым увеличивая силу прерывистого проскальзывания, которая передает тяговое усилие на первый и второй фрикционные барабаны 30, 32.In addition, as the traction force on the mooring line increases, the diameter of the mooring line decreases. As a result, the mooring line enters deeper into the
Как будет понятно, использование первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 для зажима швартовного каната уменьшает максимальное усилие на швартовном канате по сравнению с решением, в котором швартовный канат зажимается путем его фиксации в одной точке. В то же время это позволяет регулировать длину швартовного каната к судну с помощью двигателя.As will be appreciated, using the first and second friction drums 30, 32 to clamp the mooring line reduces the maximum force on the mooring line compared to a solution in which the mooring line is clamped by fixing it at one point. At the same time, it allows you to adjust the length of the mooring line to the vessel using the engine.
Кроме того, использование первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 позволяет вытравливать или выбирать швартовный канат, даже когда швартовный канат находится под нагрузкой. В основном это включает синхронное вращение первого и второго фрикционных барабанов 30, 32, как описано для швартовки. Швартовный канат может быть выбран путем синхронного вращения первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 в том же направлении, что и во время швартовки. Швартовный канат может быть вытравлен синхронным вращением первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 в противоположном направлении.In addition, the use of the first and second friction drums 30, 32 allows the mooring line to be ejected or retrieved even when the mooring line is under load. Basically, this includes the synchronous rotation of the first and second friction drums 30, 32, as described for mooring. The mooring line can be selected by synchronously rotating the first and second friction drums 30, 32 in the same direction as during mooring. The mooring line can be etched by synchronous rotation of the first and second friction drums 30, 32 in the opposite direction.
В обоих случаях использование двух барабанов имеет то преимущество, что швартовный канат не должен скользить под нагрузкой по барабанам в осевом направлении барабанов или через канавки, в отличие от того, когда будет использоваться винтовая канавка. Вместо этого осевое смещение каждой части швартовного каната относительно каждого барабана осуществляется путем перемещения этой части швартовного каната к другому барабану и поворота этой части вместе с другим барабаном вокруг оси вращения под несколько иным углом. Это уменьшает износ швартовного каната.In both cases, the use of two drums has the advantage that the mooring line does not have to slide under load over the drums in the axial direction of the drums or through the grooves, as opposed to when a helical groove would be used. Instead, the axial displacement of each part of the mooring line relative to each drum is carried out by moving this part of the mooring line to another drum and turning this part, together with the other drum, around the axis of rotation at a slightly different angle. This reduces wear on the mooring line.
Как будет понятно, то же преимущество может быть реализовано при использовании более двух (N>2) фрикционных барабанов, по крайней мере некоторые из которых имеют оси вращения под небольшим углом друг к другу. Здесь углы могут быть выбраны таким образом, чтобы точка выхода пути каната из канавки вокруг каждого фрикционного барабана находилась на том же расстоянии от общего основания барабанов, что и точка входа пути каната в канавку вокруг следующего фрикционного барабана. Таким образом, швартовный канат может последовательно проходить по N фрикционным барабанам, а затем возвращаться к первому из следующих друг за другом фрикционных барабанов.As will be appreciated, the same advantage can be realized by using more than two (N>2) friction drums, at least some of which have rotation axes at a slight angle to each other. Here the angles can be chosen so that the exit point of the rope path from the groove around each friction drum is at the same distance from the common base of the drums as the entry point of the rope path into the groove around the next friction drum. Thus, the mooring line can pass through the N friction drums in succession and then return to the first of the consecutive friction drums.
Хотя был описан вариант осуществления, в котором фрикционные барабаны имеют одинаковый диаметр, следует отметить, что в этом нет строгой необходимости. Достаточно, чтобы точка выхода пути каната из канавки вокруг каждого фрикционного барабана находилась на том же расстоянии от общего основания барабанов, что и точка входа пути каната в канавку вокруг следующего фрикционного барабана, и чтобы сумма изменений расстояния между путем каната и общим основанием всех фрикционных барабанов приблизительно соответствовала шагу канавок.Although an embodiment has been described in which the friction drums have the same diameter, it should be noted that this is not strictly necessary. It is sufficient that the exit point of the rope path from the groove around each friction drum is at the same distance from the common base of the drums as the entry point of the rope path into the groove around the next friction drum, and that the sum of the changes in the distance between the rope path and the common base of all friction drums roughly matched the groove pitch.
Использование более одного фрикционного барабана в комбинации позволяет использовать кольцевые канавки, так что эти кольцевые канавки можно использовать для увеличения силы прерывистого проскальзывания (сцепления) с минимальным воздействием на износ швартовного каната. Однако в зависимости от величины необходимого усилия и количества раз, когда канат проходит вокруг барабанов, барабаны могут иметь более мелкие канавки, чем в представленном варианте, или последовательные части каната могут даже располагаться вплотную друг к другу, намотанные вокруг множества фрикционных барабанов, без использования канавок во фрикционных барабанах для отдельных обмоток.The use of more than one friction drum in combination allows the use of annular grooves so that these annular grooves can be used to increase the intermittent slip (coupling) force with minimal impact on mooring line wear. However, depending on the amount of force required and the number of times the rope is passed around the drums, the drums may have finer grooves than shown, or successive portions of the rope may even be placed side by side wound around a plurality of friction drums without the use of grooves. in friction drums for individual windings.
Возможность использования первого и второго фрикционных барабанов 30, 32 или более фрикционных барабанов для вытравливания или выбирания швартовного каната под нагрузкой позволяет использовать фрикционный барабан 30, 32 или более фрикционных барабанов для вытравливания швартовного каната, когда обнаруживается, что гидравлический ограничитель усилия ограничивает усилие не только из-за прохождения пиков силовых нагрузок на судне. Аналогично, можно использовать фрикционный барабан 30, 32 для натяжения швартовного каната, когда обнаружено, что сила, прилагаемая швартовным канатом, остается ниже порогового значения дольше заданного времени.The ability to use the first and second friction drums 30, 32 or more friction drums to etch or haul out the mooring line under load allows the use of the
В варианте осуществления гидравлический ограничитель усилия может быть снабжен датчиками для обнаружения таких условий, например, в виде одного или нескольких датчиков положения для обнаружения индикации положения поршня или того, прошел ли поршень верхнее или нижнее пороговое положение. В других вариантах осуществления имеется датчик или датчики гидравлического давления, сконфигурированные для определения давления в цилиндре, и/или датчик уровня, сконфигурированный для определения уровня гидравлической жидкости в резервуаре. Результаты работы датчиков могут передаваться в диспетчерскую, откуда могут приводиться в действие двигатели для вращения фрикционных барабанов. Швартовная тумба может содержать систему связи, сконфигурированную для передачи результатов датчиков и приема команд управления двигателем для этой цели. Система связи может быть, например, беспроводной системой, которая использует приемник или передатчик беспроводной сети передачи данных или проводную систему, т.е. использует кабель связи, который проходит к швартовной тумбе под морским дном.In an embodiment, the hydraulic force limiter may be provided with sensors to detect such conditions, such as one or more position sensors to detect an indication of the position of the piston or whether the piston has passed an upper or lower threshold position. In other embodiments, there is a hydraulic pressure sensor or sensors configured to sense cylinder pressure and/or a level sensor configured to sense the level of hydraulic fluid in a reservoir. The results of the sensors can be transmitted to the control room, from where motors can be driven to rotate the friction drums. The bollard may include a communication system configured to transmit sensor results and receive engine control commands for this purpose. The communication system may be, for example, a wireless system that uses a wireless data network receiver or transmitter, or a wired system, i. e. uses a communication cable that runs to a bollard under the seabed.
В варианте осуществления может использоваться система автоматической регулировки, например, с управляющим компьютером или другой схемой управления, которая выполнена с возможностью приведения в действие двигателей, когда датчик или датчики указывают, что усилие на швартовном канате находится выше верхнего порогового значения или ниже нижнего порогового значения, или что это происходит в течение времени, превышающем заданный промежуток времени.In an embodiment, an automatic adjustment system may be used, for example with a control computer or other control circuit, which is configured to actuate the motors when the sensor or sensors indicate that the force on the mooring line is above the upper threshold value or below the lower threshold value, or that it occurs for more than a given amount of time.
Когда судно отшвартовано, швартовный трос отсоединяется от судна. Когда это произойдет, двигатели 36a, b могут быть запущены для синхронного вращения первого и второго фрикционных барабанов 30, 32, чтобы выбрать швартовный канат с судна, и швартовный канат наматывается на намоточный барабан 34.When the boat is unmoored, the mooring line is disconnected from the boat. When this happens, the
Можно отметить, что описанный тип зажима может также использоваться для зажима швартовных канатов с судов в других местах, помимо швартовной тумбы, например, вдоль причала. Оси вращения фрикционных барабанов не обязательно должны быть горизонтальными. Вместо этого они могут быть, например, вертикальными. Зажим может использоваться в качестве динамического кнехта, который позволяет дистанционно управлять длиной каната от кнехта до судна даже в условиях нагрузки, когда швартовный канат остается под нагрузками, возникающими при швартовке судна.It may be noted that the type of clamp described can also be used to clamp mooring lines from ships at locations other than the bollard, such as along a quay. The axes of rotation of the friction drums do not have to be horizontal. Instead, they can be, for example, vertical. The clamp can be used as a dynamic bollard, which allows remote control of the length of the rope from the bollard to the vessel even under load conditions where the mooring line remains under the loads that occur when the vessel is moored.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2022164 | 2018-12-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021116413A RU2021116413A (en) | 2023-01-12 |
| RU2789922C2 true RU2789922C2 (en) | 2023-02-14 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU247060A1 (en) * | Р. М. Эрлих | ROTARY MOORING CABIN | ||
| US3865066A (en) * | 1973-08-22 | 1975-02-11 | Rucker Co | Tension mooring device |
| US4493282A (en) * | 1983-03-18 | 1985-01-15 | Exxon Production Research Co. | Combination mooring system |
| RU2029822C1 (en) * | 1992-09-28 | 1995-02-27 | Ор Александрович Мороцкий | Mooring gear for ships |
| US6119617A (en) * | 1998-08-24 | 2000-09-19 | Oswell; Robert | Tow rope shock absorbing device |
| CN205440763U (en) * | 2015-12-29 | 2016-08-10 | 裘尧云 | Energy -conserving stretching device of energy storage is surely moored to boats and ships |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU247060A1 (en) * | Р. М. Эрлих | ROTARY MOORING CABIN | ||
| US3865066A (en) * | 1973-08-22 | 1975-02-11 | Rucker Co | Tension mooring device |
| US4493282A (en) * | 1983-03-18 | 1985-01-15 | Exxon Production Research Co. | Combination mooring system |
| RU2029822C1 (en) * | 1992-09-28 | 1995-02-27 | Ор Александрович Мороцкий | Mooring gear for ships |
| US6119617A (en) * | 1998-08-24 | 2000-09-19 | Oswell; Robert | Tow rope shock absorbing device |
| CN205440763U (en) * | 2015-12-29 | 2016-08-10 | 裘尧云 | Energy -conserving stretching device of energy storage is surely moored to boats and ships |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3574071B2 (en) | Apparatus and method for deploying an object or load to a seabed | |
| JP2974779B2 (en) | Detachable mooring system | |
| EP1433922A2 (en) | Hoisting device with compensator | |
| EP2694427B1 (en) | Tensioning device | |
| EP2128430A1 (en) | High efficiency wave energy convertor | |
| US11904984B2 (en) | Ship mooring system and method | |
| NO318490B1 (en) | Procedure and installation for laying a pipeline on the seabed | |
| MXPA06003638A (en) | Fairlead with integrated chain stopper. | |
| NO167238B (en) | COVER WITH DIRECTED IMAGE VIEW. | |
| AU780589B2 (en) | Marine heave compensating device and winch drive | |
| CN101715408A (en) | Pipelaying vessel | |
| JP7029413B2 (en) | Methods for handling deck equipment on ships, as well as hoisting machines for deck equipment on ships | |
| NO345631B1 (en) | A compensator-tensioner system | |
| NO335406B1 (en) | Underwater interconnection system | |
| JP2019509941A5 (en) | ||
| RU2789922C2 (en) | System and method for mooring of vessel | |
| WO2022118541A1 (en) | Mooring line tension control system | |
| EP0054332A1 (en) | Method and apparatus for lowering and positioning a pipe line onto the bottom of a deep water | |
| US20100098498A1 (en) | Anchor system for offshore dynamically positioned drilling platform | |
| CN212290205U (en) | Intelligent berthing device and floating dock | |
| CN111422306A (en) | Intelligent berthing device, floating dock, intelligent berthing method and storage medium | |
| KR100761249B1 (en) | Apparatus and method for pre-tensioning of anchor for marine structure | |
| JP2539464B2 (en) | Auto tensioner device | |
| NO20171695A1 (en) | A smart line sensor | |
| CN112378621A (en) | Floating body test system device |