用于海上浮吊的稳索系统论文和设计-王悦民

全文摘要

本实用新型涉及一种用于海上浮吊的稳索系统,包括布置于吊机上的两套相同的稳索钢丝绳系统,所述的稳索钢丝绳系统包括卷筒及其驱动机构、过渡滑轮、井字辊、卸扣及防转套,所述的卷筒及其驱动机构放置在吊机的臂架下的转台上或臂架根部位置,所述的过渡滑轮及井字辊均安装于臂架上,稳索钢丝绳(4)从卷筒上放出后穿过过渡滑轮及井字辊连接卸扣及防转套,稳索钢丝绳(4)通过井字辊离开臂架与吊装物连接。与现有技术相比,本实用新型具有结构稳定、寿命长、可适用于所有海上作业等特点。

主设计要求

1.一种用于海上浮吊的稳索系统,包括布置于吊机上的两套相同的稳索钢丝绳系统,其特征在于,所述的稳索钢丝绳系统包括卷筒及其驱动机构、过渡滑轮、井字辊、卸扣及防转套,所述的卷筒及其驱动机构放置在吊机的臂架下的转台上或臂架根部位置,所述的过渡滑轮及井字辊均安装于臂架上,稳索钢丝绳(4)从卷筒上放出后穿过过渡滑轮及井字辊连接卸扣及防转套,稳索钢丝绳(4)通过井字辊离开臂架与吊装物连接。

设计方案

1.一种用于海上浮吊的稳索系统,包括布置于吊机上的两套相同的稳索钢丝绳系统,其特征在于,所述的稳索钢丝绳系统包括卷筒及其驱动机构、过渡滑轮、井字辊、卸扣及防转套,所述的卷筒及其驱动机构放置在吊机的臂架下的转台上或臂架根部位置,所述的过渡滑轮及井字辊均安装于臂架上,稳索钢丝绳(4)从卷筒上放出后穿过过渡滑轮及井字辊连接卸扣及防转套,稳索钢丝绳(4)通过井字辊离开臂架与吊装物连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的井字辊由两个上托辊总成(1)、两个下托辊总成(2)和井字辊支架(3)组成,所述的稳索钢丝绳(4)限制在两个上托辊总成(1)和两个下托辊总成(2)之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的上托辊总成(1)和下托辊总成(2)均包括可拆卸部分、支撑套(28),所述的可拆卸部分通过连接螺栓(30)固定在支撑套(28)上,支撑套(28)通过固定螺栓(27)固定在所述井字辊支架(3)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的可拆卸部分包括托辊、托辊轴、滚动轴承(23)、轴承套(24)、通盖(25)、轴套(26)及通盖螺栓(29),所述的托辊通过滚动轴承(23)连接在托辊轴两端,滚动轴承(23)安装在轴承套(24)上,所述的通盖(25)通过通盖螺栓(29)固定在轴承套(24)一侧,所述的轴套(26)套在滚动轴承(23)上,并位于通盖(25)与滚动轴承(23)之间。

5.根据权利要求4所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的上托辊总成(1)中的托辊包括两根平行设置的上托辊(21),托辊轴为位于两根上托辊(21)之间的上托辊轴(22)。

6.根据权利要求4所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的下托辊总成(2)中的托辊包括两根平行设置的下托辊(31),托辊轴为位于两根下托辊(31)之间的下托辊轴(32)。

7.根据权利要求4所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,上托辊(21)和下托辊(31)通过滚动轴承(23)分别支撑在上托辊轴(22)和下托辊轴(32)上,使托辊转动灵活。

8.根据权利要求1所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的卸扣及防转套包括卸扣(52)和防转套(53),所述的稳索钢丝绳(4)的末端通过稳索钢丝绳夹(51)与卸扣(52)连接,卸扣(52)下挂有防转套(53),下接起重链条。

9.根据权利要求1所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的卷筒及其驱动机构包括驱动电机(41)、制动器(42)、减速箱(43)及卷筒(44),所述的驱动电机(41)依次连接制动器(42)、减速箱(43)和卷筒(44),所述的稳索钢丝绳(4)卷存于卷筒(44)上,驱动电机(41)驱动卷筒(44)转动放卷或收卷稳索钢丝绳(4)。

10.根据权利要求9所述的一种用于海上浮吊的稳索系统,其特征在于,所述的驱动电机(41)具有两种操作模式:恒力矩和恒功率。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及海上作业的浮吊系统,尤其是涉及一种用于海上浮吊的新型稳索系统

背景技术

随着海洋工程的发展,浮吊逐渐发展成为海上作业不可或缺的吊装设备。海上救捞、海上铺管、海洋平台的安装与拆卸、海上桥梁及海上风电的建造等都广泛地使用了大型浮吊。

在海上作业的特殊环境条件下,海浪或海风的作用引起吊装物跟随船舶摇摆而晃动,使吊装物的定位不准或大幅摇摆引发事故。因此,一般海上作业的浮吊均会配备有稳索系统(如图10)。

传统的稳索系统均由驱动机构II及滑轮系统组成(如图10-11),稳索钢丝绳4’通过导出滑轮7离开臂架III与吊装物连接。由于导出滑轮7安装于臂架III上,臂架III的宽度有限,而海洋工程作业中,吊装物8往往体积庞大。这样就造成稳索钢丝绳4’与滑轮中心线之间的夹角比较大(如图12、13)。而从稳索钢丝绳4’的作用看,为使吊装物8的晃动尽快衰减,这个夹角越大越好。但是,滑轮绳槽9的宽度是有限的,当这个夹角过大时,稳索钢丝绳4’就会与滑轮绳槽9边缘产生磨损,从而加快了稳索钢丝绳4’的损坏,缩短了稳索钢丝绳4’的使用寿命。而且海上作业窗口期短,浮吊往往要吊上货物在海浪环境下等待较长时间,万一在这个过程中稳索钢丝绳4’损坏,容易造成事故。

随着海洋工程的发展,浮吊大型化是必然的趋势,因此臂架的长度也越来越长。这就造成稳索钢丝绳在臂架上的长度加长,重量也加大。因稳索钢丝绳下方的自由端没有吊钩,使稳索钢丝绳垂直自由段的重量较轻。当臂架上稳索钢丝绳的张力或者重量大于垂直自由段的重量时,那么即使卷筒在往外放,稳索钢丝绳的自由端也无法下降。一旦在海上作业时出现这种情况,施工人员往往无能为力。

吊装物晃动时,两根稳索钢丝绳通过两者之间的拉力差使之迅速衰减。当吊装物突然剧烈晃动时,受拉一侧的稳索钢丝绳拉力急剧增加,容易造成吊装物在稳索钢丝绳固定点的破坏,也容易超过稳索系统的极限值而造成稳索系统的破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构稳定、寿命长的可适用于所有海上作业的浮吊稳索系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:一种用于海上浮吊的稳索系统,包括布置于吊机上的两套相同的稳索钢丝绳系统,其特征在于,所述的稳索钢丝绳系统包括卷筒及其驱动机构、过渡滑轮、井字辊、卸扣及防转套,所述的卷筒及其驱动机构放置在吊机的臂架下的转台上或臂架根部位置,所述的过渡滑轮及井字辊均安装于臂架上,稳索钢丝绳从卷筒上放卷后穿过过渡滑轮及井字辊连接卸扣及防转套,稳索钢丝绳通过井字辊离开臂架与吊装物连接。

所述的井字辊由两个上托辊总成、两个下托辊总成和井字辊支架组成,所述的稳索钢丝绳限制在两个上托辊总成和两个下托辊总成之间。每套井字辊均由两个上托辊、两个下托辊组成,可以把稳索钢丝绳限制在四个托辊之间。从而保证无论吊装物在什么位置,也无论吊装物的大小如何,稳索钢丝绳均通过与托辊外表圆周的配合离开臂架,可保护稳索钢丝绳不受损坏,特别适应大型浮吊在海上作业的需求。

井字辊中的托辊及滚动轴承为易损件。考虑到维修方便,每组托辊总成均由两部分组成,支撑套与可拆卸部分。所述的上托辊总成和下托辊总成均包括可拆卸部分和支撑套,所述的可拆卸部分通过连接螺栓固定在支撑套上,支撑套通过固定螺栓固定在所述井字辊支架上。

所述的可拆卸部分包括托辊、托辊轴、滚动轴承、轴承套、通盖、轴套及通盖螺栓,所述的托辊通过滚动轴承连接在托辊轴两端,滚动轴承安装在轴承套上,所述的通盖通过通盖螺栓固定在轴承套一侧,所述的轴套套在滚动轴承上,并位于通盖与滚动轴承之间。

其中,所述的上托辊总成中的托辊包括两根平行设置的上托辊,托辊轴为位于两根上托辊之间的上托辊轴;

所述的下托辊总成中的托辊包括两根平行设置的下托辊,托辊轴为位于两根下托辊之间的下托辊轴;

当需要更换零部件时,只要拆下两侧的连接螺栓;把固定螺栓拧松,使固定螺栓仅仅与支撑套的螺纹连接;以固定螺栓作为支点把支撑套往两外侧拉,就可以把可拆卸部分整体拆下。在可拆卸部分中,轴承的外圈通过轴承套安装于托辊轮毂内。当需要更换轴承时,先把通盖螺栓及通盖拆下;然后把通盖螺栓拧在轴承套上;再以通盖螺栓作为支点把轴承套往外拉,就可把轴承从托辊轮毂中拆下。

上托辊和下托辊通过滚动轴承分别支撑在上托辊轴和下托辊轴上,使托辊转动灵活。当稳索钢丝绳经过托辊离开臂架时,托辊可跟随钢丝绳的运动而转动,可保护钢丝绳不被磨损,从而延长钢丝绳的使用寿命。

所述的卸扣及防转套包括卸扣和防转套,所述的稳索钢丝绳的末端通过稳索钢丝绳夹与卸扣连接,卸扣下挂有防转套,下接起重链条。防转套可在稳索钢丝绳下端自由长度比较长的情况下,释放钢丝绳的扭力,以保护钢丝绳。防转套的下方挂有起重链条,以起到配重作用,以解决钢丝绳垂直自由段重量太轻无法下放的问题。

所述的卷筒及其驱动机构包括驱动电机、制动器、减速箱及卷筒,所述的驱动电机依次连接制动器、减速箱和卷筒,所述的稳索钢丝绳卷存于卷筒上,驱动电机驱动卷筒转动放卷或收卷稳索钢丝绳。

驱动电机具有两种操作模式,恒力矩以及恒功率。当稳索钢丝绳在稳定货物时,电机处于恒力矩模式,使钢丝绳最大拉力为恒定值。当吊装物在海浪作用下摇摆时,两根稳索钢丝绳在两个方向上的拉力差可起到稳定作用。当吊装物突然剧烈摇摆时,稳索钢丝绳的拉力会超过这个恒定值,这时钢丝绳可跟随货物一起运动,以避免在突然的大拉力作用下,对货物及稳索系统本身产生破坏。当稳索钢丝绳作为起吊索具等一些轻量货物用时,电机处于恒功率模式,可根据货物重量调节起升速度,以提高作业效率。

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

1、稳索钢丝绳通过井字辊装置离开臂架与吊装物连接,可用于任何大小,处于任何起升高度的吊装物的稳定;

2、新型的井字辊装置使稳索钢丝绳在任意方向上均与托辊圆周面相配合,可保护稳索钢丝绳不受磨损,延长其使用寿命;

3、井字辊装置采用可整体拆卸方式,使易损件更换容易;

4、稳索钢丝绳的自由端采用卸扣、防转套加配重链条的方式,即可释放稳索钢丝绳的扭力,保护稳索钢丝绳;也保证了在任意情况下,稳索钢丝绳均可自由下降。

附图说明

图1为新型稳索系统总体结构示意图;

图2为井字辊的结构示意图;

图3为井字辊的另一侧面结构示意图;

图4为图2的A向剖视图;

图5为上托辊总成剖视图;

图6为下托辊总成剖视图;

图7为稳索钢丝绳的末端;

图8为卷筒及其驱动机构示意图;

图9为卷筒及其驱动机构俯视图;

图10为配备有现有稳索系统的海上浮吊系统;

图11为现有技术吊装作业时稳索钢丝绳与吊装物之间的关系;

图12为现有稳索系统稳索钢丝绳导出滑轮装配图;

图13为图12的I-I剖视图。

图1-9中标号所示:

卷筒及其驱动机构101、井字辊102、卸扣及防转套103、上托辊总成1,下托辊总成2,井字辊支架3,稳索钢丝绳4;上托辊21,上托辊轴22,滚动轴承23,轴承套24,通盖25,轴套26,固定螺栓27,支撑套28,通盖螺栓29,连接螺栓30;下托辊31,下托辊轴32;驱动电机41,制动器42,减速箱43,卷筒44,稳索钢丝绳45;绳夹51,卸扣52,防转套53;过渡滑轮6;

图10-13中标号所示:稳索驱动机构II,臂架III,稳索钢丝绳4’,过渡滑轮6’,导出滑轮7,吊装物8,滑轮绳槽9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

以上实施例仅用于说明本实用新型技术方案,并非是对本实用新型的限制,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换,都不脱离本实用新型的宗旨,也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

实施例1

一种用于海上浮吊的新型稳索系统,包括布置于吊机上的两套相同的稳索钢丝绳系统:左稳索钢丝绳系统和右稳索钢丝绳系统,如图1所示,两套系统结构相同,均包括卷筒及其驱动机构101、过渡滑轮6、井字辊102、卸扣及防转套103,所述的卷筒及其驱动机构101放置在吊机的臂架下的转台上或臂架根部位置,所述的过渡滑轮6及井字辊102均安装于臂架上,稳索钢丝绳4从卷筒上放卷后穿过过渡滑轮及井字辊连接卸扣及防转套,稳索钢丝绳4通过井字辊离开臂架与吊装物连接。

其中,井字辊102的结构如图2-4所示,包括两个上托辊总成1、两个下托辊总成2和井字辊支架3,可以把稳索钢丝绳4限制在两个上托辊总成1和两个下托辊总成2之间。每套井字辊均由两个上托辊、两个下托辊组成,可以把稳索钢丝绳限制在四个托辊之间。

井字辊102中的托辊及滚动轴承为易损件。考虑到维修方便,每组托辊总成(即两个上托辊总成1、两个下托辊总成2均由两部分组成,支撑套28与可拆卸部分。所述的可拆卸部分通过连接螺栓30固定在支撑套28上,支撑套28通过固定螺栓27固定在所述井字辊支架3上。如图5-6所示。

所述的可拆卸部分包括托辊、托辊轴、滚动轴承23、轴承套24、通盖25、轴套26及通盖螺栓29,所述的托辊通过滚动轴承23连接在托辊轴两端,滚动轴承23安装在轴承套24上,所述的通盖25通过通盖螺栓29固定在轴承套24一侧,所述的轴套26套在滚动轴承23上,并位于通盖25与滚动轴承23之间。

其中,所述的上托辊总成1中的托辊包括两根平行设置的上托辊21,托辊轴为位于两根上托辊21之间的上托辊轴22;如图5所示,上托辊21通过滚动轴承23连接在上托辊轴22两端。

所述的下托辊总成2中的托辊包括两根平行设置的下托辊31,托辊轴为位于两根下托辊31之间的下托辊轴32;如图6所示,下托辊31通过滚动轴承23连接在下托辊轴32两端。

当需要更换零部件时,只要拆下两侧的连接螺栓30;把固定螺栓27拧松,使固定螺栓27仅仅与支撑套28的螺纹连接;以固定螺栓27作为支点把支撑套28往两外侧拉,就可以把可拆卸部分整体拆下。在可拆卸部分中,轴承23的外圈通过轴承套24安装于托辊轮毂内。当需要更换轴承时,先把通盖螺栓29及通盖25拆下;然后把通盖螺栓29拧在轴承套24上;再以通盖螺栓作为支点把轴承套往外拉,就可把轴承从托辊轮毂中拆下。

上托辊21和下托辊31通过滚动轴承23分别支撑在上托辊轴22和下托辊轴32上,使托辊转动灵活。当稳索钢丝绳经过托辊离开臂架时,托辊可跟随钢丝绳的运动而转动,可保护钢丝绳不被磨损,从而延长钢丝绳的使用寿命。

如图7所示,所述的卸扣及防转套包括卸扣52和防转套53,所述的稳索钢丝绳4的末端通过稳索钢丝绳夹51与卸扣52连接,卸扣52下挂有防转套53,下接起重链条。防转套可在稳索钢丝绳下端自由长度比较长的情况下,释放钢丝绳的扭力,以保护钢丝绳。防转套的下方挂有起重链条,以起到配重作用,以解决钢丝绳垂直自由段重量太轻无法下放的问题。

如图8-9所示,所述的卷筒及其驱动机构包括驱动电机41、制动器42、减速箱43及卷筒44,所述的驱动电机41依次连接制动器42、减速箱43和卷筒44,所述的稳索钢丝绳4卷存于卷筒44上,驱动电机41驱动卷筒44转动放卷或收卷稳索钢丝绳4。

驱动电机41具有两种操作模式,恒力矩以及恒功率。当稳索钢丝绳4在稳定货物时,驱动电机41处于恒力矩模式,使稳索钢丝绳4最大拉力为恒定值。当吊装物在海浪作用下摇摆时,两根稳索钢丝绳4在两个方向上的拉力差可起到稳定作用。当吊装物突然剧烈摇摆时,稳索钢丝绳4的拉力会超过这个恒定值,这时稳索钢丝绳4可跟随货物一起运动,以避免在突然的大拉力作用下,对货物及稳索系统本身产生破坏。当稳索钢丝绳4作为起吊索具等一些轻量货物用时,驱动电机41处于恒功率模式,可根据货物重量调节起升速度,以提高作业效率。

设计图

用于海上浮吊的稳索系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920105924.6

申请日:2019-01-22

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:31(上海)

授权编号:CN209668643U

授权时间:20191122

主分类号:B66C 23/52

专利分类号:B66C23/52;B66C23/62

范畴分类:32F;

申请人:上海澳傅旭海洋装备技术有限公司

第一申请人:上海澳傅旭海洋装备技术有限公司

申请人地址:201203 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区纳贤路800号1幢A座2楼A212室

发明人:王悦民;沈莹;陈自强;余智雄;童民慧;高翔

第一发明人:王悦民

当前权利人:上海澳傅旭海洋装备技术有限公司

代理人:蒋亮珠

代理机构:31225

代理机构编号:上海科盛知识产权代理有限公司 31225

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

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