Устройство для травления, выбирания, удерживания и отпускания гибкого грузового троса

 

Изобретение относится к судостроению, водному транспорту и касается постановки на якорь судов в открытом море. Сущность: устройство выполнено с приспособлением для соединения каждого зажимного клина с рамой, включающим в себя средство для ограничения движения каждого зажимного клина относительно средства рамы, приспособление для принудительного перемещения корпуса относительно рамы для отпускания гибкого троса из зажимных клиньев и приспособление для фиксации корпуса относительно рамы, при этом внутренние стенки корпуса скошены под углом, равным углу скоса внешних поверхностей зажимных клиньев. 8 з. п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к судостроению, водному транспорту и касается постановки на якорь судов в открытом море.

Известно устройство для травления, выбирания, удерживания и отпускания гибкого грузового троса, устанавливаемое на плавучей платформе и содержащее лебедку для гибкого троса и раму, в которой расположена пара зажимных клиньев с внутренними зажимающими трос поверхностями и внешнми поверхностями, имеющими возможность взаимодействия со стенками корпуса, при этом каждый зажимной клин имеет широкий и узкий концы (патент США N 4446807, кл. В 63 В 21/50, 1984).

Однако такое устройство не обеспечивает быстрого освобождения троса.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств устройства путем обеспечения его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что оно выполнено с приспособлением для соединения каждого зажимного клина с упомянутой рамой, включающим в себя средство для ограничения движения каждого зажимного клина относительно средства рамы, приспособление для принудительного перемещения упомянутого корпуса относительно рамы для отпускания этого гибкого троса из этих зажимных клиньев и приспособление для фиксации корпуса относительно рамы, при этом внутренние стенки корпуса скошены под углом, равным углу скоса внешних поверхностей зажимных клиньев.

Кроме того приспособление для принудительного перемещения корпуса содержит кулачковый вал, снабженный установленным на нем кулачком.

Кроме того, что приспособление для фиксации корпуса относительно рамы содержит кулису, один конец которой соединен с корпусом зажима, а другой выполнен с отверстием для кулачка, опору для кулачкового вала, один конец которой соединен с рамой, а другой выполнен с отверстием для кулачкового вала.

Кроме того кулачок выполнен круглой формы и эксцентрично установлен на кулачковом валу.

Кроме того лебедка содержит два барабана.

Кроме того устройство содержит дополнительную лебедку, установленную на платформе.

Кроме того лебедка содержит привод в виде центральной шестерни для двух барабанов лебедки.

Кроме того устройство содержит зубчатую рейку, установленную с возможностью перемещения относительно рамы и шестерни, установленной на кулачковом валу и расположенной с возможностью зацепления с зубчатой рейкой.

Кроме того зубчатая рейка выполнена с приводом, содержащим гидравлический цилиндр.

На фиг.1 показан вертикальный разрез полупогруженной находящейся в открытом море буровой платформы по разведке нефтяных месторождений, на которой используется предлагаемое устройство по настоящему изобретению в системе ее постановки на якорь; на фиг.2 вертикальный разрез платформы и части системы, показанной на фиг.1; на фиг.3 вид сверху на платформу и части системы, показанные на фиг.1 и 2, разрез А-А на фиг.2 (причем для большей ясности некоторые элементы системы не показаны); на фиг.4 частичный увеличенный вид в плане одной из четырех главных вертикальных опорных стоек буровой платформы; на фиг. 5 вертикальный разрез верхней части вертикальной опорной стойки, показанный по фиг. 4, причем некоторые элементы системы показаны в разрезе; а другие исключены для ясности; на фиг.6 вертикальный разрез части вертикальной опорной стойки, изображенной на фиг.4 и 5 (и, в частности, в правой части фиг. 5), причем для лучшей иллюстрации удалена зажимная крышка скошенного на конус клиновидного зажимного блока, содержащего зажимные клинья предлагаемого устройства; на фиг.7 вертикальный разрез, иллюстрирующий часть быстроразъединяющего механизма на скошенном на конус клиновидном зажимном блоке предлагаемого по настоящему изобретению устройства (на этом чертеже не показаны обеспечивающие срабатывание клиньев цилиндры и некоторые другие части); на фиг. 8 вид сбоку показанного на фиг.7 скошенного на конус клиновидного зажимного блока, разрез Б-Б на фиг.7 (для большей ясности здесь не показаны некотрые дополнительные части и блоки); на фиг.9 вид сбоку показанного на фиг.7 скошенного на конус клиновидного зажимного блока предлагаемого устройства, причем для большей ясности здесь не показаны дополнительные части и блоки; на фиг.10 разрез В-В на фиг.9; на фиг.11 один из вариантов выполнения изобретения, в котором часть троса системы постановки на якорь представлена цепью, а не стальным проволочным тросом.

Подробное описание предпочительного варианта изобретения.

На фиг.1-3 показана полупогружаемая платформа или судно 10 для проведения разведочных и бурильных работ для нефтедобычи, которое включает в себя пару горизонтальных понтонов 12, поддерживающих палубу 14 на четырех главных вертикальных опорных стойках 16. С целью образования надежной опоры для палубы между смежными опорными стойками 16 и под палубой 14 располагаются горизонтальные опорные растяжки 18, 19, 20 и 21. Большую жесткость палубе придают также диагональные растяжки 24 между горизонтальными растяжками и вертикальными опорными стойками.

Понтоны 12 выполнены с балластной системой (на чертежах не показано). Платформа 10 также снабжена источником электроэнергии (на фиг. не показан) любого обычного или предпочтительного типа.

Источник энергии для обеспечения нормальной работы оборудования согласно изобретению включает в себя энергетическую установку, которая непосредственным образом связана с верхней частью каждой опорной стойки 16 (фиг.6). Детали этих энергетических установок на чертежах не показаны, поскольку они могут использовать самые различные формы обеспечения и подачи необходимой гидравлической жидкости и воздуха под давлением для гарантирования нормальной работы оборудования согласно настоящему изобретению. В каждой из четырех энергетических установок могут устанавливаться различные двигатели и гидравличесике насосы (на фиг. не показаны).

Хотя в данном случае можно использовать различные конфигурации гибких стальных тросов, можно использовать различное количество таких тросов, однако в качестве примера реализации настоящего изобретения будет описана система постановки на якорь с восемью тросами. В этой системе предусмотрено использование восьми индивидуальных однобарабанных лебедок 30 для хранения швартовного троса, который обслуживают восемь соответствующих лебедок тягового усилия 40, с которыми непосредственно связаны и взаимодействуют лебедки 30, а также для хранения используемого системой постановки на якорь троса.

Две подобные лебедки 30 для хранения троса установлены внутри каждой полой вертикальной опорной стойки 16. Одна из каждой пары лебедок 30 (фиг.2, 3) установлена на нижней простирающейся поперечно раме 32 для лебедки, тогда как другая лебедка этой же пары установлена под прямым углом к первой лебедке на верхней простирающейся поперечно раме 34 для лебедки. Каждая лебедка 30 содержит тормозное устройство, например тормоз 36 типа внешней тормозной ленты (фиг.5). Поскольку потребности в усилиях лебедок для хранения троса составляют малую часть потребностей в усилии для лебедок тягового усилия, о которых подробнее будет сказано ниже (необходимо использовать небольшое усилие обратного натяжения), то для этого целесообразно использовать самые различные лебедки с механическим приводом. Гибкий швартовый трос, например стальной проволочный трос 38, содержит внутреннюю концевую часть, которая крепится и наматывается на барабан каждой лебедки 30 для хранения троса. Этот трос 38 простирается от верхней части своей опорной стойки 16 до двухбарабанной лебедки тягового усилия 40 (фиг.2, 4, 5), причем ее барабаны 41 и 43 имеют привод от одиночной ведущей центральной шестерни (на фиг. не показана). Именно эти лебедки обеспечивают получение максимального преимущества от использования оборудования по настоящему изобретению. Однако вместо лебедок тягового усилия 40 можно использовать однобарабанные лебедки, котоыре устанавливаются в той же позиции; однобарабанные лебедки можно использовать вместо лебедок для хранения троса, причем в последнем случае однобарабанные лебедки используются вместе с верхним шкивом, который устанавливается в точке расположения барабана 43 или вместе с блоком линейного натяжения. Трос 38 наматывается три или четыре раза (лучше 5-7 раз) вокруг связанной пары барабанов 41, 43, которые образуют каждую лебедку тягового усилия 40. Внешний барабан 43 установлен на внешней кромке своей соответствующей опорной стойки 16 таким образом, чтобы трос 38 можно было направлять ниже внешней стороны стойки 16 по направлению к другим элементам системы постановки на якорь.

В нижней части каждой вертикальной опорной стойки 16 под каждой лебедкой тягового усилия 40 устанавливается приспособление для укладки троса на барабан 42 с таким расчетом, чтобы переносимый лебедкой тягового усилия трос 38 проходил по существу вертикально вниз от лебедки тягового усилия 40 и попадал в приспособление для укладки троса на барабан 42, где он будет обрабатываться, т.е. правильно укладываться этим приспособлением. Приспособление для укладки троса на барабан 42 включает в себя шкив 44, который установлен с возможностью вращения на горизонтальной оси относительно боковых плит 46 приспособления для укладки троса на барабан. Эти боковые плиты 46 шарнирно установлены на вертикальной оси по отношению к нижней части опорной стойки 16.

На внешней вертикальной цилиндрической стенке каждой главной опорной стойки 16 установлена пара скошенных на конус клиновидных зажимных блоков 100 описываемого устройства, которые располагаются под углом в 90^о относительно друг друга и каждый из них находится в окружающей зависимости по отношению к одному из гибких стальных проволочных тросов 38. Каждый клиновидный зажимной блок 100 (фиг.6) установлен на раме, которая включает в себя верхнюю поперечину 54 и параллельные боковые стойки 60, которые соединяются с нижней поперечиной 62. Пара направляющих зажимных петель 56 отходит наружу от корпуса зажима 102, чтобы они могли скользить относительно направляющих 58, которые неподвижно присоединены к внутренней стороне боковых стоек 60 по внешней поверхности опорной стойки 16. Каждый клиновидный зажимной блок 100 включает в себя корпус 102 зажимного блока и крышку 72. Зажимной блок 10 показан (фиг. 6) без крышки 72, чтоб лучше проиллюстрировать принцип работы клиновидного зажимного блока 100. Каждый клиновидный зажимной блок 100 (фиг. 6 и 7) включает в себя скошенные на конус зажимные клинья 74, имеющие зажимающие поверхности, на которых выполнены соответствующие канавки для приема и воздействия на гибкий стальной трос 38. Клиновидный зажимной блок 100 расположен симметрично вокруг центральной линии троса 38. Роликовые подшипники 76 поддерживают внешние скошенные на конус заклинивающие поверхности упомянутых клиньев 74 на скошенных на конус и противоположных опорных поверхностях 78, которые являются неотъемлемой составной частью корпуса 102 блока зажима. Расположенные в крышке зажимного блока 72 или на корпусе зажимного блока 102 направляющие (на фиг. не показаны) вынуждают зажимные клинья 74 находиться в постоянном контакте с подшипниками 76.

Каждый клиновидный зажимной блок 100 (фиг.7,8) снабжен парой гидравлических цилиндров 82, которые и обеспечивают срабатывание клиньев (для большей простоты и ясности на фиг.7 и 8 показан только один гидравлический цилиндр). Шток каждого из этих гидравлических цилиндров 82 соединяется через L-образный кронштейн 81 с клиновидной опорой 138, которая в свою очередь соединена с поперечиной 54. После срабатывания цилиндров 82 какого-то отдельного клиновидного зажимного блока 100 с целью обеспечения движения штоков в цилиндрах 82 зажимные клинья 74 этого клиновидного зажимного блока 100 будут перемещаться вверх по отношению к корпусу 102 и выходить из конуса противоположных опорных поверхностей 78, чтобы обеспечить быстрое перемещение клиновидного зажимного блока 100 с последующей его установкой в позицию освобождения своего троса 38.

После срабатывания цилиндров 82 клиновидного зажимного блока 100 с целью выталкивания штока из соответствующих цилиндров наружу и вниз зажимные клинья 74, которые срабатывают под воздействием скошенных на конус опорных поверхностей 78 и роликовых подшипников 76, приходят в непосредственное контактирование и зажимают гибкий проволочный стальной трос 38.

Как уже отмечали выше и что вытекает из клиновидной конструкции зажимного блока 100, после вхождения зажимных клиньев 74 в непосредственный контакт с находящимся под определенным натяжением тросом 38 упомянутые клинья захватываются и оттягиваются силой трения троса в образованное опорными поверхностями 78 конусообраное пространство, в результате чего зажим сдавливается на тросе 38 с образованием прочного зажима. Подобная геометрия в сочетании с прочностью исходных материалов, из которых изготовляется клиновидный зажимной блок 100, дают ему возможность удерживать трос 38 до предельной его прочности на разрыв. И наоборот, освобождение троса 38 из зажимных клиньев 74 обычно предусматривает предварительный обязательный сброс натяжения в тросе 38, ибо в противном случае просто невозможно будет вытянуть зажимные клинья (из-за действия силы трения) из их заклиненной позиции по отношению к тросу 38, т.е. возникает ситуация, которую иногда называют самоблокировкой.

В соответствии с изобретением механизм принудительного освобождения связан с клиновидным зажимным блоком 100 таким образом, чтобы корпус 102 зажимного блока вместе с опорными поверхностями 78 могли свободно перемещаться относительно зажиных клиньев 74 между позицией зажима и позицией освобождения. В частности, при нахождении корпуса 102 блока зажима в позиции зажима он может перемещаться на небольшое расстояние позиции зажима в направлении действия усилия натяжения троса системы постановки на якорь, причем в этот момент зажимные клинья 74 удерживаются в неподвижном положении (или перемещаются на меньшее расстояние), в результате чего происходит ослабление сильно заклиненной позиции зажимных клиньев 74. После освобождения заклиненной позиции зажимных клиньев 74 корпус 102 зажимного блока будет находиться в своей позиции ослабления или освобождения. Эта позиция дает возможность стравить трос 38 до момента полного снятия с него натяжения или до момента, пока механизм освобождения не изменит направление своего действия на обратное, чтобы вновь вернуть корпус 102 зажимного блока в его позицию зажима, когда зажимные клинья могут вновь вернуться в состояние жесткого заклинивания с опорными поверхностями 78 и тросом 38 с помощью гидравлических цилиндров 32.

Корпус 102 (фиг.7,8,9) имеет на своих верхних углах пару проушин 112. К каждой проушине 112 крепится (на фиг.9 показан вид сбоку только правой проушины) пара разъединяющих кулис 110 одна на передней и одна на задней стороне каждой проушины 112. Нижний конец пары разъединяющих кулис 116 соединяется с проушиной 112 через штифт 113. Каждый верхний конец каждой пары разъединяющих кулис 116 соединяется с кулачком 119, расположенным на кулачковом валу 118. В частности, расположенное в каждой паре разъединяющих кулис 116 круглое отверстие 117 принимает в себя один конец кулачка 119 круглого сечения. Каждый кулачок 119 устанавливается на своем кулачковом валу 118 эксцентрично одинаковым образом, а сам кулачковый вал входит в отверстие, расположенное на нижнем конце пары опорных элементов 120 (для кулачкового вала), которые соединяются с поперечиной 54. В первой части на фиг.7 видно, что если кулачковый вал 118 и кулачок 119 находятся в показанной здесь позиции, тогда каждая разъединяющая кулиса 116 приподнимается, в результате чего центр отверстия 117 будет располагаться над центральной осью кулачкового вала 118. После поворота кулачкового вала 118 на 180^о от этой позиции центр отверстия 117 будет находиться под центральной осью кулачкового вала 118. Поворот на 180^о будет перемещать корпус 102 зажимного блока на расстояние, которое будет равно двухкратному максимальному расстоянию между центром кулачка 119 и центром кулачкового вала 118. Разъединяющие кулисы 116, соединенные с проушинами 112 и соединенные через кулачок 119 и кулачковый вал 118 с опорными элементами 120 для кулачкового вала, выступают в качестве средств удерживания корпуса зажимного блока, с помощью которых осуществляется соединение корпуса 102 зажимного блока с рамой на поперечине 54.

Каждый из зажимных клиньев 74 (фиг.7, 8, 9) снабжен на своем верхнем конце соединительной проушиной или петлей 130. К каждой петле 130 крепится пара клинообразных соединительных планок 132 одна на передней, другая на задней стороне каждой петли 130. Нижний конец пары клинообразных соединительных планок 132 крепится к петле 130 с помощью штифта 131. Штифт 131 (фиг.7) выполняет также функцию точки соединения для штока, приводящего в действие клинообразный механизм цилиндра 82. Каждый верхний конец пары клинообразных соединительных планок 132 имеет прорезь 134, в которую входит и располагается здеcь соединительный штифт 135. Соединительный штифт 135 простирается в любом направлении от клинообразной опоры 138, которая соединена с поперечиной 54 (основание цилиндра 82 соединено с клинообразной опорой 138 с помощью L-образного соединительного кронштейна 81). Прорези 134 дают возможность оттягивать зажимные клинья 73 вверх по направлению к поперечине 54, причем это движение осуществляется с помощью цилиндров 82. Движение зажимные клиньев 74 вниз лимитируется длиной самих прорезей 134. Клинообразные соединительные планки 132, соединенные с петлями 130 и соединенные через штифт 135 с клинообразной опорой 138, служат в качестве средства соединения зажимных клиньев, чтобы обеспечить соединение зажимных клиньев 74 с рамой на поперечине 54.

В блоке освобождающего исполнительного механизма 150 (фиг.7, 9, 10) используются описанные средства удерживания корпуса зажимного блока и средства соединения зажимных клиньев для обеспечения надежного соединения корпуса 102 зажимного блока и зажимных клиньев 74 с поперечиной 54. Выше уже отмечали, что вращение кулачковых валов 118 обеспечивает перемещение корпуса 102 зажимного блока от или к поперечине 54. Вращение кулачковых валов 118 происходит в блоке освобождающего исполнительного механиз- ма 150, который включает в себя зубчатую рейку 152, установленную на гидравлическом цилиндре 154, шток 155 которого соединен с опорой 158 цилиндра на поперечине 54. С обеих своих сторон рейка 152 снабжена зубьями, которые входят в зацепление с зубьями, расположенными по окружности пары освобождающих шестерен 160, которые образуют разъединяющий механизм. Каждая освобождающая или разъединяющая шестерня 160 жестко крепится к удлиненной части одного из кулачковых валов 118, которая проходит через опорные элементы 120 кулачкового вала. Обеспечиваемое гидравлическим цилиндром 154 движение зубчатой рейки 152 вниз (фиг.7, 9) заставляет вращаться освобождающие или разъединяющие шестерни 160 (в противоположных направлениях), а вместе с ними будут вращаться и кулачковые валы 118. В свою очередь каждый кулачковый вал 118 обеспечивает вращение одного из двух кулачков 119. Движение рейки 152 вверх обеспечивает вращение кулачков в противоположных направлениях. Поскольку центры кулачковых валов 118 и штифтов 135 выравнены (центрированы) и поскольку прорезь 134 имеет длину, достаточную лишь для того, чтобы позволить зажимным клиньям 74 достичь своего полного зажима на тросе 38 (если используется вся длина прорези 134), то вращение кулачков смещения 119 будет всегда принудительно перемещать корпус 102 зажимного блока вниз и прочь по отношению к клиновидным зажимам 74. Это будет обеспечивать освобождение или разъединение заклинивания клинообразных зажимов 74 на тросе 38, причем освобождение или разъединение происходит благодаря конусообразному расположению опорных поверхностей 78.

На фиг. 10 показана схема альтернативного варианта изобретения, которая допускает использование цепи в качестве внешней части швартов системы постановки на якорь, тогда как внутренняя часть будет по-прежнему представлена гибким стальным тросом. Этот вариант реализации изобретения уже близок уже описанному выше и прежде всего тем, что он также включает в себя лебедку 30 для хранения троса, которая устанавливается под двубарабанной лебедкой тягового усилия 40, чтобы выбирать, травить и принимать на себя трос 38, который предварительно обрабатывается лебедкой тягового усилия 40. Трос 38 с лебедки тягового усилия 40 проходит через блок принудительного разъединения клинообразного зажима 100 и попадает на шкив 39, о чем уже упоминали выше. На кромке в верхней части стойки 16 располагается так называемый цепной барабан 47, т.е. шкив, специально предназначенный для обработки цепи. Следовательно, на участке между шкивом 39 и цепным барабаном 47 трос 38 видоизменяется, т. е. переходит трос 38 к обычному находящемуся под водой приспособлению для укладки троса на барабан 42, который в данном случае также приспособлен для манипуляции с цепью.

Все составляющие изобретения блоки и механизмы (фиг.10) будут функционировать в основном так же, как в уже описанном варианте, за исключением того момента, что после достижения цепной частью троса 38 шкива 39, эта часть больше уже не будет вытаскиваться лебедкой 40. Если необходимо вытянуть цепную часть троса 38, тогда она поднимается с помощью шкива 47 (цепного барабана), который имеет для этого специальный механический привод; цепная часть троса будет скапливаться в цепном ящике 26, который располагается под цепным барабаном 47. Конец троса крепится к якорю. Для извлечения якоря служит буксир 60. Якорь имете буйреп и буй.

Эксплуатация предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Чтобы практически использовать созданное в соответствии с настоящим изобретением оборудование, которое уже было описано выше (фиг.2-9), полупогружаемую платформу 10 для бурения и эксплуатации нефтяных месторождений можно отбуксировать с помощью понтонов 12 в позицию для ее практического использования. После откачивания из понтона 12 воздуха они будут обеспечивать достаточную плавучесть платформы 10 практически на поверхности воды. Затем понтоны 12 можно заполнить водой в такой степени, чтобы можно было поддерживать платформу 10 на уровне несколько ниже желаемого возвышения палубы по отношению к поверхности моря или другого водного пространства. Другими словами, платформа будет находиться в или чуть ниже показанной на фиг.1 позиции.

Якорь 84 крепится к своей нижней точке гибкого стального троса 38, который простирается от одной из лебедок для хранения троса 30, проходит далее через и вокруг двух барабанов лебедки тягового усилия 40, проходит далее вниз через зажимной блок и через приспособление для укладки троса на барабан 42. Этот якорь выгружается на буксир или другое соответствующее обслуживающее судно. Обе пары гидравлических цилиндров 82 зажимного блока 100 приводятся в действие с целью выведения из непосредственного контактирования зажимных клиньев 74 с тросом 38; в этот момент будет также освобождаться тормозное устройство 36 на лебедке для хранения троса 30 и на лебедке тягового усилия 40 (последнее тормозное устройство на фиг. не показано). Буксир вытаскивает якорь 84 по существу непосредственно над точкой, в которой он должен будет объединяться с другими 7 якорями и остальными стальными тросами с тем, чтобы в конечном итоге установить буровую платформу 10 в желаемой точке ее использования по прямому назначению. К якорю 84 крепится буйреп 92 для крепления буйка к якорю, после чего сам якорь 84 опускается на дно моря 88, а буй 90 крепится к тросу с целью идентификации точки расположения якоря. Эта процедура повторяется более семи раз, т.е. до тех пор, пока не будут находиться в своих рабочих позициях все восемь якорей.

Затем можно устанавливать якоря 84 в их рабочие позиции, причем их устанавливают парами. Образующие кажду пару якоря 84 являются якорями, которые соединяются с проволочными стальными тросами 38 в прямо противоположной зависимости относительно друг друга. Например, показанные в левом и правом нижних углах на фиг. якоря 84 будут устанавливаться одновременно, чтобы свести чистый эффект на позиционирование платформы 10 к нулю.

Установка каждой пары якорей 84 осуществляется следующим образом. Включаем муфту сцепления каждой из лебедок тягового усилия 40 и запускаем лебедку в работу с вращением в направлении, которое обеспечивает наматывание троса 38 при высокой скорости и низком крутящем моменте, причем наматывание продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое натяжение троса (т.е. не будет провисания троса). Лебедка 30 принимает на себя трос 38 по мере его наматывания на барабан этой лебедки и помогает своей соответствующей лебедке тягового усилия 40 тем, что она поддерживает натяжение примерно в 10-15% от натяжения, которое обеспечивается лебедкой тягового усилия 40. После этого лебедки тягового усилия 40 могут перейти на режим работы с низкой скоростью вращения, но высоким крутящим моментом, благодаря которому быстро достигается необходимое для троса 38 натяжение, которое обычно будет меньше предела прочности троса 38 на разрыв (примерно 50-60% от предела прочности троса на разрыв). И на этот раз лебедка 30 помогает лебедке 40 поддерживать растягивающее усилие на уровне примерно 10-15% растягивающего усилия, прикладываемого на лебедку тягового усилия 40, и принимать на себя трос 38. Хотя требование к постановке на якорь различных платформ могут разниться в очень широком диапазоне, однако в типичной ситуации постановки платформы на якорь каждая лебедка тягового усилия 40 может создавать натяжение главного троса системы постановки на якорь примерно 68 040 кг. Лебедка 40 способна создавать силу натяжения примернов 340 190 кг, что примерно составляет две трети предельной прочности троса на разрыв. Следовательно, лебедка 30 для хранения троса должна будет прилагать усилие для наматывания троса примерно от 6 804 до 10 000 кг.

Чтобы удержать трос 38 после достижения желаемого натяжения постановки на якорь, включаются в работу гидравлические цилиндры 82 блоков зажимных 100, которые и заставляют соответствующие зажимные клинья 74 принудительно и прочно зажимать тросы 38. Срабатывание цилиндров 82 будет заставлять штоки выходить из соответствующих цилиндров, что и обеспечивает максимальное приложение удерживающего и заклинивающего воздействия на зажимные клинья 74. Теперь платформа 10 будет прочно и постоянно посажена на якорь в точной требуемой позиции, причем действие волн и ветра будут оказывать на положение платформы минимальное влияние.

За счет использования принудительно разъединяемого зажимного блока по настоящему изобретению система постановки на якорь обладает способностью удерживать свои тросы 38 в условиях приложения на эти тросы усилия вплоть до точки разрыва самих тросов. Если по какой-либо причине будет желательно приложить на тросы 38 большее или меньшее натяжение, тогда после установки тросов в их рабочее положение по описанной выше процедуре это требуемое натяжение можно достичь за счет выкачивания из понтонов 12 большего количества воды или за счет закачивания большего количества воды в эти же понтоны. В случае возникновения аварийной ситуации можно включить в работу один или более механизмов принудительного разъединения 150, которые связаны в рабочем порядке соответствующим блоком клинообразного зажима 100, причем включение в работу упомянутого механизма осуществляется через связанный с ним гидравлический цилиндр 154. За счет вращения кулачковых валов 118 и кулачков 119 корпус 102 блока зажима вместе с его опорными поверхностями 78 принудительным образом выводятся за пределы маршрута движения зажимных клиньев 74, который ограничивается их соответствующими кулисами 132. Это будет снимать с зажимных клиньев 74 заклинивающее усилие и трение троса и давать им возможность отойти от троса 38, в результате чего трос 38 быстро освобождается и начинает движение в нужном направлении.

Настоящее изобретение особенно пригодно для случаев переоборудования существующих платформ, когда целью модернизации является установка более мощной и эффективной системы постановки на якорь, способной удерживать платформу или судно 10 с усилиями шварточки, превышающими усилия первоначальной конструкции. Если первоначальная конструкция платформы или судна 10 включает в себя однобарабанные лебедки, способные вытягивать трос только с усилием, которое будет меньше прочности троса 38 на разрыв, и если тормозные системы этих лебедок рассчитаны на удерживание усилия, которое будет меньше прочности на разрыв, тогда установка с каждым тросом 38 индивидуального блока клиновидного зажима с принудительным разъединением 100, выполненного в соответствии с изобретением, немедленно повысит удерживающую способность системы постановки на якорь до максимальной прочности тросов 38 на разрыв. Если в то же время заменить старые тросы новыми с более высокой прочностью на разрыв и которые останутся примерно теми же по диаметру или весу либо будут чуть больше, тогда клинообразные зажимные блоки 100 по изобретению обеспечат дополнительное преимущество при использовании существующих лебедок.

Если помимо повышения удерживающей способности желательно также повысить способности и возможности системы постановки на якорь в плане усилий шварточки, тогда выполненные по изобретению блоки клинообразного зажима 100 можно использовать совместно с двухбарабанными лебедками тягового усилия и расположенными под верхней палубой однобарабанными лебедками тягового усилия. Двухбарабанные лебедки заменяют обычные однобарабанные лебедки. Поскольку лебедки тягового усилия никогда не несут на себе более лишь нескольких витков троса, необходимых для трения, поэтому они не будут ослаблять мощность натяжения по мере втягивания троса. Более того, лебедки тягового усилия имеют относительно меньшие габариты по сравнению с однобарабанной лебедкой обычной конструкции, способной образовывать одинаковое усилие натяжения при полной нагрузке троса, поэтому модернизация не связана с увеличением площащи палубы, отводимой под систему постановки на якорь. Независимо от того, будет ли использована в процессе модернизации основанная на лебедки тягового усилия система или нет, наличие могущих разъединяться блоков клинообразного зажима дает возможность снять все нагрузки с лебедок, которые располагаются "вверх по течению". Без постоянной нагрузки это оборудование имеет более длительный срок службы и его значительно легче регулировать, заменять и выполнять на нем различные профилак- тические работы.

Настоящее изобретение включает в себя систему с предлагаемым устройством для постановки на якорь, которая использует блоки клинообразного зажима, снабженные устройством для принудительного разъединения, что делает систему постановки на якорь более экономной и способной поддерживать высокую прочность троса на разрыв при одновременно быстром освобождении троса в случае необходимости с помощью специального устройства принудительного действия. Если блоки клинообразного зажима объединяются с лебедкой или лебедками, особенно с двухбарабанными лебедками тягового усилия, тогда эта комбинация приобретает дополнительные и очень важные преимущества. Если лебедка тягового усилия устанавливается на палубе, а лебедка для хранения троса под верхней палубой, тогда устанавливаемая на палубе лебедка может выполняться компактной и работать с более низким крутящим моментом. Благодаря принудительному действию механизма разъединения блоки клинообразного зажима можно устанавливать либо вертикально, либо горизонтально, либо под любым желаемым углом. Наличие за счет изобретения повышенной удерживающей мощности и/или повышенной мощности натяжения троса означает большую безопасность платформы в штормовую погоду и более надежное крепление платформы, а следовательно, и большую ее стабильность в плохих погодных условиях и меньшую потерю рабочих дней из-за погоды.

Для специалистов в данной области совершенно ясно, что описанный предпочтительный вариант изобретения является лишь одним из возможных путей реализации сути изобретения. В объеме и сущности изобретения возможны и другие его варианты. Например, можно использовать иные средства приведения в действие кулачков в механизме принудительного разъединения (например, роликовую цепь, цепные колеса и цилиндр): можно также использовать другие формы опоры для механизма разъединения. Хотя на прилагаемых чертежах блок клинообразного зажима показан как имеющий собственную раму, однако он может непосредственно крепиться к имеющимся конструктивным элементам платформы, на которой он используется. Следовательно, изобретение не ограничивается лишь описанными выше вариантами, а его объем и суть определены в прилагаемых пунктах формулы изобретения.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ, ВЫБИРАНИЯ, УДЕРЖИВАНИЯ И ОТПУСКАНИЯ ГИБКОГО ГРУЗОВОГО ТРОСА, устанавливаемое на плавучей платформе и содержащее лебедку для гибкого троса и раму, в которой расположена пара зажимных клиньев с внутренними зажимающими трос поверхностями и внешними поверхностями, имеющими возможность взаимодействия со стенками корпуса, при этом каждый зажимной клин имеет широкий и узкий концы, отличающееся тем, что оно выполнено с приспособлением для соединения каждого зажимного клина с рамой, включающим в себя средство для ограничения движения каждого зажимного клина относительно рамы, приспособление для принудительного перемещения корпуса относительно рамы для отпускания гибкого троса из зажимных клиньев и приспособление для фиксации корпуса относительно рамы, при этом внутренние стенки корпуса скошены под углом, равным углу скоса внешних поверхностей зажимных клиньев.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для принудительного перемещения корпуса содержит кулачковый вал установленным на нем кулачком.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приспособление для фиксации корпуса относительно рамы содержит кулису, один конец которой соединен с корпусом зажима, а другой выполнен с отверстием для кулачка, опору для кулачкового вала, один конец которой соединен с рамой, а другой выполнен с отверстием для кулачкового вала.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что кулачок выполнен круглым и эксцентрично установлен на кулачковом валу.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лебедка содержит два барабана.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительную лебедку, установленную на платформе.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что лебедка содержит привод в виде центральной шестерни для двух барабанов лебедки.

8. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно содержит зубчатую рейку, установленную с возможностью перемещения относительно рамы и шестерни, установленной на кулачковом валу и расположенной с возможностью зацепления с зубчатой рейкой.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что зубчатая рейка выполнена с приводом, содержащим гидравлический цилиндр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11