CN117682425A - 一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铺缆船技术领域，特别涉及一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，包括使用门型吊进行起吊准备，被吊物随钢缆绳上升，直到钢缆绳卡到口形限位结构位置，通过门架外侧的变幅油缸向舷内和舷外转动，对被吊物下放海底或者回收到甲板上，并通过防晃架和游轮起放被吊物，达到被吊物稳定收放的目的，以此，能够满足铺缆门架的大角度变幅以及海底铺缆需求。

Description

一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺

技术领域

本发明涉及铺缆船技术领域，特别涉及一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺。

背景技术

海底铺缆工程被世界各国公认为最复杂困难的大型工程。而其中一个难点就是铺缆作业过程中如何安全有效的起吊收放铺缆挖沟等设备装置。目前，最有效的起吊装置就是门式起重机，大多数门式起重机的最大俯仰角度只能达到90°左右，这就导致被吊物收放时离海面较高且离船舷较近，加上海上作业由于风浪等因素导致船舶的晃动，就会使得被吊物摇晃不定，无法安全有效的收放被吊物，甚至可能导致设备的损坏和安全事故的发生。目前，门式起重机收放系统的关键技术依然被国外所垄断。

因此，针对铺缆门架的大角度变幅以及海底铺缆需求，亟需一种能够解决上述问题的大角度俯仰铺缆门架吊放工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷与不足，为此本发明提供了一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，能够防止设备在起吊过程中产生晃动，同时，还能提高门架的变幅角度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，包括如下步骤：

步骤一，起吊准备

门型吊和被吊物在铺缆船上就位，门架向舷内倾倒55°，拖曳钢缆穿过游轮向下连接两根钢缆绳，两根钢缆绳穿过防晃架下端的口形限位结构并连接被吊物的两个吊点形成三角形；被吊物随钢缆绳上升，直到钢缆绳卡到口形限位结构位置；

所述门型吊包括门架，门架的横梁上设有通过驱动机构往复横向带动的游轮，所述游轮上设有防晃架；所述门架的立柱外侧设有推动门架转动的变幅油缸；

步骤二，将被吊物送至海底

步骤2.1，变幅油缸控制门架向舷外方向运动，防晃架在调节油缸作用下结合拖曳钢缆收放并协调控制钢缆绳始终卡在口形限位结构位置；拖曳钢缆下放被吊物到达海底指定位置后放足钢缆余量，然后，门架转至舷内75°位置，开始拖曳作业；

步骤三，回收被吊物

收回被吊物时铺缆船驶至被吊物上方，门架转至舷外75°，拖曳缆绳吊起被吊物回收至钢缆绳卡到防晃架的口形限位结构位置，防晃架在调整油缸作用下收回，门架向舷内运动至舷内55°位置，拖曳钢缆下放被吊物至甲板。

进一步地，所述步骤2.1还包括门架到达舷外75°时，防晃架在调整油缸作用下，展开并下放到最大位置，此时被吊物已入水。

进一步地，两个变幅油缸控制门架转动存在死点位置，变幅油缸在立柱底部基座上的绞点前后上下位置不同，使两个所述变幅油缸的死点位置错开；

当门架运动至一侧变幅油缸的死点位置时，单独控制另一侧的变幅油缸运动；当另一侧变幅油缸到达死点位置时，之前一侧变幅油缸已经过了死点位置并继续运动。

进一步地，所述步骤二还包括步骤2.2，拖曳作业时，门架处于舷内极限位置，使得拖曳缆绳对游轮的作用力降低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：门架立柱两侧的变幅油缸控制门架围绕底部绞点做前后俯仰运动，吊放时有效降低了被吊物离海面的高度和离船舷的距离；拖曳作业时门架收回重心降低，缆索经过门架横梁时给予其作用力减小；同时，降低了整体制造成本，适用于铺缆船收放铺缆设备以及其他重型设备装置，最大俯仰角度能达到150°。

附图说明

图1为本发明采用的门型吊结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为图2的右视图。

图4为图2中防晃架的结构示意图。

图5为图1中游轮的剖面示意图。

图6为本发明中门架的前后摆动示意图。

图7为本发明中防晃架的使用原理图。

图8为图1中立柱底部铰接位置的示意图。

其中：1、门架；2、底座；3、游轮；4、变幅油缸；5、防晃架；6、驱动机构；11、横梁；12、立柱；13、霍尔传感器；14、支架；15、防水盒；16、联轴器；31、滑筒；32、滚筒；33、耳板；34、耐磨衬套；35、平键；36、滑套；37、U形防护架；51、上摆架；52、下摆架；53、双缆稳定杆；54、单缆稳定杆；55、调整油缸A；56、调整油缸B；57、支腿A；58、支腿B；61、定滑轮A；62、定滑轮B；63、牵引油缸；64、锁紧箍；65、连接座；66、锁绳座；321、环体；322、筒体；323、端板；324、槽形环；325、加强筋；326、轴瓦；5.1、口形限位结构；5.2、钢缆绳；5.3、被吊物。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本发明提供了一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，具体如下：

步骤一，起吊准备

门型吊和被吊物5.3在铺缆船上就位，门架1向舷内倾倒55°，拖曳钢缆穿过游轮3向下连接两根钢缆绳5.2，两根钢缆绳5.2穿过防晃架5下端的口形限位结构5.1并连接被吊物5.3的两个吊点形成三角形；被吊物5.3随钢缆绳5.2上升，直到钢缆绳5.2卡到口形限位结构5.1位置；

这里的门型吊包括门架1，门架1的横梁11上设有通过驱动机构6往复横向带动的游轮3，游轮3上设有防晃架5；门架1的立柱12外侧设有推动门架1转动的变幅油缸4；

步骤二，将被吊物送至海底

步骤2.1，变幅油缸4控制门架1向舷外方向运动，防晃架5在调整油缸作用下结合拖曳钢缆收放并协调控制钢缆绳5.2始终卡在口形限位结构5.1位置；拖曳钢缆下放被吊物5.3到达海底指定位置后放足钢缆余量，然后，门架1转至舷内75°位置，开始拖曳作业；

步骤三，回收被吊物

收回被吊物5.3时铺缆船驶至被吊物5.3上方，门架1转至舷外75°，拖曳缆绳吊起被吊物5.3回收至钢缆绳5.2卡到防晃架5的口形限位结构5.1位置，防晃架5在调整油缸作用下收回，门架1向舷内运动至舷内55°位置，拖曳钢缆下放被吊物5.3至甲板。

其中，上述步骤2.1还包括门架1到达舷外75°时，防晃架5在调节油缸作用下，展开并下放到最大位置，此时被吊物5.3已入水。

作为本发明的一个优选实施例，两个变幅油缸4控制门架1转动存在死点位置，变幅油缸4在立柱12底部基座上的绞点前后上下位置不同，使两个所述变幅油缸4的死点位置错开；

当门架1运动至一侧变幅油缸4的死点位置时，单独控制另一侧的变幅油缸4运动；当另一侧变幅油缸4到达死点位置时，之前一侧变幅油缸4已经过了死点位置并继续运动。

此外，上述步骤二还包括步骤2.2，拖曳作业时，门架1处于舷内极限位置，使得拖曳缆绳对游轮3的作用力降低。

根据上述大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，请参阅图1至图8，本发明还提供了一种大角度俯仰铺缆门型吊，包括带有游轮3的门架1，门架1上的立柱12底部同轴铰接在底座2上；立柱12沿横向的外侧设有变幅油缸4；两个变幅油缸4的上端与立柱12的铰接点处于同一横向上，两个变幅油缸4的下端与底座2的铰接点沿纵向相互错开；两个变幅油缸4被配制成其中一个变幅油缸4到达死点位置时，另一个变幅油缸4能够继续带动门架1运动。

如图5所示，两个变幅油缸4驱动门架向舷内和舷外往复摆动，过程中会存在一个变幅油缸4与立柱12平行达到死点位置，不再给门架1施加作用力，另一个变幅油缸4继续作用门架1，使得门架1不会因为变幅油缸4达到死点位置而停摆，同时，提高了门架1的变幅角度，能够达到150°，即门架1以竖直方向为基准，向舷内和舷外摆动75°，具体不再赘述。

上述门架1上的横梁11与立柱12采用法兰连接，以便于拆卸更换。

作为本发明的一个实施例，游轮3包括同轴直线滑动且套设在横梁11上的滑筒31，滑筒31的外壁同轴密封且转动连接有滚筒32；滚筒32的外壁同轴设有用于卷绕缆索的凹形环槽；滚筒32的两端设有耳板33，耳板33栓接在滑筒31上；耳板33通过牵引绳连接驱动机构6并带动滑筒31横向移动；驱动机构6设置在立柱12上。

使用时，拖曳缆索经过游轮3时，缆索嵌入滚筒32的凹形环槽。在吊放铺缆设备和拖曳铺缆设备作业时，滚筒32能随拖曳缆索的收放而滚动，从而减小了拖曳缆索的摩擦阻力，增加了拖曳缆索的使用寿命和安全系数。

门架1在拖曳作业时，门架1是处于最大仰角状态，即舷内极限位置，此时横梁位置最低，这就使得拖曳钢缆对游轮3的作用力很小。

作为本发明的一个实施例，滑筒31与横梁11之间设有耐磨衬套34；耐磨衬套34同轴固定设置在横梁11上；耐磨衬套34上均布设有若干个横向的平键35；滑筒31的内壁设有与平键35相匹配的键槽。通过耐磨衬套34提高整体的使用寿命，耐磨衬套34的材质为耐磨板；通过平键35保证滑筒31的直线滑动，提高滑筒31的抗剪能力。

这里的耐磨衬套34可以由若干个均布焊接在横梁11上的板条构成，具体不再赘述。

这里的滑筒31的内壁还可以均布设有至少三个滑套36，滑套36的内壁设有与平键35相匹配的键槽。这里的滑套36可以焊接在滑筒31的内壁上，也可以与滑筒31的内壁采用过盈配合进行装配，具体不再赘述。

作为本发明的一个实施例，滚筒32包括带有V形环槽的环体321，环体321的两端外侧焊接有筒体322，筒体322的端面设有端板323，端板323的内侧设有放置密封圈的槽形环324；环体321、筒体322、端板323和槽形环324之间通过若干个加强筋325焊接为一体；环体321的内壁同轴栓接有轴瓦326，轴瓦326套设在滑筒2上。

通过采用轴瓦326，使得滚筒323能够相对滑筒31进行转动，通过密封圈与滑筒31的接触，可以防止外部液体进行滚筒32内部而造成腐蚀，提高滚筒32的使用寿命，整体结构紧凑且满足使用强度，降低了制造成本。

作为本发明的一个实施例，驱动机构6与耳板33同侧；驱动机构6包括定滑轮A61、锁绳座66和牵引油缸63推动的定滑轮B62；定滑轮A61和锁绳座66均设置在立柱12的顶部；牵引油缸63的缸体固定在立柱12上；定滑轮B62位于定滑轮A61的正下方；牵引绳的一端固定在耳板33上，另一端沿横向和竖向依次包绕定滑轮A61和定滑轮B62并固定在锁绳座66上；牵引油缸63伸长时，定滑轮B62能够向定滑轮A61移动。

上述牵引油缸63的缸体顶部通过锁紧箍64紧固在立柱12上；牵引油缸63的缸体底部与连接座65铰接，连接座65固定在立柱12上，具体不再赘述。

通过牵引油缸63的伸缩，控制牵引绳拉动游轮3沿横梁11左右移动。当所铺线缆从舷外一侧输送滑入海水时，拖曳缆索吊起的铺缆设备可以通过游轮3移动至舷外另一侧所铺线缆上方；同时，在保证不改变横梁11长度的情况下，扩大了游轮的移动范围，并提高了安全性能。

作为本发明的一个实施例，滑筒31的外壁还设有缆索穿过的U形防护架37；U形防护架37能够防止缆索断裂后甩出伤人，尤其是现场的操作人员。

此外，上述滑筒31的外壁还可以设有防晃架5，防晃架5包括上摆架51、下摆架52、双缆稳定杆53和单缆稳定杆54，上摆架51的顶部两端铰接在滑筒31上，上摆架51的底部与下摆架52的顶部铰接，下摆架52的底部横向安装有双缆稳定杆53和单缆稳定杆54，该双缆稳定杆53的中部下凹形成一梯形凹槽，该梯形凹槽的槽壁呈斜向设置，从而使得梯形凹槽呈一上大下小的口形限位结构5.1。上摆架51的两侧与滑筒31之间铰接有调整油缸A55，上摆架51与下摆架52的两侧之间铰接有调整油缸B56。

这里的滑筒31上设有呈直角分布的支腿A57和支腿B58，其中，支腿A57背靠耳板33，支腿B58位于滑筒31的正下方；上摆架51与支腿A57铰接，调整油缸A55的两端分别与上摆架51和支腿B58铰接。如图4所示，使用双缆索时，将两根缆索分别靠至在梯形凹槽的外槽壁上，有效防止被吊物晃动，提高了铺缆门架的工作效率、使用寿命和安全性能，从而适应更加复杂的作业海况。

如图8所示，在门架1的立柱12底部还可以设置霍尔传感器13，霍尔传感器13与立柱12底部的铰接主轴采用联轴器16连接，霍尔传感器13安装在支架14上，并使用防水盒15包住霍尔传感器13，支架14固定在立柱12上，以此，通过霍尔传感器13检测门架1的转动角度来控制上述调整油缸A55和调整油缸B56，使得被吊物处于竖直状态，便于铺缆。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (4)

1. 一种大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，起吊准备

门型吊和被吊物（5.3）在铺缆船上就位，门架（1）向舷内倾倒55°，拖曳钢缆穿过游轮（3）向下连接两根钢缆绳（5.2），两根钢缆绳（5.2）穿过防晃架（5）下端的口形限位结构（5.1）并连接被吊物（5.3）的两个吊点形成三角形；被吊物（5.3）随钢缆绳（5.2）上升，直到钢缆绳（5.2）卡到口形限位结构（5.1）位置；

所述门型吊包括门架（1），门架（1）的横梁（11）上设有通过驱动机构（6）往复横向带动的游轮（3），所述游轮（3）上设有防晃架（5）；所述门架（1）的立柱（12）外侧设有推动门架（1）转动的变幅油缸（4）；

步骤二，将被吊物送至海底

步骤2.1，变幅油缸（4）控制门架（1）向舷外方向运动，防晃架（5）在调整油缸作用下结合拖曳钢缆收放并协调控制钢缆绳（5.2）始终卡在口形限位结构（5.1）位置；拖曳钢缆下放被吊物（5.3）到达海底指定位置后放足钢缆余量，然后，门架（1）转至舷内75°位置，开始拖曳作业；

步骤三，回收被吊物

收回被吊物（5.3）时铺缆船驶至被吊物（5.3）上方，门架（1）转至舷外75°，拖曳缆绳吊起被吊物（5.3）回收至钢缆绳（5.2）卡到防晃架（5）的口形限位结构（5.1）位置，防晃架（5）在调整油缸作用下收回，门架（1）向舷内运动至舷内55°位置，拖曳钢缆下放被吊物（5.3）至甲板。

2.根据权利要求1所述的大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，其特征在于，所述步骤2.1还包括门架（1）到达舷外75°时，防晃架（5）在调节油缸作用下，展开并下放到最大位置，此时被吊物（5.3）已入水。

3.根据权利要求1所述的大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，其特征在于，两个变幅油缸（4）控制门架（1）转动存在死点位置，变幅油缸（4）在立柱（12）底部基座上的绞点前后上下位置不同，使两个所述变幅油缸（4）的死点位置错开；

当门架（1）运动至一侧变幅油缸（4）的死点位置时，单独控制另一侧的变幅油缸（4）运动；当另一侧变幅油缸（4）到达死点位置时，之前一侧变幅油缸（4）已经过了死点位置并继续运动。

4.根据权利要求1所述的大角度俯仰铺缆门架吊放工艺，其特征在于，所述步骤二还包括步骤2.2，拖曳作业时，门架（1）处于舷内极限位置，使得拖曳缆绳对游轮（3）的作用力降低。