一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置

摘要

本发明公开了一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，涉及单点系泊技术领域，采用了液压泵站拉动导向销轴运动，实现单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。此装置包括液压泵站、导向座、导向销轴、耳环头、安装支座、液压缸以及支撑平台。在快速解脱的作用中，采用液压泵站提供动力源带动液压缸运动，液压缸装配在安装支座，耳环头连接导线销轴与液压缸活塞杆，导向销轴、导向座和液压缸保持共轴线安装，减小在拉动导向销轴时承受的摩擦力，缩减拔出销轴的时间，完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。本发明结构简单，构思巧妙；增强了单点系泊系统的可靠性和安全性，同时，易于生产，便于装配和更换，可大大降低制造成本。

说明书

技术领域

本发明涉及单点系泊技术领域，尤其涉及一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置。

背景技术

单点系泊系统(Single Mooring System，SPM)，它的主要作用是将海上浮式装置定位于预定的海域，起着输送流体、电力、通信等功能，同时，使海上浮动装置具有风向标的效应，在各种风浪流作用下海上浮式装置的受力最小，从而保证海上浮式装置在海上能长期连续作业。单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的解脱是保证海上浮式装置与单点系泊系统系泊塔在恶劣天气来临前快速脱离，确保海上浮式装置和单点系泊系统安全、可靠运行的关键环节。

从外观上看，解脱机理比较简单，只需要把软刚臂系泊万向节上的导向销轴从系泊腿的套筒内拔出即可，完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的解脱。但是由于海上浮式装置体积很大，要在海上现场控制浮式装置与软刚臂之间的相对运动是很困难的，在短时间内完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的解脱，是保证海上浮式装置和单点系泊系统安全可靠运行的前提。由于现有技术中导向销轴与系泊腿套筒之间的环向净距很小，仅靠调节软刚臂的提升缆和系泊腿内的万向节缆很难将导向销轴拔出，需要增加一种推动导向销轴运动的装置。因此有必要设计开发一种更符合要求的快速解脱装置。

发明内容

本发明的实施例提供一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，为了解决现有技术中导向销轴与系泊腿套筒之间的环向净距很小，仅靠调节软刚臂的提升缆和系泊腿内的万向节缆很难将导向销轴拔出，需要增加一种推动导向销轴运动的装置的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，包括液压泵站、导向销轴、导向座、耳环头、安装支座、液压缸以及支撑平台；所述液压泵站、安装支座和导向座通过螺栓固定在所述支撑平台上；所述液压泵站包括供油口、回油口和两个工作腔，所述供油口和回油口与所述液压缸的两工作腔之间采用具有一定压力的软管连接；所述液压泵站提供高压油驱动所述液压缸的活塞杆做推拉运动；所述液压缸的缸体通过端部法兰安装在所述安装支座上，所述液压缸活塞杆通过设置在其端部的所述耳环头与所述导向销轴连接；且可带动所述导向销轴一起运动；所述导向销轴可在所述导向座上滑动，所述导向销轴是连接所述单点系泊系统中软刚臂和系泊腿的唯一可拆卸的机构，通过调节所述导向座的高度与偏角来保证所述导向销轴沿所述单点系泊系统中的系泊腿万向节套筒的轴线方向滑动；所述导向销轴沿液压缸轴线运动，最后停留在导向座中；所述支撑平台与软刚臂万向节固连，所述快速解脱装置利用所述液压泵站的高压油推动所述液压缸活塞杆收缩运动，拉动所述导向销轴，实现所述导向销轴从系泊腿万向节套筒中脱离，完成所述单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的解脱。

本发明的有益效果为：本发明实施例提供的单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，采用了液压泵站拉动导向销轴运动，实现单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。此装置主要包括液压泵站、导向座、导向销轴、耳环头、安装支座、液压缸以及支撑平台。在快速解脱的作用中，采用液压泵站提供动力源带动液压缸运动，液压缸装配在安装支座，耳环头连接导向销轴与液压缸活塞杆，导向销轴、导向座和液压缸保持共轴线安装，减小在拉动导向销轴时承受的摩擦力，缩减拔出销轴的时间，完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。本发明结构简单，构思巧妙；单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置的运动，完成海上浮式装置与单点系泊系统固定塔分离作业，增强了海上单点系泊系统的可靠性和安全性，同时，易于生产，便于装配和更换，可大大降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域或普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置的原理图；

图2是水上塔架软刚臂单点系泊系统的总体结构图；

图3是单点系泊系统提升软刚臂的结构布置图。

图中：1-液压泵站、2-导向销轴、3-导向座、4-耳环头、5-安装支座、6-液压缸、7-支撑平台、8-系泊支架、9-系泊腿、10-软刚臂、11-系泊头、12-系泊轴承、13-系泊塔架、14-提升绞车、15-系泊绞车、16-提升缆、17-系泊缆、18-系缆柱。

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的一部分实施例，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付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，它包括液压泵站1、导向销轴2、导向座3、耳环头4、安装支座、液压缸6以及支撑平台7；所述液压泵站1、安装支座5和导向座3通过螺栓固定在所述支撑平台7上；所述液压泵站1包括、供油口、回油口和两个工作腔，所述供油口和回油口与所述的两工作腔之间采用具有一定压力的软管连接；所述液压泵站1提供具有一定压力的油液驱动所述液压缸的活塞杆做推拉运动；所述液压缸6的缸体通过端部法兰安装在所述安装支座5上，所述液压缸6的活塞杆通过设置在其端部的所述耳环头4与所述导向销轴2连接；且可带动所述导向销轴2一起运动；所述导向销轴2可在所述导向座3上滑动，所述导向销轴2是连接所述单点系泊系统中软刚臂和系泊腿的唯一可拆卸的机构，通过调节所述导向座的高度与偏角来保证所述导向销轴2沿所述单点系泊系统中的系泊腿9万向节套筒的轴线方向滑动；所述导向销轴2沿液压缸6轴线运动，最后停留在导向座中；所述支撑平台7与软刚臂10万向节固连，所述快速解脱装置利用所述液压泵站1的高压油推动所述液压缸活塞杆收缩运动，拉动所述导向销轴2，实现所述导向销轴2从系泊腿万向节套筒中脱离，完成所述单点系泊系统中软刚臂10与系泊腿9的解脱。

如图2所示，本发明应用于水上塔架式软刚臂单点系泊系统，该种类型的系泊装置有六个组成部分，即系泊支架8、系泊腿9、软刚臂10、系泊头11、系泊轴承12和系泊塔架13。该单点装置的系泊恢复力来源于软刚臂中压载水配重，一般认为配重设在海上浮式装置这边，系统受力较为合理，由于海上浮式装置上增加一些系泊垂向载荷不改变结构型式，但如将配重设在系泊塔架这边时，将造成系泊塔架的载荷增加，使得塔架结构复杂，且重量增加。塔架式软刚臂单点系泊装置适用于浅水海域，作业水深小于40m，具有一定的抗冰功能；它是可解脱、技术成熟、安全可靠的系泊装置。

如图3所示，海上浮式装置解脱主要取决于两个原因：1)极端恶劣的海况条件，迫使海上浮式装置必须解脱，等海况好转后，再次回接；2)需要进船坞检修，必须解脱，修好后再次回接。应急解脱装置设置有两套系泊绞车，一套用于承受水平系泊力，另一套为承受软刚臂与系泊腿的垂向载荷。所述的提升软刚臂的系统组成由六个部分组成，即提升绞车14、系泊绞车15、提升缆16、系泊缆17和系缆柱18。提升绞车穿过系泊支架上的定滑轮提升排出压载水后的软刚臂，承受单点系泊解脱作业时的垂向载荷，系泊缆绳系在系泊塔架的导缆柱上，承受单点系泊解脱作业时的水平系泊力。

在两套提升绞车的尼龙缆绳连接妥当后，首先将软刚臂压载舱中的压载水通过离心泵抽至海上浮式装置储存，松开软刚臂与系泊腿的导向销轴及单点系泊系统与海上浮式装置之间的跨接软管与电缆，完成解脱工作。解脱作业期间，应该在海上浮式装置周围配备3～4艘工作船协助海上工作船协助，快速解脱过程仅需要1～2天时间，大大地缩减了解脱的作业时间。

如图1所示，实施例提供一种单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，采用了液压泵站拉动导向销轴运动，实现单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。此装置主要包括液压泵站1、导向座2、导向销轴3、耳环头4、安装支座5、液压缸6以及支撑平台7。在快速解脱的作用中，采用液压泵站提供动力源带动液压缸运动，液压缸装配在安装支座，耳环头连接导向销轴与液压缸活塞杆，导向销轴、导向座和液压缸保持共轴线安装，减小在拉动导向销轴时承受的摩擦力，缩减拔出销轴的时间，完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。

本发明实施例提供的单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置，采用了液压泵站拉动导向销轴运动，实现单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。此装置主要包括液压泵站、导向座、导向销轴、耳环头、安装支座、液压缸以及支撑平台。在快速解脱的作用中，采用液压泵站提供动力源带动液压缸运动，液压缸装配在安装支座，耳环头连接导向销轴与液压缸活塞杆，导向销轴、导向座和液压缸保持共轴线安装，减小在拉动导向销轴时承受的摩擦力，缩减拔出销轴的时间，完成单点系泊系统软刚臂与系泊腿的快速解脱。本发明结构简单，构思巧妙；单点系泊系统中软刚臂与系泊腿的快速解脱装置的运动，完成海上浮式装置与单点系泊系统固定塔分离作业，增强了海上单点系泊系统的可靠性和安全性，同时，易于生产，便于装配和更换，可大大降低制造成本。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。