專利名稱：起重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的用于水運(yùn)工具，特別是支線起重船舶的起重系統(tǒng)(或升降系統(tǒng))。
背景技術(shù)：
從例如DE100 21 163 Al，DE 2 041 925 Al,EP 1 795 443 Al,EP 094434 Al 或 US 6 808 337 Bi，US 4 456 404中可以知道起重系統(tǒng)的相似性。DE 2 041 925 Al中指出例如一種浮動(dòng)、自起重平臺，不過這種平臺具有相對高的資源(high-resource)的齒條和小齒輪，這意味著通過這種形狀鎖止裝置支撐腿會(huì)相對較慢地下降和上升。與不同類型水運(yùn)工具、固定海上結(jié)構(gòu)或工作裝置一起使用的起重系統(tǒng)通常具有的不利有，這些系統(tǒng)在其構(gòu)造中需要相對高的資源，并且通常使用形狀鎖止的起重和保持系統(tǒng)。這種構(gòu)造技術(shù)通常不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的水運(yùn)工具的相對快速的定位或克服靜止?fàn)顟B(tài)。隨著海上風(fēng)力發(fā)電廠或其他相似海上設(shè)備(例如測量平臺、人工島嶼或鉆井平臺)的建立，確保在這些海上設(shè)備的供應(yīng)中將盡可能大的所需部件快速且可靠的輸送至這些能夠被快速組裝的固定位置的海上設(shè)備越來越重要。因此，試圖將用于這種海上設(shè)備供應(yīng)的物流鏈分成供應(yīng)商品和部件的輸送和安裝領(lǐng)域。因此，對于將部件和零件從港口至例如海上風(fēng)力發(fā)電廠的有效運(yùn)輸，有利的是，將支線起重島的優(yōu)勢與運(yùn)輸船的優(yōu)勢結(jié)合起來。這意味著，一方面在卸載供應(yīng)商品期間，海上的大浪無關(guān)緊要，另一方面由于運(yùn)輸船舶的作用，可以取得更高的靈活性、速度和經(jīng)濟(jì)效
■、Λ
frff. ο

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是構(gòu)造一種起重系統(tǒng)，用于水運(yùn)工具，特別是用于支線起重船舶形式的運(yùn)輸船，該系統(tǒng)能夠通過支撐腿臨時(shí)支撐在海底或洋底上，由此該起重系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)計(jì)，并且從時(shí)間角度來看，該系統(tǒng)便于在相應(yīng)的海域位置相對快速的定位，并且還能夠相對快速的升起使用的支撐腿。根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1的特征可以實(shí)現(xiàn)該目的。從而，一方面，在構(gòu)造水運(yùn)工具的殼體或本體與可以被降下并升起的支撐腿之間的力鎖定連接時(shí)可以明白本發(fā)明的基本核心思想?？梢哉f，海床上的支撐腿可以據(jù)此更連續(xù)的下降。還可以以這種方式更連續(xù)和平穩(wěn)地執(zhí)行支撐腿的升起或浮動(dòng)的相反過程，以便不會(huì)有使這些過程變慢的臨時(shí)中間位置 (point) ο此外，可以特別有利地實(shí)現(xiàn)起重系統(tǒng)的液壓次區(qū)域(hydraulic sub-area)和液壓機(jī)械次區(qū)域(hydro-mechanical sub-area)的創(chuàng)造性的結(jié)合?？梢砸院喕姆绞綄⑵鹬叵到y(tǒng)的液壓機(jī)械次區(qū)域理解為向(特別是與浮動(dòng)體或沉浮體結(jié)合)相應(yīng)支撐腿注水，以這種方式，結(jié)合力鎖定的且有效地液壓驅(qū)動(dòng)的鎖止制動(dòng)系統(tǒng)，利用壓縮空氣可以使支撐腿快速下降以及相對快速的浮動(dòng)或向上運(yùn)動(dòng)。具有這種起重系統(tǒng)的運(yùn)輸船還可以通過支撐腿在海床上臨時(shí)固定定位以便相對快速地再次克服。在這方面，有必要使具有浮力或浮動(dòng)體的相應(yīng)已充水的支撐腿中的水排出或流出，由此可以相對快速且更為連續(xù)地使支撐腿浮動(dòng)在上部鎖定的靜止位置或輸送位置。起重系統(tǒng)還能夠使具有該系統(tǒng)的水運(yùn)工具更加不受海上風(fēng)浪的約束并且不受其影響，特別是在往返固定海上設(shè)備轉(zhuǎn)移或設(shè)定部件的階段。在通過相應(yīng)的支撐腿將水運(yùn)工具支撐在海床上之后，鎖止裝置使得水運(yùn)工具能夠以相應(yīng)的高度固定在支撐腿上，以便隨后通過有效地設(shè)置有起重汽缸的提升裝置，使水運(yùn)工具相對支撐腿進(jìn)一步升高，以便防止其在波浪中浮動(dòng)。在該位置，部分潛水艇(例如龍骨部分或船的尾部)仍然在水中與周圍環(huán)境接觸。為了船舶或水運(yùn)工具在海床上臨時(shí)固定定位，起重系統(tǒng)提供了能夠下降和上升的支撐腿，該系統(tǒng)與下降裝置和提升裝置一起配合。因此，可以明白本發(fā)明的基本思想在于鎖止和制動(dòng)裝置的設(shè)置，該裝置設(shè)計(jì)為用于與相應(yīng)的支撐腿通過力鎖定連接。一方面，通過沿支撐腿縱向方向延伸的翼狀件或制動(dòng)軌道使這種連接更便利。而且，提升裝置功能上與該鎖止和制動(dòng)裝置連接，另一方面，該提升裝置固定至船舶的殼體。當(dāng)支撐腿下降時(shí)，有效地基于液壓原理的提升裝置能夠進(jìn)一步升高船舶殼體，以便防止其在波浪中浮動(dòng)。鎖止和制動(dòng)裝置有利地設(shè)置有制動(dòng)卡鉗或制動(dòng)片，其能夠以力鎖定的方式與翼狀件進(jìn)行連接，這些翼狀件是簡單扁鐵件，并且其以180°的角度偏移設(shè)置在空心圓柱支撐腿的相對側(cè)?？梢酝ㄟ^翼狀件或制動(dòng)軌道區(qū)域中的形狀鎖定輪廓，進(jìn)一步改進(jìn)通過力鎖定的連接。通過空心的圓柱形的且防水的支撐腿與浮動(dòng)體的連接能夠進(jìn)一步明白本發(fā)明的基本特征，該浮動(dòng)體設(shè)置在支撐腿的下部區(qū)域，還可以將其描述為沉浮體。這里，通過向支撐腿和沉浮體中簡單地注水并且同時(shí)控制制動(dòng)裝置，可以促進(jìn)支撐腿在預(yù)定位置相對快速且更連續(xù)地下降。相反地，通過將壓縮氣體吹入空心圓柱形的支撐腿和沉浮體中，里面的水流出來， 從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)支撐腿的相對快速且可控的浮動(dòng)。因此，通過與支撐腿有效液壓設(shè)計(jì)的提升裝置和液壓機(jī)械設(shè)計(jì)的下降和浮動(dòng)裝置以及浮動(dòng)體配合在支撐腿上形成力鎖定連接的結(jié)合，能夠得到結(jié)構(gòu)相對簡單卻被非常有效構(gòu)造的起重系統(tǒng)，并且傳送至固定海上設(shè)備的部件的傳送位置具有高穩(wěn)定性，利用這種起重系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了使用具有這種起重系統(tǒng)且能夠更加獨(dú)立于海上風(fēng)浪的船舶的可能性。因此，可以將起重系統(tǒng)的基本核心部件一方面看做具有浮動(dòng)體的空心防水支撐腿，可以向該支撐腿注水并且通過壓縮氣體將水排出。此外，另一方面是鎖止和制動(dòng)裝置， 利用該裝置可以以確定的方式制動(dòng)浮動(dòng)支撐腿相對船舶殼體的相對運(yùn)動(dòng)，直到船舶通過其支撐腿被固定在海床上。
可以標(biāo)出支撐腿的重量，以便通過向用作沉浮體的浮動(dòng)體注水，結(jié)合支撐腿的液位(fill level)使支撐腿浮動(dòng)或下沉。從而浮動(dòng)體的上部區(qū)域會(huì)在無水狀態(tài)平坦地浮在水面上。在支撐腿的下端，有近似的錐形尖端，其能夠更好的與海床接合。在支撐腿的錐形和光滑管道之間的過渡處，有效地設(shè)置氣體出孔，其以過壓閥的方式防止在浮動(dòng)體中積聚過大的內(nèi)壓。此外，當(dāng)通過壓縮氣體使浮動(dòng)體變空時(shí)，這些出口孔確保具有錐形尖端的支撐腿的下端能夠相對容易地從海床中解脫出來。在使支撐腿下降至海床上之后，以制動(dòng)卡鉗或制動(dòng)片之間的力鎖定連接方式將包括環(huán)形體的鎖止裝置固定在支撐腿的翼狀件或制動(dòng)軌道上。因此，船舶的殼體通過提升裝置懸吊在相應(yīng)的環(huán)形體上。然后，以恰當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)置有液壓汽缸的提升裝置能夠從該位置抬起船舶進(jìn)一步離開水，直到用于部件的輸送或設(shè)定所需要的工作位置不受海上風(fēng)浪的影響。從而，液壓汽缸必須通過的路徑取決于支撐腿在海床中的穿透深度和海浪高度。 必須將船舶升至足夠高以便即使在卸載狀態(tài)下，其也不會(huì)在波浪中浮動(dòng)，而且還不能將船舶升的太高以致波浪損壞船舶的下側(cè)。設(shè)置在支撐腿上的翼狀件或制動(dòng)軌道的數(shù)目可以是不同的并且可以根據(jù)承載能力選擇?？紤]到簡單設(shè)置和節(jié)約成本，每個(gè)支撐腿有兩個(gè)翼狀件和兩個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)(設(shè)計(jì)為例如雙卡鉗制動(dòng)器)就足夠了。設(shè)置有這種起重系統(tǒng)的船舶的海上供應(yīng)的功能順序如下在到達(dá)船舶的使用位置之后，向支撐腿注水并使其下降至海床上。當(dāng)船舶在波浪中浮動(dòng)時(shí)，收緊鎖止和制動(dòng)裝置，以便船舶以該高度相對支撐腿固定。隨后，通過具有例如液壓功能的提升裝置進(jìn)一步升高船舶，直到達(dá)到其工作高度。為了減輕相應(yīng)起重系統(tǒng)和相應(yīng)液壓系統(tǒng)的負(fù)載，可以通過例如捆縛鏈條、剛性纜繩或類似物將液壓系統(tǒng)的力設(shè)定在該工作位置。當(dāng)船舶從海上設(shè)備離開時(shí)，首先通過提升裝置釋放捆縛鏈條并且設(shè)定所述力。 然后，通過提升裝置使船舶緩慢的下降至水中。然后，液壓地或還通過輸送蒸汽入汽缸 (blowing-through)的方式從底部松開支撐腿。在壓縮氣體進(jìn)入支撐腿和浮動(dòng)體后，松開制動(dòng)裝置以便支撐腿能夠更連續(xù)且完全地浮動(dòng)。在該位置，收緊并固定制動(dòng)裝置，并且將浮動(dòng)體引導(dǎo)至鎖止鞍狀件中，在鞍狀件中可以例如通過螺栓液壓地鎖定該浮動(dòng)體。這種措施在船舶的靜止位置以及特別是當(dāng)船舶移動(dòng)時(shí)，可以保護(hù)具有浮動(dòng)體的支撐腿。例如具有楔形的制動(dòng)片可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)裝置的改進(jìn)，以便假如承載負(fù)荷增加時(shí)，可以產(chǎn)生更大的夾持力。因此，對應(yīng)地起重系統(tǒng)更便于液壓和液壓機(jī)械起重機(jī)構(gòu)的結(jié)合，而不會(huì)使得由于海上風(fēng)浪的影響阻礙從一種方法向另一種方法的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，由于起重系統(tǒng)使用具有浮動(dòng)體的空心圓柱支撐腿的浮力，其是快速且成本劃算的，以便即使在更大的水深時(shí)支撐腿也能夠相對快速的移動(dòng)到其鎖定位置。


下面通過參考示例和示意性附圖，詳細(xì)解釋本發(fā)明，其中
圖1示出了裝配有這種起重系統(tǒng)的船舶的示意性側(cè)視圖，其中為簡化起見省略了沿縱向方向的中間船體；圖2是對應(yīng)于圖1中船舶的前部的俯視圖；圖3是沿船舶的縱向方向的起重系統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)圖3的起重系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中視圖朝向船舶的側(cè)面；以及圖5是根據(jù)圖3的起重系統(tǒng)處于相應(yīng)支撐腿降低至海床上的位置。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有起重系統(tǒng)5的船舶1的側(cè)視圖。示出了船舶1的外觀作為示例， 起重系統(tǒng)5設(shè)置在船舶1的前部和后部區(qū)域，其中船舶1的外觀沿長度被縮短了并且其沒有中間縱向區(qū)域。起重系統(tǒng)5包括支撐腿10，在其外側(cè)設(shè)置有翼狀件13或制動(dòng)軌道。支撐腿10具有與其下部區(qū)域結(jié)合為一體的浮動(dòng)件11，在該浮動(dòng)件上，支撐腿10的下部分繼續(xù)向下具有錐形尖端35 (還可以參見圖4)。通過圍繞支撐腿10的環(huán)形件23進(jìn)一步限定了起重系統(tǒng)5的特征，在該環(huán)形件在相對橫著的區(qū)域中容納有制動(dòng)卡鉗M或制動(dòng)片。而且在本實(shí)施例中，在環(huán)形件23的兩側(cè)上與船舶中心軸線平行，設(shè)置了具有兩個(gè)起重汽缸(或升降液壓缸)16的提升裝置。在該示例(圖4)中，這些起重汽缸16被固定地連接至船體20。在船舶1的靜止或移動(dòng)位置，將支撐腿10上升至一定高度，使固定在鎖止鞍狀件 31(圖4)中的浮動(dòng)體11的上部區(qū)域大約位于水位線的高度。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，錐形尖端35 沒有達(dá)到位于船底的下面的位置。對應(yīng)圖1，在本實(shí)施例中，有兩個(gè)起重系統(tǒng)5設(shè)置在右舷上，由此一個(gè)設(shè)置在船前區(qū)2，并且另一個(gè)設(shè)置在船后區(qū)3。圖2示出了船前區(qū)2的俯視圖，其中起重系統(tǒng)5設(shè)置在右舷和左舷。起重系統(tǒng)5 通過交叉牽條42 (圖幻相互連接以便更穩(wěn)定。而且，根據(jù)圖2的俯視圖進(jìn)一步可見，U形橫臂17被固定，尤其是被焊接至船體 20?？梢哉f，這種U形的、向外開口的橫臂17容納著起重系統(tǒng)5。從而，倚靠著橫臂17的起重汽缸16的下端因此以鉸接或剛性的方式固定至橫臂。圖3示出了沿船舶1縱向方向截取的起重系統(tǒng)5的局部視圖。同時(shí)參見根據(jù)圖4 的說明，圖4中示出了起重系統(tǒng)5局部的側(cè)面俯視圖，可以發(fā)現(xiàn)翼狀件或制動(dòng)軌道13在空心圓柱形狀的支撐腿10的兩側(cè)上。因此，圖3和4的上部區(qū)域中示出的環(huán)形體23容納鎖止制動(dòng)裝置15，該裝置包括內(nèi)部的制動(dòng)卡鉗或制動(dòng)片M。一方面起重汽缸16的活塞桿連接在鎖止裝置15的外邊緣上，另一方面在本實(shí)施例中設(shè)置有捆縛鏈條26。起重汽缸16和捆縛鏈條沈設(shè)置在環(huán)形件23的兩側(cè)。在支撐腿10兩側(cè)的下部區(qū)域，分別提供有用于固定捆縛鏈條沈的掛鉤，其與船體 20固定地連接。在靜止或移動(dòng)位置，吊式浮動(dòng)體11放置在鎖止鞍狀件31中，該鞍狀件例如通過螺栓固定在船體20上。在圖3中，沿船舶的方向看，示出了通過螺栓31鎖定的位置，以便在船舶1的移動(dòng)期間或在海上有大浪時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)起重系統(tǒng)的安全固定。
浮動(dòng)體11的直徑大于圓柱形支撐腿10的直徑。使朝向船舶1舷外的浮動(dòng)體11 稍微變平，以使起重系統(tǒng)5的垂直縱向軸線和船體1之間的距離更小。與圖3比較，在圖5中示出了一種位置設(shè)置，其中起重系統(tǒng)5的支撐腿10下降至海床45之上或之中。在該位置，相應(yīng)的螺栓32未鎖住。根據(jù)船舶1的深度，可以通過提升裝置的液壓缸16升高支撐腿，使其離開該位置并進(jìn)而離開水面，從而，甚至在海上波浪起伏時(shí)也能夠避免船舶1的浮動(dòng)。在這樣的位置中，捆縛鏈條16能夠相對掛鉤27并因此相對船體20固定，以便能夠卸除提升裝置的力。在船舶1和海上設(shè)備(未示出)之間的供應(yīng)過程結(jié)束時(shí)，首先帶有起重汽缸的提升裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以便能夠放松捆縛鏈條26。隨后，由于鎖止和制動(dòng)裝置15相對于支撐腿 10的固定位置，可以卸載起重汽缸16的力，從而船舶1下沉并被緩慢地向下引導(dǎo)。由于存在的重量，這會(huì)一直發(fā)生至達(dá)到船體20的浸水深度。因此，船舶1已經(jīng)浮著，不過仍然被其在海床45之中和之上的例如四個(gè)起重系統(tǒng) 5支撐著。在起重過程中，壓縮氣體撞擊防水支撐腿10和浮動(dòng)體11，以排出其中存在的水。 在某種程度上，這還可以通過錐形尖端區(qū)35中的出口 36有效地發(fā)生，以促進(jìn)從海床45中垂直地松開支撐腿10。在該位置和階段，釋放環(huán)形體23中的制動(dòng)片15，或使其只與低的可控的基于力的連接件(其與翼狀件13連接)連接，以便實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)體11與支撐腿10的更連續(xù)地浮動(dòng)。當(dāng)達(dá)到圖1中示出的浮動(dòng)體11的位置，鎖止和制動(dòng)裝置15相對各自的支撐腿10 固定，并且整個(gè)起重系統(tǒng)固定在鎖止鞍狀件31中。
權(quán)利要求
1.一種用于水運(yùn)工具(1)，尤其是支線起重船舶的起重系統(tǒng)，具有支撐腿(10)，所述支撐腿(10)能夠下降和升高以用于將所述水運(yùn)工具(1)至少臨時(shí)固定定位在海床0 上或在預(yù)定的海床位置上方，所述其起重系統(tǒng)具有用于支撐腿(10)和水運(yùn)工具(1)的下降裝置(11，10)和提升裝置(16，17)，其特征在于，提供至少一個(gè)鎖止和制動(dòng)裝置(13，23，M)，用于與各自的所述支撐腿(10)通過力鎖定連接，一方面，所述提升裝置(16，17)與所述鎖止和制動(dòng)裝置(13，23，24)可操作地連接，以及另一方面，所述提升裝置(16，17)以這樣一種方式固定至所述水運(yùn)工具(1)的本體 (20)，即當(dāng)所述支撐腿(10)下降時(shí)，所述水運(yùn)工具(1)可以相對所述支撐腿(10)上升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐腿(10)沿縱向方向包括至少一個(gè)，特別是兩個(gè)相對橫置的翼狀件或制動(dòng)軌道(13)，利用所述翼狀件或制動(dòng)軌道，具有至少一個(gè)制動(dòng)卡鉗04)或具有制動(dòng)片04)的所述鎖止和制動(dòng)裝置(23，24)能夠以力鎖定的方式進(jìn)行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(16，17)包括起重汽缸(16)，其通過圍繞每個(gè)支撐腿(10)的環(huán)形或殼形夾持件以力鎖定的方式和/或形狀鎖定的方式與制動(dòng)卡鉗04)或制動(dòng)片04)的軸承連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于， 將所述制動(dòng)裝置(1 設(shè)計(jì)為具有雙卡鉗制動(dòng)器，并且提供楔形制動(dòng)片以增加對較高承載負(fù)載的夾持力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，在所述水運(yùn)工具(1)的本體 (20)上設(shè)置用于支撐提升裝置(16)的U形橫臂(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，在所述水運(yùn)工具(1)的前部和后部，尤其是在舷外側(cè)，設(shè)置兩個(gè)相應(yīng)的相對橫置的下降裝置(11，10)和提升裝置(16，17)，所述下降裝置和提升裝置通過交叉牽條0 相互穩(wěn)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，用于下降和升起所述支撐腿(10)的裝置包括液壓機(jī)械裝置(10，11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于， 將所述支撐腿(10)設(shè)計(jì)為空心圓柱形，以及在下端區(qū)域包括至少一個(gè)，特別是沿移動(dòng)方向定位為吊式的沉浮體(11)，并且其中將所述支撐腿(10)和所述沉浮體(11)設(shè)計(jì)為防水的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，提供捆縛鏈條(26)用于在所述水運(yùn)工具(1)的上升位置減輕所述起重汽缸(16)的負(fù)
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于， 在所述支撐腿(10)的下端設(shè)置具有錐形尖端(3 的端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的起重系統(tǒng)，其特征在于，在所述支撐腿(10)的下端并且在所述沉浮體(11)下面設(shè)置流出孔(36)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于水運(yùn)工具(1)或海運(yùn)船舶的起重系統(tǒng)。通過能夠下降和上升的支撐腿(10)，海運(yùn)船舶能夠在海床(45)上臨時(shí)固定定位。在這種情況下使用力配合鎖止和制動(dòng)裝置(13，23，24)。通過液壓機(jī)械裝置(10，11)與液壓裝置(16，17)相結(jié)合，這使得當(dāng)船舶轉(zhuǎn)為移動(dòng)位置時(shí)能夠相對快速且有效地將海運(yùn)船舶保持在固定的上升位置以及使船舶下降。
文檔編號B63B21/50GK102271993SQ200980136590
公開日2011年12月7日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者亨寧·馮文德爾 申請人:瓦特西拉船只設(shè)計(jì)德國有限公司