總體上，本發(fā)明涉及用于利用軟管對離岸船舶裝載的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明提供了一種改進的裝載站，該裝載站提供了用于關聯(lián)于海上作業(yè)的大型軟管的多個可互換的卷筒模塊，該裝載站使用一個電動機用于所有卷筒模塊，該裝載站允許各卷筒模塊獨立地運轉，并且提供了當鄰接的中間模塊被移除時在兩個非鄰接的卷筒模塊之間的跨接軸。

背景技術：

軟管通常在離岸船舶的側方被操作，用以通過所謂的裝載站(loading station)對離岸的船舶供給補給物。這些補給物可以僅是液體，例如飲用水、燃油、柴油，或者多種其它任意的液體。另外，干燥的粉料可以通過軟管來操作，例如水泥、砂礫和鉆井泥漿組分。特別地，當需要通過裝載站供給干燥粉料時，粉料與作為載運介質的壓縮空氣混合，正如在汽車銀行中常用的傳送存款的管道那樣。主要區(qū)別在于銀行存款位于特制的承載體中，而干燥粉料僅作為松散的粉料被吹送到其目的地。

這些軟管的直徑范圍典型地在3"到6"之間，并且通常將可以漂浮。它們可以從第一船舶或者碼頭的側方下降，并且可以漂浮或者被牽拉到第二船舶或者碼頭。當然，這些軟管是具有極大長度(例如120米)的超大型軟管。

在一設施上，通常存在具有各自的軟管的多個裝載站，這些軟管被具體分配用于特定的服務，例如用于傳輸柴油或者飲用水。這些裝載站的每一個特別地具有附接的電動機，以便將軟管下降到水面并在任務完成后收回軟管。在規(guī)劃多個裝載站時為單獨的電動機提供相關聯(lián)的控制顯然成本高昂，并且，多個電動機的設置占據(jù)額外多的甲板空間。大型離岸鉆探鉆機上的甲板空間是世界上最為昂貴的“地產(chǎn)”。

再另外，關聯(lián)于這些裝載站的卷軸需要維護。例如，軟管斷裂并非是不常見的，軟管斷裂需要移除關聯(lián)于軟管的卷筒模塊。在現(xiàn)有技術中，在更換一個模塊時通常需要停止所有模塊的運行，而這一操作是麻煩且費時的。

針對有關現(xiàn)有產(chǎn)品的成本以及使用多個電動機占據(jù)空間的問題，現(xiàn)有技術還沒有提供理想的解決方案。由此，存在對于這樣的設備、過程和/或系統(tǒng)的需求：提供一種針對所有的卷筒模塊僅使用一個電動機的裝載站，以及提供一種即使從傳動系中移除一個模塊仍能操作各模塊的裝置。

上述現(xiàn)有技術中的缺陷并未窮盡。本發(fā)明提供了現(xiàn)有技術未提供的、不昂貴、省時、更可靠的用于離岸軟管裝載站的設備、方法和系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于存在于現(xiàn)有技術中的、在用于離岸軟管應用的已知類型的裝載系統(tǒng)中所固有的前述缺陷，本發(fā)明提供了使用離岸軟管裝載站的新型且改進的設備、系統(tǒng)和方法。因而，本發(fā)明的總體目的(將稍后更詳細描述)是提供一種結合離岸應用使用的新型且改進的裝載站，其具有現(xiàn)有技術裝置的全部優(yōu)點，而不具有缺陷或者缺陷很少。

因此，預期本發(fā)明是結合離岸軟管裝載站使用的設備、系統(tǒng)和方法，所述離岸軟管裝載站包括可以選擇性地構造成附接到輪船和/或船舶的框架的多個軟管卷軸。多個軟管卷軸可以由一個電動機驅動，并由一根轉動軸接合以用于旋轉。每個卷軸可具有與轉動軸接合的接合離合器，用于依照要求選擇性地旋轉單獨的軟管卷軸。裝載站可以進一步適于在鄰接的中間模塊被移去時在兩個非鄰接的卷筒模塊之間提供跨接軸。

由此，已經(jīng)概略性地而非寬泛地列出了本發(fā)明的更多重要特征，以可以更好理解稍后對本發(fā)明的詳細說明以及可以更清楚本發(fā)明對于本領域的貢獻。當然，存在將在下文中說明并將形成所附權利要求的主題的額外特征。

在這方面，在詳細解釋本發(fā)明至少一個實施例之前，將理解，本發(fā)明在本申請中不局限于在下文說明闡述的或者在附圖中例示的結構和部件布置的細節(jié)。本發(fā)明能夠采用其它實施例，能夠以多種方式實踐和執(zhí)行。另外將理解，在本文中采用的措辭和專業(yè)詞匯是用于說明的目的，不應被認為是限制性的。因而本領域技術人員將理解，本公開所基于的構思可易于用作用于執(zhí)行本發(fā)明多個目的的其它結構、方法和系統(tǒng)的設計基礎。因此，重要的是，在不偏離本發(fā)明構思和范圍的情況下，權利要求被認為是包括這些等同結構。

另外，以上概述的目的是允許美國專利商標局和普通公眾、特別是不熟悉專利和法律術語或者措辭的本領域工程師和專業(yè)人員通過粗略查閱能夠迅速確定本申請技術公開的特性和實質。概述既不限定以權利要求書衡量的本申請的發(fā)明，也不限制本發(fā)明的范圍。

因此，本發(fā)明目的之一是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站，其利用貯存在電動機驅動的卷軸上的多個不同的軟管將流體、粉料等從一個位置離岸地輸送到另一位置。

此外，本發(fā)明目的之一是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)和方法，其允許單一的電動機獨立且可靠地驅動多個卷軸。

本發(fā)明另一目的是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站，其可以包括離合器以允許通過單個電動機驅動任意多個裝載站，所述離合器防止裝載站軟管在未驅動時意外解卷，并且不存在脫離的機會從而消除和/或降低軟管意外松脫的風險。

本發(fā)明的另一目的是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)和方法，其具有耐用且可靠的結構，并且可用于許多類型的應用中。

本發(fā)明的再另一目的是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)和方法，其提供較低的安裝和工作成本，因此易于以較低售價提供給消費行業(yè)，從而使得本領域技術人員能夠經(jīng)濟地獲得這種系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一目的是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)和方法，其提供了現(xiàn)有技術的所有優(yōu)點，同時又克服了通常關于現(xiàn)有技術的一些缺陷。

本發(fā)明的另一目的是提供一種新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)和方法，其提供了可以在鄰接的中間模塊被移去時用在兩個非鄰接的卷筒模塊之間的跨接軸。

本發(fā)明的這些目的及其它目的、以及表征本發(fā)明的各種新穎的特征特別地在本公開隨附的并形成本公開一部分的權利要求書中指出。為更好理解本發(fā)明、其操作上的優(yōu)點以及通過其使用實現(xiàn)的具體目的，應必然參考例示了本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖和說明性內(nèi)容。

附圖說明

當考慮以下關于本發(fā)明的詳細說明時，將更好地理解本發(fā)明,并且以上闡述的目的以外的目的也將變得顯見。這些描述參考了所附的圖示例示、曲線圖、示意圖和附錄。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了具有布置就位的三個模塊化卷筒組件的裝載站的透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其從另一側或后側示出了裝載站的透視圖，其中，一個模塊化卷筒組件被抬升離開了裝載站的框架。

圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了圖1中的裝載站的底部局部剖視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了具有用于九個模塊化卷筒組件的位置的裝載站的透視圖，其中一個模塊化卷筒組件被移除。

圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了模塊化卷筒組件的控制面板的局部透視圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了模塊化卷筒組件的驅動器、離合器、卷軸齒輪、連接器等的底部局部透視圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了模塊化卷筒組件的頂部部分和吊點的局部透視圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了模塊化卷筒組件的頂部部分和吊點的局部透視圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了在裝載站框架上就位的兩個模塊化卷筒組件的前視圖，裝載站框架具有通用電動機和跨接軸。

圖10是根據(jù)圖9的本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了在裝載站框架上的兩個模塊化卷筒組件之間附接的跨接軸。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了準備附接的跨接軸的局部分解透視圖。

圖12是根據(jù)圖11的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了被定位為對準以用于附接的跨接軸的局部分解透視圖。

圖13是根據(jù)圖10的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了一端未聯(lián)接的、在裝載站框架上的兩個模塊化卷筒組件之間正在附接和/或正在移除的跨接軸的局部透視圖。

圖14是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了用于附接以用扳鉗、棘輪機構等手動地旋轉卷軸的轉接器和/或套筒的透視圖。

圖15是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了結合圖14中的轉接器使用的軸的局部透視圖，并且還大體上示出了鍵槽端。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一般示意圖，其示出了擰緊到裝載站的框架上的一個模塊化卷筒組件的局部透視圖。

具體實施方式

參考示意圖、附圖和示圖以及特別地參考圖1和2，附圖標記10總體標示根據(jù)本發(fā)明的新型且改進的離岸軟管裝載站設備、系統(tǒng)、及其使用方法。本發(fā)明10一般用于例如液體物質的離岸傳輸(offshore transfer)，所述液體物質例如但不限于飲用水、原油、柴油燃料等。本發(fā)明10也可用于傳送干燥粉料，所述干燥粉料例如但不限于水泥、砂礫和鉆井泥漿組分等。

需理解，本發(fā)明10可用于非離岸應用，并且可用于非船舶相關的其它操作中。為方便起見，附圖標記10可在總體上指示本發(fā)明、本發(fā)明的部分、本發(fā)明的優(yōu)選實施例等。另外需理解，本發(fā)明10不應被認為僅局限于裝載站，并且也可用于其它類型的卷軸和/或卷筒組件。

裝載站和模塊化卷筒組件

在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明10還可以包括裝載站20，裝載站20具有框架30，框架30用于保持具有關聯(lián)的軟管50的若干個卷軸40。本發(fā)明10還構想用于布置軟管50和卷軸40的模塊化卷筒組件60。模塊化卷筒組件60通常被模塊化，以用于依照要求可拆卸地附接至框架30，由此通常允許對單元在框架30上的次序、單元的數(shù)目和布置方式等方面進行定制。

模塊化卷筒組件60可以可拆卸地附接至框架30，例如但不限于使用本領域中已知的可拆卸的螺栓及其他形式的附接件。需理解，框架30可以適于附接至海洋船舶、離岸平臺等。需理解，將框架30附接至船舶的甲板是可以預期到的。

另外可預期的是，裝載站20可以包括除為方便起見所描繪的之外的、用于保持相關聯(lián)的軟管50的相關聯(lián)的卷軸40和模塊化卷筒組件60的多種變型。需理解，本發(fā)明10可構想更多或更少的模塊化卷筒組件60，并且本發(fā)明不應局限于所示實施例。優(yōu)選結構可以是兩個和/或多至十二個模塊化卷筒組件60，也可預期多于十二個。

再次參考總體圖示，更具體地參考圖3和4，本發(fā)明10構想裝載站20可用以提供獨立的模塊化卷筒組件60以及利用一個電動機70對卷軸40進行關聯(lián)操作，其中，電動機70經(jīng)由軸和/或軸組件80連接到一個或者多個模塊化卷筒組件60的卷軸40，如稍后將進一步說明的。本發(fā)明10可對許多類型的模塊化卷筒組件60的每一個提供離合器和/或離合器組件90，和/或可以利用本領域中已知的其它機械應用。在優(yōu)選實施例中，電動機70可以位于框架30的一側以用于接取。電動機70可以在框架30上的各種位置處，并且本發(fā)明不應被認為將本發(fā)明局限于例示的實例。

參考圖4，一般性地示出了裝載站20以顯示在共用的框架30上的模塊化卷筒組件60的另一種構造，每個模塊化卷筒組件60包括具有在近海側的輸出接頭100的軟管50，該軟管50待展開以將產(chǎn)品輸送到船舶或者港口。需理解，軟管50通常由本領域中已知的各種材料制成，并且具有較大長度，例如但不限于120米。需理解，各種型式的材料可以各種長度用于軟管50。

現(xiàn)在參考圖5，更特別地，本示例的相反側通常描繪的是模塊化卷筒組件60的另一側和/或舷內(nèi)側。需理解，每個模塊化卷筒組件60可以獨立于其它單元地被操作，并且具有例如輸入連接器110的配件，以用于連接管道以執(zhí)行接收或傳送流體或粉料。手柄120可以操作本發(fā)明的離合器90。需理解，手柄120可以與例如但不限于電力、氣動、液壓等動力源(未示出)協(xié)作，以對手柄120、離合器組件90等的操作提供動力輔助。

再次參考圖3和圖6，示出了裝載站20上的成組模塊化卷筒組件60的底部視圖，其中示出，單一的電動機70驅動各個的模塊化卷筒組件60的互連的軸組件80、所關聯(lián)的各自的離合器組件90以及驅動組件160(稍后另外討論)。單一的電動機70提供動力以同時操作裝載站20的全部各個模塊化卷筒組件60，或者一次只操作一個模塊化卷筒組件60。

軸組件80是針對每個模塊化卷筒組件60的一個或者多個單獨且可互換的部段130的整體引用標記，其包括與電動機70連通的軸組件80，以用于使得模塊化卷筒組件60的相應的卷軸40選擇性地旋轉，用于在組裝和/或連接時使軟管50在卷軸40上纏繞和解卷。本發(fā)明10構想每個部段130具有第一端140、中間部150和第二端170，中間部150設置有用以旋轉卷軸40的離合器90和驅動組件160，以用于選擇性地旋轉卷軸40。需理解，利用如現(xiàn)有技術中已知的齒輪傳動或者如所描繪的但不局限于實施例，驅動組件160可以大體上獲取軸80的旋轉、并轉化成模塊化卷筒組件60上的卷軸40的旋轉。

更特別地參考圖7和8，需理解，每個模塊化卷筒組件60適合于可拆卸地放置在裝載站20的框架30上、并彼此連接到其他模塊化卷筒組件60，以便使得軸80可以操作所有的模塊化卷筒組件60。每個模塊化卷筒組件60可以通過使用螺栓而可拆卸地連接到框架30，如本領域中已知的，并且，每個模塊化卷筒組件還可以包括提升組件185，以用于從框架30提升該卷筒組件以及降低至框架305，提起組件185可以例如但不局限于吊索、吊鉤、吊環(huán)等。每個模塊化卷筒組件60可具有吊點(lift points)195，以用于附接例如但不限于纜繩和/或繩索205等。

需理解，各個部段130可拆卸地連接，以使得能夠移去一個部段130，以允許重新放置和/或放置每個模塊化卷筒組件60、以及重裝配和/或再接合軸80。在優(yōu)選實施例中，部段130的第一端140和第二端170可以包括鍵槽180(在圖15中更清楚地示出)，鍵槽180可以利用可拆卸的聯(lián)接器和/或聯(lián)軸器190將軸組件80可拆卸地連接在一起。電動機70也可以包括鍵槽180，鍵槽180也可以與可拆卸的聯(lián)接器190聯(lián)用，以將電動機70可拆卸地連接至模塊化卷筒組件60的部段130。需理解，部段130具有在通過聯(lián)接器190連接到電動機70時整體形成的軸組件80的長度200。長度200與模塊化卷筒組件60的寬度210大致相同。

需理解，軸組件80的部段130可以通過多種方式可拆卸地附接到彼此和連接到電動機70，本發(fā)明不應被局限于當前實施例。本領域中的聯(lián)接器190可以是軸銷、套環(huán)、套筒、方形驅動器、其組合以及本領域中已知的其它形式，以便可拆卸地連接兩個轉動軸。

跨接軸(jumper shaft)

再次總體地參考示例并且更特別地參考圖9至13，本發(fā)明10構想提供一個或多個輔助軸和/或跨接軸220，以便在從框架20移去模塊化卷筒組件60并且模塊化卷筒組件60的部段130從軸組件80的移去形成間隙230時，軸組件80可以與所有的模塊化卷筒組件60和電動機70完全連通。間隙230的長度與部段130的長度200近似相同，其也與模塊化卷筒組件60的寬度210近似相同。需理解，跨接軸220可用于模塊化卷筒組件60之間的間隙230和/或電動機70和模塊化卷筒組件60之間的間隙230。需理解，如果從軸組件80中移去多于一個的模塊化卷筒組件60的部段130，則可使用多個跨接軸220。

跨接軸220具有第一端240、長度250和第二端260。跨接軸220的長度與軸組件80的部段130的長度220大體相同。第一端240和第二端260適于可拆卸地連接到部段130第一端140、第二端130和/或電動機70。

在優(yōu)選實施例中，跨接軸220的第一端240或者第二端260可以包括通常固定的連接器270和滑動連接器280。構想從跨接軸220的滑動連接器280移除螺栓290，以允許滑動連接器280大體上沿著長度250朝向固定連接器270行進，從而允許用于連接的間隙。固定的連接器270可以在對準到部段130和/或電動機70之后，被滑動至、附接至和/或可拆卸地附接至部段130。在對準之后，滑動連接器280被設置以連接到另一部段130和/或電動機70，并且可以滑動至、附接至和/或可拆卸地附接至其上。在優(yōu)選實施例中，滑動連接器280滑動就位并用螺栓290擰緊就位。在另一優(yōu)選實施例中，可使用方頭聯(lián)軸節(jié)300來連接跨接軸220。需理解，對于跨接軸220的可拆卸安裝和/或非可拆卸安裝，許多變型是可構想到的。

用于手動轉動卷軸的轉接器(adapter)

更特別地參考圖14、15和16，本發(fā)明10構想提供轉接器和/或套筒310，轉接器和/或套筒310可以附接到部段130的第一端140和/或第二端140，用于在模塊化卷筒組件60已經(jīng)從軸組件80拆卸的情況下，在移出和/或移入裝載站20的框架30期間，允許卷軸40的旋轉。在優(yōu)選結構中，部段130的鍵槽180和/或電動機70的鍵槽180可以配合到套筒310，其中可提供棘輪機構、扳鉗和/或其它工具來手動地轉動卷軸40。需理解，可以構想多種構造以允許經(jīng)由部段130的旋轉來轉動卷軸40。

優(yōu)選實施例

因此，本發(fā)明10構想出用于經(jīng)由軟管輸送補給物的裝載站，軟管適于從第一海洋船舶或者第一碼頭牽拉到第二海洋船舶或者第二碼頭，裝載站包括：具有卷軸的模塊化卷筒組件，卷軸適于旋轉以纏繞和解纏繞從第一海洋船舶或者第一碼頭到第二海洋船舶或者第二碼頭的軟管，并且其中，通過具有第一端、第二端和長度的轉動軸部段旋轉所述卷軸；電動機，其包括具有端部的轉動軸；和跨接軸，其具有與所述電動機的所述轉動軸的所述端部可拆卸地附接到的第一端，與所述模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第一端可拆卸地附接的第二端，和一長度，其中，所述跨接軸的所述長度近似等于所述模塊化卷筒組件的所述軸部段的所述長度。

本發(fā)明10另外還構想了用于經(jīng)由第一軟管和第二軟管輸送補給物的裝載站，其中所述第一軟管和所述第二軟管適于從第一海洋船舶或者第一碼頭牽拉到第二海洋船舶或者第二碼頭，該裝載站包括：第一模塊化卷筒組件，其具有適于獨立旋轉的卷軸，以纏繞和解纏繞從所述第一海洋船舶或者第一碼頭到所述第二海洋船舶或者第二碼頭的所述第一軟管，其中，所述卷軸借助具有第一端、第二端和長度的轉動軸部段旋轉；第二模塊化卷筒組件，其具有適于獨立旋轉的卷軸，以纏繞和解纏繞從所述第一海洋船舶或者第一碼頭到所述第二海洋船舶或者第二碼頭的所述第二軟管，其中所述卷軸借助具有第一端、第二端和長度的轉動軸部段旋轉；電動機，其具有轉動軸，轉動軸具有與所述第一模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第一端連通的端部；和跨接軸，其具有與所述第一模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第二端可拆卸地附接的第一端，與所述第二模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第一端可拆卸地附接的第二端，和一長度，其中，所述跨接軸的所述長度與所述第一模塊化卷筒組件的所述軸部段的所述長度近似相同。

本發(fā)明10另外還構想了用于經(jīng)由第一軟管和第二軟管輸送補給物的裝載站，其中所述第一軟管和所述第二軟管適于從第一海洋船舶或者第一碼頭牽拉到第二海洋船舶或者第二碼頭，該裝載站包括：第一模塊化卷筒組件，其具有適于獨立旋轉以纏繞和解纏繞從所述第一海洋船舶或者第一碼頭到所述第二海洋船舶或者第二碼頭的所述第一軟管的卷軸，其中，所述卷軸通過具有第一端、第二端和一長度的轉動軸部段旋轉；第二模塊化卷筒組件，其具有適于獨立旋轉以纏繞和解纏繞從所述第一海洋船舶或者第一碼頭到所述第二海洋船舶或者第二碼頭的所述第二軟管的卷軸，其中，所述卷軸通過具有第一端、第二端和一長度的轉動軸部段旋轉，并且其中，所述轉動軸部段的所述第一端與所述第一模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第二端連通；和電動機，其具有轉動軸，轉動軸具有與所述第一模塊化卷筒組件的所述轉動軸部段的所述第一端連通的端部。

在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，對于本文所述的各種部件和元件的組合、操作和布置可進行改變。此外，前述內(nèi)容的名稱、題目、標題和一般劃分被提供用于方便的目的，因此不應被認為是限制性的。