СПОСОБ РАЗБОРКИ И/ИЛИ СБОРКИ ПОДВОДНОЙ СЕКЦИИ ВЫДВИЖНОГО ПОДРУЛИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2016 года по МПК B63H20/04 B63H5/125 B63B35/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к способу разборки и/или сборки подводной секции выдвижного подруливающего устройства плавающего судна. В частности, изобретение направлено на способ разборки и/или сборки подводной секции азимутального выдвижного подруливающего устройства, содержащего верхний привод, присоединенный к источнику энергии, подводную секцию, содержащую нижний привод, присоединенный к действующему гребному винту, и вертикальную рулевую трубу, соединяющую верхний привод с подводной секцией и содержащую вертикальный вал, через который энергия и крутящий момент передаются от верхнего привода к нижнему приводу.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Подруливающее устройство, описанное выше, обычно монтируют в плавающем судне так, что в дне указанного судна сначала выполняют шахту. Шахта открыта в направлении вниз, но ее верхняя часть снабжена закрывающей пластиной, при помощи которой шахту герметизируют и закрывают сверху. Верхний привод подруливающего устройства расположен над закрывающей пластиной, снабженной герметичным вводом, через который вертикальная рулевая труба проходит от верхнего привода к подводной секции подруливающего устройства. Размеры шахты обычно обеспечивают установку в нее подводной секции подруливающего устройства. Таким образом, при необходимости подруливающее устройство может быть поднято с обеспечением полного втягивания подводной секции в шахту над дном судна.

Время от времени подруливающее устройство нуждается в обслуживании и ремонте, и в некоторых случаях его необходимо заменить другим подруливающим устройством. В случаях известного уровня техники, когда подруливающее устройство необходимо было удалить для обслуживания или ремонта, судно обычно ставилось в сухой док, в котором можно было выполнить такой род обслуживания и работы по замене. Постановка судна в сухой док является чрезвычайно дорогой операцией, поскольку сама работа в сухом доке является дорогостоящей, а приготовления для постановки судна в сухой док занимают много времени. Время простоя большого судна может стать довольно длительным, что приводит к денежным затратам. Соответственно, были предприняты попытки уменьшить время простоя и сделать возможным выполнение работы по обслуживанию и ремонту без постановки судна в сухой док.

В международном патентном документе №2011127987 описан способ монтажа подруливающего устройства, при котором обслуживание и работу по замене выполняют в виде «сухих работ» так, что подруливающее устройство поднимают вверх через шахту или подъемную камеру на палубу судна или в сухое пространство, где должны быть выполнены необходимые обслуживание и ремонт.

В международном патентном документе №9727102 описаны способ и устройство для удаления гребного узла и его установки в отверстии в дне плавающего судна. Согласно этому документу судно снабжено водонепроницаемой подъемной камерой, проходящей от дна судна до уровня выше ватерлинии. Для выполнения обслуживания подруливающее устройство поднимают с судна при помощи подъемной камеры.

В международных патентных документах №№2005100151 и 2009126097 описаны способы и устройства для разборки/сборки туннельных подруливающих устройств. Следовательно, эти документы нельзя непосредственно сравнивать с данным изобретением. Основная идея обоих этих документов заключается в том, что работу по сборке выполняют как подводную работу. Для осуществления разборки/сборки в туннеле гребного винта устанавливают салазки, с помощью которых подруливающее устройство удаляют и заменяют. Постановки судна в сухой док не требуется.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью данного изобретения является создание способа разборки и/или сборки подводной секции выдвижного подруливающего устройства плавающего судна, который исключает или по меньшей мере минимизирует проблемы, присущие известной технологии. Цели изобретения достигаются с помощью способа и оборудования, описанных в прилагаемой формуле изобретения.

Данное изобретение обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с известным уровнем техники. Предложенный способ применим как для вновь строящихся установок, так и для уже установленных подруливающих устройств. Постановка в док для подготовки к выполнению способа не требуется. Так как постановка в док не требуется, время простоя судна меньше, чем прежде, и расходы, относящиеся к работам по демонтажу/монтажу, ниже.

Дополнительные преимущества, отличительные признаки и варианты выполнения изобретения рассмотрены более подробно в нижеследующем описании изобретения, в котором изобретение описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие различные этапы разборки подруливающего устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 изображает вид сбоку подруливающего устройства согласно данному изобретению на этапе перед началом процесса разборки.

Фиг. 2 изображает подруливающее устройство на этапе, когда к подруливающему устройству прикреплена поддерживающая люлька.

Фиг. 3 изображает подруливающее устройство в поднятом положении.

Фиг. 4 изображает подруливающее устройство в поднятом положении, при этом к люльке присоединены и прикреплены вспомогательные подъемные средства.

Фиг. 5 изображает подруливающее устройство на этапе, когда подводная секция подруливающего устройства откреплена.

Фиг. 6 изображает подруливающее устройство на этапе, когда подводная секция опущена ниже дна судна для ее удаления для обслуживания/ремонта.

Фиг. 7-10 иллюстрируют различные этапы монтажа забортного клапана на крышке шахты в плавающем судне.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 изображено азимутальное подруливающее устройство 10, выполненное с возможностью поворота вокруг вертикальной оси для осуществления рулевого управления. Устройство 10 содержит верхний привод 11, присоединенный к источнику 16 энергии, подводную секцию 12, содержащую нижний привод 13, присоединенный к действующему гребному винту 14, и вертикальную рулевую трубу 15, соединяющую верхний привод 11 с нижним приводом 13. Рулевая труба 15 содержит вертикальный вал, через который энергия и крутящий момент передаются от привода 11 к приводу 13.

Подруливающее устройство 10 установлено в плавающем судне так, что в дне 18 судна образована шахта 17. Шахта 17 открыта в направлении вниз, но ее верхняя часть снабжена закрывающей пластиной 19, при помощи которой шахта 17 загерметизирована и закрыта сверху. Как показано на чертежах, верхний привод 11 устройства 10 расположен над пластиной 19, снабженной герметизированным вводом, через который труба 15 проходит от привода 11 к приводу 13 устройства 10. Размеры шахты 17 обеспечивают установку в нее в поднятом положении подводной секции 12 устройства 10, содержащей нижний привод 13 и гребной винт 14. Устройство 10 является выдвижным и снабжено гидравлическими подъемными приспособлениями 20, например цилиндрами, с помощью которых устройство 10 может быть втянуто так, что подводная секция может быть полностью введена в шахту 17 над дном 18 судна и опущена назад в положение, показанное на фиг. 1.

Этап, проиллюстрированный на фиг. 1 и выполняемый перед началом фактической работы по разборке, является подготовительным этапом. На этом этапе обеспечивают воздухонепроницаемость подруливающего устройства 10. Соответственно, если до этого устройство 10 не было воздухонепроницаемым, его делают таковым на данном этапе. Для обеспечения воздухонепроницаемости подруливающего устройства необходимо специальное закупоривающее оборудование. Кроме того, запирают на месте гребной винт 14. Шахта 17 на данном этапе может быть заполнена водой.

На этапе, проиллюстрированном на фиг. 2, к устройству 10 прикрепляют поддерживающую люльку 21 для разборки. Люлька 21, на которую во время процесса разборки/сборки опирается подводная секция 12, содержащая привод 13 и винт 14, дополнительно содержит рабочую платформу для водолазов. Люльку 21 удерживают на плаву ниже устройства 10 и в контакте с секцией 12, и, кроме того, водолазы прикрепляют ее к секции 12.

На фиг. 3 проиллюстрирован этап, на котором, во-первых, приводной вал верхнего привода 11 удаляют из пространства между источником 16 энергии и приводом 11. Затем используют приспособления 20 для подъема устройства 10 с обеспечением частичного размещения секции 12 внутри шахты 17. Устройство 10 механически запирают на месте в поднятом положении при помощи опор 22. Опоры 22 располагают между верхним приводом 11 и несущим каркасом судна. На фиг. 3 опоры расположены между приводом 11 и закрывающей пластиной 19 шахты 17.

На фиг. 4 изображено подруливающее устройство 10 в поднятом положении, при этом к люльке 21 присоединены и прикреплены вспомогательные подъемные средства 23 для поддержания устройства 10. Средства 23 предпочтительно представляют собой домкраты, снабженные подъемными тросами 24, которые присоединены к подводной секции 12 устройства 10. Для поддержания секции 12 в состоянии равновесия, пока она поднята, предпочтительно имеется три домкрата 23 с подъемными тросами 24. Присоединение тросов 24 к секции 12 осуществляют водолазы. Как видно на фиг. 4, устройство 10 постоянно поддерживают в поднятом положении при помощи опор 22.

Вспомогательные подъемные средства 23, например домкраты, расположены над пластиной 19, предпочтительно выше ватерлинии судна. Соответственно, тросы 24, отходящие от домкратов 23, должны пройти через пластину 19, чтобы достичь секции 12, к которой они должны быть присоединены в точках 25 присоединения. Следовательно, в пластине 19, если она не была первоначально выполнена для осуществления операции такого рода, должны быть сделаны последующие приготовления, как проиллюстрировано на фиг. 7-10.

Как показано на фиг. 7, сначала на верхней поверхности пластины 19 должен быть установлен и приварен фланец 32 для каждого троса 24. Затем, как проиллюстрировано на фиг. 8, на каждом фланце 32 устанавливают забортный клапан 33. После этого на клапане 33 устанавливают сверло 34 и высверливают отверстие 26, проходящее через клапан 33 до пластины 19. После сверления клапан 33 закрывают и сверло 34 удаляют. Затем на клапане 33 устанавливают глухой фланец 36. Эти этапы проиллюстрированы на фиг. 9 и 10. Однако если сверло подходящего типа отсутствует, отверстия 26 в пластине 19 могут быть выполнены с помощью газопламенной резки с получением приблизительного диаметра и отшлифованы до окончательного диаметра.

Перед присоединением тросов 24 средств 23 к люльке 21 к клапанам 33 монтируют и присоединяют трубки для тросов 24. Соответственно, тросы 24 проходят через клапаны 33 и внутри указанных трубок, а не в свободном пространстве. После этих приготовлений тросы 24 готовы для их присоединения к люльке 21 в точках 25. Для поддержания люльки 21 с подводной секцией 12 устройства 10 по центру шахты 17 на конструкции люльки 21 монтируют регулируемые боковые направляющие 27. Направляющие 27 примыкают к внутренней стенке шахты 17.

Затем шахту 17 и входной вал верхнего привода 11 герметизируют и в шахту 17 подают сжатый воздух. Подачу сжатого воздуха производят для выведения из шахты 17 воды. После выведения воды из шахты 17 соединение 28 между нижним приводом 13 и рулевой трубой 15, т.е. промежуточной секцией устройства 10, ослабляют. После ослабления соединения 28 тросы 24 сжимают для удерживания привода 13 в его текущем местоположении. Затем трубу 15 с верхним приводом 11 устройства 10 поднимают с отделением верхнего и нижнего фланцев 29, 30 соединения 28 друг от друга и с образованием пространства между фланцами 29, 30. Это проиллюстрировано на фиг. 5. После образования между фланцами 29, 30 соответствующего пространства трубу 15 с приводом 11 механически запирают на месте при помощи опор 22.

В поднятом положении, показанном на фиг. 5, после ослабления соединения 28 между приводом 13 и трубой 15 и отделения фланцев 29, 30 друг от друга, на указанных фланцах 29, 30 нижнего конца трубы 15 и привода 13 монтируют и герметизируют заглушки 31. Это выполняют для предотвращения попадания воды в трубу 15 и привод 13. Затем боковые направляющие 27 ослабляют, и вода может поступать в шахту 17.

Наконец, на фиг. 6 проиллюстрировано, что люльку 21 с подводной секцией 12 устройства 10 опускают вниз при помощи домкратов 23 и тросов 24. На этом этапе секция 12 поддерживается люлькой 21, которая прикреплена к ней. Секцию 12 опускают вниз, например, на дно дока или на дно моря. Со дна дока или моря секция 12 устройства 10 может быть затем подобрана с помощью крана. Однако секция 12 с люлькой 21 также может быть поднята до уровня, находящегося в пределах действия берегового крана с использованием точек подъема и подъемного оборудования (не показано), прикрепленного к нижней стороне корпуса плавающего судна. Как вариант, люлька и подводная секция 12 подруливающего устройства 10 могут поддерживаться на плаву в пределах действия берегового крана путем регулирования плавучести. Водолазы прикрепляют тросы крана к люльке 21 и ослабляют тросы 24 домкратов 23.

Когда подруливающее устройство или, более конкретно, его подводную секцию 12 собирают обратно с установкой на место или при сборке новой подводной секции, процесс сборки выполняют в обратном порядке по сравнению с изложенным выше.

Выше приведено описание изобретения с помощью примеров и со ссылкой на иллюстративные варианты выполнения, изображенные на прилагаемых чертежах. Однако изобретение не ограничено только иллюстративными вариантами выполнения, показанными на чертежах, а может быть изменено в рамках объема идеи изобретения, определенной в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к способу разборки и/или сборки подводной секции выдвижного подруливающего устройства плавающего судна. Для разборки и/или сборки подводной секции выдвижного подруливающего устройства плавающего судна к подводной секции снизу прикрепляют с возможностью отсоединения поддерживающую люльку и поднимают подруливающее устройство с обеспечением, по меньшей мере, частичного введения подводной секции внутрь шахты, которая образована в дне судна. Для поддержания подруливающего устройства к поддерживающей люльке присоединяют подъемные тросы вспомогательных подъемных средств. Из шахты выводят воду, отсоединяют нижний привод и герметизируют промежуточную секцию и нижний привод. После этого обеспечивают возможность поступления воды в шахту и опускают подводную секцию вниз с помощью вспомогательных подъемных средств на дно дока или дно моря, откуда подводную секцию подбирают с помощью крана. Достигается минимизация времени при демонтаже и монтаже. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ разборки и/или сборки подводной секции выдвижного подруливающего устройства плавающего судна, причем подруливающее устройство (10) содержит верхний привод (11), присоединенный с возможностью отсоединения к источнику (16) энергии, указанную подводную секцию (12), содержащую нижний привод (13) и гребной винт (14), и промежуточную секцию с рулевой трубой (15), соединяющей верхний привод (11) с подводной секцией (12), при этом указанное судно имеет шахту (17), которая образована в дне (18) судна, в которую может быть втянута подводная секция (12), когда подруливающее устройство (10) не используется, и которая закрыта сверху закрывающей пластиной (19), отличающийся тем, что при разборке подводной секции (12) указанный способ включает:
a) прикрепление поддерживающей люльки (21) к подводной секции (12) снизу с возможностью отсоединения, отсоединение верхнего привода (11) от источника (16) энергии, подъем подруливающего устройства (10) с обеспечением, по меньшей мере, частичного введения подводной секции (12) внутрь шахты (17) и механическое запирание подруливающего устройства (10) на месте в поднятом положении,
b) присоединение вспомогательных подъемных средств (23), снабженных подъемными тросами (24), к поддерживающей люльке (21) для поддержания подруливающего устройства (10),
c) выведение воды из шахты (17) путем подачи в нее сжатого воздуха,
d) ослабление соединения (28) между нижним приводом (13) и промежуточной секцией (15) подруливающего устройства (10),
e) дальнейший подъем верхнего привода (11) и промежуточной секции (15) и их механическое запирание на месте, в то время как люльку (21) поддерживают на месте с помощью указанных вспомогательных подъемных средств (23) с образованием пространства между промежуточной секцией (15) и нижним приводом (13), и герметизацию промежуточной секции (15) и нижнего привода (13) с предотвращением попадания в них воды,
f) обеспечение возможности поступления воды в шахту (17) и опускание подводной секции (12) вниз с помощью указанных вспомогательных подъемных средств (23), прикрепление тросов крана, отсоединение подъемных тросов (24) вспомогательных подъемных средств (23) и подбор подводной секции (12) с помощью крана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на верхней поверхности закрывающей пластины (19) устанавливают забортные клапаны (33) и у указанных клапанов (33) в закрывающей пластине (19) выполняют отверстия (26), при этом подъемные тросы (24) вспомогательных подъемных средств (23) устанавливают так, что они проходят через указанные забортные клапаны (33) и отверстия (26) от вспомогательных подъемных средств (23) над закрывающей пластиной (19) к люльке (21).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверстия (26) в закрывающей пластине (19) выполняют с помощью сверления.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что отверстия (26) в закрывающей пластине (19) просверливают через забортные клапаны (33).

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверстия (26) в закрывающей пластине (19) выполняют путем газопламенной резки с получением приблизительного диаметра и шлифования до окончательного диаметра.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что поддерживающую люльку (21) удерживают на плаву ниже подводной секции (12), и водолазы прикрепляют ее к подводной секции (12).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для механического запирания подруливающего устройства (10) на месте в поднятом положении используют опоры (22).

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что люльку (21) снабжают боковыми направляющими (27), которые примыкают к внутренней стенке шахты (17) для поддержания подруливающего устройства (10) по центру шахты (17).

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточную секцию (15) и нижний привод (13) снабжают заглушками (31) для герметизации с предотвращением попадания в промежуточную секцию (15) и нижний привод (13) воды при образовании пространства между ними.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что подводную секцию (12) с люлькой (21) опускают на дно дока или морское дно для их подбора оттуда с помощью крана.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что подводную секцию (12) с люлькой (21) поднимают до уровня, находящегося в пределах действия берегового крана, подъемное оборудование которого присоединяют к нижней части корпуса плавающего судна, в результате чего подводную секцию (12) с люлькой (21) подбирают при помощи указанного берегового крана.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что подводную секцию (12) с люлькой (21) удерживают на плаву в пределах действия берегового крана путем регулирования плавучести, в результате чего береговой кран подбирает подводную секцию (12) с люлькой (21).

13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что прикрепление поддерживающей люльки (21) к подводной секции (12), присоединение подъемных тросов (24) вспомогательных подъемных средств (23) к поддерживающей люльке (21), отсоединение нижнего привода (13) от промежуточной секции (15) и их герметизацию, а также присоединение подъемных тросов крана к люльке (21) выполняют водолазы.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед началом работы по разборке и/или сборке подруливающее устройство (10) делают воздухонепроницаемым с помощью заглушек и поддерживают его воздухонепроницаемость.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что для сборки подруливающего устройства (10) этапы способа выполняют в обратном порядке по сравнению с процессом разборки.