Устройство для подъема палубы морской платформы Советский патент 1983 года по МПК B63B35/44 

Изобретение относится к судостро нию, в частности к устройству для подъема палубы морской платформы. Известно устройство для подъема палубы морской платформы, содержащее опоры с сопряженными с ними стопками. На которых установлены зубчатые рейки кремальер, а также подвижные по вертикали бл.оки, кажды из которых содержит раму, оборудованную шестернями, посредством которых она связана с двигателями и с зубчатыми рвйками, причем падуба снабжена направляющими элементаг и, сопряженными со стойками, и связана с Каждым подвижньлм блоком посредством узла подвески fl J. Недостатком известного устройства является малая надежность работы. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем что узел подвески содержит шарнирные связи, которые расположены в вер тикальных плоскостях симметрии стоек проходящих через продольную ось опоры, подвижный блок снабжен укрепленными На его раме дополнительными направляющими , сопряженными со стойками, а paivM снабжены по крайней мере тремя упорными тягами, связанными шарнирно своими концами со смеж ными рамами и расположенными в горизонтальных плоскостях по обе сторо ны от вертикальной плоскости симметрии стоек, цри этом одна из рам снаб жена сцепной тягой, шарнирно связанной концами с ней и с палубой. Узел подвески содержит две тяги, каждая из которых расположена в вертикальной плоскости симметрии стойки и посредством сферического шарнира связана одним концом с палубой, а другим концом связана шарнирно с соответствующим подвижным блоком Узел подвески содержит по крайней мере одно кольцо, шарнирно связаннов с блоками и с палубой. Узел подвески содержит два кольца, соединенных между собой тягами, концы которых шарнирно связаны с кол цами, при этом одно кольцо шарнирно связано с концами одних дополнительных тяг, другие концы которых шарнирно связаны с подвижными блоками, адругое кольцо соединено шарнирно с концами других дополнител ных тяг, другие концы которых шарнир но связаны с палубой. . Узел подвески содержит валы с шатунами на их концах, при этом шатуны одних концов валов соединены между собой тягой, концы которой шарнйр но связаны с шатунами, а шатуны других концов валов шарнирно связаны с концами дополнительных тяг, другие концы которых шарнирно связаньа с подвижными блоками. Упорные тяги параллельнц осям . шестерен. Один направляющий элемент подвижного блока выполнен с опорной дорожкой, поверхность которогоперпендикулярна плоскости симметрии стойки, а другие направляющие элементы подвижного блока выполнены с опорными дорожками, поверхности которых параллельны вертикальной плоскости симметрии стойки. На фиг.1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фйг.1, на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вариант устройства, разрез; на фиг.5 - вариант устройства общий вид; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - вариант выполнения устройства по фиг.5; на фиг.8разрез Г-Г на фиг.7; на фиг.9 вариант устройства по фиг.4, аксонометрическая проекция; на фиг.10 вариант устройства, аксонометрическая проекция. Устройство для подъема палубы 1 морской платформы, представляющей собой плавучий кессон, содержит опоры 2, количество которых составляет по меньшей мере три. Опоры имеют цилиндрическое сечение, но могут иметь и многоугольную форму. Эти опоры изготовлены из труб, но могут быть изготовлены и другим способом. Каждая опора 2 проходит через отверстие в палубе платформы, где она направляется при помощи напра,вляющих элементов - полозьев (не показаны ), Стойки 3 смонтиррваны на каждой опоре 2 парсшлельно ее оси. В каждой стойке 3 выполнены две зубчатые рейки кремальер 4 и 5с прямыми зубьями. Плоскости,проходящие через вершины и основания зубьев этих двух зубчатых реек кремальер / параллельны между собой,поскольку сами зубья параллельны. Зубчатые рейки кремальер 4 и 5 расположены симметрично относительно плоскости симметрии 0-О стойки и ориентированы зубьями наружу. Плоскость симметрии 0-0 обеих стоек и зубчатых реек кремальер 4 и 5, выполненных в каждой стойке, проходят через ось К-К симметрии соответствующей onoixJ. На каждой стойке 3 имеется две направляющих дорожки б и 7 и одна боковая направляющая дорожка 8. Направляющие дорожки 6 и 7 плоские и параллельны вертикальной плоскости симметрии стоек 3, а боковая дорожка 8 плоская и перпендикулярна этой вертикальной плосг кости симметрии .стоек 3. Каждая стойка имеет, например, Т-образную Форму, причем направляющие дорожки б и 7 расположены между зубьями кремальер и периферией соответствующей опоры, Крюме Т-образного сечения стоек возможно использование и других форм сечения. Каждая стойка 3 с двумя зубчатыми рейкагШ кремальер сопряжена с подвижным по вертикали блоком 9. Каж дый блок 9 имеет раму 10 и оборудов набором шестерен 11, находящихся в зацеплении с зубчатой рейкой кремальеры 4 соответствующей стойки, и набором шестерен 12, находящихся в зацеплении с зубчатой рейкой креМсшьеры 5 этой же стойки. Шестерни 11 и 12 смонтированы на всшах, вращамцихся в раме 10. Благодаря распо ложению зубчатых реек кремальер 4 и 5 набор шестерён 11 и набор шесте рен 12 каждого подвижного блока охв тывают соответствующую стойку 3, Оси шестерен 11 и 12 одного и того же подвижного блока параллельн между собой,, Оси шестерен 11 одного Ч5лока находятся в плоскости осей шестерен 12 противолежащего блока. Каждая июстерня 11 или 12 соедин на с редуктором приводимым во вращ ние двигателем 13 или 14 соответственно. , В вариантах осуществления изобре тения (Представленных на фиг.1-3, 5 и 6, 7 и 8, 10, на каждой опоре имеются две стойки 3, каждая из кот рых связана с подвижным блоком 9. Обе стойки 3 расположены на угловом расстояний 180° друг от друга и сим метричны относительно плоскости, проходящей через ось симметрии опор В вариантах, представленных на фиг. wiH 9 на каждой опоре имеются три стойки, расположенные на угловом расстрянии на 120°друг от друга вокруг оси сикметрии опоры. В вариантах(фиг.1-3, 5 и б, 7 и 10 )две противостоящие отнодительно плоскости, проходящей через ось опо подцвижнЫе рами 10 блоков связаны ме;жду собой тремя расположенными в горизонтальныхплоскостях упорными тягами , концы которых шар нирно прикреплены к смежным рамаил 10 блоков посредством осей. По мень шей мере, одно из шарнирных соединений .каждой тяги 15-17 представляет собой соединение с шаровой пят Количество связывающих упорных тяг двух подвижных блоков равняется трем, для обеспечения изостатичност всего узла. Тяга 17 расположена по одну сторону опоры и плоскости оимяетрни 0-0;, стойки, а тяги 15 и 1б расположены с противоположной сторо ны от плоскости симметрии 0-0 стой кн. Тяга 17 может быть заменена дву мя тягг1ми, шарнирно соединенными ка дая с одним подвижным блоком с одиой стороны и с другой стороны с к чромыслом, ось которого шарнирно соединена с другим подвижным блоком. Расстояние между осями шарниров упорной тяги 15 равно расстоянию между осями шарниров упорной тяги 16 и расстоянию между осями шарниров упорной тяги 17. Узел, образованный двумя подвижными блоками 9, -рамы 10 которых связаны между собой тягами 15 и 16, представляют собой деформирующийся шарнирно-рычажный параллелограмм. В варианте (фиг.4 или 9 каждый подвижный блок связан с двумя другими подвижными блоками при помощи четЕфёх горизонтальных тяг 15 и 16. Две тяги 15-16 проходят по одну сторону плоскости симметрии 0-0 стойки, а две другие тяги 15-16 - по другую сторону этой плоскости симметрии. Подвижные блоки 9 связаны попарно при помощи двух горизонтальных тяг: нижней 16 и верхней 15. Каждая тяга соединяется двумя шаровыми шарнирами с двумя подвижными блоками 9. В каждом варианте осуществления . изобретения рама 10 одного из подвижных блоков 9 соединена с палубой при помощи сцепной тяги 18. Эта сцепная тяга 18 одним концом связана с ракюй подвижного блока 9 при помощи .шарнирного соединения, а другим концом так же шарнирно связана-с палубой платформы. По меньшей мере одно из шарнирных соединений представляет собой шаровой шарнир. Предпочтительно, что сцепная тяга 18 параллельна упорным тягам 15-17. Шарнирное соединение, которым тяга 18 связана с рамой 10 блока 9, удалено от плоскости си пиетрии стойки. Каждый подвижный блок 9 оборудован дополнительными направляющими элементами 19 и 20, которые охватывают стойку 3 и могут направлять раму 10 блока относительно плоскости симметрии 0-0 Ьтойки и соответственно кремальер. Эти дополнительные направляющие элементы 19, количество которых равно по меньшей мере двум, сопряжены с направляющей дорожкой 6, параллельной плоскости симметрии 0-0 стоек 3. Направляющие элементы 20, количество которых равно по меньшей мере двум,, сопряжены с противоположной направляющей дорожкой 7. Два дополнительных направляющих элемен ра 19 сопряжены с дорожкой б и расположены друг над другом. Два направляхяцйх элемента 20, сопряженных с дорожкой 7, также расположены друг над другом. В каждом подвижном блоке 9. имеется по меньшей мере один направляющий элемент 21, сопряженный с боковой направлянядей дорожкой 8 соответствующей опоры. Эта дорожка 8 перпендикулярна плоскости 0-0 симметрии стоек 3 и кремальер. Предпочтительно, что на раме одного подвижного блока смонтировано не менее двух таких направляющих элементов 2 Направляющие элементы 19-21 могу например, представлять собой ползун или ролики. . Направляющий элемент 21 подвижно го блока выполнен с опорной дорожкой, поверхность а которой перпендикулярна вертикальной плоскости симметрии стойки 3, а другие направляющие элементы 19 и 20 подвижного блока выполнены с опорными дорожками, поверхности 5 которых параллельны вертикальной плоскосЛи симметрии 0-0- стойки 3. . Палуба 1 соединена с подвижными блоками 9 через узел подвески, вклю чающий, шарнирные связи 22 и 23. Узе подвески палубы 1 содержит по меньшей две тяги 24, которые непосредственно или через промежуточн элементы шарнирно связаны с, подвижными блоками 9 и с палубой 1. Линия вертикальной силы, проходя щая через шарнирную связь 22 или 23 ка;кдого блока 9 с шарнирной системо подвески и через плоскость симметри 0-0 стойки, расположена на более большом расстоянии от оси К-К опоры чем точка N приложения силы кремальеры (вместо расположения равнодей вующей вертикальных усилий, действу щих на кремальеру ). В этой связи опрокидывающий момент стремится повернуть каждый подвижный блок 9 вокруг оси, перпендикулярной плоскост симметрии 0-0 стойки, которая проходит через продольную ось К-К опо Величина этого момента зависит от расстояния d между шарнир1ным:- соеди нением 22 или 23 и вертикальной лин ей,, проходящей через точку N . В,вариантах (фиг.1-4 ) шарнирная система подвески палубы включает в себя две тяги 24, кгшдая из которых расположена вертикально рядом со стойкой 3. Продольная ось каждой тяги и оси 1ларнирных связей 22 и 23 расположены в плоскости сшлметрии 0-0 обеих стоек. Каждая тяга 24 связана с рамой 10 блока при помощи указанной шарнирной связи 22, которая представляет собой шаровой шарнир и включает ось, входящую в обой му, жестко укрепленную на раме 10. Она соединена с палубой 1 при помощи шарового шарнира 25, состоящего из оси, соединенной со сцепной дета лью, укрепленной на пеСлубе 1. Продольная ось симметрии М-К., тяги, проходящая через оси шарнирных связей 22 и 25, расположена от опоры на бояъше расстоянии, чем продольная плоскость симметрии Г-Г-, кремальер 4 и 5 (плоскость, перпендикуля ная поверхности зубьев кремальер и проходящая через их среднюю часть На калшый блок 9 действует опрокидыВсцощий момент, величина которого зависит от передаваемого усилия.и от расстояния d между осью М-М симметрии тяги 24 и упомянутой продольной плоскостью симметрии Г-Г. Опрокидывающий момент стремится повернуть блок 9 вокруг оси, параллельной продольной плоскости симметрии Г-Г. В варианте (фиг.5) узел подвески содержит по меньшей мере одно кольцо 26. Оно соединено с подвижными блоками 9 при помощи шарнирных связей 22 или 23, каждая из которых расположена в плоскости симметрии 0-0, стойки. Кольцо 26 соединяется с (по меньшей мере ) двумя вертикальными тягами, которые шарнирно связывают его либо с блоками 9, либо с палубой 1, либо с другим кольцом. В варианте (фиг.5 и 6) тяги под- вески 24 шарнирно соединены с рамой 10 или кольцом 26, которое охватывает опору 2. Это кольцо при помощи двух тяг 24 соединено с блоками 9, а при помощи двух тяг 27 - с палубой 1. Шарнирные соединения тяг 24 на кольце 26 диаметрально противоположны. Шарнирные соединения тяг 24 и 27 на кольце 26 расположены на перпендикулярных друг другу диаметрах. В варианте (фиг.7 и 8) кольцо 26смонтировано над блоками 9 и опирается на блоки 9 либо посредством двух шарнирных шаровых опор (связей ) 23, либо через две тяги подвески 24, каждал из которых шарнирно соединена с рамой блока 9 при помощи шарнира 22 тл с кольцом 26. Шарнирные связи 23 и тяги 24 расположены симметрично относительно плоскости симметрии O-0 стоек. Тяги 27 узла подвески шарнирно соединены с кольцом 26 и с палубой 1. Они расположены симглетрично относительно оси К-К опо{ил и под прямым углом относительно шатровых опор 23 или тяг 24. В варианте (фиг.9 устройство содержит три блока 9, расположенных вокруг опоры 2, а шарнирная система подвески содержит два кольца 26 и 28. Кольцо 26 связано с тремя блоками 9 при помощи тяг 24 узла подвески, шарнирные связи которых расположены в плоскости симметрии 0-0 стоек. Они шарнирно соединены с кольцом 26 и расположены под углом 120° относительно друг друга. Кольцо 26 и кольцо 28 соединены между собой при помощи двух тяг 27, расположенных симметрично относительно оси опоры 2. Кольцо 28 связано с палубой 1 при помоци двух шарнирных тяг 29. Шарниры тяг27 на кольце 28 и шарниры тяг 29 на этом же кольце расположены на двух перпендикулярных друг другу диаметрах. Шарниры тяг 27 на кольце 26 расположены на диаметре, параллельном хорде, соединяющей шарниры двух из тяг 24 на этом же кольце 26. В варианте (фиг.10, каждая из тяг узла- подвески 24 при помощи шарового шарнира соединена с прямоугольньм рычагом, включающим в себя шатуны 30 и 31, насаженные на вал 32, расположенный горизонтал но в кронштейнах, укрепленных на па лубе 1. Оба вала 32 расположены параллельно друг другу и на равном расстоянии от оси К - К,опоры 2 и тяг 24. Шатуны 31 обоих рычагов параллельны между собой. Они связаны между собой шарнирно горизонтальной штангой 33. Такая шарнирная система тяг 24 с двумя рычагами обеспечивает уравновешивание усилий между двумя блоками 9. Устройство работает следующим образом. Шестерни 11 и 12 приводятся во вращение одновременно с тем, чтобы перемещать раму 10 блока.вдоль стое 3. Когда палуба 1 находится на плав и опоры 2 подняты, тяги 24 исйытыва .ют определенные усилия. Как только опоЕ« 2 устанавливаются на морское дно, а платформа поднимается вьиие уровня моря, тяги 24 испытывают уси ЛИЯ в обратном направлении. Опрокидывающие моменты, действую щие на рамы подвижных блоков одной опоры создают усилие, проходящее через шарнирные соединения 22 или 23. Эти опрокидывающие моменты гася ся при помощи упорных тяг 15-17. Та в варианте осуществления, представл ном на фиг.1-3, когда палуба 1 прип нята относительно опор 2, верхняя т га 15 работает на растяжение, а ниж няя тяга 16 работает на сжатие. И н оборот, когда отюрьт 2 подняты относительно палубы, верхняя тяга 15 работает па сжатие, а нижняя тяга 16 на растяжение. Благодаря наличию шарниров на упорных тягах 15-17 и на сцепной тяге 18 каждый блок 9 южет следовать, горизонтальным перемещениям своей опоры 2. Сцепная тяга 18 не дает возможности блокам 9 вращаться. Направляющие элементы полозьев 21 способствуют центровке шестерней 11 и 12 относительно зубчатых реек кремальер 4 и 5. Направляющие элементы 19 и 20 вступают в работу в случае нарушения балансировки вращающих моментов приводных шестерен 11 и 12. Взаимодействие между шестернями 11 и зубьями рейки кремальеры 4 уравновешивается взаимодействием между шестернями 12 и зубьями рейки кремальеры 5. Равенство этих взаимодействий обеспечивает центровку.каждого самодвижущегося блока относительно соответствующей стойки 3. Шарнирный механизм узла подвески, содержащий одно или два кольца 26, 28, обеспечивает подвижным блокам 9 возможность колебания, следуя за колебаниямисвоей опоры. Это позволяет избежать перегрузки шестерен 11 и 12 в случае, когда платформа находится в неподвижном рабочем состоянии, а тормоза зажаты или заклинены. Подъемное устройство может применяться на опорах, на стойках которых имеемся только одна кремальера. Важно лишь, чтобы точки приложения усилий между узлом подвески и блоками 9 были расположены в плоскостях симметрии стоек. Предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью работы.

615

Фиг.1

I zo

Ю

12 5 . .-. LJ-Х LJ Ф14г2

/ 5/ -. г 3V/i о, V /9 tpuz,3

I/

.5

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ПАЛУБЫ МОРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ, содержащее опоры с сопряженными с йими стойками, на которых установлены зубчатые рейки кремальер, а также подвижные по вертикали блоки, каа(да1й из которых содержит рс1му, -оборудованную шестернями, посредстве которых она связана с двигателями и с зубчатыми рэйками, причем палуба снабжена направляющими элементами, сопря жёнными со стойкамт, и связана с каждым подвижным блоком посредством узла подвески, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы |узел подвески содержит шарнирные связи, которые расположены в вертикальных плоскостях симметрии стоек, проходящих через продольную ось опоры, подвижный блок снабжен укрепленными на его раме дополнительными направляющими, сопряженными со стойками, а рамы снабжены по крайней мере тремя упорными тягами,, связанными шарнирно своими концами со смежными рамами и расположенными в горизонтгшьных плоскостях по обе стороны от вертикальной плоскости симметрии стоек, при этом одна из рам снабжена сцепной тягой, шарнирно связанной концами с ней и с палубой. . 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что узел подвески содержит две тяги, каждая из которых расположена в вертикальной плоскости симметрии стойки, и посредством сферического шарнира связана одним концом с палубой, а другим концом связана шарнирно с соответствующим подвижным блоком. 3.Устройство по П.1, от л и ч а ю щ ее с я тем, что узел подвески содержит по крайней мере одно кольцо, шарнирно связанное с блоками и с палубой.. 4.Устройство по П.1, о т л. и -; чающееся тем, что узел подвески содержит два кольца, соединен, ных между собой тягами, концы которых шарнирно связаны с кольцами, при одно кольцо шарнирно связано с концами одних дополнительных СО тяг, другие концы KOTOJMK шарнирно . связаны с подвижными блоками, а с другое кольцо соединено шарнирно с концами других дополнительньк тяг, другие Концы которых шарнирно связаны с палубой. 5.Устройство по П.1, отличающееся тем, что узел подсо содержит валы с шатунами на их концах,при этом шатуны одних ч1 концов валов соединены между собой 00 тягой, концы которой шарнирно связаны с концами дополнительных тяг, со ел другие концы которых шарнирно связа-; ны с подвижными блоками. 6.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что упорные тяги параллельны осям шестерен. 7.Устройство по П.1, отличающееся тем, что один направляющий элемент подвижного блока выполнен с опорной дорожкой, поверхность которой перпендикулярна вертикальной плоскости симметрии стойки,. а другие направляющие элементы подвижного блока выполнены с опорными дорожками, поверхности которых парал ельны вертикальной плоскости симметрии стойки.

.Z6

г

/5

I . п

i. W

- 4

M