Компенсатор для соединения подвижных друг относительно друга объектов Советский патент 1990 года по МПК B63B21/50 B63B21/00 B63B22/02 

1729-j#- #35-21

13 20

/J7

Z.

28

26

ел

4Ь 4

00

- - #-

т

у

21 -22

Y

2S

фиг 2

-гз

л

I

С

ленным в нем с возможностью перемеще- ния поршнем 29 и штоком 8, а также 9-ообщенный с подпоршневой полостью 34 корпуса, заполненной водой, реэер- вуар 20, содержащий газ и жидкость, имеющие поверхность раздела. При движении поршня 29 и корпуса 13 в противоположные относительно друг друга стороны обеспечивается расширение или сжатие газа в резервуаре 20 и соответственно компенсирование длины швартовых средств между соединенными через компенсатор объектами. 1 з.п0ф-лы, 3 ил с

Изобретение относится к компенсаторам, обеспечивающим необходимую упругость в соединениях между относительно подвижными объектами. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности в эксплуатации. Компенсатор расположен под поверхностью воды и включает корпус 13 с установленным в нем с возможностью перемещения поршнем 29 и штоком 8, а также сообщенный с подпоршневой полостью 34 корпуса, заполненной водой, резервуар 20, содержащий газ и жидкость, имеющие поверхность раздела. При движении поршня 29 и корпуса 13 в противоположные относительно друг друга стороны обеспечивается расширение или сжатие газа в резервуаре 20 и соответственно компенсирование длины швартовных средств между соединенными через компенсатор объектами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к швартовным устройствам, а именно к компенсаторам, обеспечивающим необходимую упругость в соединениях между относительно подвижными об73ектами.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности устройства в эксплуатации.

На фиг. 1 показано швартовное устройство с установленным в него компенсатором; на фиг. 2 - компенсатор, общий вид; на фиг. 3 - узел откачки воды из резервуара.

Компенсатор 1 прикреплен к расположенному на дне моря анкерному устройству, например бетонному основанию 2, с помощью цепи 3. Корпус компенсатора включает наполняемый балластом резервуар 4. Более легкая цепь 5 соединяет образованный на одной боковой стороне компенсатора 1 выступ с якорем 6, который расположен на некотором расстоянии от бетонного основания 2 и исключает вероятность вращения компенсатора 1.

Шланг 7 простирается между шар- нирно установленными на штоке 8 компенсатора 1 соединительными элементами и судном 9. Этот шланг выполняет две функции: во-первых, он служит в качестве средства относительного привязывания судна 9 к данному месту и, во-вторых, выполняет функцию передачи на судно 9 текущей среды, например нефти. Шарнирное соединение шланга 7 со штоком 8 допускает некоторое колебание судна 9. Шланг 7 оборудован поплавками, которые придают ему необходимую плавучесть.

Шланг подачи текучей среды 10, например, соединяет проложенный по дну моря терминал 11 трубопровода с коленом в шарнирном соединительном блоке 12, который связывает между собой верхнюю часть штока 8 и верхнюю часть корпуса 13 компенсатора 1.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Верхняя часть соединительного блока 12 образует трубопровод, соединяющий шланг 10 со шлангом 7.

Шланг 14 для подачи находящейся под определенным давлением воды простирается от терминала 11 до соединительного элемента, расположенного на нижней части шарнирного блока 12. Эта нижняя часть шарнирного соединительного блока 12 образует трубопровод, который соединяет шланг 14 с наполняемым балластом резервуаром 4.

Оба шланга 14 и 10 примерно на полпути между компенсатором 1 и терминалом 11 подвешиваются на буй 15.

Компенсатор 1 состоит из прямого кругового цилиндрического корпуса 13, нижняя часть которого закрыта. От этой закрытой части отходит монтажное ушко или петля 16. Внутренний круговой цилиндр 17 размещается ко- аксиально корпусу 13. Образующееся между ними кольцеобразное прострдн- ство закрыто в своей верхней части кольцеобразной верхней стенкой 18. Между внутренним цилиндром 17 и корпусом 13 расположена переборка, которая делит упомянутое кольцеобраз- ное пространство на верхнюю камеру 19 и резервуар 20 соответственно. Верхняя камера 19 выполнена газонепроницаемой и заполнена воздухом, благодаря чему она выполняет функцию камеры плавучести. В стенке внутреннего цилиндра 17 предусмотрены отверстия 21, обеспечивающие свободное прохождение потока жидкости из резервуара 20 во внутренний цилиндр 17.

Поплавок 22 прикреплен цепью 23 к основанию корпуса 13. Этот поплавок 22 располагается внутри внутреннего цилиндра 17, а между поплавком и стенкой цилиндра образуется небольшой зазор. В этом поплавке просверлены отверстия 24, которые ориентированы вертикально вверх и через которые свободно проходит поток жидкости. Логическая система, которая , на фиг. 2 показана пунктирной линией 25, предназначена для фиксации провисания цепи 23 и передает команды на перекрытие клапана 26, который служит для регулирования скорости (расхода) прохождения потока жидкости через трубу 27, которая отходит от нижне,

го резервуара 20. В трубе 27 устано лен обратный клапан 28, причем он установлен в точке между клапаном 2 и резервуаром 20 и обеспечивает выход потока жидкости из резервуара 2

Шток 8 скользяще перемещается во внутреннем цилиндре 17, а его поршень 29 находится в герметическом зацеплении со стенкой этого цилиндра (с внутренней стенкой). Шток 8 простирается вертикально вверх и вы ходит за пределы цилиндра 17 и заканчивается поворотным соединительным элементом 30, к которому прикрелена монтажная петля 31. Направляющие поршневого штока, например ко- лесики 32, установлены на кронштейнах 33, которые закреплены на верхней стенке 18, контактируя с поршневым штоком 8 и направляя в нужном направлении его движение.

Часть внутреннего цилиндра 17, которая располагается между кромкой поршня 29 и поплавком 24, образует первую камеру 34 устройства. Часть

внутреннего цилиндра 17, которая рас- 35 внутрь выступающий фланец 47 предназ- полагается поплавка 22, однов- начен для рабочего зацепления с порш- ременно вместе с резервуаром 20 об- нем 44, выступая в качестве упора, разует первый отсек 35. Расточные от- ограничивающего движение поршня 44. верстия 24 в пЪплавке 22 и кольцеоб- Расположенный внутри устройства разный зазор между поплавком 22 и 40 конец штока 43 закрыт, но содержит

обратный клапан 48, обеспечивающий прохождение жидкости только внутрь полого штока 43.

Кольцеобразное пространство 49 45 между внутренним цилиндром 41 и трубкой 42, которое в нижней части ограничивается поршнем 44, заполнено воздухом. После полного вытягивания штока 8 из цилиндра 17 его конечное дви- 50 жение вверх будет заставлять жидкость проходить в первую камеру 34, так как эта камера обладает повышенным объемом. Объем газа в резервуаре 20 будет тем самым повышаться, уменьшая ного вещества в резервуаре 20 опреде- 55 одновременно давление в этой камере, ляет усилие, которое возникает в пор- так как объем газа остается посто- шне в результате воздействия водяно- янным.

го столба, находящегося в цилиндре. Движение поршня вертикально вверх В процессе практического использо- будет исключать вероятность образовнутренним цилиндром 17 образуют проход для потока жидкости. Кольцеобразная часть 36 внутреннего цилиндра 17 вокруг поршневого штока 8 образует камеру, которая открыта в своей верхней части. Резервуар 20 содержит воду или какую-либо другую жидкость и воздух или какую-либо другую газообразную смесь, причем в этом резервуаре образуется газожидкостная поверхность раздела 37, расположенная ниже кромки поршня 29, часть внутреннего цилиндра 17 заполнена жидкостью. Давление газообразт

15441816

, вания петля 16 с помощью троса, 3 или универсального соединения нира) крепится к основанию 2 на

части диском 39.

моря, а ушко 31 - к судну.

I

На фиг. 3 показан узел откачки воды из камеры 20, включающий цилиндр 38, который перекрыт в своей верхней

части диском 39.

По центру диска 39 установлен обратный клапан 40. От диска 39 отходит внутренний цилиндр 41, который как бы окружает обратный клапан 40. От этого же диска 39 отходит также и более широкая трубка 42. Которая по отношению к цилиндру 41 будет располагаться параллельно и которая проходит в непосредственной близости от внутренней стенки цилиндра 38.

Поверх внутреннего цилиндра 41 скользит полый шток 43 с поршнем 44, который снабжен кольцеобразным направленным внутрь уплотнением 45, которое находится в плотном рабочем зацеплении с внешней поверхностью внутреннего цилиндра 41. Примерно по центру штока 43 установлен кольцеобразный поршень 44. На его кромке расположено направленное наружу уплотнение 46, которое находится в рабочем зацеплении с внутренней поверхностью трубки 2. Расположенный на внутреннем торце трубки 42 и направленный

вания больших усилий в соединении между штоком и соединенным с ним объектом, например судном. Однако из за уменьшения давления газа в резер- вуаре 20 растягивающее усилие в этом соединении будет постепенно увеличиваться.

Кольцеобразная часть 36 открыта в сторону моря и будет заполняться морской водой при постоянном давлении, которое будет зависеть от рабочей глубины, но в основном не будет (зависеть от положения самого штока 8.

Если поршень 29 компенсатора дви- )кения вынужден отходить или вытяги- Йаться до такой степени, при которой давление воды в резервуаре 20 падает ниже давления воздуха в кольцеобразном пространстве 49, то будет открываться клапан 48 и оттягиваться полый шток 43 системы откачки. Если главные уплотнения в поршне 29 обеспечивают надежную герметичность, тогда после возврата поршня 29 в сво исходное положение давление в резер- вуаре 20 будет возвращаться к своему первоначальному уровню.

Если же уплотнения поршня 29 пропускают воду в резервуар, когда пор- шень 29 находится в оттянутом положении, то в этом случае давление в резервуаре будет повышаться при возвращении поршня в свою исходную позицию, и это давление может превысит давление воздуха в кольцеобразном пространстве 49 настолько, что создадутся благоприятные условия для принудительного перемещения полого штока 43, а следовательно, и будет откачана какая-то часть содержимого камеры, контуры которой определяются внутренним цилиндром 41 и полым штоком 43. Срабатывание насосной системы может быть повторено при последу- ющих незначительных движениях поршня 29j, чтобы восстановить первоначальный объем воды в резервуаре.

Формула изобретения

//////////// /S/ /// /

фиг.1

V