Система компенсации крена плавучего средства Советский патент 1983 года по МПК B63B43/06 

1

Изобретение относится к судостроению, преимущественно к плавучим кранам, и предназначено для компенсации крена, дифферента и быстрого изменения осадки.

Известна система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крайа, содержащая по меньщей мере две балластные цистерны, каждая из которых размещена ниже ватерлинии у соответствующего борта плавсредства, установленные на цистернах зоздущные вентиляционные трубы, впускные и выпускные зацорные органы, при этом каждая балластная цистерна в нижней части сообщена с забортным пространством 1.

Однако в этой системе для обеспечения необходимого быстродействия требуется компрессор или запасы сжатого воздуха. Применение компрессоров или запасов сжатого воздуха снижает ее эффективность.

Цель изобретения - повыщение эффективности системы компенсации крена плавучего средства.

Цель достигается тем, что система компенсации крена плавучего средства снабжена дополнительными балластными циcтepнaf ми, размещенными выще ватерлинии по меньщей мере в два яруса одна над другой, полости которых сообщены с атмосферой дополнительными воздушными вентиляционными трубами, при этом каждая балластная цистерна, размещенная ниже, ватерлинии, в своей верхней части сообщена трубопроводом с запорным органом с верхней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной первого яруса, которая в свою очередь в нижней своей части сообщена с нижней частью располо10женной над ней дополнительной балластной цистерной второго яруса- дополнительным трубопроводом с запорным органом, причем дополнительные воздушные вентиляционные трубы дополнительных балластных цистерн первого яруса снабжены запор15ными органами, при этом балластные цистерны первого яруса сообщены с забортным пространством посредством выпускного запорного органа.

На фиг. 1 изображено размещение бал20ластных цистерн системы компенсации крена плавучего средства, расположенных у одного из бортов; на фиг. 2 - этапы подготовки к работе одной группы балластных цистерн системы компенсации крена плавучего средства; на фиг. 3 - возможные положения уровней балласта одной группы балластных цистерн при работе системы компенсации крена плавучего средства; на фиг. 4применение системы компенсации крена плавучего средства на морских плавучих кранах большой грузоподъемности.

Система компенсации крена плавучего средства содержит группы балластных цистерн 1-3, расположенные по бортам плавучего средства. Цистерны 1 снабжены воздушными вентиляционными трубами 4, в нижней части которых установлены запорные органы 5 и глушители шума 6. Цистерна 1 расположена ниже ватерлинии и в нижней своей части сообш,ена с забортным пространством, а в верхней части трубопроводом 7 через запорный орган 8 сообщена с вышерасположенной цистерной 2 таким образом, что верхняя часть трубопровода 7 заканчивается в верхней части цистерны 2. Цистерны 2 и 3 расположены выше ватерлинии. Запорный выпускной орган 10 через трубопровод 11 производит сброс балласта из цистерны 3 в цистерну 2, причем начало трубопровода 11 подключено к-нижней части цистерны 3, а окончание трубопровода размещено в нижней части цистерны 2. Цистерны 2 и 3 имеют дополнительные воздушные вентиляционные трубы 12 и 13 с глушителями шума 14, 15 соответственно, а труба 12 цистерны 2 снабжена запорным органом 16.

Расположение цистерн 1--3 по высоте относительно рабочей ватерлинии определяется известным способом по гидростатическому давлению столба жидкости.

Для подготовки системы компенсации крена к работе она может быть снабжена, например, насосом забортной воды или другим механизмом. ,

При использовании системы компенсации крена. Например, На полноворотных полупогружных морских плавучих кранах большой грузоподъемности расположение цистерн 2 и 3 может быть выполнено в стабилизирующих колоннах по бортам, в носу и корме, а количество групп цистерн выбирается в зависимости от необходимости кратности действия системы компенсации крена плавучего средства.

Система компенсации плавучего средства работает следующим образом.

В исходном состоянии цистерны 2 и 3, расположенные выше ватерлинии, заполнены, а цистерна 1, расположенная ниже ватерлинии и сообщающаяся в нижней своей части с забортным пространством, опорожнена, при этом запорные органы 5, 8, 9, 10 и 16 закрыты. Перед тем, как рассмотреть работу системы компенсации крена плавучего средства, необходимо рассмотреть этапы подготовки к работе одной группы балластных цистерн системы компенсации крена плавучего средства.

Цистерна I, расположенная ниже рабочей ватерлинии и сооб(ценная в нижней своей части с забортным пространством, заполнена, запорный Орган 5 закрыт (фиг. 2, этап I). Далее с помощью обычного судовОго балластного насоса или других перекачивающих средств заполняется цистерна 3, расположенная выше рабочей ватерлинии, причем запорный орган 10-закрыт, а цистерна 3, расположенная выше рабочей ватерлинии, находится на высоте, дос таточной для создания давления воздуха в цистерне 2, необходимого для выдавливания воды из цистерны 1 при открытии запорных органов 10 и 8. При заполнении балластной цистерны 3 {фиг. 2, этап II) открыва5. ются выпускной запорный орган 10 и запорный орган8. Жидкий балласт, находящийся в цистерне 3, через выпускной запорный орган 10, расположенный в нижней части цистерны 3, через трубопровод 11 поступает в цистерну 2.

0 Запорные органы 5 и 16 закрыты. В связи с тем, что трубопровод 11 расположен таким образом, что его начало подключено к нижней части верхней цистерны 3, а окончание размещено в нижней цистерны 2, воздух. Находящийся в цистерне 2, не выходит

через выпускной запорный орган 10 в верхнюю цистерну 3, а поступает через трубопровод 7 и открытый запорный орган 8 в цистерну 1, выдавливая тем самым жидкий балласт из цистерны 1. Для того, чтобы в

- этот момент времени не происходило перетекание жидкого балласта из цистерны 2 в цистерну 1, трубопровод 7 выполнен таким образом, что его верхняя часть заканчивается в верхней части цистерны 2, а нижняя часть соединена с запорным органом 8, рас5 положенным в верхней части цистерны 1. Когда весь жидкий балласт из цистерны 3 через открытый выпускной запорный орган 10 и трубопровод 11 перетечет в цистерну 2, вьшускной запорный орган 10 и запорный орган 8 закрываются (фиг. 2, этап III), при

0 этом уровень жидкого балласта в цистерне 1 минимальный.

Далее с помощью судовых балластных средств снова заполняется цистерна 3 (фиг. 2, этап IV). Группа, балластных цистерн готова к работе.

Прежде, чем рассмотреть работу системы компенсации крена плавучего средства в целом, рассмотрим работу одной группы балластных цистерн, подготовленных к работе (фиг. 5). Исходное положение: цистер0 ны 3 и 2 заполнены, в цистерне 1 минимальный уровень балласта, запорные органы 5, 8, 9 10 и 16 закрыты (фиг. 3, положение I). При появлении крена на какой-либо борт возможны два варианта его компенсации. Первый - принятие жидкого балласта в

цистерны противоположного крену борта, второй - сброс жидкого балласта из цистерн, расположенных на стороне крена.

Группа цистерн противоположного крену борта работает следующим образом.

При появлении крена на противоположном от рассматриваемой группы цистерн борту открывают запорный орган 5 и через вентиляционную трубу 4 и глушитель шума 6 сообшают цистерну 1, расположенную ниже рабочей ватерлинии и в нижней своей части сообщенную с забортным пространством, с воздушным пространством. Так как давление воздуха в цистерне 1 больше давления наружного воздуха за счет перепада уровней между рабочей ватерлинией и уровнем жидкого балласта в цистерне 1, то воздух, находящийся в цистерне 1, через воздушную трубу 4, открытый запорный орган 5 и глушитель шума 6 выдавливается забортной водой наружу и цистерна 1 запол- , Няется.

После заполнения цистерны 1 запорный орган 5 закрывают (фи.г. 3, положение II). При дальнейшем увеличении крена, например, за счет перемещения груза в сторону, противоположную ранее возникшему ,крену, например при подъеме многотонных грузов при положении стрелы на борт, с последующим ее перемещением с поднятым грузом в сторону диаметральной плоскости, возникает крен уже на стороне рассматриваемой группы балластных цистерн. В этом случае открывают запорные органы 9 и 16. Через открытый запорный орган 9 жидкий балласт из цистерны 2 сбрасывается за борт, так как цистерна 2 расположена выше рабочей ватерлинии, а через открытый запорный орган 16, глушитель шума 14 и трубу 12 цистерна 2 одновременно заполняется воздухом. После опорожнения цистерны 2 или после выравнивания крена запорные органы 9 и 16 закрывают (фиг. 3, положение III). Далее при вновь возникшем крене на стороне рассматриваемой группы цистерн, например, при дальнейшем переносе груза с диаметральной плоскости за борт (сторону расположения рассматриваемых цистерн) происходит сброс жидкого балласта из цистерны 1, для чего открывают выпускной запорный орган 10 и запорный орган 8. Жидкий балласт, находяшийся в цистерне 3, через открытый выпускной запорный/орган 10 и трубопровод 11 заполняет цистерну 2, одновременно выдавливая находяшийся в цистерне 2 воздух через трубопровод 7 и откры-. тый запорный орган 8 в цистерну 1, на которой воздух выдавливает жидкий балласт. Когда цистерна 2 заполнена или крен выравнен, oTKpbifbie выпускной запорный орган 10 и запорный орган 8 закрывают (фиг. 3, положение IV). При дальнейшем движении стрелы с поднятым грузом или ее возвращении снова возникает крен на стороне, противоположной рассматриваемой группе цистерн.

В этом случае заполняется жидким балластом цистерна 1 (фиг. 3, положения V и VI).

Предлагаемое изобретение позволяет

уменьшить расход энергии, затрачиваемой На перекачку жидкого балласта при компенсации крена плавучего средства, повысить эффективность системы, так как быстродействие ее в этом случае зависит не от скорости перекачки балласта или мощности приводов, а только от скорости изменения крена и времени открытия запорных органов, что в свою очередь позволяет повысить экономичность энергетических установок и понизить весовые и габаритные размеры верхних строений грузоподъемных средств.

Формула изобретения

Система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крана, 1содержашая по меньшей мере две балластные цистерны, каждая из которых размещена ниже ватерлинии у соответствующего борта плавсредства, установленные на цистернах воздушные вентиляционные трубы, впускные и выпускные запорные органы, при этом каждая балластная цистерна в нижней части сообщена с забортным пространством, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена дополнительными балластными цистернами, размещенными выше ватерлинии по меньшей мере в два яруса одна над другой, полости которых сообщены с атмосферой дополнительными воздушными вентиляционными трубами, при этом каждая балластная цистерна, размещенная ниже ватерлинии, в своей верхней части сообщена трубопроводом с запорным органом с верхней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной первого яруса, которая в свою

очередь в нижней своей части сообщена с нижней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной второго яруса дополнительным трубопроводом с запорным органом, причем дополнительные воздушные вентиляционные трубы дополнительных балластных цистерн первого яруса снабжены запорными органами, при этом балластные цистерны первого яруса сообщены с забортным пространством посредством выпускного запорного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Заявка ФРГ № 276885 кл. В 63 В 43/06, 01.09.77 (прототип).

Sodbi

11

pt

«st ««

§ II

«Svi

/

««

f

%)

:5

Su

«Jsl

f

t

L

, , ..

ii I I i iji I I I ni

1|. |1ГМ| |

-K

ijijii Iliihl

Qs

Viiji;

OB

c11 I

41,1.1

/ /