ШВАРТОВОЧНОЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
MOORING CONNECTING DEVICE

Настоящее изобретение относится к швартовочному соединительному устройству, и в частности, к морскому швартовочному соединительному устройству.
Швартовочные соединительные устройства используются для соединения компонентов морских сооружений, например, якорных цепей или плавучих установок, работающих с использованием возобновляемой энергии, с помощью швартовов.
Подобные швартовочные соединительные устройства играют очень важную роль в работе морских сооружений, а потому они должны быть устойчивыми к воздействию экстремальных условий морской среды с высокими уровнями энергии.
Швартовы должны поддерживаться в натянутом состоянии с прижатием к поверхности соединительного устройства, при этом соединительное устройство и проходящий через нее швартов смещаются относительно друг друга под действием различных движений, обуславливаемых волнением, приливами-отливами и прочими явлениями.
Швартовы для крупных судов типа танкеров, газовозов и контейнеровозов изготавливаются, как правило, из стальной проволоки. Однако из-за их большого веса работа с ними затруднена и занимает много времени, что ложится дополнительным бременем на экипаж и ведет к увеличению времени пребывания на причале. Кроме того, вследствие износа швартовов отдельные проволоки рвутся, что чревато травмами для работающих с ними людей. Добавим к этому, что стальные швартовы, используемые в морской воде, подвержены коррозии.
По указанным причинам было предложено использовать, в качестве альтернативы стальной проволоке, тросы из синтетических волокон. Такие тросы из синтетических волокон изготавливают обычно из высокомодульного полиэтиленового, арамидного или кристаллического полиэфирнового волокна. Все эти волокна сочетают в себе высокую прочность и стойкость на растяжение, так что их эксплуатационные свойства в значительной степени приближаются к свойствам швартовов из стальной проволоки. Такие волокна имеют меньший вес, с ними легче работать. Кроме того, после износа они не становятся настолько тонкими, чтобы представлять для человека опасность пореза.
Следует также указать, что стальные швартовы подвержены опасности искрообразования, поскольку их протягивают по палубе. Эта опасность особенно велика при работе на танкерах и газовозах, но она устраняется при использовании тросов из синтетических волокон.
Если сравнивать тросы из синтетических волокон со стальными, то одна из проблем, возникающих при работе с первыми, состоит в их относительно невысокой износостойкости. Швартовочные соединительные устройства выполняют, как правило, из стали. И если со стальной поверхностью швартовов никаких проблем, связанных с износом, не возникает, то поверхность тросов из синтетических волокон довольно шероховата - настолько, что это может ускорить износ. Кроме того, стальные швартовочные соединительные устройства тяжелы и ржавеют, а это ведет к повышению абразивности соединительного устройства при прохождении по ней троса из синтетических волокон.
В состав некоторых швартовочных соединительных устройств входят незащищенные от внешних воздействий барабаны, изготовленные из неметаллических материалов - например, полимеров. Стальные детали таких швартовочных соединительных устройств еще более способствуют износу тросов из синтетических волокон. Одно из предлагавшихся решений состояло в покрытии наружной поверхности тросов из синтетических волокон полиуретановой оболочкой, однако возникли другие проблемы - перетирание и износ полиуретановой оболочки и находящегося под ней троса из синтетических волокон.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается швартовочное соединительное устройство, содержащее центральный сердечник и корпус, причем корпус имеет поверхность для прохождения троса.
Благодаря комбинации из центрального сердечника и корпуса удается получить швартовочное соединительное устройство, обладающее высокой прочностью и вместе с тем имеющее небольшой вес.
Центральный сердечник может содержать первый материал, а корпус может содержать второй материал, причем первый материал отличен от второго материала. Благодаря этому свойства материалов центрального сердечника и корпуса можно подобрать таким образом, чтобы оптимизировать прочность и вес швартовочного соединительного устройства, а также трибологические свойства поверхности для прохождения троса. Центральный сердечник может содержать металлический материал, например сталь, благодаря чему обеспечиваются требуемые прочностные характеристики швартовочного соединительного устройства.
Корпус может содержать неметаллический материал, например конструкционный полимер типа полиамида, с тем чтобы обеспечить возможность регулирования веса швартовочного соединительного устройства, получение необходимых трибологических свойств поверхности для прохождения троса и достижение высокой коррозионной стойкости швартовочного соединительного устройства.
Корпус может по существу охватывать центральный сердечник. Благодаря этому еще более повышается коррозионная стойкость швартовочного соединительного устройства.
Корпус может иметь внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью размещения центрального сердечника. В результате этого увеличивается срок службы швартовочного соединительного устройства.
Корпус может иметь наружную поверхность, на которой сформирована поверхность для прохождения троса. Корпус может иметь ряд поверхностей для прохождения троса.
По меньшей мере одна поверхность для прохождения троса из ряда поверхностей для прохождения троса может быть выполнена скошенной.
Благодаря этому удается повысить надежность работы швартовочного соединительного устройства.
В корпусе может быть выполнен центральный паз, в котором расположена первая поверхность для прохождения троса из ряда поверхностей для прохождения троса.
В корпусе может быть выполнен наружный паз, в котором расположена вторая поверхность для прохождения троса из ряда поверхностей для прохождения троса.
Корпус может иметь первую часть корпуса и вторую часть корпуса. Первая часть корпуса и вторая часть корпуса могут быть скреплены друг с другом с целью фиксации центрального сердечника в корпусе.
Швартовочное соединительное устройство может дополнительно иметь наружный кожух, выполненный таким образом, чтобы он по существу охватывал корпус. Благодаря этому удается повысить надежность и увеличить срок службы швартовочного соединительного устройства.
В наружном кожухе может быть выполнено углубление, выполненное с возможностью прохождения через него троса.
В наружном кожухе может быть выполнен ряд углублений, выполненных с возможностью прохождения через них одного или более тросов.
Наружный кожух может иметь первую часть кожуха и вторую часть кожуха. В первой части кожуха может быть выполнено по меньшей мере одно углубление из ряда углублений, выполненных с возможностью прохождения через них троса, а во второй части кожуха может быть выполнено другое по меньшей мере одно углубление из ряда углублений, выполненных с возможностью прохождения через них троса.
Ниже приводится описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
фиг. 1 представляет собой вид в аксонометрии швартовочного соединительного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 2 представляет собой вид с пространственным разделением деталей центрального сердечника и корпуса швартовочного соединительного устройства по фиг. 1;
фиг. 3а представляет собой вид в аксонометрии внутренней поверхности корпуса швартовочного соединительного устройства по фиг. 1;
фиг. 3b представляет собой вид в аксонометрии наружной поверхности корпуса швартовочного соединительного устройства по фиг. 1;
фиг. 4 представляет собой вид с пространственным разделением деталей швартовочного соединительного устройства по фиг.1 с наружным кожухом.
Как показано на чертежах, рассматривается швартовочное соединительное устройство 10. Швартовочное соединительное устройство 10 имеет полое тело или корпус 12 и центральный сердечник 14.
Полое тело (корпус) 12 выполнено из конструкционного полимера, например полиамида, имеет, как правило, цилиндрическую форму и состоит из двух частей 16,18. Полое тело 12 имеет наружную поверхность 20 и внутреннюю поверхность 22.
Наружная поверхность включает в себя центральный паз 24 (или поверхность 24 для прохождения троса), а также два наружных паза 26, 28 (или поверхности 26, 28 для прохождения троса). Два наружных паза 26, 28 (или поверхности 26, 28 для прохождения троса), как показано на фиг. 3а, выполнены скошенными таким образом, чтобы наружные пазы 26, 28 отстояли от центрального паза 24 на неодинаковое расстояние по всей периферии полого тела (корпуса) 12.
Если рассмотреть фиг. 3 более детально, то можно видеть, что во внутренней поверхности 22 выполнено углубление 30, ограничиваемое наружной стенкой 32. Форма углубления 30 выбрана такой, чтобы толщина наружной стенки 32 увеличивалась на тех участках полого тела 12, которые, как показано на фиг. 3а, отстоят в направлении внутрь от центрального и наружных пазов 24, 26, 28. Это сделано для того, чтобы обеспечивалась необходимая прочность корпуса 12 в тех зонах швартовочного соединительного устройства 10, на которых в процессе эксплуатации покоится трос.
Как видно на фиг. 3а, в углублении 30 имеются: центральный участок 34; наружный участок 36 (на первом конце углубления 30), наружный участок 38 (на втором конце углубления 30), первый промежуточный участок 40 между наружным участком 36 и центральным участком 34; и второй промежуточный участок 42 между наружным участком 38 и центральным участком 34. Диаметр углубления 30 на наружных участках 36, 38 углубления и на центральном участке 34 углубления больше диаметра этого углубления 30 на его промежуточных участках 40, 42.
Если вернуться к рассмотрению фиг. 2, то можно видеть, что центральный сердечник 14 представляет собой цельное тело, выполненное из металлического материала, например, стали. Этот центральный участок 14 является, как правило, цилиндрическим, а его форма выбрана такой, чтобы она соответствовала форме углубления 30 полого тела (корпуса) 12. Центральный сердечник 14 имеет центральный участок 44 и ответвления 46, 48, отходящие от этого центрального участка 44 в сторону наружных фланцев 50, 52. Диаметр центрального сердечника 14 в зоне наружных фланцев 50, 52 и на центральном участке 44 больше диаметра центрального сердечника 14 в зоне его ответвлений 46, 48. Благодаря этому обеспечивается необходимая прочность центрального сердечника 14 в тех зонах швартовочного соединительного устройства 10, на которых в процессе эксплуатации покоится трос.
Как показано на фиг. 4, швартовочное соединительное устройство 10 снабжено также наружным кожухом, или крышкой, 54. Этот наружный кожух (крышка) 54 выполнен из металлического или неметаллического материала и имеет первую часть кожуха, или торцевой колпачок, 56 и вторую часть кожуха, или торцевой колпачок, 58.
Первая часть (торцевой колпачок) 56 кожуха имеет кольцевую наружную поверхность 60, наружную стенку 62 верхний фланец 64 и нижний фланец 66.
В наружной стенке 62 выполнена пара отверстий, или углублений, или вырезов 68, 70 на одной из сторон, а также отверстие, или углубление, или вырез, 72 на противоположной стороне. В верхнем фланце 64 выполнено отверстие 74. Аналогичным образом, в нижнем фланце 66 выполнено отверстие 76.
Точно так же вторая часть (торцевой колпачок) 58 кожуха имеет кольцевую наружную поверхность 80, наружную стенку 82 верхний фланец 84 и нижний фланец (не показан).
В наружной стенке 82 выполнена пара отверстий, или углублений, или вырезов 88, 90 на одной из сторон и еще одно отверстие, или углубление, или вырез (не показан) на противоположной стороне. В верхнем фланце 84 выполнено отверстие 94. Аналогичным образом, в нижнем фланце (не показан) тоже выполнено отверстие (не показано).
В состав наружного кожуха 54 входят также соединительные элементы 100, 102.
Сборка швартовочного соединительного устройства происходит следующим образом.
Выполняют из металлического материала методом литья центральный сердечник 14. Формируют из конструкционного полимера, например полиамида, две части 16,18 корпуса.
Вставляют центральный сердечник 14 в углубление 30 части 18 корпуса таким образом, чтобы наружный фланец 50 попал на наружный участок 38 этого углубления, ответвление 46 попало на промежуточный участок 42 углубления, центральный участок 44 попал на центральный участок 34 углубления, ответвление 48 попало на промежуточный участок 40 углубления, а наружный фланец 52 попал на наружный участок 36 углубления части 18 корпуса.
Устанавливают часть 16 корпуса на верхнюю поверхность части 18 корпуса таким образом, чтобы наружная стенка 32 внутренней поверхности 22 части 16 корпуса уперлась в наружную стенку 32 внутренней поверхности 22 части 18 корпуса.
Как уже было описано применительно к части 18 корпуса, центральный сердечник 14 входит в углубление 30 части 16 корпуса таким образом, что наружный фланец 50 центрального сердечника 14 попадает на наружный участок 38 части 1 корпуса, ответвление 46 попадает на промежуточный участок 42 углубления, центральный участок 44 попадает на центральный участок 34 углубления, ответвление 48 попало на промежуточный участок 40 углубления, а наружный фланец 52 попадает на наружный участок 36 части 16 корпуса.
Далее скрепляют друг с другом две части 16, 18 корпуса с помощью болтов или любых иных известных крепежных средств.
После того как соединение корпуса и сердечника швартовочного соединительного устройства завершено, можно начинать заводить тросы 104, 106, 108 на наружную поверхность 20 (см. фиг. 1 и 4). Трос 104 помещают в центральный паз 24 корпуса 12, трос 106 помещают в наружный паз 26 корпуса 12, а трос 108- в наружный паз 28 корпуса 12.
После этого помещают наружные части (колпачки) 56, 58 наружного кожуха рядом с каждым из концов швартовочного соединительного устройства таким образом, чтобы тросы 106, 108 проходили через отверстия 68, 70 первой части 56 кожуха и через отверстия 88, 90 второй части 58 кожуха и чтобы трос 104 проходил через отверстие 70 первой части 56 кожуха и отверстие (не показано) второй части 58 кожуха.
Для фиксации дух частей 56, 58 кожуха проводят соединительный элемент 100 через отверстия 74, 94 фланцев 64, 84 первой части 56 кожуха и второй части 58 кожуха. Аналогичным образом, проводят соединительный элемент 102 через отверстие 76 фланца 66 первой части 56 кожуха и соответствующее отверстие (не показано) фланца (не показан) второй части 58 кожуха.
Располагают тросы вокруг соединительного устройства таким образом, чтобы устройство удерживалась в процессе эксплуатации в сжатом состоянии.
Наружный кожух соединительного устройства сформирован состоящим из двух частей с той целью, чтобы вмещать и заключать в себе коуши тросов, что позволяет удерживать сборку вместе с расположенными с противоположных сторон тросами.