АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВЫПУСКА НА СНАБЖАЮЩЕМ ИЛИ БУКСИРУЮЩЕМ СУДНЕ
AUTOMATIC UNCOUPLING SYSTEM ON SUPPLY OR TOWING VESSEL

Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к системе автоматического расцепления на судне снабжения или буксирующем судне, включающей поворотный буксирный гак на вертикальном валу для приема буксирного троса и устройства расцепления для отсоединения буксирного троса от буксирного гака при возникновении опасности опрокидывания судна.
Предпосылки создания изобретения
Требуется, чтобы суда снабжения и буксиры оснащались ручным аварийным расцепляющим устройством для отсоединения буксирного троса. Если буксирное устройство перегружено и/или угол между судном и буксирным тросом является неправильным, может возникнуть опасность опрокидывания судна с катастрофическими последствиями.
Например, буксир присоединяется с помощью буксирного троса, при этом его корма поворачивается против направления движения буксируемого судна в случае внезапного ускорения буксирного состава. Многие буксиры не обладают требуемой устойчивостью для предотвращения опрокидывания в случаях, когда нагрузка на буксирный трос увеличивается в значительной степени в наиболее неблагоприятном поперечном направлении плавучего средства. Отсутствие необходимой устойчивости может обуславливаться расположением точки буксировки в средней части судна по центру, что способствует накренению и опрокидыванию буксира. В таких случаях положения ручки аварийного расцепления может быть критическим для эксплуатации при значительном расстоянии от места выполнения маневра. Даже если буксирный трос можно отсоединить фактически с места выполнения маневра, все равно существует вероятность опасности аварии с потерей плавучего средства.
На данный момент согласно нормам для буксиров и буксировки буксирные и аналогичные плавучие средства должны обладать достаточной устойчивостью для выдерживания буксировки поперек плавучего средства при скорости буксирного состава 5 узлов. Нормы сосредотачиваются на положении точки буксировки на плавучем средстве, как в продольном, так и поперечном направлениях, поэтому положение точки буксировки будет утверждаться на основе устойчивости плавучих средств.
Уровень техники изобретения
В GB 1501613 A приводится система безопасности для отсоединения канатов от буксирного судна. В этой системе используются электрические сигналы, которые изменяются пропорционально накренению судна. При превышении ранее заданного угла активируется гидравлический толкач для отсоединения буксирного каната.
В FI 77621 В приводится компоновка устройства автоматического расцепления для автоматического отсоединения буксирного гака с управлением посредством измерительного прибора/датчика крена, регистрирующего накренение буксирного судна.
В вышеупомянутых публикациях показана система расцепления, срабатывающая в результате накренения буксирного судна для расцепления буксирного состава.
DE 1119711 В относится к системе расцепления, например, для буксира, включающего поворотный буксирный гак для приема буксирного троса и спусковой механизм для отсоединения буксирного троса от буксирного гака. Система включает маятниковое регистрирующее устройство для определения, того превышает ли угол продольного наклона судна предельное значение, и активации расцепляющего устройства, в случае фактического превышения. Угол продольного наклона является абсолютным и будет подвергаться воздействию ударов судна о волны, а также возможному воздействию от буксируемого судна.
FI 127026 В относится к системе для разъединения тяговой лебедки и буксирного троса с помощью регистрирующего устройства, монтируемого над буксирным тросом, и в которой регистрирующее устройство фиксирует отклонения угла буксирных тросов в вертикальной плоскости.
Цели настоящего изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении системы расцепления для отсоединения буксирного троса от буксира при возникновении опасности опрокидывания в результате слишком большого накренения и/или продольного наклонения, вызванного буксируемым судном.
Система расцепления по настоящему изобретению не должна подвергаться воздействию крена или килевой качки при волнении. Это достигается в настоящем изобретении благодаря регистрации угла между вертикальной остью плавучих средств в продольном и поперечном направлениях и буксирным тросом/буксирным гаком. Угол расцепления может регулироваться для накренения и продольного наклона с плавным промежуточным изменением.
Система расцепления должна быть предпочтительно механической, чтобы исключить зависимость от двигателя или недостаточного уровня заряда батареи.
Цель, по меньшей мере, заключается в обеспечении альтернативной системы расцепления для буксирного троса на судне снабжения или буксирном судне.
Настоящее изобретение включает, например, регистрирующее устройство, выполненное в виде кольца или консоли, для фиксирования и передачи угла в вертикальной плоскости между осью буксира и буксирным гаком/буксирным тросом через регулируемую точку контакта/удара. Регистрирующее устройство скользит по одной вертикальной оси с буксирным гаком и следует за ним при горизонтальном или вертикальном вращении.
Регистрирующее и передающее устройство может представлять собой вертикальный скользящий подшипник с регистрационной/горизонтальной передающей пластиной для контакта и передачи вертикального линейного движения независимо от горизонтального положения буксирных гаков.
Передающие части могут использоваться для передачи движения на клапан, переключатель, натяжной трос и другие изделия. Передающие части могут быть гидравлическими, механическими или другими. В случае гидравлики может использоваться форма гидравлического цилиндра большого диаметра, присоединяемого к регистрационной/передающей пластине, с трубным соединением с гидравлическим цилиндром малого диаметра, присоединяемым к клапану или натяжному тросу. Таким образом, движение будет увеличиваться посредством соотношения цилиндров с соответствующим размером для использования на клапане или натяжном тросе. Для механической передачи длина консолей будет иметь аналогичное увеличивающееся влияние на движение.
Система расцепления может быть непосредственно механической при незначительной нагрузке при расцеплении или пневматической, гидравлической, (электрической), или могут применяться другие решения для повышения силы расцепления. Использование таких усиливающих систем может основываться на накапливаемой мощности, готовой к употреблению в этой системе, например, сосуды высокого давления, аккумуляторы (батареи) или другие виды аккумулируемой энергии.
Сущность изобретения
Вышеупомянутые цели достигаются с помощью системы автоматического расцепления на судне снабжения или буксирном судне, включающей поворотный буксирный гак на вертикальном валу для приема буксирного троса и устройство расцепления для отсоединения буксирного троса от буксирного гака, при этом регистрирующее устройство, представляющее собой кольцевую пластину с возможностью наклона или подъема, устанавливается над рабочей зоной буксирного гака, где оно под воздействием вертикального углового движения в горизонтальном направлении буксирного троса относительно буксирного гака активирует устройство расцепления.
Фактически буксирный трос при нормальном нагружении всегда будет оставаться под одним углом в отношении горизонтальной плоскости или уровня моря. Угол буксирного троса не изменяется, но судно снабжения или буксирное судно кренится или наклоняется относительно продольной оси; поэтому буксирный трос используется как базисная линия. Регистрирующее устройство определяет угол между вертикальной осью судна (которая не является вертикальной при движении судна) и буксирным тросом.
В зависимых пунктах раскрываются альтернативные варианты осуществления.
Регистрирующее устройство может активировать устройство расцепления при заранее установленных максимальных углах поперечного и продольного наклона судна в зависимости от горизонтального направления буксирного троса в отношении продольной или поперечной оси судна.
Регистрирующее устройство может располагаться на одном вертикальном валу с буксирным гаком и может поворачиваться вместе с ним.
В одном варианте осуществления регистрирующее устройство может скользить по одному вертикальному валу с буксирным гаком и может подниматься под воздействием вертикального углового перемещения буксирного гака.
В другом варианте осуществления регистрирующее устройство может находиться на одном вертикальном валу с буксирным гаком и может наклоняться относительно точки вращения под воздействием вертикального углового перемещения буксирного гака.
Регистрирующее устройство может присоединяться к шарнирному соединению консоли с устройством расцепления для передачи силы расцепления.
Шарнирное соединение консоли может натягивать или отсоединять трос расцепления, соединенный с устройством расцепления.
Шарнирное соединение консоли может дополнительно быть рассчитано на открытие клапана между аккумулятором и цилиндром, который предназначен для активации устройства расцепления.
В одном варианте осуществления отражательная пластина может быть выполнена с возможность вертикального перемещения над регистрирующим устройством, где она передает угловое движение буксирного гака от регистрирующего устройства на шарнирное соединение консоли.
В другом варианте осуществления отражательная пластина может быть выполнена с возможностью вертикального перемещения над регистрирующим устройством, где она соединяется с гидравлической системой, которая активирует клапан, который при активации приводит к срабатыванию устройства расцепления.
Регистрирующее устройство может оснащаться направленным вверх болтом; зазор между этим болтом и контактной пластиной обеспечивает необходимый угол расцепления.
Регистрирующее устройство может быть выполнено в виде кольцевой пластины, частично обладающей сферической геометрией в нижней части.
Зазор между регистрирующим устройством и буксирным гаком обеспечивает необходимый угол расцепления.
Описание чертежей
Предпочтительное толкование изобретения белее подробно описано на следующих фигурах ниже:
На фигуре 1 представлен основной эскиз системы расцепления по настоящему изобретению.
На фигуре 2 представлен основной эскиз первой версии системы расцепления по настоящему изобретению.
На фигуре 3 представлен основной эскиз второй системы расцепления по настоящему изобретению.
На фигуре 4 представлен основной эскиз гидравлической системы расцепления по настоящему изобретению.
Описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения
На рынке доступны различные варианты ручных расцепляющих устройств для буксирных гаков: пневматические, гидравлические и механические решения, такие как натяжение троса. Общей чертой всех решений является устройство для расцепления буксирного троса и гака, барабана или крюка, удерживающего его. Срабатывание расцепления может активироваться с места выполнения маневра и других мест на борту. Система расцепляющего устройства известна профессионалам в области техники, поэтому ее представление или описание отсутствуете настоящей заявке.
В альтернативном варианте может использоваться расцепляющее устройство, которое перерезает буксирный трос, например, ножницы или резак. Соответственно, настоящее изобретение может также использоваться для активации такого режущего механизма.
Регистрирующее устройство 14 по настоящему изобретению может представляться собой кольцевую пластину с возможностью наклона или аналогичную пластину с возможность подъема. Пластина с возможностью подъема может перемещаться в вертикальном направлении по одной оси или одному валу с буксирным гаком. Оба варианта осуществления подвергаются воздействию буксирного гака и буксирного троса. В основном изобретение раскрывается в отношении кольцевой пластины с возможностью наклона, но оно может так же нормально работать с пластиной с возможностью подъема.
На фигуре 1 представлен основной эскиз первой системы расцепления с простой конструкцией по настоящему изобретению, которая включает буксирный гак 10, который ввиду известности на предыдущем уровне техники вращается вокруг вала 16. Буксирный трос 12 зацепляется на буксирный гак 10. Для обеспечения отсоединения буксирного гака 10 в этом примере используется натяжной трос 22, при натяжении которого буксирный гак 10 и буксирный трос 12 расцепляются.
На расстоянии над буксирным гаком 10 показано регистрирующее устройство 14; в данном случае выполненное, например, в виде кольцевой пластины или консоли, присоединяемой к одному валу 16, чтобы регистрирующее устройство 14 следовало за буксирным гаком 10 при вращении.
Далее регистрирующее устройство именуется как кольцевая пластина 14. Кольцевая пластина может быть изогнута, а значит, может обладать сферической геометрией в нижней части. Зазор между кольцевой пластиной 14 и буксирным гаком 10 обеспечит угол расцепления, а значит, если угол между буксирным гаком 10 и кольцевой пластиной 14 уменьшится в достаточной степени (как показывает стрелка А), буксирный гак 10 ударится о кольцевую пластину 10 и поднимет ее. Кольцевая пластина с задней стороны присоединяется к шарнирному соединению консоли 20, которое натягивает трос срабатывания 22, чтобы устройство расцепления разъединило буксирный гак 10 и буксирный трос 12.
Кольцевая пластина 14 и шарнирное соединение консоли 20 может соединяться с точкой вращения 18 или точкой соединения в случае применения пластины с возможностью подъема; длина передающей консоли обеспечит расстояние для натяжения троса. Таким образом, угол крена буксирного судно связан с направлением буксирного троса в вертикальной плоскости. Конструкция системы расцепления выполнена для соответствия исполнению фактически установленного буксирного гака.
На фигуре 2 представлен основной эскиз другого исполнения системы расцепления по настоящему изобретению, в котором первое решение с пневматической системой обеспечивает силу натяжения троса. Буксирный гак 10, кольцевая пластина 14 и опорный подшипник соответствуют представлению на фигуре 1 выше или включают пластину с возможностью подъема. При перемещении кольцевой пластины 14 движение передается через шарнирное соединение консоли 20 с клапаном 30. Клапан 30 устанавливается между аккумулятором 32 для сжатого воздуха или другого газа и пневматическим цилиндром 34. Когда клапан 32 находится в открытом положении, пневматический цилиндр 34 активируется, чтобы шток 34а обеспечил натяжение троса для срабатывания расцепления буксирного гака 10.
На фигуре 3 представлен основной эскиз третьего решения для системы расцепления по настоящему изобретению, в котором второе исполнение для пневматической системы используется для натяжения троса расцепления. Буксирный гак 10, кольцевая пластина 14 и опорный подшипник соответствуют представлению на фигурах 1 и 2 выше или включают пластину с возможностью подъема. Кольцевая пластина 14 может быть установлена таким образом, чтобы она соприкасалась с буксирным гаком 10. На некотором расстоянии над кольцевой пластиной 14 устанавливается вертикальная и линейная подвижная контактная или отражательная пластина 24 для передачи угла вертикального линейного перемещения независимо от горизонтального положения буксирного гака 10.
Отражательная пластина 24 может иметь скользящий подшипник на том же вертикальном валу 16, что и кольцевая пластина 14 и буксирный гак 10. Отражательная пластина 24 может быть выполнена аналогичным образом, как и кольцевая пластина 14. Кольцевая пластина 14 в настоящем варианте осуществления может иметь вертикальный болт 26, при этом зазор между болтом 26 кольцевой пластины 14 и отражательной пластиной 24 обеспечивается необходимый угол для активации расцепления. Болт 26 может регулироваться по высоте.
Тыльная сторона кольцевой пластины 14 поддерживается в точке вращения 19, и когда кольцевая пластина 14 поднимается вверх буксирным гаком 10, болт 26 прижимается к отражательной пластине 24, которая путем вертикального линейного перемещения передает усилие на шарнирное соединение консоли 20 и клапан 30, которые устанавливаются между аккумулятором 32 и пневматическим цилиндром 34, для активации расцепления буксирного гака 10.
В обоих вариантах осуществления, представленных на фигурах 2 и 3, аккумулятор 32 может быть заполнен двигателем судна.
На фигуре 4 представлен основной эскиз четвертого варианта осуществления системы расцепления по настоящему изобретению, в котором гидравлическая система используется для расцепления. Буксирный гак 10, кольцевая пластина 14, контактная пластина 24 и опорные подшипники соответствуют представлению на фигуре 3. Когда кольцевая пластина 14 поднимается или перемещается вертикально буксирным крюком 10, болт 26 прижимается к контактной пластине 24, которая путем вертикального линейного перемещения передает усилие на гидравлическую систему 40 для активации расцепления буксирного крюка 10. Гидравлическая система 40 включает в представленной конструкции первый гидравлический цилиндр 44, который соединяется с отражательной пластиной 24, где первый цилиндр может иметь большой внутренний диаметр. Первый цилиндр 44 имеет трубное соединение со вторым цилиндром 46, который предпочтительно может иметь меньший внутренний диаметр, такой, который обеспечивает больший ход штока. Шток второго цилиндра 46 соединяется с клапаном 42 для активации расцепления, или второй цилиндр 46 может быть соединен с натяжным тросом, как описывается для фигур 2 и 3.
Как пневматические, так и гидравлические решения также могут использоваться для приведения в действие режущего механизма (не показан) для резки буксирного троса 12.
Изобретение описывается выше как механическое решение. Тем не менее, можно предположить, что регистрирующее устройство представляет собой электрическое или электромеханическое устройство, которое аналогичным образом монтируется в зависимости от области применения буксирных крюков 10, и которое в зависимости от отклонения угла в вертикальной плоскости относительно буксирного крюка или буксирного троса располагается таким образом, чтобы вызывать активацию расцепляющего устройства, например, путем размыкания или замыкания цепи, чтобы сигнал отправлялся на оборудование, которое активирует буксировочный крюк. Вышеупомянутых проблем с мощностью можно избежать, используя оборудование, для которого требуется минимальная мощность, или используя большее количество источников питания.