ПЛАВУЧЕЕ СРЕДСТВО-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области судостроения, а более конкретно, к конструкциям плавучих средств-перегружателей со стреловыми крановыми механизмами.
Известен перегрузочный комплекс, описанный в патенте Украины №1825, который был опубликован 15.05.2003 года в бюл. №5, индекс МПК D63B 35/44, B65G 67/00.
Перегрузочный комплекс, содержит, по меньшей мере, один понтон, по меньшей мере, одно сооружение для размещения грузов и по меньшей мере одно устройство для перевалки грузов, причем, понтон выполнен в виде плавучего железобетонного плоскодонного полого корпуса с палубным настилом, на котором расположено сооружение для размещения грузов. Полость понтона разделена перегородками на секции, каждая из секций выполнена с возможностью ее герметизации, понтон оснащен системой посекционного балластирования.
Понтон имеет в плане прямоугольную или близкую к прямоугольной форму.
Сооружение, для размещения грузов, выполнено в виде металлической емкости.
Емкость представляет собой корпус, стенки которого герметично соединены со стенками понтона по всему его периметру, при этом палубный настил понтона образует днище емкости, или емкость разделена относительно ее продольной оси поперечными перегородками, которые образуют грузовые отсеки. Каждый грузовой отсек оснащен двумя сдвижными люками, выполненными с возможностью перемещения вдоль грузового отсека и расположения один над одним в открытом состоянии грузового отсека, при этом длина каждого люка равняется половине длины грузового отсека. Грузовые отсеки имеют одинаковые размеры.
Емкость выполнена в виде цилиндрического резервуара, причем, сооружение для размещения грузов содержит несколько цилиндрических резервуаров, резервуары установлены на расстоянии один от другого, и резервуары соединены между собою трубопроводом для перемещения грузов, или соединены между собою транспортным средством для перемещения сыпучих грузов. Резервуары разделены между собою противопожарными перегородками. Понтон оснащен комингсом, герметично закрепленным по его периметру. Каждый резервуар оснащен молниеотводами и оснащен системой заземления.
Комплекс содержит кнехты для швартовки судов, и оснащен устройствами для защиты от навала судов при швартовке, закрепленными вдоль бортов со стороны швартовки судов. Каждое устройство для защиты от навала судов при швартовке представляет собой две расположенные одна над одной балки, связанные осями, на которые установлены цилиндрические кранцы, выполненные с возможностью поворота вокруг упомянутых осей.
Комплекс оснащен якорным устройством.
Комплекс выполнен в виде нескольких установленных в ряд понтонов с закрепленным на каждом из них сооружением для размещения грузов, при этом сооружения для размещения грузов соединены между собою.
Недостатками известного комплекса является громоздкость конструкции, неопределенность возможностей установки перегрузочных механизмов, и сложность перегрузки груза из глубоких емкостей.
Известен кран перегрузочный описанный в патенте Российской Федерации №2114047, опубликованном 10.01.03 г., индекс МПК B66C 23/16
Изобретение предназначено для перегрузки сыпучих и кусковых грузов.
Кран перегрузочный, содержит поворотную, вокруг башни, платформу со стреловыми конструкциями расположенными в виде многолучевой звезды, причем стреловые конструкции представляют собой балочные и подъемные стрелы, закрепленные на платформе на шарнирных балках для обеспечения поворота балочной стрелы в горизонтальной плоскости, а подъемной - в вертикальной плоскости.
Балочная стрела установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а поворотная, еще и в вертикальной. При беспрерывном вращении платформы, повороты стрелы обеспечивают остановку грузозахватного устройства или уменьшают его линейную скорость на время захвата груза и его посадку.
Общими существенными признаками является то, что перегрузочный кран содержит установленный на колонне поворотный элемент, на котором установлены грузовые стрелы.
Недостатками известного крана является громоздкость, необходимость работы только в автоматическом режиме по заданный программе, и сложность переналадки на другой режим, и даже на смену мест приемки или разгрузки сыпучего груза.
Наиболее близким по конструкции, является плавучее средство-перегружатель, описанное в патенте Украины №8464, опубликованном 15.08.2005 года в бюл. №8, индексы МПК: B63B 27/10, B66C 23/52.
Согласно прототипу, плавучее средство-перегружатель, содержит понтон, с установленным на нем краном-перегружателем, оборудованным стрелой с грейфером и крюком, причем, кран-перегружатель смонтирован в диаметральной плоскости понтона со смещением в носовую конечную часть, при этом для увеличения вылета кран-перегружатель выполнен с поворотной консолью, на которой смонтирована опора под стрелу, а кормовая конечная часть понтона выполнена с удлиненным подрезом.
Поворотная консоль смонтирована с возможностью вращения на барбете, который имеет опорную коническую часть и установлен в диаметральной плоскости понтона.
В средней части понтона смонтирована грузовая площадка.
Общими существенными признаками является то, что плавучее средство-перегружатель содержит корпус понтона, с установленным на нем краном-перегружателем, с поворотной консолью, приводными механизмами поворота консоли и грузоподъема, на поворотной консоли смонтирована стрела с грузозахватным устройством.
Недостатками известного плавучего средства-перегружателя является неопределенность конструкции, отсутствие минимально необходимого комплекса механизмов, которые обеспечивают, непосредственно перегрузку в условиях стоянки на рейде, и обеспечение вспомогательных технологических действий.
Целью изобретения является создание плавучего средства-перегружателя в котором имеется минимально необходимый комплекс механизмов и устройств для обеспечения удобства и безопасности выполнения перегрузочных операций в условиях стоянки на рейде.
Существенными признаками изобретения является то, что плавучее средство-перегружатель, содержит корпус понтона, с установленным на нем краном-перегружателем, с поворотной консолью, приводными механизмами поворота консоли и грузоподъема, на поворотной консоли смонтирована стрела с грузозахватным устройством, причем, плавучее средство-перегружатель имеет индивидуальную систему энергоснабжения, на понтоне установлено не менее одного крана-перегружателя, стрела крана-перегружателя закреплена на поворотной консоли с расположением ее геометрической оси поворота, относительно геометрической оси поворота консоли, на расстоянии, которое равно от 20% до 40% максимального вылета стрелы, и дополнительно имеет приводные механизмы подъема и поворота стрелы, поворотная консоль закреплена на колонне закрепленной на корпусной конструкции понтона, корпус понтона имеет водонепроницаемую палубу, водонепроницаемые переборки, балластные цистерны, и якорно-швартовный комплекс установленный на палубе.
Геометрическая ось поворота консоли совпадает с геометрической осью симметрии колонны, стрела крана закреплена на вертикальной вставке на конце консоли, и корпус понтона плоскодонный, имеющий прямоугольную или близкую форму, с балластными корпусными цистернами по углам.
Носовая часть понтона выполнена с уклоном от вертикали от 30° до 60°.
Кран-перегружатель установлен в кормовой части понтона в диаметральной плоскости.
Один кран-перегружатель установлен в передней части понтона в диаметральной плоскости, а второй в кормовой части. При максимальном вылете стрел краны -перегружатели перекрывают до 20% зоны действия друг друга и в этой зоне расположена грузовая площадка.
Плавучее средство-перегружатель несамоходное, оборудованное не менее чем одним дизельэлектрогенератором.
Плавучее средство-перегружатель оборудовано не менее чем одним, установленным на корме, модулем главного двигателя с винторулевой колонкой, и оборудовано не менее чем одним дизельэлектрогенератором.
Якорно-швартовный комплекс содержит швартовные лебедки, и якорно-швартовные лебедки, кнехты, клюзы и бортовые кранцы с обоих бортов, бортовые кранцы выступают за границы бортов, и шарнирно закреплены на кронштейнах с возможностью вращения относительно оси крепления.
Грузозахватным устройством является крюк грузовой или грузозахватным устройством является грейфер.
Отличительными существенными признаками действительными во всех случаях, является то, что плавучее средство-перегружатель имеет индивидуальную систему энергоснабжения, на понтоне установлено не менее одного крана-перегружателя, стрела крана-перегружателя закреплена на поворотной консоли с расположением ее геометрической оси поворота относительно геометрической оси поворота консоли, на расстоянии, которое равно от 20% до 40% максимального вылета стрелы, и дополнительно имеет приводные механизмы подъема и поворота стрелы, поворотная консоль закреплена на колонне закрепленной на корпусной конструкции понтона, корпус понтона имеет водонепроницаемую палубу, водонепроницаемые переборки, балластные цистерны, и якорно-швартовный комплекс установленный на палубе.
Отличительными существенными признаками, действительными в отдельных случаях, является то, что геометрическая ось поворота консоли совпадает с геометрической осью симметрии колонны, стрела крана закреплена на вертикальной вставке на конце консоли, и корпус понтона плоскодонный, имеющий прямоугольную или близкую форму, с балластными корпусными цистернами по углам.
Носовая часть понтона выполнена с уклоном от вертикали от 30° до 60°.
Кран-перегружатель установлен в кормовой части понтона в диаметральной плоскости.
Один кран-перегружатель установлен в передней части понтона в диаметральной плоскости, а второй в кормовой части. При максимальном вылете стрел краны -перегружатели перекрывают до 20% зоны действия друг друга и в этой зоне расположена грузовая площадка.
Плавучее средство-перегружатель несамоходное, оборудованное не менее чем одним дизельэлектрогенератором.
Плавучее средство-перегружатель оборудовано не менее чем одним, установленным на корме, модулем главного двигателя с винторулевой колонкой, и оборудовано не менее чем одним дизельэлектрогенератором.
Якорно-швартовный комплекс содержит швартовные лебедки, и якорно-швартовные лебедки, кнехты, клюзы и бортовые кранцы с обоих бортов, бортовые кранцы выступают за границы бортов, и шарнирно закреплены на кронштейнах с возможностью вращения относительно оси крепления.
Грузозахватным устройством является крюк грузовой или грузозахватным устройством является грейфер.
Согласно полезной модели, создано плавучее средство-перегружатель в котором имеется минимально необходимый комплекс механизмов и устройств, то есть приводные механизмы подъема и поворота стрелы, механизмы якорно-швартовного комплекса и индивидуальная система энергоснабжения, конкретно, дизель генераторы - что в сумме обеспечивает качественное выполнение грузовых работ;
обеспечено удобство выполнения перегрузочных операций, так как установлено не меньше одного крана, в которых стрела крана-перегружателя закреплена на поворотной консоли с расположением ее геометрической оси поворота относительно геометрической оси поворота консоли, на расстоянии, которое равняется от 20% до 40% максимального вылета стрелы, которая предоставляет возможность устанавливать стрелу в позицию, из которой обеспечена доступность поворотом только стрелы трюмов разных по ширине судов, без лишних технологических операций при управлении краном;
обеспечена безопасность, так как корпус понтона имеет водонепроницаемую палубу, водонепроницаемые переборки, балластные цистерны, и якорно-швартовный комплекс, которой обеспечивают надежную швартовку, перешвартовку и удержание на месте в процессе грузовых операций;
обеспечена надежная бесперебойная работа, так как плавучее средство-перегружатель, имеет индивидуальную систему энергоснабжения, а большинство судов, в особенности барж, не имеет излишков электроэнергии для обеспечения дополнительных потребителей электроэнергии, например, кранов-перегружателей.
На фиг.1 изображен главный вид на плавучее средство-перегружатель;
На фиг.2 изображен вид сверху на плавучее средство-перегружатель;
На фиг.3 изображен разрез А-А по корпусу понтона;
На фиг.4 изображен вид сверху на плавучее средство-перегружатель, в работе при перегрузке груза между двумя судами;
На фиг.5 изображен главный вид на плавучее средство-перегружатель с двумя кранами-перегружателями;
На фиг.6 изображен разрез Б-Б, на котором показаны рабочие положения крана-перегружателя и стрелы при перегрузке между двумя судами;
На фиг.7 изображен вид В, на колонну крана-перегружателя.
Согласно полезной модели плавучее средство-перегружатель, содержит (см. фиг.1 и фиг.2) корпус понтона 1, с грузовой площадкой 2, с установленным на корпусе понтона 1 краном-перегружателем 3, в кормовой части в диаметральной плоскости корпуса понтона, с поворотной консолью 4, с приводным механизмом 5 (см. фиг.7) поворота консоли, и механизмом грузоподъема из двух лебедок 6 и 7 с парами стальных канатов 8 и 9. На консоли 4 смонтирована стрела 10 с грузозахватным устройством подсоединенным к парам стальных канатов 8 и 9, это может быть, как грейфер 11 (см. фиг.6), так и грузовой крюк 12 (см. фиг.5).
Стрела 10 крана-перегружателя 3 (см. фиг.1 и фиг.2) закреплена на поворотной консоли 4 с расположением ее геометрической оси поворота 13 относительно геометрической оси поворота консоли 4 на колонне 14, на расстоянии которое равно 30% максимального вылета стрелы, и имеет приводной механизм подъема - гидроцилиндр 15 шарнирно закрепленный к стреле 10, и мачте 35. Также установлен механизм поворота 16 стрелы 10, который детально не показан так, как не является предметом изобретения и варианты его конструкции известны специалистам. Консоль 4 установлена на колонне 14, которая закреплена на корпусной конструкции понтона 1. Корпус понтона 1 имеет водонепроницаемую палубу 17, водонепроницаемые переборки 18, 19, 20, корпусные балластные цистерны 21, 22, 23 и 24. Устройства якорно-швартовного комплекса, это установленные на палубе 17, швартовные лебедки 25 и 26, якорно-швартовные лебедки 27 и 28, кранцы 29, закрепленные с возможностью вращения относительно горизонтальной оси, а также недвижимые кранцы 30, клюзы 31, кнехты 32. Кранцы выступают за границы бортов, и защищают корпус понтона 1, и борта судов, которые стоят под перегрузкой.
В представленной конструкции геометрическая ось поворота консоли 4 совпадает с геометрической осью симметрии колоны 14, которая имеет круглое сечение, но возможна и установка ее с эксцентриситетом на колонне с другой формой сечения, например, квадратной. Колонна вварена в корпусную конструкцию понтона, и продолжается ниже палубы 17.
Основными элементами механизмов поворота 5 и 16 консоли 4, и стрелы 10 являются зубчатые редукторы 33 и 34 с электроприводом, конструкция которых детально не показана, так как не является предметом изобретения и известна специалистам в области краностроения.
На мачте 35 крана-перегружателя 3 установлены отводные шкивы 36, через которые стальные канаты проходят на шкивы 37 на нок стрелы 10, и присоединены к грузозахватному устройству, которым может быть и грейфер 11 и грузовой крюк 12, и имеется возможность, при необходимости, их заменить, без захода в порт. Стрела 10 закреплена шарнирно на механизме поворота 16, продолжением которого является мачта 35.
Корпус понтона 1 плоскодонный, прямоугольный с небольшим сужением в нос и корму, и закруглениями бортов и днища по граням.
Плавучее средство-перегружатель показанное на фиг.1, фиг.2 и фиг.3 - несамоходное оборудованное одним дизельэлектрогенератором 38 системы энергоснабжения. На фиг.3 показаны помещения экипажа 39, которые находятся ниже палубы 17, а на фиг.2 - помещения экипажа 40 которые находятся в рубке 41.
В границах признаков формулы, на фиг.5 показано плавучее средство-перегружатель, оборудованное установленным на корме понтона 42, модулем 43 главного двигателя с винторулевой колонкой 44, и двумя дизельэлектрогенераторами 45.
Стрела 46 крана-перегружателя 47 закреплена на вертикальной вставке 48 закрепленной на конце консоли 49, которая закреплена на колонне 50 в передней части понтона 42 в диаметральной плоскости, и расположена стрела 46 выше, чем на кране-перегружателе 3. Второй кран-перегружатель 3 расположен в диаметральной плоскости в кормовой части по длине понтона 42 и стрела закреплена на консоли 4 через механизм поворота 16 без вставки, так как это описано и показано на фиг.1 и фиг.2. Расстояние между кранами такое, что при максимальном вылете стрел краны-перегружатели перекрывают 20% зоны действия друг друга.
Корпус понтона 42, также, плоскодонный, близкой к прямоугольной формы с закруглениями бортов и днища вдоль ребер.
Носовая часть понтона 42 выполнена с уклоном от вертикали 50° для создания свеса, что повышает мореходность.
На фиг.4 и фиг.6 показано, плавучее средство-перегружатель, которое пришвартовано между низкобортной самоходной баржей 51 река-море типа "Волго-Дон", и океанским высокобортным судном 52 типа "Панамакс", имеющее максимально допустимые размеры для прохода через Панамский канал. Грузозахватным устройством является грейфер 11. Комингсы грузовых люков 53 и 54.
Кронштейны крепления стрел в положении по-походному 55 и 56.
Кранцы 29 установлены шарнирно на оси 57, которая закреплена в кронштейнах 58.
В работе, плавучее средство-перегружатель швартуется с помощью элементов якорно-швартовного комплекса к большему судну 52, которое стоит на рейде на якоре, а с другого борта к нему швартуется меньшее, по размеру судно 51. Швартовные лебедки 25 и 26, якорно-швартовные лебедки 27 и 28, удерживают швартовыми плавучее средство-перегружатель и суда между собою, кранцы 29 закреплены с возможностью вращения относительно горизонтальной оси, так же как и неподвижные кранцы 30 выступают за границы бортов и защищают от повреждения борта судов, которые стоят под перегрузкой. Консоль 4 разворачивается в сторону большего судна 52, например, под углом 30° относительно диаметральной плоскости (ДП), и стоит в этой позиции, а стрела 10 поднимается гидроцилиндром 15 до заданного положения и разворачивается приводом поворота 16, то на левый, то на правый борт. Лебедками 6 и 7, потравливаются или выбираются пары стальных канатов 8 и 9, при этом грейфер 11 опускается в трюм одного судна, набирает сыпучий груз, закрывается, поднимается выше комингсов люков 53 и 54, потом стрела 10 разворачивается механизмом поворота 16 на другой борт, грейфер 11 опускается в трюм другого судна, грейфер 11 открывается и сыпучий груз высыпается. При этом отсутствует необходимость разворачивать при каждом цикле консоль 4, так как с ее помощью стрела расположена оптимально относительно трюмов судов стоящих на перегрузке. Разворачивается консоль 4 только при необходимости, перехода на новые циклы, чтобы забирать и выгружать в другой части трюмов судов по ширине, когда зона перегрузки, которая обеспечивается подъемом или опусканием, и поворотом стрелы уже исчерпана. Это предоставляет возможность дольше не изменять расположение плавучего средства-перегружателя относительно судов, и упрощает работу крановщика, и экипажа. Для изменения места погрузки-выгрузки по длине судов, плавучее средство - перегружатель швартуется в другом районе борта большего судна 52. Причем изменение осадки большего судна компенсируется швартовными лебедками 25 и 26, и борта защищены кранцами 29 и 30.
Возможен вариант, при котором плавучее средство-перегружатель берет груз со дна водоема и выгружает на суда, которые швартуются к нему, в таком случае он стоит на якорях якорно-швартовных лебедок 27 и 28.
При использовании плавучего средства-перегружателя с двумя кранами-перегружателями, которые имеют одинаковую высоту, идет одновременная перегрузка двумя кранами-перегружателями.
А если используется плавучее средство-перегружатель, на котором один кран-перегружатель имеет большую высоту, то осуществляется возможность, пока для одного крана борт большего судна 52 еще высокий, так как оно стоит еще порожнем, то груз на него перегружается одним высоким краном-перегружателем 47, а более низким краном 3, при необходимости, выгружается сыпучий, или другой груз на грузовую площадку 2, а в период отхода, и швартовки нового меньшего судна 51, более высокий кран перегружает груз - с грузовой площадки 2 в трюм большего судна 52, что сокращает срок проведения перегрузочных работ, в особенности учитывая то, что грузовместимость, например судна типа "Панамакс" в 16 раз превышает грузовместимость судна типа "Волго-Дон", и в 24 раза превышает грузовместимость судна типа "Волга-Балт", поэтому необходимо не меньше 16 раз швартовать новое судно с грузом для перегрузки. При снижении надводного борта большего судна 52 до доступного уровня - краны-перегружатели работают одновременно.
Корпусными балластными цистернами 21, 22, 23 и 24 обеспечивается компенсация неравномерного расположения грузов на палубе 17, для поддержания крена и дифферента в допустимых пределах.
В положении по-походному, стрела 10 опираются на кронштейн 55, а стрела 46 - на кронштейн 56, что обеспечивает надежность фиксации в условиях моря.
Грейферы 11, и грузовые крюки 12 хранятся на палубе по краям грузовой площадки 2, и при необходимости выполняется замена грузозахватного устройства.