一种现代船舶系泊定位装置的制作方法

本发明涉及船舶系泊技术领域，具体为一种现代船舶系泊定位装置。

背景技术：

船舶系泊指的是通过系缆设备对现代船舶进行系靠定位的作业过程，现代船舶多通过缆桩、导缆器、导缆孔、绞缆机和缆索等设备系靠于码头或浮筒上，其中大型油轮和其他海洋工程船舶通过单点形式系泊在浮筒上，船舶围绕该结构物可以随风浪流作360°回转，由于风标效应，被系泊船舶将会停泊在环境力最小的方位上，且通过处于深水区的浮筒上设置的流体输转系统、转台或转塔系统、主轴承、柔性立管以及其他附属装置实现油气的快速装卸，提高了油气装卸的效率，同时也避免了大型油轮停靠港口的复杂流程，也可以在无法建立港口的位置进行快速的油气装卸。

随着船舶系泊中单点系泊的不断使用，在实际操作过程中发现了下述问题：

1.现有的单点系泊浮筒多设置在水深较少的海区，海底条件较为复杂，现有的锚链结构简单，无法在复杂的海底环境下对浮筒进行较为稳定的定位固定，导致船舶的固定效果不佳；

2.现有的浮筒上虽然设置有可360°旋转的密封旋转接头装置，便于油轮上的油气管道连接，以及在船舶围绕浮筒回转时，保证连接的紧密性，但是由于软性油气管道的长度较长，重量较重，在管道与密封旋转接头连接方向，浮筒易倾斜，导致装置整体稳定性不足。

所以需要针对上述问题设计一种现代船舶系泊定位装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种现代船舶系泊定位装置，以解决上述背景技术中提出锚链结构简单，无法在复杂的海底环境下对浮筒进行较为稳定的定位固定，装置整体稳定性不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种现代船舶系泊定位装置，包括浮筒本体、锚链、配重块、限位滚筒和安装板，所述浮筒本体的下端面固定有锚链，且锚链的末端固定有配重块，并且锚链底部固定有固定筒，所述固定筒边侧固定有侧柱，且侧柱上固定有功能刺，所述浮筒本体的外侧固定有固定环，且固定环顶部固定有滚轮柱，并且滚轮柱顶端与轨迹槽贴合，所述轨迹槽开设在活动环上，且活动环安装在浮筒本体外，并且活动环外侧安装有第一连接板，所述第一连接板顶部固定有缓冲弹簧，且缓冲弹簧与浮箱外侧固定，并且第一连接板与第二连接板相互连接，同时第二连接板底端安装在浮箱外侧，所述浮箱上安装有功能板，且功能板和浮箱上均安装有限位滚筒，并且功能板内侧固定有水平板，所述功能板底端固定有支撑弹簧，且支撑弹簧固定在浮箱内，并且功能板与传递齿轮相互连接，同时传递齿轮安装在浮箱内，所述传递齿轮与触发板相互连接，且触发板安装在浮箱上，并且触发板内侧安装有滑轮组，所述滑轮组顶部与稳定板外侧贴合，且稳定板固定在底轴上，并且底轴安装在安装板内侧，同时安装板固定在浮箱顶部。

优选的，所述锚链与固定筒为焊接连接，且锚链与实心混凝土材质的配重块为一体化结构，并且固定筒外侧对称焊接有向远离配重块方向倾斜的侧柱，同时侧柱底部等间距密集焊接有倾斜设置的功能刺。

优选的，所述滚轮柱关于浮筒本体中心等角度分布有16个，且滚轮柱顶部安装的高速钢材质的滚轮与轨迹槽内壁紧密贴合，并且轨迹槽的仰视形状为环形。

优选的，所述第一连接板和第二连接板构成“人”字形结构，且第一连接板通过其底端安装的柱状轴与活动环构成转动机构，并且第一连接板通过其中部安装的柱状轴与第二连接板构成转动机构，同时第二连接板通过其底端安装的柱状轴与浮箱构成转动机构。

优选的，所述功能板和触发板均贯穿浮箱顶部，且功能板和触发板均与浮箱顶部开设的窗口为滑动连接，并且功能板和触发板均与传递齿轮为啮合连接。

优选的，所述滑轮组和稳定板均关于安装板中心对称分布，且滑轮组内侧顶端处于一条弧线上，并且弧形的高速钢材质的稳定板通过底轴与安装板构成转动机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该现代船舶系泊定位装置，采用新型的结构设计，使得本装置中的锚链底端可以适应复杂的海底环境，保证锚链对上部结构的固定效果，同时设计了可以对油气管道进行定位的结构，增加了装置整体的稳定性；

1.配重块、固定筒、侧柱和功能刺组成的结构，令锚链底部可以适应复杂的海底环境，保证锚链不会被轻易拖动位移，保证对浮筒本体的锚定效果；

2.固定环、滚轮柱、轨迹槽、活动环、第一连接板、缓冲弹簧和第二连接板组成的结构，保证了浮箱也可以围绕浮筒本体进行360°旋转，并且在浮筒本体和浮箱之间起到缓冲作用，避免浮筒本体和浮箱碰撞；

3.浮箱、功能板、限位滚筒、水平板、传递齿轮、触发板、滑轮组和稳定板在工作时，可以利用油气管道自身的重力，对油气管道进行限位，令油气管道可以与浮箱组成一个整体，对油气管道进行加强支撑，达到避免浮筒本体倾斜的效果，增强了装置整体的稳定性。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明侧柱俯视结构示意图；

图3为本发明侧柱正视结构示意图；

图4为本发明轨迹槽正视剖面结构示意图；

图5为本发明轨迹槽仰视结构示意图；

图6为本发明第一连接板俯视结构示意图；

图7为本发明浮箱正视剖面结构示意图；

图8为本发明功能板侧视结构示意图；

图9为本发明触发板侧视结构示意图。

图中：1、浮筒本体；2、锚链；3、配重块；4、固定筒；5、侧柱；6、功能刺；7、固定环；8、滚轮柱；9、轨迹槽；10、活动环；11、第一连接板；12、缓冲弹簧；13、浮箱；14、第二连接板；15、功能板；16、限位滚筒；17、水平板；18、支撑弹簧；19、传递齿轮；20、触发板；21、滑轮组；22、稳定板；23、底轴；24、安装板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种现代船舶系泊定位装置，包括浮筒本体1、锚链2、配重块3、固定筒4、侧柱5、功能刺6、固定环7、滚轮柱8、轨迹槽9、活动环10、第一连接板11、缓冲弹簧12、浮箱13、第二连接板14、功能板15、限位滚筒16、水平板17、支撑弹簧18、传递齿轮19、触发板20、滑轮组21、稳定板22、底轴23和安装板24，浮筒本体1的下端面固定有锚链2，且锚链2的末端固定有配重块3，并且锚链2底部固定有固定筒4，固定筒4边侧固定有侧柱5，且侧柱5上固定有功能刺6，浮筒本体1的外侧固定有固定环7，且固定环7顶部固定有滚轮柱8，并且滚轮柱8顶端与轨迹槽9贴合，轨迹槽9开设在活动环10上，且活动环10安装在浮筒本体1外，并且活动环10外侧安装有第一连接板11，第一连接板11顶部固定有缓冲弹簧12，且缓冲弹簧12与浮箱13外侧固定，并且第一连接板11与第二连接板14相互连接，同时第二连接板14底端安装在浮箱13外侧，浮箱13上安装有功能板15，且功能板15和浮箱13上均安装有限位滚筒16，并且功能板15内侧固定有水平板17，功能板15底端固定有支撑弹簧18，且支撑弹簧18固定在浮箱13内，并且功能板15与传递齿轮19相互连接，同时传递齿轮19安装在浮箱13内，传递齿轮19与触发板20相互连接，且触发板20安装在浮箱13上，并且触发板20内侧安装有滑轮组21，滑轮组21顶部与稳定板22外侧贴合，且稳定板22固定在底轴23上，并且底轴23安装在安装板24内侧，同时安装板24固定在浮箱13顶部。

本例中锚链2与固定筒4为焊接连接，且锚链2与实心混凝土材质的配重块3为一体化结构，并且固定筒4外侧对称焊接有向远离配重块3方向倾斜的侧柱5，同时侧柱5底部等间距密集焊接有倾斜设置的功能刺6，配重块3、固定筒4、侧柱5和功能刺6组成的结构，可以令锚链2底端与海底礁石等紧密连接，保证锚链2对浮筒本体1的固定效果；

滚轮柱8关于浮筒本体1中心等角度分布有16个，且滚轮柱8顶部安装的高速钢材质的滚轮与轨迹槽9内壁紧密贴合，并且轨迹槽9的仰视形状为环形；

第一连接板11和第二连接板14构成“人”字形结构，且第一连接板11通过其底端安装的柱状轴与活动环10构成转动机构，并且第一连接板11通过其中部安装的柱状轴与第二连接板14构成转动机构，同时第二连接板14通过其底端安装的柱状轴与浮箱13构成转动机构，第一连接板11和第二连接板14组成的结构，可以缓冲浮箱13和浮筒本体1，避免浮箱13跟随波浪运动撞击浮筒本体1，同时也保证了浮箱13可以与活动环10进行同步的旋转运动；

功能板15和触发板20均贯穿浮箱13顶部，且功能板15和触发板20均与浮箱13顶部开设的窗口为滑动连接，并且功能板15和触发板20均与传递齿轮19为啮合连接，上述的结构设计使得功能板15和触发板20均可以稳定的与浮箱13进行相对滑动，传递齿轮19的设计则令功能板15在运动时，可以利用啮合连接关系稳定的驱动触发板20进行运动；

滑轮组21和稳定板22均关于安装板24中心对称分布，且滑轮组21内侧顶端处于一条弧线上，并且弧形的高速钢材质的稳定板22通过底轴23与安装板24构成转动机构，高速钢材质的稳定板22结构强度高，不易变形，可以长时间稳定使用，且弧形结构便于对油气管道进行定位，而对称设置的滑轮组21，可以在触发板20运动时，对稳定板22进行顺利的挤压推动，令2个稳定板22能够以底轴23为轴旋转闭合，对油气管道进行定位。

工作原理：使用本装置时，首先将装置整体投与单点系泊选定的海上，锚链2依靠自身重力下垂，配重块3和固定筒4沉于海底，与海底礁石和沟壑接触，若浮筒本体1因风浪位移，拉动锚链2，锚链2会拖动固定筒4和侧柱5向浮筒本体1运动方向移动，侧柱5底端倾斜设置的功能刺6可以阻止锚链2运动，并插入海底礁石缝隙以及沟壑中，从而阻止浮筒本体1位移，保证浮筒本体1及其上结构可以保持稳定，处于一个相对固定的位置；

当大型油轮需要进行系泊及油气装卸时，将大型油轮上的油气管道先置于图9中2个稳定板22之间，然后将管道置于图7中功能板15顶部的限位滚筒16上，接着将管道穿过浮箱13上固定的限位滚筒16底端，将管道末端与浮筒本体1上的密封旋转接头连接，通过浮筒本体1上安装的水下软管进入海底管线，输到岸上的原油储罐，浮筒本体1及其上的密封旋转接头和水下软管等结构，均与现有的单点系泊浮筒结构相同，为现有成熟技术，为本领域技术人员所熟知，在此不做详细描述；

当油气管道置于图7中的功能板15顶部的限位滚筒16上时，限位滚筒16被油气管道的重力向下压动，带着功能板15向下位移并压缩支撑弹簧18，功能板15在下移过程中通过传递齿轮19驱动触发板20上滑，图9中的触发板20在上滑过程中带着滑轮组21稳定上移，滑轮组21在上移过程中挤压推动稳定板22外侧，令2个稳定板22同时以底轴23为轴向内旋转闭合，将管道包裹定位，这样钢质空心的浮箱13所产生的浮力，就对管道起到一定支撑作用，避免管道的重量拖拽浮筒本体1倾斜；

且当风浪较大，图7中的浮箱13漂浮远离浮筒本体1时，第一连接板11与第二连接板14产生相对旋转，第一连接板11与第二连接板14之间夹角增大，图6中第一连接板11与第二连接板14连接处两边柱状轴外同轴安装的涡旋弹簧会被挤压收卷，涡旋弹簧的弹力阻止第一连接板11与第二连接板14继续旋转，图1中第一连接板11顶部也在旋转的过程中向下拉伸缓冲弹簧12，缓冲弹簧12的弹力也阻止第一连接板11旋转，避免浮箱13过于远离浮筒本体1，同理，当浮箱13漂浮靠近浮筒本体1时，第一连接板11与第二连接板14之间夹角减小，同样会挤压第一连接板11与第二连接板14连接处两边柱状轴外同轴安装的涡旋弹簧，第一连接板11顶部会向下拉伸缓冲弹簧12，上述2个弹簧阻止浮箱13继续靠近浮筒本体1，起到稳定浮箱13的作用；

并且在波浪作用下，油气管道随船舶旋转，油气管道通过闭合的稳定板22带动浮箱13，浮箱13通过第一连接板11和第二连接板14带动活动环10，活动环10在滚轮柱8和轨迹槽9的作用下，可以360°旋转，令活动环10与浮箱13上安装的结构可以同步旋转，保证了浮箱13及其上安装支撑结构对管道的持续支撑，提升了装置整体的稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。