全方位无摩擦的拖曳点的制作方法_3

文档序号:8302832阅读:来源:国知局
动运动相比要小得多。因此当在整个停泊操作期间保持牵引模式时,拖船可对船只V施加更大量的控制。
[0045]图4a-图4b示出航海拖曳操作。图4a示出现代的拖曳操作,其中拖船I与船只V之间的距离为L。距离L可以如1.5千米远,而距离D可以如200米远。距离D是缆绳在水面之下的最大深度。在诸如北海的相对较浅的水中,该深度D可限制拖船的使用。在根据图4a的拖曳操作中,拖曳缆绳4的几何形状允许吸收船只V和拖船I之间的相对移动。图4b示出可与本公开一起使用的拖曳操作。与图4a相比,距离L和D被显著减小。更具体地,距离L可以如例如150米那样短或更短,其中距离D减小至零。在本公开中,船只V和拖轮I之间的相对移动被拖曳绞车5吸收。因此,本公开减少与现代航海拖曳操作中的大距离L和D相关的导航风险。更具体地,距离L可被减小多达10倍甚至更多,而距离D被完全消除。甚至更具体地,这也减小了拖曳缆绳4的长度,特别是但不只是在钢丝拖曳缆绳的情况下显著减轻了重量,和/或使UHMWPE拖曳缆绳能够应用在航海拖曳操作中。因此,本公开的另外的益处可以是操作配备有本公开的拖船I的港口既可被用于港口拖曳操作又可被用于航海拖曳操作。
[0046]图5示出本公开的实施例。该实施例包括旋转元件9,例如如图5-图6中所示的围绕轴Y-Y自由枢转的轮9。拖曳缆绳4沿着旋转元件9被引导至收放拖曳绞车5。所述轴Y-Y被附接至臂10,臂10可在大体上竖直平面中围绕垂直于图5视图的轴X-X向两侧自由枢转,例如高达90度或更多。缆绳可以是任何已知的和/或合适的类型,并且优选地至少部分由钢和/或合成材料制成,例如如前面所讨论的。
[0047]图6示出本公开的另一实施例。在该配置中,轴X-X被固定至元件11,元件11从大体上竖直的位置在曲线12上自由移动。曲线12由例如一个或多个导轨形成,并且例如大体上在水平面中延伸和/或大体上平行于拖船I的甲板37延伸。曲线可具有圆形段配置,该圆形段配置的中心点在轴Z-Z上、在曲线12和绞车5之间或在该绞车处。曲线12可包括例如高达或超过180°或270°的角。在曲线的轴Z-Z或中心处可提供用于缆绳4的另一引导部。引导装置13(图5或图6中未示出,但在图7中示出)可确保拖曳缆绳4被连续地引导至旋转元件9上。此外,轴X-X和轴Z-Z也可始终保持彼此垂直。在所有实施例中,轴x-x、Y-Y和Z-Z可以是真实轴或虚拟轴。
[0048]图7a-图7b示出附接至臂14的引导装置13,臂14围绕轴Y-Y自由枢转以使引导装置13可沿轮9的圆周的至少一部分移动。图7a示出在拖曳环实施例中的所述引导装置13。图7b示出在其远端包含四个辊引导部以确保拖曳缆绳4在旋转元件9上以无摩擦的方式被引导的实施例中的所述引导装置13。
[0049]引导装置13确保本公开的任一实施例中的臂10与拖曳缆绳连接6对准,以使轴Y-Y垂直于由在拖曳点2和拖曳缆绳连接6之间的拖曳缆绳4以及拖曳绞车5跨过的平面或由在船只V和轴Z-Z之间的拖曳缆绳4跨过的平面。所述对准通过由牵引力7、臂14、臂10造成的围绕轴X-X的转矩而实现。元件9的自由旋转为拖曳缆绳连接6的移动提供附加的自由度。引导装置13产生围绕轴X-X的转矩,而不限制拖曳缆绳围绕轴Y-Y的运动。在拖曳期间,几乎没有力被施加在元件13上,除了改变元件9的位置之外。在轮9的一侧,另一引导元件16可被提供在轮9和绞车5之间以引导缆绳。在轮9下方,附加的旋转元件15可被提供以围绕可平行于轴Y-Y延伸的轴自由旋转,以便进一步引导缆绳。
[0050]图8a_8c示出本公开的实施例。图8a示出带有本公开的实施例的拖船I的一部分的俯视图,其中拖曳点2处于不同的位置。图8b示出具有各轴A-A、X-X、Y-Y和Z-Z的本公开的实施例的侧视图。图8c示出根据本公开的拖曳点2装置的实施例的详细俯视图和侧视图,同时进一步示出各轴的对准。一般而言,轴X-X和Y-Y可被间隔开距离T并且以非平行的方式延伸,例如彼此垂直。它们可位于平行的平面中。臂10可具有任何形状,只要其直接或间接地连接第二轴X-X和第一轴Y-Y。
[0051]在图8的实施例中,旋转元件9是具有轮缘35的轮,绕承载在围绕第二轴X-X枢转的臂10上的轴Y-Y旋转。在图8b中,拖曳点2被示出为在直立的中间位置中。在该实施例中,第二轴X-X大体上以旋转元件9的运转表面30下侧的切线延伸。第二轴X-X由中空圆柱体31的纵向轴限定,该中空圆柱体31能在形成元件11的一部分的支撑托架32中旋转。元件11可被承载在轨道或这样的轨上,该轨道或轨可以是直的或弯曲的,或者部分为直的且部分为弯曲的,并且通常可延伸横跨拖船I的甲板37的一部分。在图8中,轨12是直的。臂10是钩状的,以使轴Y-Y被定位为与第二轴X-X间隔开。托架32也是钩状的,以使其可由限定轴A-A的支撑件33承载在轨或轨道上或甲板37上,优选地,当臂10处在所述直立位置时,支撑件33在旋转元件9下方的位置。例如,轴A-A可大体上垂直于甲板37延伸、可大体上是竖直的和/或可大体上垂直于第一轴Y-Y延伸。当缆绳在拖曳点2上沿离开由轴A-A和X-X限定的平面的方向施加牵引力时,轴A-A将允许托架32围绕轴A-A枢转。这可在托架32被支撑在轨道或轨上时特别有用,该轨道和轨是例如直的或弯曲的且具有与根据围绕甲板37上的固定点或引导单元34的圆形段不同的轮廓,缆绳4在旋转元件9和绞车5之间通过该固定点或引导单元34被引导。不过,轴A-A将允许改变拖曳点装置2位置,以使轴X-X平行于旋转元件9的表面30上的线缆朝向绞车5离开所述表面30的点之间的直线并优选地与其重合,该直线通常为所述表面点和如上所述的甲板37上的固定点或和引导单元34之间的福射线(radial line)。优选地,轴A-A被定位为使得其与平行于轴A-A的表面30的切线重合。这可确保拖曳点2由于缆绳4中的牵引力移出垂直于轴Y-Y并通过轴X-X的平面而围绕轴A-A自动重新定位。
[0052]在图8的实施例中,在绞车5和拖曳点2(特别是元件9)之间,引导单元34被提供用于进一步朝向绞车5引导缆绳。在该实施例中,引导件34包括至少两个轮或辊35,缆绳4在该至少两个轮或辊之间被引导朝向绞车5。引导件34提供用于引导,以使缆绳4更好地以通常的方式缠绕至绞车5上或从绞车5绕出,这意味着缆绳被螺旋地缠绕至绞车5上和/或从绞车5绕出,和/或与拖曳点2和特别是元件9相对于绞车5的位置无关。
[0053]在图8的实施例中,缆绳由能围绕轴Y-Y枢转的引导件13被引导至元件9上。弓I导装置13可被提供有辊36,该辊36围绕与其彼此垂直和/或垂直于轴X-X和/或垂直于引导装置13处的缆绳4的纵方向延伸的轴自由旋转。因此,缆绳相对于元件9的位置被适当地对准。
[0054]本公开可允许拖曳缆绳连接6有3个自由度,即两个优选地围绕第二轴X-X和第一轴Y-Y,或第一轴Y-Y和轴Z-Z的垂直枢转,使得能够实现真正的全方位拖曳点2装置设计。第三自由度通过由拖曳绞车5送出和/或收回拖曳缆绳4获得。所述三个自由度联合地相对于拖曳缆绳连接6跨越有效的三维向量空间。更具体地,该三个自由度可使拖船I能够在半球形空间内的不被拖船I的上部结构阻碍的任何地方建立拖曳缆绳连接6。旋转元件9的应用进一步实现所述全方位拖曳点的无摩擦应用。所述拖曳点装置可以是真正的全方位无摩擦拖曳点设计。
[0055]本公开可在拖曳缆绳连接6中实现恒定的牵引力7,同时拖曳点2和拖曳缆绳4之间具有最小或零摩擦。更具体地,如果拖船I相对于船只V移动,所述摩擦被最小化。甚至更具体地,所述移动尤其在不利的操作条件期间发生,不利条件包括但不限于波涛汹涌的海面。本公开因此可允许拖船I能够在更多的工作条件或海面状况中并沿最多能想到的方向操作。
[0056]在图8a中,以俯视图示出拖曳点2的三个位置。在中间位置,拖曳点2处于中间截面P中,其中缆绳4仍然在平面P中从绞车5直线地通过单元34和圆柱体31延伸至轮9上,并且随后越过拖船的板。轴Y-Y由此大体上平行于甲板37并且垂直于平面P
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