专利名称：用于垂直提升水平设置的圆柱物体的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于借助一个或多个悬挂在提升设备中的提升架从基座上垂直提升水平设置的圆柱形物体、特别是火箭的方法，所述设备最好包括一条或多条悬挂于起重臂的提升钢缆。
本发明还涉及一种用于该方法的设备，其中一个水平设置的圆柱形物体、特别是火箭借助于一个或多个悬挂在提升设备中的提升架自基座上进行提升，所述设备最好包括一条或多条悬挂于起重臂的提升钢缆。
用于将有效负荷运送到太空中的大型火箭可能有50米或更长。这种火箭包括多个复杂的技术系统，诸如机械、电子和光学系统，并且火箭的技术系统和结构设计都相对于重量进行了高度的优化。考虑到这种最优化，在设计火箭时，主要是为了使火箭经受升空时它们承受的负载，同时，火箭仅为小的外部应力而设计，例如由气流和天气条件下产生的应力。
实际上，火箭由若干级和有效负载组成，该有效负载例如可以是一颗人造卫星。这些不同的级和有效负载是分别制造的，并在其后运送到一个组装位置。
由于地球的运转，赤道是用于发射火箭的最有利地方。但是，一个大型火箭的组装和准备需要专家和材料等形式的大量资源，并且利用这些资源的最佳区域并不适于在赤道上。
挪威专利申请951693,951694和951695描述了组装和发射火箭的情况，其中火箭是在轮船甲板上的一个水平位置组装的，此后，移送到输送用的浮动平台上，以运送到发射场所并进行发射。这样，火箭能够在赤道上发射，与此同时，所有的技术辅助设备和技术专家是容易利用的，这是因为该辅助设备和专家都能位于轮船甲板或平台上。但是，上述专利申请并没有叙述怎样将火箭从船只移动到平台上。
轮船和例如一个火箭发射平台的浮动结构，通常在水中具有不同的运动。这种运动主要是受波浪影响的，这种运动差别是由于船和浮动结构具有不同的形状和质量引起的，另外，波浪对于船和浮动结构的影响将随时相互转换。在海上，当借助于提升设备在一艘船上提升物体并在两艘船之间转运物体时，所述运动差别是一个很大的问题，这是因为该物体会与另一艘船相碰撞并被损坏。
本发明的目的是提供一种自基座上垂直提升水平设置的圆柱形物体、特别是火箭的方法和设备，其中提升工作是用一个或者多个提升架借助一个提升设备完成的，该设备最好包括一条或多条提升钢缆，这种提升操作不会有下述缺点，即在提升的初始阶段由于基座和提升设备之间的运动差别而损坏火箭。
本发明的目的由说明书所述的方法和设备来实现，其特征是权利要求所述的特征。
因此，本发明包括物体、例如水平放置的火箭，它放置在提升架下方，并且该提升架被顶到极限高度，从而相对于基座对火箭进行导向，并以公知的方式用提升钢缆继续提升。
在本专利申请中，术语“极限高度”应理解为最小提升高度，在该高度下，物体(特别是火箭)和基座(特别是鞍座)之间不再有任何碰撞危险。
现在将结合对特定实施例的描述并参照附图对本发明进行更详细的说明，其中
图1是水平设置在一个滑台上的火箭的侧视图，图2表示了在垂直提升时处于两个不同位置的火箭，图3更详细地表示了火箭和滑台，图4表示了一个提升架和一个提升用的设备，和图5表示了一个提升架和一个提升用设备的第二实施例。
在所有的附图中，用同样的序号表示相应的部件。
图1表示了一个带有浮船21和支柱22的浮动结构20，它浮在海面10上。在支柱22的顶部，有一个带有起重臂24的甲板结构23。有一艘船30位于浮动结构的旁边，图中仅表示了船的尾部31。在从船30伸出的位置上有一个长滑台40，该滑台40基本上位于起重臂24的下方。
滑台上最靠近船的一端可绕水平轴线32转动并与船相连，这就使滑台能够相对于船转动。滑台上离船30最远的一端通过悬挂于从浮动结构上的连接点25下垂的固定钢缆73而与浮动结构20相连。用这种方式形成一个滑台，滑台的一端连续地与船30连接，而另一端离起重臂24有一个恒定的垂直距离。船的垂直移动将传递给离船最近的滑台一端，而浮动结构的垂直移动将传递给悬挂于钢缆73的滑台一端。这样，该滑台就构成了用于垂直提升物体(在本例中是一个火箭)且比诸如船的后甲板等更好的基础物。
当把一火箭50从船传送到浮动结构上时，将火箭整体地或部分地移动到滑台40上并通过提升设备70提升到浮动结构上，如所示实施例那样，提升设备70由悬挂于起重臂24的提升钢缆71构成。
图2表示了火箭的提升状态，其中示出了火箭处于两个不同位置，即提升前在滑台40上的位置50和火箭沿着起重臂24的方向被向上提升的位置50’。通过两个提升架来提升火箭，后提升架61为提升臂形式，而前提升架61’为支架形式。后提升架61用两个提升吊耳51提升火箭50，而前提升架61’用四个提升吊耳51’提升火箭。
图3更详细地表示了火箭50和滑台40。这里能看到火箭是如何放置在一个设备60上的，所述设备60是由一纵向支撑结构构成，该结构再置于两个以转向架形式的滑架66上。该设备60有鞍座65，用来在向滑台传送火箭时支撑火箭。在图3所示实施例中，火箭的前、后部分由两个相同的提升架61提升，所述两个提升架61均为提升臂形式，用于以两个提升吊耳51提升火箭。
图4是一幅通过火箭50、提升架61和设备60的剖面图。除了鞍座65和滑架66外，设备60包括两个千斤顶62。该图还表示了火箭是如何通过两个提升吊索或提升拉索64来与提升架连接的。
千斤顶62可以是液压千斤顶，它具有位于设备60外边缘处的并远离火箭50的垂直液压缸81。带有提升块69的活塞杆68从液压缸81垂直向上延伸，提升块69与提升架61的末端下面相抵靠。该千斤顶在液压缸81的延伸方向还有可伸支脚83，以便支撑千斤顶并从千斤顶向滑台传递垂直方向上的力。
图4还表示了两个垂直导绳72，它们从滑台40与提升钢缆71平行地向起重臂24延伸，并穿过提升架61末端的导向件63。提升前，导绳72借助适当的装置(例如起重绞车)而被拉紧到合适的张力，例如每绳10吨，因此，它们的水平位移是很有限的。
如参考图1所述的那样，当在浮动结构20上安装滑台40时，为使带有火箭50的滑台40与带有起重臂24和提升钢缆71的浮动结构具有相同的垂直位移，做出了多种努力。这种垂直移动将不能完全一致，并且提升的极限部分将是火箭从滑台上提升的起始阶段，这时火箭与鞍座存在碰撞的危险。在提升的起始阶段，这个潜在的问题是可以解决的，也就是根据本发明，用千斤顶62将装有火箭50的提升架61顶起到一个确定的极限高度。从而使火箭50从鞍座65处连续平稳地提升，并且由于鞍座65和火箭50之间的垂直距离是由千斤顶62控制的，所以不存在碰撞的危险。
当千斤顶到达极限位置后，提升钢缆71的张力增大，这样将装有火箭50的提升架61的重量从千斤顶传递到提升钢缆，同时借助于提升钢缆以公知的方式继续提升。当重量被传递到提升钢缆后，尽可能迅速地降低带有提升垫块69的活塞杆68，例如通过快速地排放液压缸里的液体，这样在继续提升时偶然移动的情况下，防止了火箭撞击基座的任何部位或者位于基座上的设备，例如活塞杆或者提升块。
在提升的起始和后续阶段，火箭的水平移动始终处于控制下，这是通过导绳72沿横向导引提升架实现的。提升钢缆71、导绳72和千斤顶65都位于同一铅垂面内，因此，从起始阶段到其后的提升阶段的过渡过程中，用于提升火箭的垂直力的冲击点的位置没有任何变化。
图5表示了设备60的另一实施例。如图所示，鞍座65的设计稍有不同，它与火箭的接触面与图4所示的设备60稍微有一点不同。此外，千斤顶带有柔性接头84，以便调节提升块69相对于提升架61的位置。在图5所示的设备60中，千斤顶62还带有转动接头67，这样能使千斤顶绕水平轴线远离火箭地倾斜。在从千斤顶62向提升钢缆71传递装有火箭50的提升架61的重量之后，千斤顶能够迅速倾斜，这样，如果在连续提升时有偶然移动，就能阻止它与火箭碰撞。
以上结合一个特定实施例描述了本发明。但是很明显，在本发明范围内可做出多种变化形式。例如，能以多种方式设计提升架61，例如用两个或更多个提升臂组合而成，或者用一个提升框架。类似地，可以多种方法来把火箭的重量传递到提升架上，既可以用如图所示的永久安装的提升吊耳，又可以例如让火箭位于刚性或者柔性材料的吊架上，这样，可让力均匀地从火箭筒外侧传递到提升吊索或者提升拉索上。
另外，千斤顶的设计可有各种各样的方式，例如，在每一侧用两个千斤顶来代替原来的一个千斤顶。在用一个提升框架取代一个提升臂的情况下，这是一个常规的解决办法。另外，很明显，千斤顶的提升功能还可用除了液压之外的其他方法来实现，例如，用螺旋机构。另外，很明显，在千斤顶的重量传递到提升钢缆后，使千斤顶的快速返回功能也能够以多种方式来完成，例如，使用具有降低机构的千斤顶。
对于本领域的技术人员来说，上述的以及类似的变化都是可以得知的且都落在本发明的范围之内。
权利要求
1．一种用于借助一个或多个悬挂在提升设备(70)中的提升架(61)从一基座(40)上垂直提升水平设置的圆柱形物体、特别是一火箭(50)的方法，所述设备最好包括一条或多条悬挂于起重臂(24)的提升钢缆(71)，其特征在于，这种方法包括如下步骤a)将提升架(61)置于物体(50)的上方并与该物体连接，b)在基座(40)和提升架(61)之间设置千斤顶(62)，c)用千斤顶(62)从基座(40)上将其下悬挂有物体(50)的提升架(61)提升到一个用于提升的极限高度，d)增大提升钢缆(71)的张力，这样从千斤顶(62)向提升钢缆(71)传递提升架(61)和物体(50)的重量，以及e)借助于提升钢缆(71)以公知的方式从千斤顶(62)提升带有物体(50)的提升架(61)。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤d)还要求当把提升架(61)和物体(50)的重量自千斤顶(62)传递给提升钢缆(71)后立即降低或撤除千斤顶(62)。
3．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在实现步骤c)之前，还要求在基座(40)和起重臂(24)之间设置导绳(72)，并将导绳(72)张紧到预定的张力，并且在步骤c)和d)中，在横向上用导绳导引提升架(61)。
4．根据权利要求3的方法，其特征在于，还要求在步骤e)中，在横向上用导绳(72)导引提升架(61)。
5．一种用于前述任一权利要求所述方法的装置(60)，其中借助于一个或多个悬挂在提升设备(70)中的提升架(61)从一基座(40)上提升水平设置的圆柱形物体、特别是一火箭(50)，所述设备最好包括一条或多条悬挂于起重臂(24)的提升钢缆(71)，其特征在于，所述装置(60)包括一个或多个千斤顶(62)，它们设置成如下形式，即能够将其下悬挂有物体(50)的提升架(61)从物体位于基座(40)上的一个位置提升到一极限高度，在该极限高度用于提升在其下悬挂有物体(50)的提升架(61)。
6．根据权利要求5的装置(60)，其特征在于，它包括两个千斤顶(62)，它们设置成能够在梁式提升架(61)的相对两端提升。
7．根据权利要求5的装置(60)，其特征在于，它包括两个千斤顶(62)，它们设置成能够在框架式提升架(61)的相对两角提升。
8．根据权利要求5-7中任一项的装置(60)，其特征在于，千斤顶(62)以液压方式工作，并设计成带有一个阀，用于快速排放液压流体，这样，当将提升架(61)和物体(50)的重量从千斤顶(62)传递给提升钢缆(71)之后，千斤顶(62)可被立即降低或撤除。
9．根据权利要求5-8中任一项的装置(60)，其特征在于，千斤顶(62)设计有一摇杆装置(67)，以使千斤顶(62)倾斜到其操作位置之外，这样，在将提升架(61)和物体(50)的重量从千斤顶(62)传递给提升钢缆(71)之后，使得千斤顶(62)立即倾斜到这侧。
10．根据权利要求5-9中任一项的装置(60)，其特征在于，它结合有用于被提升物体(50)的支撑和/或传送结构。
全文摘要
一种借助于一个或多个悬挂在提升设备(70)中的提升架(61)从一基座(40)上用于垂直提升水平设置的圆柱形物体、特别是一火箭(50)的方法和装置,所述装置(70)最好包括一个或多个悬挂于提升臂(24)的提升钢缆(71),提升架(61)置于物体(50)的上方并与该物体相连,在基座(40)和提升架(61)之间设有千斤顶(62),其下悬挂有物体(50)的提升架(61)被千斤顶(62)从基座(40)提升到用于提升的极限高度,提升钢缆(71)的张力增大,这样从千斤顶(62)向提升钢缆(71)传递提升架(61)和物体(50)的重量,并且借助于提升钢缆(71)从千斤顶(62)提升带有物体(50)的提升架(61)。
文档编号B66C13/00GK1211226SQ97192364
公开日1999年3月17日 申请日期1997年2月18日 优先权日1996年2月19日
发明者B·金德姆, E·托姆特 申请人:克瓦纳尔海运公司