CN103663224A - 一种应急释放装置和绞车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绞车和用于绞车的应急释放装置，属于船舶安全保护技术领域。所述绞车包括滚筒和缆绳，所述应急释放装置包括用于固定在滚筒内的固定支架和油缸、以及应急止挡销，应急止挡销的一端与油缸的输出轴固定连接，固定支架上设有供应急止挡销的另一端穿过的孔，所述应急止挡销上套设有用于将所述缆绳的一端连接在所述滚筒上的卸扣。本发明采用应急止挡销和卸扣配合来实现应急释放，保证了绞车和船体的安全，且油缸由绞车的动力单元的控制油路供油，无需单独的动力单元，结构简单，体积更小，故能有效地集成在绞车上，节省了甲板的空间。
Description
技术领域
本发明涉及船舶安全保护技术领域，特别涉及一种应急释放装置和绞车。
背景技术
应急释放装置是船舶领域一种非常重要的安全保护装置，用来在紧急情况下保护绞车和船体的安全。比如在原油外输***输油过程中，为了避免穿梭油轮与FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式生产储油卸货装置）相隔太近发生碰撞，通常会通过缆绳将两者相连，穿梭油轮在拖轮的牵引下背离FPSO，以保证缆绳有一定的张力。但当遇到海况突然恶化，缆绳的拉力将急剧升高，当超过其绞车和船体连接部分的允许应力时，过大的拉力作用会对绞车和船体造成永久性的伤害。在FPSO安全保护机制下，可启动应急释放装置将缆绳释放，从而保证绞车和船体的安全。
目前，大多数的应急释放装置采用应急释放钩实现，这种应急释放装置由电机、减速机、底座、传动机构和应急释放钩组成。当应急释放装置收到上级控制单位传来的应急释放信息时，由操作人员通过控制台启动电机，电机经过减速机减速再经传动机构将力传递到应急释放钩上，应急释放钩向上抬起释放缆绳。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
采用应急释放钩的应急释放装置由于采用了电机、减速机和传动机构，一般体积比较庞大，结构复杂，多安装在甲板上，占用了有限的甲板空间并且需要采用单独的动力单元。
发明内容
为了解决现有技术中应急释放装置体积庞大，结构复杂，占用甲板空间，并且需要单独的动力单元的问题，本发明实施例提供了一种应急释放装置和绞车。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种用于绞车的应急释放装置，所述绞车包括滚筒和缆绳，所述装置包括用于固定在所述滚筒内的固定支架和油缸、以及应急止挡销，所述应急止挡销的一端与所述油缸的输出轴固定连接，所述固定支架上设有供所述应急止挡销的另一端穿过的孔，所述应急止挡销上套设有用于将所述缆绳的一端连接在所述滚筒上的卸扣。
进一步地，所述应急止挡销的轴线与所述油缸的输出轴的轴线在同一直线上。
优选地，所述应急止挡销和所述输出轴通过连接件连接。
优选地，所述固定支架采用0Cr26Ni5Mo2制成。
优选地，所述应急止挡销的抗剪切力大于缆绳破断力作用在所述应急止挡销上的剪切力。
进一步地，所述应急止挡销采用35CrMo合金钢制成，且在所述应急止挡销表面镀有抗腐蚀层。
可选地，所述抗腐蚀层为镍层。
优选地，所述油缸为双作用油缸。
优选地，所述固定支架包括相互平行设置的一对固定臂，所述一对固定臂的一端相连，且所述一对固定臂的另一端对应设置有供所述应急止挡销的另一端穿过的孔。
另一方面，本发明实施例提供了一种绞车，所述绞车包括机架、安装在所述机架上的滚筒、驱动所述滚筒转动的动力机构和缆绳，所述绞车还包括应急释放装置，所述滚筒内设有用于安装所述应急释放装置的安装平台，所述固定支架和油缸固定在所述安装平台上，所述缆绳的一端通过卸扣连接在所述应急释放装置的应急止挡销上，所述滚筒上对应所述卸扣开设有可供所述卸扣通过的通孔。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
采用应急止挡销和卸扣配合来实现应急释放，突破了业内应急释放装置只能采用钩式结构的定性思维，其通过安装在绞车滚筒上的应急释放装置中的油缸驱动应急止挡销移动使卸扣脱落，进而释放缆绳，保证了绞车和船体的安全，且油缸由绞车的动力单元的控制油路供油，无需单独的动力单元，结构简单，体积更小，故能有效地集成在绞车上，节省了甲板的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种应急释放装置的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种绞车的结构示意图。
图3是本发明实施例二提供的应急释放装置安装在安装平台上的俯视结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种应急释放装置，适用于绞车，该绞车3包括滚筒32和缆绳33（参见图2），参见图1，该应急释放装置包括：用于固定在滚筒32内的固定支架11和油缸13、以及应急止挡销12，应急止挡销12的一端与油缸13的输出轴131固定连接，固定支架11上设有供应急止挡销12的另一端穿过的孔，应急止挡销12上套设有用于将缆绳33连接在滚筒32上的卸扣21。
其中，本实施例中的绞车主要为船用绞车，尤其是FPSO上的缆绳绞车（也称卷缆绞车）和软管绞车，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。
实现时，可以在滚筒32内设置安装平台，然后将固定支架11和油缸13固定在安装平台上（见图2和3）。固定支架11和油缸13可以通过焊接的方式或者螺栓连接的方式安装在安装平台上。
优选地，固定支架11可以包括相互平行设置的一对固定臂，一对固定臂的一端相互连接，作为一个示例，固定支架可以为U型结构，一对固定臂的另一端对应设置有供应急止挡销12的另一端穿过的孔。卸扣21套设在应急止挡销12上时，位于一对固定臂之间，从而可以更稳固地将缆绳连接在滚筒上。该固定支架11的结构仅为举例，并不以此为限。
本实施例的应急释放装置优选采用双作用油缸，该双作用油缸的油口与绞车的动力单元（即液压泵站）连通，由液压泵站分出的一路控制油路控制，当液压油从油缸13的输出端13a的油口进入时，油缸的输出轴131缩回，应急止挡销12仅穿过支架11靠近油缸13一侧的臂；当液压油从油缸的13b进入时，油缸的输出轴131伸出，应急止挡销12穿过固定支架11的两个固定臂和卸扣21，此时卸扣21通过应急止挡销固定在两个固定臂之间。采用双作用油缸控制使得应急释放装置的工作稳定可靠。
当然，在其他实施例中，也可采用单作用油缸，这种单作用油缸的输出轴的缩回通过弹簧复位实现。
优选地，应急止挡销12的轴线与油缸13的输出轴131的轴线在同一直线上。在本实施例中，应急止挡销12和输出轴131通过连接件连接，例如螺栓螺母等。容易知道，应急止挡销12和输出轴131也可以通过焊接等方式连接。
在本实施例中，应急止挡销12的抗剪切力应该大于缆绳破断力作用在应急止挡销12上的剪切力，以保证整个应急释放装置正常工作。具体实现时，需要根据缆绳破断力对应急止挡销12的材质和直径进行设计并校准，常见缆绳破断力与应急止挡销12的直径的参考对应关系如表1所示。
表1缆绳破断力与应急止挡销直径的参考对应关系
| 序号 | 缆绳破断力 | 应急止挡销直径 |
| 1 | 2500KN | 120mm |
| 2 | 3000KN | 130mm |
| 3 | 3500KN | 140mm |
具体地，应急止挡销12可以采用35CrMo等机械性能相近的高强度的合金钢制成，以保证应急止挡销可以承受足够大的力，且在应急止挡销12的表面镀有抗腐蚀层（例如，镍层和陶瓷镀层），对其表面做好防锈等处理，以使应急止挡销可在有海水的环境中工作。
优选地，固定支架11采用0Cr26Ni5Mo2或机械性能相近的材料制成。因为整套装置常用于FPSO的缆绳绞车，要求其对海水的耐腐蚀性较高，0Cr26Ni5Mo2或机械性能相近的材料可以满足该装置的防腐能力要求。
下面简要介绍本申请装置的工作过程：
绞车正常系缆状态（即非应急情况）下，油缸的输出轴处于伸出状态，卸扣套在应急止挡销上。当该收到上级控制单位传来的应急释放信息（通常在控制台上为红色灯光信号）时，操作人员通过控制台控制绞车的液压泵站经控制油路向油缸输出端的油口送油，推动油缸回收输出轴，从而带动应急止挡销一起往油缸方向移动。当应急止挡销移动到一定程度时，套在其上的卸扣脱落，使卸扣另一端的缆绳一并脱落，完成应急释放过程。
本发明实施例采用应急止挡销和卸扣配合来实现应急释放，突破了业内应急释放装置只能采用钩式结构的定性思维，其通过安装在绞车滚筒上的应急释放装置中的油缸驱动应急止挡销移动使卸扣脱落，进而释放缆绳，保证了绞车和船体的安全，且油缸由绞车的动力单元的控制油路供油，无需单独的动力单元，结构简单，体积更小，故能有效地集成在绞车上，节省了甲板的空间。并且这种应急释放装置的零件拆卸方便，装置的维护简单，省时。另外，采用油缸的液压驱动方式，使该应急释放装置的稳定性和灵敏性更好。
实施例二
本发明实施例提供了一种绞车，参见图2-3，该绞车包括机架31、安装在机架31上的滚筒32、驱动滚筒31转动的动力机构（图未示）和缆绳33，该绞车还包括应急释放装置34，滚筒31上设有用于安装应急释放装置34的安装平台311，固定支架341和油缸343固定在安装平台311上，缆绳33的一端通过卸扣21连接在应急释放装置34的应急止挡销342上，滚筒32上对应卸扣21开设有卸扣21可通过的通孔。
实现时，安装平台311可以是焊接在滚筒32内的安装板，例如，长小于等于滚筒筒长、宽小于或等于滚筒直径的长方形板。
优选地，应急释放装置34安装在安装平台311的中部位置，以保持绞车的受力平衡。当然，应急释放装置34也可以安装在安装平台311其他位置。
本实施例中的绞车主要为船用绞车，尤其是FPSO上的缆绳绞车（也称卷缆绞车）和软管绞车，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。
当绞车的缆绳连接在穿梭油轮上时，当缆绳的张力大于当超过其绞车和船体连接部分的允许应力时，应急释放装置34工作，使卸扣21从应急止挡销342上脱落，缆绳将不在与绞车连接，缆绳的张力将不会作用在绞车上，从而保证了绞车的安全。
本发明实施例采用应急止挡销和卸扣配合来实现应急释放，突破了业内应急释放装置只能采用钩式结构的定性思维，其通过安装在绞车滚筒上的应急释放装置中的油缸驱动应急止挡销移动使卸扣脱落，进而释放缆绳，保证了绞车和船体的安全，且油缸由绞车的动力单元的控制油路供油，无需单独的动力单元，结构简单，体积更小，故能有效地集成在绞车上，节省了甲板的空间。并且这种应急释放装置的零件拆卸方便，装置的维护简单，省时。另外，采用油缸的液压驱动方式，使该应急释放装置的稳定性和灵敏性更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于绞车的应急释放装置，所述绞车包括滚筒和缆绳，其特征在于，所述装置包括用于固定在所述滚筒内的固定支架和油缸、以及应急止挡销，所述应急止挡销的一端与所述油缸的输出轴固定连接，所述固定支架上设有供所述应急止挡销的另一端穿过的孔，所述应急止挡销上套设有用于将所述缆绳的一端连接在所述滚筒上的卸扣。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应急止挡销的轴线与所述油缸的输出轴的轴线在同一直线上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述应急止挡销和所述输出轴通过连接件连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述固定支架采用0Cr26Ni5Mo2制成。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应急止挡销的抗剪切力大于缆绳破断力作用在所述应急止挡销上的剪切力。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述应急止挡销采用35CrMo制成，且在所述应急止挡销表面镀有抗腐蚀层。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述抗腐蚀层为镍层。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油缸为双作用油缸。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定支架包括相互平行设置的一对固定臂，所述一对固定臂的一端相互相连，且所述一对固定臂的另一端对应设置有供所述应急止挡销的另一端穿过的孔。
10.一种绞车，所述绞车包括机架、安装在所述机架上的滚筒、驱动所述滚筒转动的动力机构和缆绳，其特征在于，所述绞车还包括如权利要求1-9任一项所述的应急释放装置，所述滚筒内设有用于安装所述应急释放装置的安装平台，所述固定支架和油缸固定在所述安装平台上，所述缆绳的一端通过卸扣连接在所述应急释放装置的应急止挡销上，所述滚筒上对应所述卸扣开设有所述卸扣可通过的通孔。
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