RU121487U1 - WATER TRANSPORT COMPLEX - Google Patents

Abstract

Транспортный комплекс для водной среды, состоящий из несамоходного судна и буксира-толкача, соединенных между собой жестким сцепным устройством, отличающийся тем, что в нем качестве буксира-толкача используется атомный ледокол, типа «Арктика», а в качестве сцепного устройства - трехштыревой автосцеп с зубчатым сцеплением, при этом баржа имеет носовые обводы ледокольного вида и снабжена в кормовой оконечности рецессом для фиксирования носовой части ледокола. A transport complex for the aquatic environment, consisting of a non-self-propelled vessel and a pusher tug, connected to each other by a rigid coupling device, characterized in that it uses an atomic icebreaker, such as "Arctic", as a pusher, and a three-pin automatic coupler with with a toothed clutch, while the barge has icebreaker-type bow contours and is equipped with a recess at the aft end to fix the icebreaker bow.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к судостроению, а именно к транспортным комплексам, предназначенным для использования в водной среде и состоящим из несамоходных судов и буксиров-толкачей. Заявляемый судовой состав был разработан специалистами Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций для обеспечения транспортировки всех видов углеводородов по Северному Морскому пути. Устройство может быть использовано для транспортировки большегрузных барж в ледовых условиях.The proposed utility model relates to shipbuilding, namely to transport complexes intended for use in the aquatic environment and consisting of non-self-propelled vessels and pusher tugs. The inventive ship composition was developed by specialists of the St. Petersburg State University of Water Communications to ensure the transportation of all types of hydrocarbons along the Northern Sea Route. The device can be used to transport heavy barges in ice conditions.

Идея создания транспортных составов для речных и морских магистралей, появившаяся еще в середине прошлого столетия, была вызвана нерациональным использованием дорогих энергетических установок в условиях длительных простоев судов в портах или на грузовых операциях в море. По результатам многочисленных технико-экономических обоснований приоритетное направление было отдано толкаемым транспортным составам.The idea of creating transport trains for river and sea routes, which appeared in the middle of the last century, was caused by the irrational use of expensive power plants in conditions of long downtime of ships in ports or in cargo operations at sea. According to the results of numerous feasibility studies, priority was given to pushed transport trains.

Однако развитие морских и океанских перевозок грузов с помощью толкаемых составов долго сдерживалось из-за отсутствия достаточно надежного сцепного устройства толкача и несамоходного судна. Как показали данные сравнительной оценки результатов испытаний моделей толкаемых составов речного и морского плавания, последние имеют специфические особенности (по соотношению главных размерений, значениям грузоподъемности, осадке, по взаимодействию толкача и баржи при плавании на волнении и др.) и требуют совершенствования и доработки сцепных устройств применительно к данному типу толкаемых составов.However, the development of sea and ocean transportation of goods using pushed convoys was held back for a long time due to the lack of a sufficiently reliable coupling device for the pusher and non-self-propelled vessel. As the data of a comparative assessment of the test results of models of pushed convoys of river and sea navigation showed, the latter have specific features (in terms of the ratio of the main dimensions, the carrying capacity, draft, the interaction of the pusher and the barge when sailing on a wave, etc.) and require improvement and refinement of the coupling devices in relation to this type of pushed convoys.

К настоящему времени запатентовано множество конструкций толкаемых составов для водной среды с соответствующими сцепными соединениями толкача и баржи. Среди них наиболее надежными и перспективными считаются толкаемые транспортные составы с жесткими (пат. RU №2150405, опубл. 12.03.1999) и ограниченно-подвижными (пат. RU №2401762, опубл. 20.10.2010) сцепными устройствами. Недостатком последних является, невозможность использования в условиях сильного волнения, а также в ледовых условиях.To date, many designs of pushed convoys for the aquatic environment have been patented with the corresponding coupling joints of the pusher and barge. Among them, the most reliable and promising are pushed transport vehicles with rigid (US Pat. RU No. 2150405, publ. 12.03.1999) and limited-mobility (US Pat. RU No. 2401762, publ. 20.10.2010) coupling devices. The disadvantage of the latter is the inability to use in conditions of strong excitement, as well as in ice conditions.

Одним из наиболее близких аналогов предлагаемого устройства по технической сущности и назначению является транспортный комплекс для водной среды по пат. RU №2150405 МПК В63В 21/56 (2006.01), опубл. 20.10.2010. Указанное устройство включает в себя соединенные между собой буксир и баржу. На барже закреплен стояк, который расположен между центром масс баржи и ее носовой частью. Соединение баржи с буксиром выполнено посредством штанги, которая неподвижно закреплена на расположенном за баржей буксиром одним концом и подвижно в угловом направлении на стояке баржи другим концом. Баржа снабжена выступами на кормовых частях бортов, которые соединены тросами с установленными на носовой части буксира управляемыми лебедками. Достоинством прототипа является достаточно высокие скоростные и маневренные качества комплекса. Однако он может быть использован только для перевозки грузов баржами по внутренним водным магистралями и неприменим для использования в ледовых условиях при транспортировке большегрузных несамоходных судов.One of the closest analogues of the proposed device for technical essence and purpose is a transport complex for the aquatic environment according to US Pat. RU No. 2150405 IPC V63V 21/56 (2006.01), publ. 10/20/2010. The specified device includes a tug and a barge connected to each other. A riser is fixed on the barge, which is located between the center of mass of the barge and its bow. The barge is connected to the tug by means of a bar, which is fixedly mounted on the tug located behind the barge by one end and movably in the angular direction on the barge riser at the other end. The barge is equipped with protrusions on the aft parts of the sides, which are connected by cables with guided winches mounted on the bow of the tug. The advantage of the prototype is a fairly high speed and maneuverability of the complex. However, it can only be used for the transport of goods by barges on inland waterways and is not applicable for use in ice conditions when transporting heavy non-self-propelled vessels.

Заявляемое устройство позволяет получить новый по сравнению с прототипом технический результат, заключающийся в возможности использования транспортного комплекса в ледовых условиях при перевозке большегрузных несамоходных судов.The inventive device allows to obtain a new technical result compared to the prototype, which consists in the possibility of using the transport complex in ice conditions when transporting heavy non-self-propelled vessels.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: в транспортном комплексе для водной среды, (состоящем, так же как и прототип, из несамоходного судна и буксира-толкача, соединенных жестким сцепным устройством, в отличие от прототипа, в качестве толкача используется атомный ледокол, типа «Арктика», а в качестве сцепного устройства - трехштыревой автосцеп с зубчатым сцеплением, при этом баржа имеет носовые обводы ледокольного вида и снабжена в кормовой оконечности рецессом для фиксирования носовой части ледокола.To achieve the technical result, the following set of essential features is used: in a transport complex for the aquatic environment (consisting, like the prototype, of a non-self-propelled vessel and a pusher tug connected by a rigid coupling device, unlike the prototype, an atomic pusher is used an icebreaker, such as “Arctic”, and as a coupling device - a three-pin automatic coupler with gear clutch, while the barge has bow-shaped ice rims and is equipped with a recess in the aft end for fixing the bow of the icebreaker.

Сущность заявляемого решения заключается в получении жестко соединенной барже-буксирной пары, обладающей свойствами однокорпусного крупнотоннажного судна с высокими ледопроходимостью, энергетической автономностью и устойчивостью к сильным волнениям, что позволяет использовать комплекс в условиях Крайнего Севера при транспортировке больших грузов. Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемой полезной модели критерию «новизна».The essence of the proposed solution is to obtain a rigidly connected barge-towing pair, which has the properties of a single-hull large-capacity vessel with high ice permeability, energy autonomy and resistance to strong waves, which allows the complex to be used in the Far North when transporting large loads. A comparison of the proposed device and the prototype showed that the task is solved as a result of a new set of features, which proves the conformity of the proposed utility model with the criterion of "novelty."

На фиг.1 дано схематическое изображение предлагаемого транспортного комплекса. В состав комплекса входят: большегрузная нефтеналивная или СПГ-газовозная баржа 1, с грузоподъемностью не менее 100 тыс.т., толкач - атомный ледокол 2, типа «Арктика», обладающий большой пропульсивной мощностью (54 МВт), сцепное устройство в виде жесткой трехштыревой конструкции (на рис. не показано). В качестве сцепного устройства может быть использован автосцеп серии Triofix, выпускаемый японской компанией «Taisei Engineering» Сцепное устройство указанной серии состоит из двух боковых и одного переднего блоков, закрепляемых на конструкции ледокола под его надстройкой. Баржа имеет носовые обводы ледокольной вида 3 и снабжена в кормовой оконечности рецессом 4 для фиксирования носовой части ледоколаFigure 1 is a schematic representation of the proposed transport complex. The complex includes: a heavy oil or LNG carrier gas barge 1, with a carrying capacity of at least 100 thousand tons, a pusher - an atomic icebreaker 2, of the Arctic type, which has a large propulsive power (54 MW), a hitch in the form of a rigid three-pin design (not shown in Fig.). As a coupling device, a Triofix series automatic coupler manufactured by the Japanese company Taisei Engineering can be used. A coupling device of this series consists of two side and one front blocks mounted on an icebreaker structure under its superstructure. The barge has bow contours of icebreaking type 3 and is equipped with recess 4 in the aft end for fixing the bow of the icebreaker

Заявляемое устройство действует следующим образом.The inventive device operates as follows.

После загрузки баржи ледокол-толкач 2 входит носовой частью в рецесс 4 баржи 1. Соединительный штырь, опирающийся на главный подшипник каждого из двух боковых блоков автосцепа, закрепленный на корпусе судна-толкача (ледокола), выдвигается вмонтированным в штырь гидроцилиндром так, чтобы зуб на наголовнике, установленном на сферической головке штыря, вошел в любую из впадин зубьев, выполненных на задней стенке приемного гнезда под штырь на барже. Одновременно передний плоский торец наголовника входит в плотный контакт с передней стенкой приемного гнезда, создавая сцепку между судном-толкачом 2 и баржей 1. Затем соединительный штырь, опирающийся на главный подшипник переднего блока автосцепа, выдвигается вмонтированным в штырь гидроцилиндром так, чтобы наконечник на наружном конце штыря вошел в зацепление с зубьями рейки, закрепленной на корпусе баржи по ее продольной оси, обеспечивая, таким образом, жесткое механическое соединение между баржей 1 и ледоколом 2. После завершения операции сцепления баржи с буксиром комплекс следует в пункт назначения, где производится разъединение состава и разгрузка баржи.After loading the barge, the pusher icebreaker 2 enters the recess 4 of the barge 1 as a bow. The connecting pin, resting on the main bearing of each of the two lateral blocks of the coupler mounted on the hull of the pusher (icebreaker), is extended by the hydraulic cylinder mounted in the pin so that the tooth a headgear mounted on the spherical head of the pin entered any of the hollows of the teeth made on the rear wall of the receiving socket under the pin on the barge. At the same time, the front flat end face of the headgear comes into tight contact with the front wall of the receiving socket, creating a hitch between the pusher vessel 2 and the barge 1. Then, the connecting pin resting on the main bearing of the front automatic coupler unit is extended by the hydraulic cylinder mounted in the pin so that the tip is on the outer end the pin engages with the teeth of the rail mounted on the hull of the barge along its longitudinal axis, thus providing a rigid mechanical connection between the barge 1 and the icebreaker 2. After completion radio barges with clutch tug complex to be a destination where the composition is made separation and unloading barges.

Возможность использования предлагаемого решения для транспортировки углеводородов по Северному Морскому пути была подтверждена расчетами движения состава в осенне-зимнюю навигацию при ледовой обстановке, соответствующей обзорным картам ледовой обстановки в зоне Северного Морского пути за 2011-2012 годы. Расчеты, выполненные по Правилам Российского Морского Регистра судоходства, показали, что комплекс может продвигаться без захода в порт в течении 15 суток по ледовому полю толщиной от 1,8 до 2,1 м со скоростью движения 8-10 узлов при перевозке грузов весом до 100 тыс. тонн и выше.The possibility of using the proposed solution for the transportation of hydrocarbons along the Northern Sea Route was confirmed by calculations of the movement of the composition in autumn-winter navigation under ice conditions corresponding to the overview maps of ice conditions in the Northern Sea Route zone for 2011-2012. The calculations performed according to the Rules of the Russian Maritime Register of Shipping showed that the complex can be advanced without calling at the port for 15 days along the ice field with a thickness of 1.8 to 2.1 m with a speed of 8-10 knots when transporting goods weighing up to 100 thousand tons and above.

Claims (1)

Транспортный комплекс для водной среды, состоящий из несамоходного судна и буксира-толкача, соединенных между собой жестким сцепным устройством, отличающийся тем, что в нем качестве буксира-толкача используется атомный ледокол, типа «Арктика», а в качестве сцепного устройства - трехштыревой автосцеп с зубчатым сцеплением, при этом баржа имеет носовые обводы ледокольного вида и снабжена в кормовой оконечности рецессом для фиксирования носовой части ледокола.

A transport complex for the aquatic environment, consisting of a non-self-propelled vessel and a pusher tug connected to each other by a rigid coupling device, characterized in that it uses an atomic icebreaker, such as the Arctic, and a three-pin coupler with a hitch gear clutch, while the barge has bow contours of the icebreaking type and is equipped at the aft end with a recess for fixing the bow of the icebreaker.