[發明專利]擺錘式剛臂系泊系統

有效

• 申請號: 200810028333.X
• 申請日: 2008-05-27
• 公開（公告）號: CN101279639A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 廖啟光;劉生法;李延樞
• 申請（專利權）人: 廣州船舶及海洋工程設計研究院
• 主分類號: B63B21/00
• 分類號: B63B21/00
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 張洪

技術領域

本發明涉及一種船舶系泊系統，特別涉及一種適用于淺海區域高海況(高海況是指海面風力強、海浪高、流速大的惡劣海上環境)條件下的系泊系統。

背景技術

目前，單點系泊是最常采用的海上船舶系泊方式，這主要是因為單點系泊具有良好的風標特性，系泊后的船舶會隨風、海浪和水流作360度的風標運動，自然地轉向系泊載荷最小的方向，有效降低系泊系統的載荷。

常規采用的單點系泊方式有懸鏈腿系泊(CALM)、單錨腿系泊(SALM)、軟剛臂系泊(SYM)、以及內轉塔系泊(STPM)等。懸鏈腿系泊(CALM)主要是由浮筒、多根系泊鏈、錨樁或其他海底固定裝置等組成，浮筒由多根系泊鏈錨泊在固定海域，船舶通過系泊纜繩系泊在浮筒上，形成單點系泊系統；單錨腿系泊(SALM)主要是由海底固定基礎、立管、浮筒等組成，海底固定基礎與立管之間、立管與浮筒浮之間用萬向節連接，船舶通過系泊纜繩系泊在浮筒上，形成單點系泊系統；軟剛臂(SYM)系泊主要由海底固定基礎、剛臂(多為A字型)、配重等組成，固定基礎與剛臂之間采用回轉連接，船舶通過系泊纜繩系泊在剛臂的一端，形成單點系泊系統；內轉塔系泊(STPM)主要由嵌入船體的旋轉頭、浮筒、多根系泊鏈、海底錨樁或其他海底固定裝置等組成，船舶通過旋轉頭繞塔進行回轉，形成單點系泊系統。

但是，懸鏈腿系泊系統在淺水海域因為沒有足夠的懸浮力而失去了懸鏈效應，使得系泊特性交差；單錨腿系泊系統雖然在淺海區、低海況下具有較好的系泊特性，但是在高海況下其系泊特性較差，且對基礎要求具有較高的抗上拔力；軟剛臂系泊系統其總體剛性較硬，柔性不足；內轉塔系泊系統本質上相當于懸鏈腿系泊(CALM)系統，比較適合于深水海域，而且實施成本較高。所以，上述的幾種系泊系統，在淺水海域、較高海況(如16級以上臺風)和系泊大型船舶時，其系泊效果均不太理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種擺錘式剛臂系泊系統，其是一種安裝于水下、具有較好系泊特性，且適用于淺水海域、高海況系泊大型船舶的系泊系統。

本發明所述的擺錘式剛臂系泊系統，包括固定于海床的系泊基礎，系泊基礎上裝有一個全回轉支承，在全回轉支承上接有剛性臂，剛性臂的中點偏離其與全回轉支承的連接點，在剛性臂較長的一端固定有可調節的重錘，在較短的一端裝有連接頭，連接頭上有用于系泊船艏的可解脫的系泊纜。

本發明所述的擺錘式剛臂系泊系統，系泊基礎固定于海床，扎實穩固，所以整套系泊系統的安全穩定性較高。安裝在系泊基礎上的全回轉支承可繞x、y、z軸方向作萬向自由轉動，使剛性臂能作大角度的擺動和360度的旋轉，即，可使系泊在剛性臂上的船舶可以在360度范圍內作風標運動，讓船舶處于風、海浪和水流的合力方向上，最大限度地降低了系泊載荷。其次，由于剛性臂的中點偏離了其與全回轉支承的連接點，且在剛性臂較長的一端固定有可調節的重錘，形成了一個杠桿，從系泊力的平衡關系可以看出，安裝在剛性臂較長一端的重錘的力臂近似按正弦規律增大，同時系泊纜索張力臂近似按余弦規律下降，當船舶受到風、海浪和水流的作用時，剛性臂能起到杠桿作用為系泊船舶提供近似正切曲線變化的回復力，實現安全系泊。而且，剛性臂的杠桿比可以按需要設計成1∶2或者1∶3等不同比例，使只有幾十噸的重錘也可提供近千噸的回復力，達到“四兩撥千斤”的效果，因此，無論是在高海況下，還是針對大型船舶，該系泊系統都能適用。

附圖說明

圖1為本發明所述的擺錘式剛臂系泊系統的示意圖。

具體實施方式

本發明所述的擺錘式剛臂系泊系統，如圖1所示，包括固定于海床的系泊基礎1，系泊基礎1可以是鋼管立柱基礎，也可以是導管架基礎等，在系泊基礎1上裝有一個全回轉支承2，所述的全回轉支承2是一種公知的可萬向轉動的裝置，它可以是回轉軸承、球鉸或者萬向接頭等，在全回轉支承2上接有剛性臂3，剛性臂3的中點偏離其與全回轉支承2的連接點，在剛性臂3較長的一端固定有可調節的重錘4，在較短的一端裝有連接頭5，連接頭5上有用于系泊船艏的可解脫的系泊纜6。為了有效減少重錘4對系泊基礎1的沖擊，剛性臂3成曲尺型。

當船舶受到風、浪、流載荷作用時，從系泊力的平衡關系可以看出，安裝在剛臂末端的重錘的力臂近似按正弦規律增大，同時纜索張力臂近似按余弦規律下降，所以，系泊系統為系泊船舶提供近似正切曲線變化的回復力，實現安全系泊。