本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于船舶的可水下安裝的推力器的密封裝置。本發(fā)明還涉及一種用于船舶的推力器和井柵箱(well box)。
背景技術(shù):
船舶使用各種推進(jìn)系統(tǒng)或單元。一個或多個主推進(jìn)單元通常布置在船只的船尾部中。主推進(jìn)單元可以或者是在船舶的縱向方向上創(chuàng)建推力的固定的推進(jìn)器裝置,或者可以是吊艙或推力器,即,可圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器裝置。
通常,當(dāng)船舶進(jìn)干塢時,即,尚未漂浮在水中時,吊艙或推力器最初從下方裝設(shè)在位于船舶的船體處的開口(所謂的井柵)中。然而,當(dāng)?shù)跖摶蛲屏ζ餍枰pB(yǎng)或者需要更換或改裝時,船舶通常不進(jìn)干塢而是漂浮在水中,并且推力器通過具體的曳引方法和裝置而除去,當(dāng)將新的或修復(fù)的推力器裝設(shè)回到井柵中時也使用該曳引方法和裝置。
位于現(xiàn)有技術(shù)船舶的船體處的井柵設(shè)置有井柵箱,該井柵箱將其底凸緣焊接或者通過一些其它適當(dāng)?shù)乃芊绞焦萄b到船舶的底部。井柵箱在船舶的船體內(nèi)形成水密空腔,位于船體內(nèi)的推力器的各部分裝配到該水密空腔中。井柵箱包括:環(huán)形壁,其具有頂凸緣和底凸緣;頂蓋,其栓接在井柵箱的頂凸緣上,在裝設(shè)推力器時將井柵箱內(nèi)部與船體的內(nèi)部以空氣/水密的方式分離,直到使推力器密封而保持水遠(yuǎn)離井柵箱的內(nèi)部;以及三個曳引管道,其沿徑向在環(huán)形壁的外側(cè)位于不同的圓周位置(例如彼此間隔120度)上,并且從井柵箱向上豎直延伸。井柵箱進(jìn)一步包括底蓋,該底蓋栓接到井柵箱的底部以閉合井柵箱內(nèi)部使之防水。曳引管道還設(shè)置有類似的蓋,位于井柵箱的底蓋的周界外側(cè)。
當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)推力器將要安裝在井柵箱中時,潛水員需要執(zhí)行多項任務(wù)。首先,潛水員需要拆卸曳引管道的蓋并且將蓋連接到繩索以避免蓋下沉。接下來,使三個曳引線纜降低穿過水中的曳引管道,使?jié)撍畣T將線纜附接至底蓋的支架,此后緊固底蓋的安全螺栓可被拆卸。此后,加壓空氣被施加于井柵箱的內(nèi)部以推出底蓋。然后,起重機(jī)從外側(cè)借助曳引線纜和升降線纜來降低底蓋,船舶由潛水員連接到底蓋的單個升降點。單個升降線纜拉起底蓋,使得線纜從起重機(jī)豎立,此后將延伸穿過曳引管道的曳引線纜與底蓋斷開,并且借助單個升降線纜將底蓋曳引到船的甲板上。
接下來,將待安裝的現(xiàn)有技術(shù)推力器聯(lián)接到升降線纜并且通過操作升降線纜的起重機(jī)降低至水中。這三個曳引線纜連接到推力器,推力器由在船只的船體下方操作曳引線纜的起重機(jī)牽引,并且升降線纜被潛水員斷開。此后,推力器在潛水員的監(jiān)督下由曳引線纜朝向井柵箱提升。同時,潛水員檢查井柵箱是否填充有空氣,如果沒有指導(dǎo)操作者將加壓空氣施加到井柵箱的內(nèi)部。此后,潛水員確保推力器在其安裝凸緣水平的情況下懸掛,此后推力器可提升到井柵箱中,同時潛水員監(jiān)控:曳引線纜在曳引管道中是否正確延伸,推力器是否正確進(jìn)入井柵箱,并且推力器的安裝凸緣中的導(dǎo)向銷是否正確地進(jìn)入其在井柵箱的安裝凸緣中的相應(yīng)導(dǎo)向開口。接下來,驅(qū)動者確保安裝凸緣是平行的,如果不平行,則指導(dǎo)起重機(jī)的操作者提升或降低一個或兩個曳引線纜以導(dǎo)致安裝凸緣的平行定位。此后,推力器可提升,直到安裝凸緣匯合,并且安全螺栓可從內(nèi)側(cè)插入船體以將推力器固裝在井柵箱上。此后,檢查推力器安裝的密封性,如果沒有水泄漏到井柵箱中,則最后將安裝螺柱以預(yù)定的張力從內(nèi)側(cè)安裝并擰緊至船體。同時,潛水員將曳引線纜與推力器斷開并且借助若干螺栓安裝曳引管道的蓋。
如可從上文看出的,除了整個安裝操作的結(jié)果的責(zé)任,潛水員有很多苛刻物理任務(wù)要執(zhí)行。
水下安裝推力器的另一弱點涉及井柵箱、推力器及其密封裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)。推力器的目前密封裝置由粗密封件和O型環(huán)密封件形成。兩種密封件布置在井柵箱的安裝凸緣的徑向延伸表面與推力器之間。將粗密封件布置到其中的槽的半徑大于為O型環(huán)密封件布置的槽。兩槽通常位于推力器的安裝凸緣中。然而,在實踐中,粗密封件和O型環(huán)密封件兩者的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)處于安裝凸緣的最低水平處意味著,粗密封件僅由上述安全螺栓使用、擰緊或壓縮,以確認(rèn)是否密封泄漏。這絕不是一種可靠的方式來確定密封件的水密性,因為在推力器的安裝凸緣與井柵箱的底凸緣之間甚至存在最輕微錯位也會造成輕微的泄漏,即使實際密封沒有任何錯誤亦如此。由此,在實踐中,因為水泄漏意味著推力器不得不被降低,并且整個密封裝置或者不得不在水中進(jìn)行檢查,或者在最壞的情況,如從水中升出,推力器的整個裝設(shè)過程可能沒有任何真正原因而重復(fù)。換句話說,負(fù)責(zé)整個裝設(shè)的精確度的潛水員應(yīng)該測量兩個凸緣之間的距離并且確保表面之間沒有最輕微錯位。不難想象,進(jìn)行該任務(wù)有多難,通常進(jìn)行維修的水是渾濁的,從而遠(yuǎn)非清楚,因此未注意到輕微錯位的風(fēng)險是很大的。
鑒于上文,本發(fā)明的一個目的是減少潛水員在卸載和安裝漂浮船舶的推力器時的需要。
本發(fā)明的另一目的是提出一種對裝設(shè)階段中的輕微錯位不敏感的密封裝置。
本發(fā)明的又一目的是改進(jìn)推力器與井柵箱之間的密封。
本發(fā)明的再一目的是提出一種安裝凸緣–井柵箱結(jié)構(gòu),存在幾個引導(dǎo)表面,確保推力器的安裝凸緣和井柵箱的底凸緣的配合表面之間的正確對準(zhǔn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的以上和其它目的由一種在將推力器安裝在附接至船舶的船體的井柵箱中時使用的密封裝置來實現(xiàn),所述井柵箱具有軸線、環(huán)形壁和曳引管道,所述曳引管道在所述環(huán)形壁的徑向外側(cè)以與所述軸線平行的方式緊固成與所述環(huán)形壁連通;所述推力器具有帶推進(jìn)器的轂以及緊固到所述轂且設(shè)置有安裝凸緣的支撐殼體,當(dāng)被安裝到一起時,所述安裝凸緣具有與所述井柵箱的所述軸線相同的軸線;所述井柵箱和所述安裝凸緣兩者,當(dāng)所述井柵箱與所述推力器借助安全螺栓而被安裝到一起時,所述井柵箱與所述推力器這二者均具有至少一對密封表面,所述至少一對密封表面之間具有至少一個密封件,用于防止水進(jìn)入所述井柵箱,其特征在于,所述井柵箱具有帶內(nèi)部引導(dǎo)表面的旋轉(zhuǎn)對稱壁,并且所述推力器的所述安裝凸緣具有軸向延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分,所述軸向延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分設(shè)置有旋轉(zhuǎn)對稱外表面,所述旋轉(zhuǎn)對稱外表面具有用于相對于所述井柵箱的所述內(nèi)部引導(dǎo)表面來密封所述安裝凸緣的部件。
根據(jù)所附從屬權(quán)利要求,用于本發(fā)明的船舶的可水下安裝的推力器的密封裝置的其它特征將變得顯而易見。
本發(fā)明在解決至少一個上述問題時,還帶來了若干優(yōu)點,其中一些優(yōu)點列出在下面:
·對錯位和制造公差不那么嚴(yán)苛,因為可膨脹密封件對內(nèi)部井柵的不準(zhǔn)確性不那么敏感。
·不需要就地加工,這將減少成本。
·不需要潛水員在各種角位置測量船體與安裝凸緣之間的距離以檢查密封是否起作用。
·不必分離蓋和需要閉合螺栓孔的鎖定件,將井柵與推力器連接的螺柱安裝到螺栓孔中。
·現(xiàn)在為曳引管道分離蓋。
·安裝時間更短。
然而,應(yīng)該理解的是,所列出的優(yōu)點僅是可選的,因此它取決于在獲得一個或多優(yōu)點的情況下本發(fā)明付諸實踐的方式。
附圖說明
在下文中,參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明用于船舶的可水下安裝的推力器的密封裝置,其中:
圖1圖示了水下安裝推力器的方法的基本原理;
圖2圖示了處于將要安裝在現(xiàn)有技術(shù)井柵箱中的位置的現(xiàn)有技術(shù)推力器;
圖3圖示了圖2的局部放大圖;
圖4以局部放大圖圖示了安裝在井柵箱中的推力器;
圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的推力器和井柵箱;以及
圖6圖示了當(dāng)升降推力器安裝凸緣使之與井柵箱連通時的推力器–井柵箱組合件的局部放大圖。
具體實施方式
圖1圖示了在水下將推力器10安裝到井柵12中的方法的基本原理,井柵12布置在船舶的船體14中。圖1示出的是,借助單個升降線纜18將推力器10升離駁船16的甲板,此后或在水位W上方或在下方(取決于曳引線纜20的長度)將三個曳引線纜20連接到推力器10。接下來,推力器10由升降線纜18降低到水中并且通過慢慢地收緊曳引線纜20而在船舶的船體14下方牽引。當(dāng)推力器10正好位于井柵14下方時,升降線纜18被斷開并且借助曳引線纜20把推力器10朝向井柵箱22提升,井柵箱22布置在位于船舶的船體中的井柵14中。
圖2圖示了將推力器10安裝在位于船舶的船體處的井柵中的最后階段。船舶的船體中的井柵設(shè)置有井柵箱22,井柵箱22使船體中的開口閉合并且為位于船舶的船體內(nèi)的推力器10的部分提供空間。井柵箱22通常將其底凸緣24焊接到船舶的船體。井柵箱22包括軸線A、上述底凸緣24、頂凸緣26、其間的環(huán)形(優(yōu)選但不必是柱形或略微錐形,即旋轉(zhuǎn)對稱的)壁28,環(huán)形壁28布置在底凸緣24的內(nèi)周和頂凸緣26的內(nèi)周之間。另外,井柵箱22包括三個曳引管道30,這三個曳引管道30位于環(huán)形壁的徑向外側(cè)并且從井柵箱22的底凸緣24豎直向上延伸。曳引管道30彼此以一定的角距離(例如彼此以120度的角距離)布置到井柵箱22的圓周。
推力器10包括:轂32,其具有噴嘴34和推進(jìn)器36;以及支撐殼體38,其具有安裝凸緣40,安裝凸緣40也具有與井柵箱軸線A相同的軸線,因為當(dāng)推力器和井柵箱彼此安裝時,井柵箱22和推力器10必須同軸以正確地對準(zhǔn)。安裝凸緣40設(shè)置有:若干導(dǎo)向銷42(僅示出一個),用于與井柵箱22的底凸緣24中的導(dǎo)向開口44協(xié)作;若干帶螺紋的開口(未示出),用于將推力器緊固到井柵箱22。此外,安裝凸緣40設(shè)置有密封裝置46,用于當(dāng)將推力器安裝到井柵箱22時防止海水進(jìn)入井柵箱22的內(nèi)部。安裝凸緣40的外周界設(shè)置有支架48,支架48彼此以一定的角距離(例如120度)采取井柵箱22的曳引管道的方式定位到安裝凸緣40的圓周,使得曳引線纜20(通過虛線示出)可連接到支架48,并且使得曳引線纜20在上拉推力器時就其而言將推力器10引導(dǎo)到井柵箱22中。推力器10的最后正確定位通過使安裝凸緣40的導(dǎo)向銷42與井柵箱22的底凸緣24中的對應(yīng)孔44協(xié)作來保證。
圖3和圖4圖示了現(xiàn)有技術(shù)井柵箱和現(xiàn)有技術(shù)推力器的安裝凸緣的兩個局部放大圖。在圖3中,井柵箱22和安裝凸緣40彼此有一定距離;而在圖4中,推力器的安裝凸緣40被定位成抵著井柵箱22的底凸緣24。圖4示出了井柵箱22的底凸緣24中的(一系列孔中的)孔50,并且示出了推力器的安裝凸緣40中的(一系列螺紋孔中的)螺紋孔52。當(dāng)曳引線纜20將凸緣40和24彼此抵著拉動時,將少數(shù)安全螺栓擰到螺紋孔52中以檢查密封性。當(dāng)認(rèn)為密封較緊時,其它螺柱(未示出)被旋擰在其余螺紋孔52中并且凸緣24和40以預(yù)緊力通過普通螺母或者通過使用液壓張緊器來彼此擰緊。
兩個凸緣40和24之間的密封46借助粗密封件54和O型環(huán)密封件56布置,兩者布置在其位于推力器的安裝凸緣40中的相應(yīng)槽54'和56'中。用于O型環(huán)56的槽56'具有比粗密封件54的槽54'更小的直徑。粗密封件56是唇形密封件,操作成使得唇定位在傾斜位置,使得當(dāng)兩個凸緣24和40距彼此有一定距離時,唇的末端位于安裝凸緣40的水平的上方或外側(cè)。當(dāng)凸緣24和40更接近彼此時,井柵箱22的底凸緣24使唇彎下,由此壓縮粗密封件54。如之前已經(jīng)討論的,粗密封件的唇不允許太大的錯位,因此推力器的裝設(shè)必須極其謹(jǐn)慎地執(zhí)行,這在需要進(jìn)行裝設(shè)的港口的不太清楚的渾濁水中可能是具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
除了涉及在安裝或拆卸推力器時利用潛水員進(jìn)行各種任務(wù)的問題,井柵箱的結(jié)構(gòu)造成額外的工作以及使船舶的船體充斥海水的明確性風(fēng)險。問題區(qū)域是井柵箱22的底凸緣24中的孔50。如圖中顯而易見的,孔50位于井柵箱的大致豎直環(huán)形壁28外側(cè),即,孔50在船舶的船體中敞開。鑒于螺柱的安裝和張緊,這自然是有利的特征,因其易于將螺柱插入孔50和52中并且經(jīng)由井柵箱22周圍的空間預(yù)緊之。然而,應(yīng)理解的是,孔50打開了海水向船舶的船體的自由進(jìn)出。因此,每次將井柵蓋或推力器從井柵箱22拆卸,孔50中的每一個必須剛好在螺柱或安全螺栓從孔中除去之后借助插頭阻塞。插頭不僅增加了船體中需要的工作,而且形成了明確性風(fēng)險,因為一個或多個插頭可能打開并允許水流入船體。因此,也期望井柵箱的新穎結(jié)構(gòu)。
圖5示意性地圖示了應(yīng)用本發(fā)明的密封裝置的井柵箱60和推力器62。本發(fā)明的井柵箱60包括:軸線A;底凸緣64;旋轉(zhuǎn)對稱即柱形或略微錐形的壁66,其下端緊固到底凸緣64的內(nèi)周;頂凸緣68,其緊固到旋轉(zhuǎn)對稱壁66的上端;三個曳引管道70,其附接至位于旋轉(zhuǎn)對稱壁66徑向外側(cè)的底凸緣64;以及頂蓋72,其相對于船體閉合井柵箱60的內(nèi)部。頂凸緣68沿徑向(即,朝向軸線A)在旋轉(zhuǎn)對稱壁66內(nèi)側(cè)延伸,使得緊固到頂凸緣68的頂蓋72的直徑小于旋轉(zhuǎn)對稱壁66的直徑。頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸部被賦予附圖標(biāo)記68'。旋轉(zhuǎn)對稱壁66在距其下端的一定距離處設(shè)置徑向向內(nèi)(即,朝向軸線A)延伸凸緣74。頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸凸緣部68'和徑向向內(nèi)延伸下凸緣74兩者均設(shè)置有彼此疊置的一系列開口,使得豎直管道和安全螺栓可從中推動(更詳細(xì)地參見圖6)。旋轉(zhuǎn)對稱壁66在其下壁部分66'處即徑向向內(nèi)延伸凸緣74下方設(shè)置有引導(dǎo)部件或引導(dǎo)表面76,引導(dǎo)表面76在其下端即遠(yuǎn)離徑向向內(nèi)延伸凸緣74的端部處具有漸縮的錐形表面部分76',用于在井柵箱60內(nèi)側(cè)引導(dǎo)推力器。引導(dǎo)表面76優(yōu)選地但不必由具有有利摩擦和密封性能的具體材料(比如不銹鋼)制成。
推力器62包括:轂80,其具有噴嘴82和推進(jìn)器84;以及支撐殼體86,其具有安裝凸緣88,安裝凸緣88具有與井柵箱60相同的軸線A。除了徑向(即,與軸線A成直角)延伸凸緣部分90,安裝凸緣88還設(shè)置有軸向向上(或者在遠(yuǎn)離轂80的方向上)延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分92。旋轉(zhuǎn)對稱部分92的高度對應(yīng)于井柵箱60的旋轉(zhuǎn)對稱壁66的下壁部分66'的高度。旋轉(zhuǎn)對稱部分92的大致徑向端面94設(shè)置有:至少一個(優(yōu)選地,若干)導(dǎo)向銷96(僅示出一個),用于與井柵箱60的旋轉(zhuǎn)對稱壁66的向內(nèi)延伸凸緣74的(離開井柵箱的)表面74'中的導(dǎo)向開口(未示出)協(xié)作(自然,對應(yīng)的銷可位于井柵箱的旋轉(zhuǎn)對稱壁的向內(nèi)延伸凸緣的表面74'和旋轉(zhuǎn)對稱部分的端面的導(dǎo)向開口中);以及若干帶螺紋開口(未示出),用于將推力器62緊固到井柵箱60。關(guān)于端面94和向內(nèi)延伸凸緣74的表面74',它們優(yōu)選地沿徑向,即,位于與軸線A成直角的平面中,但它們的方向也可偏離徑向,只要這兩個表面平行即可。軸向延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分92的旋轉(zhuǎn)對稱外表面98的上端在其上徑向外邊緣處設(shè)置有錐部100,使得錐部100在井柵箱60內(nèi)側(cè)引導(dǎo)安裝凸緣88,與井柵箱的引導(dǎo)表面76的漸縮的錐形表面部分76'協(xié)作。軸向延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分92的旋轉(zhuǎn)對稱外表面98設(shè)置有用于在將推力器62實際緊固到井柵箱60時密封本身與井柵箱60的引導(dǎo)表面76之間的間隙的部件。密封部件布置在繞旋轉(zhuǎn)對稱外表面98沿周向延伸的槽102和104中。關(guān)于軸向延伸部分92的外表面98,以及其在井柵箱60中的相對表面或引導(dǎo)表面76,應(yīng)該理解的是,旋轉(zhuǎn)對稱表面98和76可或呈柱形或略呈錐形,只要它們大致彼此平行即可。
徑向延伸凸緣部分90在軸向延伸的旋轉(zhuǎn)對稱部分92的徑向外側(cè)設(shè)置有用于將曳引線纜106(如虛線示出)連接到安裝凸緣88的部件、支架等。連接部件布置與向上漸縮的引導(dǎo)部件108連接,向上漸縮的引導(dǎo)部件108就其而言用于正確地引導(dǎo)與井柵箱60連通的推力器安裝凸緣88。換句話說,推力器62的安裝發(fā)生如下。當(dāng)推力器62被向上提升時,首先在曳引管道70中延伸的曳引線纜106豎直向上(即,朝向井柵箱60)地引導(dǎo)推力器62及其安裝凸緣88,其次,井柵箱60的引導(dǎo)表面76的漸縮表面部分76'及安裝凸緣88的軸向延伸部分92中的對應(yīng)錐部100引導(dǎo)推力器62使之更接近井柵箱60內(nèi)側(cè),接下來漸縮的引導(dǎo)部件108連同連接部件與曳引管道70的下錐形部分110協(xié)作并且使推力器安裝凸緣88居中,使得與導(dǎo)向銷96和導(dǎo)向開口的最后定位將可靠而無故障地發(fā)生。通過進(jìn)入曳引管道70,漸縮的引導(dǎo)部件108還使曳引管道70閉合,使得在曳引管道的底部處不需要分離的閉合板(采取現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的方式)。
圖6圖示了當(dāng)提升與井柵箱60連通的推力器安裝凸緣時的推力器–井柵箱組合件的局部放大圖。首先,圖6示出的是,在其底部處設(shè)置有孔的管112被布置并密封在井柵箱60的頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸凸緣部68'中的孔114中。管112向下延伸于壁66的向內(nèi)延伸凸緣74上,使得管112的底部中的孔與向內(nèi)延伸凸緣74中的孔116對準(zhǔn)。換句話說,孔114和116是同軸的并與井柵箱60的軸線A平行。管112還用向內(nèi)延伸凸緣74密封。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,管112被焊接至頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸凸緣部68'和向內(nèi)延伸凸緣74兩者。安全螺栓118需要管112,安全螺栓118被布置成經(jīng)由管112延伸于井柵箱60的壁66的向內(nèi)延伸凸緣74中的孔116中。換句話說,借助管112,頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸凸緣部68'中的孔114被閉合,使得經(jīng)由孔114從井柵箱的內(nèi)部向船舶的船體的任何流動都被防止。一個或多個安全螺栓118具有兩種具體功能,即,首先,用于抵著井柵箱密封表面來牽引推力器密封表面。第二功能將在稍后說明。安全螺栓118的延伸入孔116中的端部設(shè)置有螺紋。安全螺栓118設(shè)置有凸緣部分120,該凸緣部分120位于管112內(nèi)并且相對于管112的內(nèi)表面來密封安全螺栓118。安全螺栓118進(jìn)一步設(shè)置有:軸向流動通道122;以及閥部件124,其連接壓力介質(zhì)源中的通道,閥部件124例如布置在安全螺栓118的上端處,即,布置在安全螺栓118的遠(yuǎn)離其螺紋端的端部處。換句話說,安全螺栓118是中空的。安全螺栓118優(yōu)選地但不必是總共二至六個安全螺栓,等間隔地布置在井柵箱60的圓周上,使得密封被從井柵箱周圍均等地壓縮。另外,頂凸緣68的徑向向內(nèi)延伸凸緣部68'中的孔114的數(shù)目以及管112的數(shù)目與安全螺栓118的數(shù)目相等。
圖6還示出了具有錐部100的安裝凸緣的軸向延伸部分92,以及井柵箱的內(nèi)表面76中的協(xié)作漸縮表面部分76'。安裝凸緣的軸向延伸部分92的端面94為螺紋孔126設(shè)置有開口。如連同圖5已經(jīng)提到的,安裝凸緣的軸向延伸部分的外表面為密封部件設(shè)置有槽102和104。槽102和104經(jīng)由通道128'和128”布置成借助另一通道128與螺紋孔126流動連通。槽102和104中的密封部件分別是布置成與通道128'和128”連通的可膨脹密封件130'和130”,并且當(dāng)安全螺栓118被擰到安裝凸緣的軸向延伸部分92中的螺紋孔126中時,安裝凸緣中的通道128與安全螺栓118中的通道122連通。換句話說,所述安全螺栓118(將稍后討論)中的至少一個的第二功能是提供從船舶的船體空腔向推力器安裝凸緣和可膨脹密封件的流體流動通道,用以加壓以及降壓密封件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,僅一個安全螺栓118需要設(shè)置有軸向流動通道122和閥部件124,并且對應(yīng)地,僅一個螺紋孔126需要繼續(xù)流動通道128、128'和128”。換句話說,例如通過在將通道122連接到加壓空氣源的位置與將通道122連接到大氣層的位置之間聯(lián)接閥部件使得沿著單個中空的安全螺栓中的相同通道122發(fā)生可膨脹密封件130'和130”的填充以及清空。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,存在兩個中空的安全螺栓,一個為密封件130'提供空氣,而另一個為密封件130”提供空氣,因此密封件130'和130”的空氣空腔彼此不流動連通。根據(jù)本發(fā)明的可選實施方式,兩個安全螺栓被布置成使得一個安全螺栓為兩個可膨脹密封件提供空氣,而另一個用于允許空氣從密封件排出,因此密封件和通道可充滿空氣。根據(jù)本發(fā)明的有利實施方式,總計有四個中空的安全螺栓,一對用于為密封件130'提供空氣并且用于允許空氣逸出密封件130',而另一對用于為密封件130”提供空氣并且用于允許空氣逸出密封件130”。由此密封件130'和130”可通過使用以上實施方式中的最后一個獨立地填充、清空和充滿。關(guān)于定位最后三個實施方式的安全螺栓118,除了用于將空氣引入到密封件的安全螺栓,有利地布置用于從180度的密封件排出空氣的安全螺栓。關(guān)于閥部件124,其需要與設(shè)置有流動通道122并且或者引入空氣或者用于從可膨脹密封件排出空氣的每個安全螺栓連通。
圖6還進(jìn)一步示出了當(dāng)推力器裝設(shè)已完成并且船舶航行時密封井柵箱的內(nèi)部以防海水的密封,即:粗密封件132,其布置在安裝凸緣88的表面90'(參見圖5)與井柵箱60的底凸緣64的密封表面64'(參見圖5)之間的安裝凸緣的徑向向外延伸凸緣部分90中的槽中;以及O型環(huán)密封件134,其布置在端面94與井柵箱的壁66的向內(nèi)延伸凸緣74的表面74'(參見圖5)之間的安裝凸緣的軸向延伸部分92的端面或表面94處的槽中。
現(xiàn)在,參照圖1(示出一般原理)、圖5和圖6,(可操縱的)推力器62的水下安裝發(fā)生如下。
·井柵箱60的內(nèi)部經(jīng)由連接到井柵箱60或其頂蓋72的空氣通道填充加壓空氣,以防止水進(jìn)入井柵箱60。
·推力器10(位于駁船或船舶的甲板上或一些適當(dāng)?shù)年懮辖Y(jié)構(gòu)上)將其支架136連接到單個線纜,提升以及降低到水中。
·曳引線纜106被降低穿過曳引管道70并且連接到推力器62的安裝凸緣88上的連接部件。線纜106與安裝凸緣之間使用的連接可例如是彈子閂鎖連接。如果曳引線纜106足夠長,則當(dāng)推力器62位于甲板上或高于海平面時曳引線纜106可能已經(jīng)連接到推力器62。
·延伸穿過曳引管道70的曳引線纜106將推力器62拉向正好在井柵下方的位置。
·用于單點提升的線纜被斷開。
·由延伸穿過曳引管道70的曳引線纜106將推力器62曳引到井柵中。
·推力器62將其安裝凸緣88抵靠井柵箱60的底凸緣64和向內(nèi)延伸凸緣74的位置例如通過通知曳引線纜的負(fù)載增加或者視覺借助當(dāng)完全安裝推力器時彈出的頂蓋72中的銷指示器來確定。
·安全螺栓118經(jīng)由管112通過并且緊固在螺紋孔126中以將推力器62鎖定到位。
·可膨脹密封件130通過打開閥124并且允許壓力介質(zhì)流過至少一個中空的安全螺栓118中的通道122而流入安裝凸緣中的通道128和128'并且進(jìn)一步作用在可膨脹密封件130上被膨脹。
·允許在井柵箱60的內(nèi)部高于推力器62的壓縮空氣滲出井柵箱60。如果水能夠進(jìn)入井柵箱60,則密封件130會泄漏并且安裝將必須返工。檢測泄漏的有利方式是為配合表面94和74'中的至少一個提供環(huán)形槽,使得孔116和126在槽中敞開,因此管(比如管112)可用于優(yōu)選地經(jīng)由觀察到的井柵箱外側(cè)的閥帶走泄漏的水。
·當(dāng)被證實密封件130防水時,頂蓋72可除去。
·在操作期間保持推力器62到位的所有額外螺柱(或多個螺栓)可以將推力器62牢固地固定就位,啟用O型環(huán)密封件134和粗密封件132兩者。每個額外螺柱從旋轉(zhuǎn)對稱部分92中的螺紋孔126延伸穿過高于凸緣的向內(nèi)延伸凸緣74,使得緊固部件(普通螺母或液壓張緊器)可布置在螺柱的頂端處。換句話說,如同安全螺栓118,該螺柱使用向內(nèi)延伸凸緣74中的圓周陣列的孔126的相同的孔116,并且使用安裝凸緣88中的圓周陣列的孔126的相同的螺紋孔126。而且,如以上說明書和附圖中明顯的,該螺柱從井柵箱內(nèi)側(cè)張緊,即與圖2至圖4中討論的現(xiàn)有技術(shù)裝置相反。
·可膨脹密封件130被壓縮。
·曳引線纜106與安裝凸緣88斷開并且從曳引管道70除去。
可操縱的推力器的水下卸載發(fā)生如下。
1、可膨脹密封件130被膨脹。
2、曳引線纜106被降低到曳引管道70中并且(可能借助彈子閂鎖連接)連接到推力器62的安裝凸緣88。
3、標(biāo)準(zhǔn)螺柱(或多個螺栓)被拆卸(除了安全螺栓118)。
4、頂蓋72被安裝到井柵箱60上。
5、頂蓋72與推力器62之間的井柵箱60中的空腔填充加壓空氣。
6、可膨脹密封件130被放氣。
7、安全螺栓118被解開。
8、延伸穿過曳引管道70的曳引線纜106將推力器62降低至井柵箱60下方的位置。
9、用于單點提升的線纜連接到安裝凸緣88中的支架136。
10、單點升降線纜拉動推力器62,使得該線纜從起重機(jī)豎立。
11、延伸穿過曳引管道70的三個線纜106被斷開。
12、推力器62在船或駁船的甲板或陸上結(jié)構(gòu)上提升出水。
如可從上文看出的,推力器的安裝和卸載可能幾乎不需要潛水員的任何積極參與來執(zhí)行。事實上,潛水員僅需要將線纜連接到安裝凸緣以及從安裝凸緣斷開。不涵蓋以下:潛水員將需要安裝或卸載,或者潛水員不需要確保安裝凸緣和井柵箱的正確對準(zhǔn)。
應(yīng)該理解的是,上文僅是新穎和發(fā)明性推力器–井柵箱組合件的示范性描述。應(yīng)該理解的是,雖然上文的說明書討論了某種類型的推力器,但是推力器的類型沒有將本發(fā)明限制為討論的類型。由此,清楚的是,推進(jìn)器的驅(qū)動可能不僅通過機(jī)械齒輪和軸驅(qū)動布置,而且借助布置在轂中下方的電動或液壓馬達(dá)。還清楚的是,作為壓力介質(zhì),不僅空氣是適用的,而且可使用其它氣體或流體,考慮到當(dāng)使用除空氣的壓力介質(zhì)時,應(yīng)該優(yōu)選地收集,當(dāng)從密封件排出時,而非允許其逸出到大氣層中。以上說明不應(yīng)該理解為限制本發(fā)明的任何部件,但本發(fā)明的整個范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。根據(jù)以上描述,應(yīng)該理解的是,本發(fā)明的單獨特征可連同其它單獨特征使用,即使這樣的組合在說明書或附圖中并未具體示出或討論。