阅读说明：本技术 具有水支承的转盘 (Turntable with water bearing ) 是由 库诺·约翰内斯·亚历山大·范登伯格 于 2018-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于储存和铺设较长长度的管道或线缆的线缆转台组件(1),包括：-可旋转转台(2)；-转台支撑表面(3),该转台支撑表面支撑转台以进行旋转运动；以及-流体支承系统(26),该流体支承系统位于可旋转转台与转台支撑表面之间,该流体支承系统包括加压流体室(4)和密封系统(5),该密封系统包括在转台的周界(7)处延伸的密封元件(6)以密封转台的外周界处的环形间隙(8)。(The invention relates to a cable turret assembly (1) for storing and laying long lengths of pipe or cable, comprising: -a rotatable turntable (2); -a turntable support surface (3) supporting the turntable for rotational movement; and-a fluid bearing system (26) located between the rotatable turntable and the turntable support surface, the fluid bearing system comprising a pressurized fluid chamber (4) and a sealing system (5) comprising a sealing element (6) extending at a periphery (7) of the turntable to seal an annular gap (8) at an outer periphery of the turntable.)

具有水支承的转盘

技术领域

本发明涉及一种用于储存和铺设较长长度的管道或线缆的线缆转台组件，该线缆转台组件包括；

-可旋转转台，

-转台支撑表面，其支撑转台以进行旋转运动。

本发明还涉及一种包括线缆转台组件的船。

背景技术

驳船或船舶上的旋转转台(也叫转盘)被构造成用于承载线缆或管道。作为一个实例，这种旋转转台可具有大约300t的重量，并且可承载一批5000t的管道或线缆。旋转转台的直径可以是25米并且高度为3米。当然，其他尺寸和更高容量也是可能的。在使用中，转盘能够围绕竖直方向旋转。转盘是安装在大量轮子上的圆环结构。转盘具有对应于其承载的线缆或管道的最小弯曲半径的内径，并且通常围绕转盘中心处的柱转动。该柱通常还防止转盘相对于船舶的甲板横向移动。该柱通常被称为“主销”。

转盘在驳船或船舶的甲板上的支撑基本上需要具有以下特征。首先，由于驳船或船舶的甲板在离散位置处通过相对低容量的加强件和较高容量的腹板和桁架而具有加强，所以需要将载荷分配到支撑甲板。其次，因为驳船或船舶的甲板由于其构造和变形而不是完全平坦的，所以支撑件需要能够适应这些缺陷。

存在将转盘支撑在船舶的甲板上的几种已知的解决方案。第一种解决方案是在转盘下面有较大数量的轮子。轮子具有竖直的柔性或液压操作的运动，以补偿竖直不均匀的支撑甲板结构。还已知具有一组多个离散的可沿着甲板滑动的可充气支撑件。这种解决方案从US4647253中已知。而且，已知的是将盆状件放置在填充有水的甲板上，转盘浮在水中。这在GB-384186A和EP2085308B1中示出。

最后，US3952962(A)涉及用于铺设海底线缆的线缆卷筒。在US3952962中，线缆卷筒从一端到另一端由中央孔穿透，并且设置有用于将卷筒支撑在加压流体垫上的上端位置的装置。环形的柔性裙部围绕在使用时作为卷筒下端的周边设置，以限定缓冲空间。将加压流体通过所述中央孔供应到所述缓冲空间。

这些已知的解决方案具有其问题。轮子或多个支撑件相对昂贵，并且易损，因为在损坏的情况中，特别是当在转盘中存在一批线缆时，不能到达支撑结构。浮式转盘需要非常大的盆状件来产生足够的水柱以用于使转盘漂浮。这意味着必须要昂贵且重量大的结构来支撑盆状件。这还意味着，不仅在转盘的底部，而且在转盘的整个高度尺寸上，或者在转盘的高度尺寸的至少大部分上，转盘本身需要是水密的。

US3952962(A)的缓冲垫的负载支承能力实际上是不足的。此外，裙部难以接近，并因此难以维修或进行维护。第三，US3952962(A)的线缆卷筒需要心轴来支撑和支承卷筒。

发明内容

本发明的目的是提供一种支撑甲板的要求较低并且易于维护的线缆转台组件。

本发明的另一目的是提供一种用于与已知线缆转台组件相关的问题的解决方案。

本发明的另一目的是提供一种替代的线缆转台组件。

根据本发明，该目的通过一种用于储存和铺设较长长度的管道或线缆的线缆转台组件来实现，该线缆转台组件包括：

-可旋转转台，

-转台支撑表面，该转台支撑表面支撑转台以进行旋转运动，以及

-流体支承系统，该流体支承系统位于可旋转转台与转台支撑表面之间，该流体支承系统包括加压流体室和密封系统，该密封系统包括在转台的周界处延伸的密封元件以密封转台的外周界处的环形间隙。

包括加压流体室和密封系统(该密封系统包括在转台的周界处延伸的密封元件以密封转台的外周界处的环形间隙)的流体支承系统使得能够具有接触整个转台的流体支承。这导致了甲板上的均匀载荷分布，同时避免了转台下方的难以到达的昂贵的轮子或其他支撑结构。关于现有的漂浮解决方案，流体支承避免了较大的沉重的盆状件。此外，运输期间的海上紧固是容易的。流体可被排出，然后转台搁置在支撑表面上。

特别地，流体是水。流体支承使得转台能够以低摩擦旋转。流体室是转台、支撑表面和密封元件之间的限定的受限空间。在组装密封元件的情况中，密封元件可附接到转台、支撑表面或这两者。

加压是指通过泵或任何合适的压力源使加压流体室中的流体处于高于大气压的压力下。压力下的流体将转台提升到操作高度位置。转台的操作高度位置在驳船或船舶的甲板上方大约5cm到高达大约30cm之间，以在转台与转台支撑表面之间产生空隙或间隙。该间隙由转盘的外周界处的密封系统密封。密封系统可从线缆转台组件的外部接近。

根据本发明，环形间隙在转台的外周界与水密屏障之间延伸，水密屏障围绕转台延伸并相对于转台支撑表面横向延伸。这有利于在转台位置朝向操作高度位置提升时密封环形间隙。

在线缆转台组件的一个实施例中，加压流体室延伸超过转台的垂直于水平面的投影表面的至少80％。这导致在支撑表面上甚至更好的载荷分布。作为一个实例，在没有主销的线缆转台组件的实施例中，加压流体室延伸超过转台的垂直于水平面的投影表面的100％。

在线缆转台组件的一个实施例中，加压流体室是分段的。这使得能够改进转台的可靠性，因为可减小流体室中的压力的突然损失的不期望的影响。这种分段的流体室更慢地放气。在稳定状态中，流体室的不同区段中的压力是相同的。

在一个实施例中，线缆转台组件包括用于将加压流体供应到加压流体室的入口。在大量入口的情况中，入口可连接到转台、转台支撑表面或这两者。

在线缆转台组件的一个实施例中，密封元件在尺寸上是稳定的。这与其他可想到的密封元件(尺寸取决于所施加的载荷和所提供的充气压力的可充气密封)相反。

在线缆转台组件的一个实施例中，密封系统连接到转台和/或水密屏障。

在线缆转台组件的一个实施例中，加压流体室的高度被构造成适应转台支撑表面和转台的偏差。特别地，加压流体室的高度在大约5cm到高达大约30cm之间。这避免了转台与转台支撑表面之间的接触，并确保转台的无摩擦旋转。换句话说，加压流体室的高度使得能够适应转台的运动。

在一个实施例中，线缆转台组件包括用于保持转台相对于转台支撑表面的位置的止动装置。这使得能够保持转台的位置。这对于密封系统的功能是有益的，特别是当密封系统包括密封元件的组件时。

在线缆转台组件的一个实施例中，止动装置包括沿着可旋转转台的外周界间隔地分布的多个轴向工作止动元件。结果，防止转台继续向上移动。密封系统的密封接触被保持。而且，转台不能旋转到平面之外，即围绕水平轴线旋转，这意味着不需要对流体室进行分段。这种止动件可以例如是凸缘、滑块、轮子。当加压流体室被加压时，该多个轴向工作止动元件限定了转台的操作高度位置。当流体室被加压时，转台位于操作高度位置处。然后，转台邻接轴向工作止动元件。

在线缆转台组件的一个实施例中，止动装置包括沿着可旋转转台的外周界间隔地分布的多个径向工作止动元件。于是，不是严格要求中心柱(以及主销)吸收横向力，这导致在甲板中被抵消的载荷的更好分布，并因此局部地降低了载荷。这是由于主销上的水平载荷在甲板平面处产生力矩，该力矩需要在主销的相对较小的占地面积上被抵消。这种止动件可以例如是凸缘、滑块、轮子。径向工作止动元件特别地布置在一个或多个密封元件附近。这样，水密屏障的向外变形对密封系统的密封功能具有较小的影响。

在线缆转台组件的一个实施例中，密封系统包括在转台支撑表面与转台之间的间隔件，以设定密封元件的操作。这使得即使压力下降也能够保持期望的间隙。这改进了可靠性并且提供了安全失效。

在线缆转台组件的一个实施例中，密封系统包括串联操作的两个密封元件。这甚至更加改进了线缆转台组件的可靠性。

在一个实施例中，线缆转台组件包括用于旋转转台的驱动系统，其中，驱动系统包括驱动轮。包括驱动轮的驱动系统使得能够将驱动功能和止动装置结合起来。对于驱动轮至少可考虑带齿的轮和摩擦轮。

在一个实施例中，线缆转台组件包括支承流体再循环系统。这使得能够将支承流体的泄漏流收集在贮存器中并且重新使用所收集的流体。

本发明还涉及一种包括线缆转台组件的船。在船的一个实施例中，转台支撑表面包括船或驳船的甲板，和/或与船或驳船的甲板直接接触的附加表面层。附加表面层将仅用作密封系统以避免流体溢出，而不是作为转台的结构支撑。

附图说明

下面将参考附图更详细地讨论本发明，其中

图1示出了根据本发明的线缆转台组件的透视图，

图2是图1的细节；

图3是图1的线缆转台组件的侧视图；

图4是密封系统的一个实施例的细节；

图5a至图5c示出了密封元件的可能的布置；以及

图6是包括根据本发明的线缆转台组件的船。

具体实施方式

图1示出了线缆转台组件1的透视图。线缆转台组件1被构造成用于储存和铺设较长长度的管道或线缆(未示出)。

线缆转台组件1包括可旋转转台2，转台2具有容纳空间24，以用于以卷绕状态储存线缆或管道。转台2具有底部构件25。底部构件25是水密的。

线缆转台组件1包括转台支撑表面3。转台支撑表面3支撑转台2以进行旋转运动。转台支撑表面3支撑转台2以进行围绕竖直方向旋转运动。这里，转台支撑表面3是船的甲板。

线缆转台组件1包括流体支承系统#。流体支承系统#布置在可旋转转台2与转台支撑表面3之间。流体支承系统包括加压流体室4。这里，流体支承系统包括一个连续加压流体室4。在此情况中，加压流体室延伸超过转台2的竖直投影表面的大约80％。流体支承系统包括密封系统5。密封系统5包括密封元件6。密封元件6在转台2的周界7处延伸。密封元件6密封转台支撑表面3与转台2之间的环形间隙8。密封元件6接触转台2的底部。

图2示出了图1的细节。可以看到，线缆转台组件包括止动装置11。止动装置11保持转台相对于转台支撑表面的位置。止动装置11包括多个轴向工作止动元件12。轴向工作止动元件12沿着可旋转转台2的外周界间隔地分布。这里，止动元件12以滚动方式接触转台。通过轴向工作止动元件12来防止转台2向上移动。通过固定到甲板的水平轮13来防止转台2侧向移动。

止动装置11包括多个径向工作止动元件13。径向工作止动元件13沿着可旋转转台2的外周界间隔地分布。通过直接安装在甲板上的水平轮来防止转台2侧向移动。这里，止动元件13以滚动方式接触转台。

线缆转台组件包括驱动系统16。驱动系统16旋转转台2以解绕或卷起，换句话说，放出或收回线缆或管道。这里，驱动系统16包括驱动轮17，在此情况中是带齿的轮。

图3是图1的线缆转台组件的侧视图。流体支承系统包括加压流体室4。这里，可最好地看到，流体支承系统包括一个连续加压流体室4。在此情况中，加压流体室延伸超过转台2的垂直于水平面的投影表面的大约80％。

图4示出了密封系统5的一个实施例的细节。环形间隙8在转台2的外周界7和水密屏障20之间延伸。水密屏障20围绕转台2延伸。水密屏障20相对于转台支撑表面3横向延伸。与转台2的大约4米的高度相比，水密屏障20的高度为大约1米。图5a至图5c示出了转台2的外周界7与水密屏障20之间的密封元件的可能的布置。线缆转台组件1包括入口9。加压流体通过入口供应到加压流体室4。这里，入口9连接到转台支撑表面3。加压流体室4的高度h(用数字10表示)被构造成适应转台支撑表面3和转台2的偏差。在此情况中，当转台处于其如图3、图4和图5a至图5c所示的操作高度位置时，加压流体室的高度在大约5cm到高达大约30cm之间。密封系统5可包括间隔件14。间隔件布置在转台支撑表面3与转台2之间。间隔件14为转台2提供故障安全停止。这里，密封系统5包括两个密封元件6、15。这两个密封元件6、15串联操作。

线缆转台组件具有支承流体再循环系统。可能的泄漏流20可能通过密封系统5泄漏。密封系统5具有用于接收泄漏流20的贮存器21。贮存器在转台2的周界处延伸。所接收到的泄漏流被迫回到密封系统5的入口9。这里，泵23迫使所接收到的泄漏流通过导管22回到加压流体室4。

流体支承系统用数字26表示。转台支撑表面3、加压流体室4和密封系统5形成流体支承系统26。

在图5a中示出了密封系统5。密封元件6连接到水密屏障20。

在图5b中示出了密封系统5。密封元件6连接到转台2。

在图5c中示出了密封系统5。密封元件6a连接到水密屏障20。密封元件6b连接到转台2。

图6示出了包括根据本发明的线缆转台组件1的船18。转台支撑表面包括船18的甲板19。转台2可围绕其中央竖直轴线27旋转。

以上已经参考附图中所示的多个实例性实施例描述了本发明。一些部件或元件的修改和替代实现方式是可能的，并且包括在如所附权利要求中限定的保护范围内。