Плавучий засіб-перевантажувач

Реферат: Плавучий засіб-перевантажувач містить корпус понтона, кран-перевантажувач, поворотну консоль, приводний механізм повороту консолі та вантажопідйому, стрілу з вантажозахоплювальним пристроєм, індивідуальну систему енергопостачання. Додатково має приводні механізми підйому та повороту стріли. Корпус понтона має водонепроникну палубу, водонепроникні переборки, баластні цистерни та якірно-швартовний комплекс. UA 68677 U (12) UA 68677 U UA 68677 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі суднобудування, а більш конкретно - до конструкцій плавучих засобів-перевантажувачів з стріловими крановими механізмами. Відомий перевантажувальний комплекс, описаний у патенті України № 1825, що був опублікований 15.05.2003 року в бюл. №5, індекс МПК В63В35/44, B65G67/00. Перевантажувальний комплекс містить щонайменше один понтон, щонайменше одну споруду для розміщення вантажів і щонайменше один пристрій для перевалки вантажів, причому, понтон виконаний у вигляді плавучого залізобетонного плоскодонного порожнистого корпусу з палубним настилом, на якому розташована споруда для розміщення вантажів. Порожнина понтона розділена перегородками на секції, кожна із секцій виконана з можливістю її герметизації, понтон оснащений системою посекційного баластування. Понтон має в плані прямокутну чи близьку до прямокутної форму. Споруда, для розміщення вантажів, виконана у вигляді металевої ємності. Ємність являє собою корпус, стінки якого герметично з'єднані зі стінками понтона по всьому його периметру, при цьому палубний настил понтона утворює днище ємності, або ємність розділена щодо її подовжньої осі поперечними перегородками, які утворюють вантажні відсіки. Кожний вантажний відсік оснащений двома зсувними люками, виконаними з можливістю переміщення уздовж вантажного відсіку і розташування один над одним у відкритому стані вантажного відсіку, при цьому довжина кожного люка дорівнює половині довжини вантажного відсіку. Вантажні відсіки мають однакові розміри. Ємність виконана у вигляді циліндричного резервуара, причому споруда для розміщення вантажів містить кілька циліндричних резервуарів, резервуари встановлені на відстані один від одного, та резервуари з'єднані між собою трубопроводом для переміщення вантажів, або з'єднані між собою транспортним засобом для переміщення сипучих вантажів. Резервуари розділені між собою протипожежними перегородками. Понтон оснащений комінгсом, герметично закріпленим по його периметру. Кожний резервуар оснащений блискавковідводами та оснащений системою заземлення. Комплекс містить кнехти для швартування суден, та оснащений пристроями для захисту від навалу суден при швартуванні, закріпленими уздовж бортів з боку швартування суден. Кожний пристрій для захисту від навалу суден при швартуванні являє собою дві розташовані одна над одною балки, зв'язані осями, на яких установлені циліндричні кранці, виконані з можливістю повороту навколо згаданих осей. Комплекс оснащений якірним пристроєм. Комплекс виконаний у вигляді декількох встановлених у ряд понтонів із закріпленою на кожному з них спорудою для розміщення вантажів, при цьому споруди для розміщення вантажів з'єднані між собою. Недоліками відомого комплексу є громіздкість конструкції, невизначеність можливостей встановлення перевантажувальних механізмів, та складність перевантажування вантажу з глибоких ємностей. Відомий кран перевантажувальний описаний у патенті Російської Федерації № 2114047, опублікованому 10.01.03 p., індекс МПК В66С23/16. Винахід призначений для перевантаження сипучих і кускових вантажів. Кран перевантажувальний, містить поворотну, навколо вежі, платформу зі стріловими конструкціями розташованими у вигляді багатопроменевої зірки, причому стрілові конструкції являють собою балкові і піднімальні стріли, закріплені на платформі на шарнірних балках для забезпечення повороту балкової стріли в горизонтальній площині, а піднімальної у вертикальній площині. Балкова стріла встановлена з можливістю повороту в горизонтальній площині, а поворотна ще й у вертикальній. При безперервному обертанні платформи повороти стріли забезпечують зупинку вантажозахватного пристрою або зменшують його лінійну швидкість на час захоплення вантажу і його посадку. Загальними суттєвими ознаками є те, що перевантажувальний кран містить встановлений на колоні поворотний елемент, на якому встановлені вантажні стріли. Недоліками відомого крану є громіздкість, необхідність роботи тільки в автоматичному режимі по заданій програмі, та складність переналадки на інший режим, та навіть на зміну місць приймання та вивантаження сипучого вантажу. Найбільш близьким, є плавучий засіб-перевантажувач, описаний в патенті України № 8464 опублікованому 15.08.2005 року в бюл.№8, індекс МПК В63В27/10, В66С23/52. Згідно з найближчим аналогом, плавучий засіб-перевантажувач, містить понтон, з встановленим на ньому краном-перевантажувачем, обладнаним стрілою з грейфером та гаком, причому, кран-перевантажувач змонтовано в діаметральній площині понтона із зміщенням в носову кінцеву частину, при цьому для збільшення вильоту кран-перевантажувач виконано з 1 UA 68677 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поворотною консоллю, на якій змонтована опора під стрілу, а кормова кінцева частина понтона виконана з подовженим підрізом. Поворотна консоль змонтована з можливістю обертання на барбеті, що має опорну конічну частину і встановлена в діаметральній площині понтона. В середній частині понтона змонтовано вантажну площадку. Загальними суттєвими ознаками є те, що плавучий засіб-перевантажувач містить корпус понтона, з встановленим на ньому краном-перевантажувачем, з поворотною консоллю, приводними механізмами повороту консолі та вантажопідйому, на поворотній консолі змонтована стріла з вантажозахоплювальним пристроєм. Недоліками відомого плавучого засобу-перевантажувача є невизначеність конструкції, відсутність мінімально необхідного комплексу механізмів, що забезпечують безпосередньо перевантаження, та забезпечення допоміжних технологічних дій. Задачею корисної моделі є створення плавучого засобу-перевантажувача в якому є мінімально необхідний комплекс механізмів та пристроїв для забезпечення зручності та безпечності виконання перевантажувальних операцій в умовах стоянки на рейді. Суттєвими ознаками корисної моделі є те, що плавучий засіб-перевантажувач містить корпус понтона, з встановленим на ньому краном-перевантажувачем з поворотною консоллю, приводними механізмами повороту консолі та вантажопідйому, на поворотній консолі змонтована стріла з вантажозахоплювальним пристроєм, причому засіб має індивідуальну систему енергопостачання, на понтоні встановлено не менше одного крана-перевантажувача, стріла крана-перевантажувача закріплена на поворотній консолі з розташуванням її геометричної осі повороту відносно геометричної осі повороту консолі, на відстані, яка дорівнює від 20 % до 40 % максимального вильоту стріли, та додатково має приводні механізми підйому та повороту стріли, поворотна консоль закріплена на колоні, закріпленій на корпусній конструкції понтона, корпус понтона має водонепроникну палубу, водонепроникні переборки, баластні цистерни та якірно-швартовний комплекс, встановлений на палубі. Геометрична вісь повороту консолі співпадає з геометричною віссю симетрії колони, стріла крану закріплена на вертикальній проставці на кінці консолі, та корпус понтону є плоскодонним, прямокутної або близькою до неї форми, з баластними корпусними цистернами розташованими по кутам. Носова частина понтону виконана з ухилом від вертикалі від 30° до 60°. Кран-перевантажувач встановлений в кормовій частині понтону в діаметральній площині. Один кран-перевантажувач встановлений в передній частині понтону в діаметральній площині, а другий в кормовій частині, і при максимальному вильоті стріл крани перевантажувачі перекривають до 20 % зони дії один одного і в цій зоні розташована вантажна площадка. Засіб несамохідний, обладнаний не менш ніж одним дизель-електрогенератором, або самохідний, обладнаний не менш ніж одним, встановленим на кормі, модулем головного двигуна з гвинтостерновою колонкою, та обладнаний не менш ніж одним дизельелектрогенератором. Якірно-швартовний комплекс містить швартовні лебідки, та якірно-швартовні лебідки, кнехти, клюзи і бортові кранці з обох бортів, бортові кранці виступають за межі бортів, та шарнірно закріплені на кронштейнах з можливістю обертання відносно осі кріплення. Вантажозахоплювальним пристроєм є гак вантажний або вантажозахоплювальним пристроєм є грейфер. Відмітними суттєвими ознаками, дійсними у всіх випадках, є те що засіб має індивідуальну систему енергопостачання, на понтоні встановлено не менше одного крана-перевантажувача, стріла крана-перевантажувача закріплена на поворотній консолі з розташуванням її геометричної осі повороту відносно геометричної осі повороту консолі, на відстані яка дорівнює від 20 % до 40 % максимального вильоту стріли, та додатково має приводні механізми підйому та повороту стріли, поворотна консоль закріплена на колоні, закріпленій на корпусній конструкції понтона, корпус понтона має водонепроникну палубу, водонепроникні переборки, баластні цистерни, та якірно-швартовний комплекс встановлений на палубі. Відмітними суттєвими ознаками, дійсними в окремих випадках, є те що геометрична вісь повороту консолі співпадає з геометричною віссю симетрії колони, стріла крану закріплена на вертикальній проставці на кінці консолі, та корпус понтону є плоскодонним, прямокутної або близькою до неї форми, з баластними корпусними цистернами розташованими по кутам. Носова частина понтону виконана з ухилом від вертикалі від 30° до 60°. Кран-перевантажувач встановлений в кормовій частині понтону в діаметральній площині. 2 UA 68677 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Один кран-перевантажувач встановлений в передній частині понтону в діаметральній площині, а другий в кормовій частині, при максимальному вильоті стріл крани-перевантажувачі перекривають до 20 % зони дії один одного і в цій зоні розташована вантажна площадка. Засіб несамохідний, обладнаний не менш ніж одним дизель-електрогенератором, або самохідний обладнаний не менш ніж одним, встановленим на кормі, модулем головного двигуна з гвинтостерновою колонкою, та обладнаний не менш ніж одним дизельелектрогенератором. Якірно-швартовний комплекс містить швартовні лебідки, та якірно-швартовні лебідки, кнехти, клюзи і бортові кранці з обох бортів, бортові кранці виступають за межі бортів, та шарнірно закріплені на кронштейнах з можливістю обертання відносно осі кріплення. Вантажозахоплювальним пристроєм є гак вантажний або вантажозахоплювальним пристроєм є грейфер. Згідно з корисною моделлю, створений плавучий засіб-перевантажувач в якому є мінімально необхідний комплекс механізмів та пристроїв, тобто приводні механізми підйому та повороту стріли, та механізми якірно-швартовного комплексу і індивідуальна система енергопостачання, конкретно, дизель генератори - що в сумі забезпечує якісне виконання вантажних робіт; забезпечена зручність виконання перевантажувальних операцій, так як встановлено не менше одного крана, в яких стріла крана-перевантажувача закріплена на поворотній консолі з розташуванням її геометричної осі повороту відносно геометричної осі повороту консолі, на відстані яка дорівнює від 20 % до 40 % максимального вильоту стріли, що надає можливість встановлювати стрілу в позицію з якої забезпечена доступність трюмів різних по ширині суден, без зайвих технологічних операцій при управлінні краном; забезпечена безпечність, так як корпус понтона має водонепроникну палубу, водонепроникні переборки, баластні цистерни, та якірно-швартовний комплекс, які забезпечують надійне швартування, перешвартування, та утримання на місці в процесі вантажних операцій; забезпечена надійна безперебійна робота, так як плавучий засіб-перевантажувач, має індивідуальну систему енергопостачання, а більшість суден, а особливо барж, не має надлишків електроенергії для забезпечення додаткових споживачів електроенергії, наприклад, кранів-перевантажувачів. На фіг. 1 зображений головний вид на плавучий засіб-перевантажувач; На фіг. 2 зображений вид зверху на плавучий засіб-перевантажувач; На фіг. 3 зображений переріз А-А по корпусу понтона; На фіг. 4 зображений вид зверху на плавучий засіб-перевантажувач, в роботі при перевантаженні вантажу між двома суднами; На фіг. 5 зображений головний вид на плавучий засіб-перевантажувач з двома кранамиперевантажувачами; На фіг. 6 зображений переріз Б-Б, на якому показані робочі положення кранаперевантажувача та стріли при перевантаженні між двома суднами; На фіг. 7 зображений вид В, на колону крана-перевантажувача. Згідно з корисною моделлю, плавучий засіб-перевантажувач містить (див. фіг. 1, та фіг. 2) корпус понтона 1 з вантажною площадкою 2, з встановленим на ньому краномперевантажувачем 3, в кормовій частині понтону в діаметральній площині, з поворотною консоллю 4, з приводним механізмом 5 (див. фіг. 7) повороту консолі, та механізмом вантажопідйому з двох лебідок 6 та 7 з парами сталевих канатів 8 та 9. На консолі 4 змонтована стріла 10 з вантажозахоплювальним пристроєм на канатах 8 та 9, це може бути, як грейфер 11 (див. фіг. 6) так і вантажний гак 12 (див. фіг. 5). Стріла 10 крана-перевантажувача 3 закріплена на поворотній консолі 4 з розташуванням її геометричної осі повороту 13 відносно геометричної осі повороту консолі 4 на колоні 14, на відстані, яка дорівнює 30 % максимального вильоту стріли, та має приводний механізм підйому - гідроциліндр 15, шарнірно закріплений до стріли 10 та щогли 35. Також встановлений механізм повороту стріли 16, який детально не показаний так, як не є предметом корисної моделі і варіанти його конструкції відомі спеціалістам. Консоль 4 встановлена на колоні 14, що закріплена на корпусній конструкції понтону 1. Корпус понтона 1 має водонепроникну палубу 17, водонепроникні переборки 18, 19, 20, корпусні баластні цистерни 21, 22, 23 та 24. Пристрої якірно-швартовного комплексу - це встановлені на палубі 17, швартовні лебідки 25 і 26, якірношвартовні лебідки 27 і 28, кранці 29 закріплені з можливістю обертання відносно горизонтальної осі, та нерухомі кранці 30, клюзи 31, кнехти 32. Кранці виступають за межі бортів та захищають корпус понтона 1 і борти суден, що стоять під перевантаженням. 3 UA 68677 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В представленій конструкції геометрична вісь повороту консолі 4 співпадає з геометричною віссю симетрії колони 14, яка має круглий переріз, але можливо і встановлення її з ексцентриситетом на колоні з іншою формою перерізу, наприклад, квадратної. Колона вварена в корпусну конструкцію понтона, і продовжується нижче палуби 17. Основними елементами механізмів повороту 5 та 16 консолі 4, та стріли 10 є зубчасті редуктори 33 та 34 з електроприводом, конструкція яких детально не показана, так як не є предметом корисної моделі і відома спеціалістам в галузі кранобудування. На щоглі 35 крана - перевантажувача 3 встановлені відвідні шківи 36, через які сталеві канати проходять на шківи 37 на ніс стріли 10, та приєднані до вантажозахоплювального пристрою, яким може бути і грейфер 11 і вантажний гак 12, та є можливість їх змінити , при необхідності, без заходу в порт. Стріла 10 закріплена шарнірно на механізмі повороту 16 стріли і щогла 35 є продовженням цього механізму. Корпус понтону 1 плоскодонний, прямокутний з невеликим звуженням в носі та кормі, та закругленнями бортів та днища по граням. Плавучий засіб-перевантажувач показаний на фіг. 1 - фіг. 3 несамохідний обладнаний одним дизель-електрогенератором 38 системи енергопостачання. На фіг. 3 показані приміщення екіпажу 39, які знаходяться нижче палуби, а на фіг. 2 - приміщення екіпажу 40 які знаходяться в рубці 41. В межах ознак формули, на фіг. 5 показаний плавучий засіб-перевантажувач обладнаний встановленим на кормі понтона 42, модулем 43 головного двигуна з гвинтостерновою колонкою 44, та двома дизель-електрогенераторами 45. Стріла 46 крана-перевантажувача 47 закріплена на вертикальній проставці 48 закріпленої на кінці консолі 49, яка закріплена на колоні 50 в передній частині понтону в діаметральній площині, та розташована стріла 46 вище чим на крані-перевантажувачі 3. Другий кранперевантажувач 3 розташований в діаметральній площині в кормовій частині по довжині понтона 42 і стріла закріплена на консолі 4 через механізм повороту 16 без проставки, так як це описане та показано на фіг. 1 та фіг. 2. Відстань між кранами така, що при максимальному вильоті стріл крани-перевантажувачі перекривають 20 % зони дії один одного. Корпус понтону 42, також, плоскодонний, близької до прямокутної форми з закругленнями бортів та днища по граням. Носова частина понтону 42 виконана з ухилом від вертикалі 50° для створення звісу, що підвищує морехідність. На фіг. 4 та фіг. 6 показано, як плавучий засіб-перевантажувач пришвартований між низькобортною самохідною баржою 51 ріка-море типу «Волго-Дон», та океанським високобортним судном 52 типу «Панамакс», яке має максимально допустимі розміри для проходу через Панамський канал. Вантажозахоплювальним пристроєм є грейфер 11. Комінгси вантажних люків 53 та 54. Кронштейни кріплення стріл у положенні по-похідному 55 та 56. Кранці 29 встановлені шарнірно на осі 57, яка закріплена в кронштейнах 58 (див.фіг.1). В роботі плавучий засіб-перевантажувач швартується за допомогою елементів якірношвартовного комплексу до більшого судна 52, яке стоїть на рейді, а з іншого борту швартується до нього менше за розмірами судно 51. Швартовні лебідки 25 і 26, якірно-швартовні лебідки 27 і 28 тримають плавучий засіб-перевантажувач і судна між собою, кранці 29 закріплені з можливістю обертання відносно горизонтальної осі, та як і нерухомі кранці 30 виступають за межі бортів та захищають від ушкодження борти суден, що стоять під перевантаженням. Консоль 4 розвертається в бік більшого судна 52, наприклад під кутом 30° відносно діаметральної площини (ДП), та стоїть в цій позиції, а стріла 10 піднімається гідроциліндром 15 до заданого положення і повертається приводом повороту 16, то на лівий, то на правий борт. Лебідками 6 та 7, потравляються або вибираються пари сталевих канатів 8 та 9, при цьому грейфер 11 опускається у трюм одного судна, набирає сипучий вантаж, закривається, підіймається вище комінгсів люків 53 та 54, потім стріла 10 розвертається механізмом повороту 16 на інший борт, грейфер 11 опускається у трюм іншого судна, грейфер 11 відкривається і сипучий вантаж висипається. При цьому відсутня необхідність розвертати при кожному циклі консоль 4. Розвертається консоль 4 тільки при необхідності, переходу на нові цикли, щоб забирати та вивантажувати в інший частині трюмів суден по ширині, коли зона перевантажування що забезпечується підйомом або опусканням, та поворотом стріли вже вичерпана. Це надає можливість довше не змінювати розташування плавучого засобуперевантажувача відносно суден, та спрощує роботу кранівника, та екіпажу. Для зміни місця по довжині суден плавучий засіб-перевантажувач швартується в іншому районі борта більшого судна 52. Причому зміна осадки більшого судна компенсується швартовними лебідками 25 та 26, та борта захищені кранцями 29 та 30. 4 UA 68677 U 5 10 15 20 25 Можливий варіант, при якому плавучий засіб-перевантажувач бере вантаж з дна водойми і вивантажує на судна, що швартуються до нього, в такому випадку він стоїть на якорях якірношвартовних лебідок 27 та 28. При використанні плавучого засобу-перевантажувача з двома кранами-перевантажувачами, які мають однакову висоту, йде одночасне перевантажування двома кранамиперевантажувачами. А якщо використовується плавучий засіб-перевантажувач, на якому один кранперевантажувач має більшу висоту, то є можливість, доки для одного крана борт більшого судна 52 ще високий, так як воно стоїть ще порожнем, то вантаж на нього перевантажується одним високим краном-перевантажувачем 47, а нижчим краном 3, при необхідності, вивантажується сипучий, або інший вантаж на вантажну площадку 2, а у період відходу та швартування нового меншого судна 51, більш високий кран перевантажує - з вантажної площадки 2 у трюм більшого судна 52, що скорочує термін проведення перевантажувальних робіт, особливо враховуючи те, що вантажомісткість, наприклад, судна типу «Панамакс» в 16 разів перевищує вантажомісткість судна типу «Волго-Дон», та в 24 рази перевищує вантажомісткість судна типу «Волго-Балт », тому необхідно не менше 16 разів швартувати нове судно з вантажем для завантаження. При зниженні надводного борту більшого судна 52 до необхідного рівня - крани-перевантажувачі працюють одночасно. Корпусними баластними цистернами 21, 22, 23 та 24 забезпечується компенсація нерівномірного розташування вантажів на палубі 17 для підтримання крену та диференту в допустимих межах. В положенні по-похідному стрілу 10 обпирають на кронштейн 55, а стрілу 46 - на кронштейн 56, що забезпечує надійність фіксації в умовах моря. Грейфери 11, та вантажні гаки 12 зберігаються на палубі по краям вантажної площадки 2, та при необхідності виконується зміна вантажозахоплювального пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 55 1. Плавучий засіб-перевантажувач, що містить корпус понтона, з встановленим на ньому краном-перевантажувачем, з поворотною консоллю, приводними механізмами повороту консолі та вантажопідйому, на поворотній консолі змонтована стріла з вантажозахоплювальним пристроєм, який відрізняється тим, що має індивідуальну систему енергопостачання, на понтоні встановлене не менше одного крана-перевантажувача, стріла крана-перевантажувача закріплена на поворотній консолі з розташуванням її геометричної осі повороту відносно геометричної осі повороту консолі, на відстані яка дорівнює від 20% до 40% максимального вильоту стріли, та додатково має приводні механізми підйому та повороту стріли, поворотна консоль закріплена на колоні закріпленій на корпусній конструкції понтона, корпус понтона має водонепроникну палубу, водонепроникні переборки, баластні цистерни та якірно-швартовний комплекс встановлений на палубі. 2. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що геометрична вісь повороту консолі співпадає з геометричною віссю симетрії колони, стріла крану закріплена на вертикальній проставці на кінці консолі, та корпус понтону є плоскодонним, прямокутної або близькою до неї форми, з баластними корпусними цистернами по кутам. 3. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що носова частина понтону виконана з ухилом від вертикалі від 30° до 60°. 4. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що кран - перевантажувач встановлений в кормовій частині понтону в діаметральній площині. 5. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що один кран - перевантажувач встановлений в передній частині понтону в діаметральній площині, а другий в кормовій частині. 6. Засіб за п. 5, який відрізняється тим, що при максимальному вильоті стріл краниперевантажувачі перекривають до 20 % зони дії один одного і в цій зоні розташована вантажна площадка. 7. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що він несамохідний обладнаний не менш ніж одним дизель-електрогенератором. 8. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що він обладнаний не менш ніж одним, встановленим на кормі, модулем головного двигуна з гвинтостерновою колонкою, та обладнаний не менш ніж одним дизель-електрогенератором. 9. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що якірно-швартовний комплекс містить швартовні лебідки, та якірно-швартовні лебідки, кнехти, клюзи і бортові кранці з обох бортів, бортові кранці 5 UA 68677 U 5 виступають за межі бортів, та шарнірно закріплені на кронштейнах з можливістю обертання відносно осі кріплення. 10. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що вантажозахоплювальним пристроєм є гак вантажний. 11. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що вантажозахоплювальним пристроєм є грейфер. 6 UA 68677 U 7 UA 68677 U 8 UA 68677 U Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9