锚机带式制动装置的计算与测试分析

远洋船舶的各类锚机,都要求锚机的制动装置具有可靠的制动性能.我国某厂设计并制造的一种新型的“船用锚机带式制动装置”,经几年来的实际使用,性能良好,达到国外同类产品的水平.现将该制动装置的理论分析、计算以及测试介绍如下.     

散货船锚机基座及支撑船体结构强度计算分析

建立某散货船绞车与锚机基座及支撑基座的船体局部结构有限元模型,依据规范对基座及船体结构进行直接计算并分析结果。计算结果表明,在甲板上浪、锚机基座承受45%锚链破断力及挚链器受80%破断力等3种工况下,基座及船体结构局部强度均满足规范要求,但基座肘板与甲板连接硬点处及基座腹板下方船体舱壁处应力较大,这些区域在设计时应注意。为此,采用多种方案对基座结构及船体甲板结构进行修改,分别得到各修改方案的基座和船体结构的应力及变形,提出此类基座设计的注意事项。     

卧式锚绞组合机装置设计

为提高船舶锚泊的稳定性与可靠性,提出了一种卧式锚绞组合机装置设计方案。利用锚机与绞车的优化组合,使船舶可以对多种环境进行有效锚泊;通过对该装置系统和结构布局的有效设计,可以提高锚泊作业的操作性能与工作效率。文章从满足工作要求及技术指标等角度出发,对该装置的总体设计方案和机械本体结构等进行详细介绍,并对锚机的负载特性进行简单分析。     

流花4-1油田水下生产系统总体布置设计

介绍了流花4-1油田的总体开发思路(即:采用水下生产系统及依托流花11-1油田的开发模式).然后,重点从水下生产系统的总体布置设计入手,对水下生产系统总体布置三种方案(中心管汇+卫星井式的CLUSTER布置方案、基盘管汇式的TEMPLATE布置方案、管串式CHAIN布置方案)的特点逐一进行分析,并对流花4-1油田最终采用的CLUSTER方案的设计进行详细的介绍.     

一种锚机智能控制系统设计

传统锚机大都采用机旁操作方式,其在作业层面存在通信效率低和抛锚风险高等问题。为此,提出一种锚机智能控制系统设计方案。对传统锚机的机械、液压和电控系统进行改造,使锚机控制系统能根据水深信息,分别在机旁和驾驶台通过一键式按钮操控锚机,实现自动备锚、自动抛锚和自动收锚等功能;通过安装各类型传感器,采集处理机、电、液状态数据,实现对锚机健康状态的检测。实船应用结果表明,该锚机智能控制系统能起到提升锚机信息传输效率和降低抛锚作业风险的作用。     

液压组合锚机自动化校核及其诊断系统

用Visual C 编制了船舶液压组合锚机自动化校核与诊断软件,对液压组合锚机进行校核计算,并对计算后的零件进行诊断,针对设备的安全性、匹配性和布局合理性,列出问题的原因和优化建议。用MFC编制了友好的界面,能自动生成校核报告和诊断报告,并保留了ANSYS交互接口和设备可靠性分析的接口。通过实例验证,软件大大地提高了计算效率和计算精度,可以根据给出的诊断建议进行方案改进,能够满足船舶液压锚机厂商的设计需求,并已经被部分厂商采用。     

半潜式钻井平台用三滚筒锚机研制

针对目前国内半潜式钻井平台配套用三滚筒式锚机研究文献较少的现状,开展三滚筒锚机的设计研究。该锚机最大额定拉力1 700 kN,容绳量3 500 m,结构采用双滚筒摩擦绞车和储存绞车配合形式,可满足1 200 m水深半潜式钻井平台应用。文中着重介绍了主要设计原理,并进行详细的校核计算及关键部件有限元分析,结论证明该设计合理,使用可靠且安全。     

对“海洋石油720”物探船锚系布置的改进

通过对SKIPSTEKNISK公司的锚系设计方案进行研究分析,发现其所设计的锚系存在诸多弊端,在此基础上对该锚系方案进行改进设计。改进设计的锚机布置使系泊设备的布置更为合理,系泊作业更方便快捷。     

4500 t油船锚机绞车基座结构强度分析及拓扑优化

针对建立的4 500 t油船船首锚机、船尾绞车基座模型,根据中国船级社相关规范,采用Ansys软件中的静力分析模块对锚机绞车结构强度进行校核,并对结果展开分析。将拓扑优化思想引入锚机绞车基座结构设计过程中,运用Ansys软件中的拓扑优化模块对锚机绞车基座进行结构轻量化拓扑优化设计。结果表明,锚链绞车基座结构在甲板上浪载荷、锚链45%破断载荷及掣链器80%破断载荷的工况条件下均符合设计要求。最大应力均处于基座与船体接触部位,在设计安装时需要特别注意。在保证结构刚度与强度的情况下,经拓扑优化的基座结构符合设计要求,其质量减少约20%。     

科考船低噪声主推进轴桨集成设计研究

针对科考船水下噪声要求,通过分析DNV silent、ICES209标准和要求,量化主推进轴桨水下噪声指标;深入分析主推进桨轴的水下噪声源,基于理论研究及经验提出降低水下噪声的集成设计方案,通过该方案集成设计及供货的某科考船主推进轴桨,其水下噪声顺利通过DNV专家评估。     

某型布缆船锚系设计

通过对某型布缆船的锚系设计,从系统设计的角度,全面阐述锚装置设计的重要性和复杂性,并介绍该船锚、锚链、锚链筒及锚穴、起锚机、掣链器、导链滚轮等设计选型的基本原则和方法,供设计者参考。     

驳船绞锚在海洋管道后挖沟工程中的作用

通过对海底管道后挖沟作业过程的深入剖析,总结出锚机与后挖沟机相互协调的指挥方法,阐明了驳船绞锚的操作要领和注意事项。针对不同的地质条件和设计要求,提出合理高效的绞锚方式,从而避免海底管道后挖沟过程中后挖沟机对已铺设管道的破坏,并保证海底管道后挖沟的沟形和速度。     

趸船内八锚锚链受力分析

针对码头结构设计规范中关于内八锚及地牛受力计算的规定不明确的问题,参考水下锚链计算推导过程,根据静力平衡分析,列出悬链平衡方程,求解得出内八锚锚链悬链线标准方程,并通过曲线积分得到悬链线长度的计算公式。考虑到内八锚锚链在岸坡上拖锚的特殊情况,引入岸坡出坡点处斜率k,采用静力分析方法,得出锚链最大拉力、地牛拉力的计算公式。结果表明,锚链悬空段最大拉力出现在岸坡出坡点处,锚链最大拉力出现在地牛处。研究成果可为类似工程提供参考。     

锚绞机齿轮啮合性能有限元分析

为了研究锚绞机传动齿轮的啮合性能,利用非线性有限元法对轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分配规律、轮齿在啮合过程中综合啮合刚度变化规律进行了分析.结果表明:轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分布是不均匀的,啮合刚度呈现周期性变化.同时说明有限元法可以准确的分析齿轮的啮合规律,为提高锚绞机齿轮的承载能力、寿命、动态性能提供了可靠的设计依据.     

大型船舶锚系多接触碰撞动力学分析研究

采用虚拟样机技术,利用多接触碰撞仿真分析方法代替传统木模试验对锚系运动设计进行验证。通过对拉锚速度进行多水平仿真实验,并对试验结果进行分析计算,得出了不同拉锚速度对锚系运动稳定性的影响关系,可作为大型船舶锚系设计的一个重要参考因素,值得在船舶行业推广。     

锚机机架结构优化设计

结合有限元法、拓扑优化理论以及尺寸优化理论,对某锚机机架进行了系统的创新设计。首先根据锚机设计参数确定该机架的基本尺寸和材料参数,以此建立机架有限元模型,并在此基础上建立拓扑优化模型,得出该机架的最佳传力路径;再根据优化结果建立了三种设计方案的壳单元数值模型和相应的包含离散变量的尺寸优化模型,进行机架的详细设计和比较分析,得出最优机架结构。     

自升式钻井平台锚机基座结构强度分析

以某JU2000E型自升式钻井平台为例,对其锚机基座结构强度进行分析。介绍系泊系统,进行锚机基座有限元建模,并进行锚机基座强度计算结果分析和规范校核,可为自升式钻井平台后续结构加强和优化设计提供参考。     

《内河通航标准》中水下隧道与锚地安全间距的探讨

在执行《内河通航标准》5. 3. 1条关于水下过河建筑物选址规定的过程中,发现由于未考虑隧道竖向埋置深度,水下隧道必须布设在远离锚地的规定不尽科学合理。在对船舶抛锚贯入深度及部分隧道埋置深度调查、统计、分析的基础上,认为若隧道顶部覆盖层厚度大于船舶抛锚贯入量,并有充分富余,锚地设置与运行对隧道结构安全基本不构成影响。因此适时对相关通航标准中水下隧道选址必须远离锚地的规定进行修订是十分必要的。     

遥控水下液压绞车的研制

深水救生潜器对接系统液压绞车是载人潜器上不可缺少的救生设备之一。其机械系统要求体积小，重量轻，且具有低转速、大扭矩的工作特性；控制系统要求收放绳能自动检测、显示，极限绳长时能自动控停、报警，且有掉电保护等功能。本文主要从机械系统和控制系统两个方面介绍该液压绞车的基本原理、结构、误差处理方法及试验情况。