深水起重铺管船A&R绞车系统设计研究

基于对深水起重铺管船作业系统设备的设计及应用研究,重点阐述AR绞车的系统组成、结构特点、设计选型及控制系统原理。通过详细分析系统中的牵引绞车、储缆绞车、导向滑轮、补偿装置及PLC控制系统,提出一整套设计思路与方法,解决工程师在系统设计中遇到的诸多问题。     

基于PLC的深海ROV光电复合缆绞车控制系统设计研究

针对深海超长距离光电复合缆的收放、张力保护、自动排缆等问题,给出一种采用PLC和S120变频器控制的光电复合缆绞车控制系统方案。该方案可在S120变频器的驱动下,实现牵引绞车双摩擦轮同步和负荷分配,储缆绞车恒张力排缆以及自动排缆装置的联合控制。     

基于S120的光电复合缆绞车驱动控制系统设计

长距离光电复合缆绞车收放过程中的张力控制与速度同步是绞车驱动控制的一项关键技术,针对该绞车的驱动控制系统,设计了一种基于西门子S120变频器驱动并采用PLC控制,牵引、储缆张力速度可控,具备自动排缆功能的电动变频驱动控制系统设计方案。     

布缆船的捞缆作业及捞缆装置

本文通过布缆船设计实践介绍了布缆船的特种装置一捞缆装置的组成及作用以及捞缆作业概况与特性。     

深海电动牵引绞车设计与缆绳张力控制

缆绳拖曳绞车是深海探测领域的必备装备。为改善拖曳绞车深海科考过程中由于海浪、洋流与母船运动引起的光电复合缆绳断裂、磨损、鼓缆等缆绳张力问题，设计一款新型电动双驱绞车，结构包括双驱动牵引绞车、排缆机构和储缆绞车等。其中，牵引绞车包括主驱绞盘和辅驱绞盘，通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力，克服了单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损弊端。绞车采用Profinet通信解决了串行通信抗干扰能力差的问题。采用光电复合缆绳进行带载收放试验，结果表明，相对于单驱动绞车，双驱动绞车能够有效防止缆绳磨损滑移，衰减张力的同时抑制张力突变，充分保护缆绳。     

铺缆船用电缆埋设犁整机拖曳力学分析

铺缆船用电缆埋设犁是用于海底电缆铺设的专用装备.在铺缆船拖绳提供的拖曳力作用下,电缆埋设犁在海底实现边挖沟边铺设电缆.电缆埋设犁在工作过程中,受力情况非常复杂.为了保持电缆埋设犁行进过程中能有效挖掘海底土壤和稳定性,需要对埋设犁工作过程中的整机受力情况及铺缆船的拖绳受力情况进行综合分析与研究.该文以某型深水埋设犁挖掘工况为实例,从埋设犁整机受力情况入手,对埋设犁整机受力和铺缆船拖曳力相互关系及影响进行分析,为合理选用拖绳和确定参数,更好地保证电缆埋设犁顺利进行水下挖沟铺缆作业提供理论依据.     

多片组合式摩擦轮牵引绞车的牵引特性

针对深海减张力储缆绞车系统的牵引绞车收放缆时存在摩擦轮与铠装缆之间滑动位移大及张力分布过度集中于第一个轮槽的问题,提出基于多片组合式摩擦轮结构的牵引绞车.通过最大扭矩限制和多片式摩擦轮转动补偿铠装缆收缩位移原理,能有效地减少铠装缆与轮槽间的相对滑动位移,延长铠装缆和摩擦轮的寿命.通过分析现有牵引绞车和文章提出的多片组合式摩擦轮牵引绞车在工作过程中铠装缆的拉伸形变变化量及分布规律,证明了新模型的有效性,为提高铠装缆的寿命探索了一种可行的方式,也为减张力储缆绞车提升为升沉补偿绞车提供了一定的理论支撑.     

海缆船定位系统设计

随着风力发电技术日趋成熟,我国沿海风电场的装机容量和规模也越来越大。近年来,作为风电场建设配套作业的海缆船越来越受到业界关注。为了满足海缆埋设和维修接续作业的需要,现代海缆船普遍都配置了定位系统。本文以某5 000 t海缆船为例,通过对高流速海况条件下的环境力计算分析,以及沿设定路由布缆和定点维修接续作业的特殊要求,介绍了该船配置的8点锚泊定位系统、动力定位DP-1系统,以及牵引绞车系统的设计。通过计算在不同海况条件下的几种定位系统的定位能力,了解海缆船的定位系统应根据不同作业需求以及海况条件,综合考虑造价预算、工程周期等,选择合理可行的形式。与常规远洋海缆船不同,通过采用横向布缆作业形式,可以有效降低定位系统配置。甲板上配置的柴油机直接驱动悬挂式全回转舵桨的动力定位方案,为海洋工程作业船增加动力定位系统的改造提供新的解决方案。     

深水大型起重铺管船S型铺管系统研究

本文以深水大型起重铺管船S型铺管系统为研究对象,简要阐述张紧器、托管架、A&R绞车等主要铺管设备的用途及工作原理,并结合SEMAC1号起重铺管船铺管作业实际流程,将S型铺管系统典型作业流程归纳为四个阶段,即坡口处理、辅线加工、主线加工和移船铺管,并展开介绍S型铺管系统完整铺管作业流程。     

65t扩展器牵引绞车设计

扩展器牵引绞车是物探船上的重要设备之一,用来对扩展器进行牵引和回收,其机械系统要求体积小,重量轻,且具有载荷大、可靠性高的工作特性.文章针对65t扩展器牵引绞车,分析了其技术和结构原理,对其进行结构设计,并通过仿真分析,验证了绞车结构的合理性,为18缆物探船的设计提供了技术保障.     

铺管船移船绞车钢丝绳角度检测技术

论述了铺管船移船绞车钢丝绳出绳角度的检测技术。通过安装于绞车出绳导索器上的绝对值编码器,再配合空间几何运算,得出精确的钢丝绳出绳角度。配合绞车钢丝绳绳张力的使用,可以实时指示铺管船的具体受力(移动)方向。在实际铺管作业中,既提高了铺管船移动方向判定的精确性,又提高了作业时的安全性。     

铺缆船与电缆耦合系统动力学分析

提出一种铺缆船与电缆耦合系统动力响应时域分析方法。针对“启帆9”号铺缆船进行了船模阻力试验，得到铺缆船阻力系数，以确定其流载荷。基于势流理论，使用AQWA软件对铺缆船进行频域水动力分析，以确定其波浪载荷。结合上述计算结果，使用动力学分析软件Orca Flex建立了基于海底电缆铺设过程的耦合动力学模型，通过对考虑了环境载荷、系泊载荷和电缆载荷的动力学方程进行求解得到铺缆船动力学响应，将铺缆船运动作为电缆顶端的运动边界条件进行输入。与传统RAO方法相比，该方法充分考虑了铺缆船与电缆间的相互影响，可模拟实际海况中铺缆船施工时电缆的张力和曲率动态响应。分别采用该耦合模型方法和RAO方法计算铺缆船系统的动态响应，结果表明，RAO计算方法低估的电缆张力达9.9%。使用耦合模型方法分别建立八点系泊和四点系泊数值模型，比较了这两种系泊方案下海底电缆的动力响应，结果表明，四点系泊系统的电缆最大张力比八点系泊系统大15.9%，但二者都远小于最大允许张力。     

高压海缆敷设动力响应与参数敏感性分析

为了准确分析海缆敷设时的动力响应与动态载荷,文章在SESAM/Geni E中建立铺缆船湿表面模型并对模型划分网格,在Wadam中开展铺缆船水动力分析,得到铺缆船的附加质量、辐射阻尼与幅值响应算子。基于绕射理论和Morison理论对敷缆船、高压海缆与波浪间的相互作用进行分析,得到4个典型锚泊布置方案、8种风浪流组合工况下海缆敷设时的有效张力与曲率。针对海缆的长度余量、浪流方向以及系泊缆张力开展了海缆敷设参数敏感性分析,研究参数变化对海缆张力的影响。研究发现,铺缆船在水中的附加质量与黏性阻尼对船体运动有很大影响,在开展海缆敷设模拟时不应忽略。海缆长度余量、风浪流作用方向对海缆的敷设张力影响明显,是保障海缆敷设安全的关键敏感参数。     

简析船舶进出坞及引船系统关键工艺技术

船坞引船系统主要设备选型、工艺布置、设备主要参数选取是影响船舶进出坞作业流程的重要因素,引船系统的选型及布置需要综合考虑设计船型、工程投资、船舶进出坞作业效率等多方面。本文阐述了引船系统主要机构组成,说明了不同等级船坞所适应的引船系统配置方案,并列举了相关实例。针对国外某船厂项目,对引船系统主要设备（绞车）的参数选取进行论述,提供绞车两种不同的布置型式,即绞车布置于轨道延长线和绞车布置于坞首中部两种设计方案,从多个角度对两种布置方案进行比选。最后对该项目整体进出坞流程及人员配备进行阐述。本文在一定程度上总结了船坞引船系统设计经验,为相关船厂项目设计工作提供一定的参考意义。     

大型海缆船技术发展现状及趋势

海缆船的电缆装载能力是海底电缆工程的关键指标,其铺缆装备的能力和效率也成为制约海缆船作业效率的重要因素。文中首先介绍了海缆船的主要应用方向,分析了国内外海缆船的技术现状。通过研究国外大型海缆船的技术现状,归纳了大型海缆船在船型及主尺度、作业方式和主要性能的技术特点;然后推出了两型分别用于近海和远海航区的5 000吨级海缆船设计方案,研究了两型船主要技术参数、作业系统及能力;最后对未来大型海缆船的发展进行展望,初步探讨了大型海缆船的四个发展方向。     

基于载人潜水器的海底铺缆装置

本文分析多种海缆铺设方式,并结合载人潜水器的工作特点,提出了适合载人作业型潜水器搭载海底铺缆装置的深海铺缆作业方式。该方式设置1套海底铺缆装置,搭载于载人作业型潜水器上,通过载人作业型潜水器在近海底的航行机动,海底铺缆装置与载人作业型潜水器的航行机动协调匹配并同步放缆。本文介绍海底铺缆装置的铺缆原理、结构组成、驱动参数计算、液压控制系统,并详细介绍论述海底铺缆作业的实现方式。     

我国光缆铺缆船期待更多关注

光缆铺缆船(Fibre Optic Cable Layer)主要从事海底光缆的铺设、检测及维修作业,其作业内容与铺管船(用于油气田开发等)、海底电缆铺设船(用于风电场建设等)均有所差异,专用性更强,船上配有用于海上光缆施工作业的特种设备.近年来,随着全球经济尤其是新兴市场和发展中经济体经济发展的复苏,国际间海底光缆建设...     

一种新型集成式潜水器吊放回收系统的研制

针对无人潜水器在深海作业前后的吊放回收过程中,存在的效率低、安全性差等问题,提出了一种新型集成式潜水器吊放回收系统。该系统运用集成化的设计思想,实现了系统合理集成及集中控制。所设计的新型纯机械式锁栓装置,实现了潜水器自动对接释放功能;通过巧妙的驱动装置,实现了脐带缆的张力保护及绞车的自动收放;通过巧妙的的排缆装置,有效地实现了脐带缆的自动排布及换层功能。该系统的成功研制,大大提高了无人潜水器的作业效率和作业安全性,对类似潜水器吊放回收系统研制具有重要的参考价值。     

三维物探船6缆扩充到8缆物探作业系统的升级改造

三维物探船拖带数字地震电缆能力是衡量物探船作业效率的重要依据。本船在设计初期,为可扩充为三维六缆的物探船。随着设计深入,对于船舶的空间及动力系统,稳性,船体结构强度等进行合理评估,尾部物探作业系统进行了进一步的优化,升级为国内第一艘三维八缆作业的物探船。通过对尾部物探作业系统的合理空间位置预留,为升级改造提供了可行的方案。经过此次升级改造,提高了本船的物探作业效率,物探作业性能指标达到国际先进水平。     

澳大利亚丹皮尔港盐码头移泊操纵

<正>船舶在港进行移泊作业,常受泊位或码头作业设备等条件的限制,若操纵不当,会导致断缆、擦碰码头或碰撞他船等事故发生。澳大利亚丹皮尔港(Port of Dampier)盐码头由于其特殊的泊位结构和装载机械配备,船舶需多次移泊才能完成装货作业。该码头移泊距离长,仅允许采用缆绳(长倒缆等)操纵,曾发生多起船舶碰撞码头和断缆事故。为了避免类似事故发生,本文基于航海实践,从该港泊位情况、移泊操纵方法、