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1、(10)申请公布号 CN 103402864 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103402864 A *CN103402864A* (21)申请号 201180068462.1 (22)申请日 2011.10.11 10-2011-0017142 2011.02.25 KR B63B 35/44(2006.01) B63B 21/50(2006.01) B23K 31/12(2006.01) (71)申请人 三星重工业株式会社 地址 韩国首尔 (72)发明人 徐荣鹤 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 杨娟奕 (54) 发明名称 转塔装。
2、置 (57) 摘要 本发明公开了一种转塔装置。根据本发明的 一个实施例的转塔装置包括 ： 上转塔， 所述上转 塔安装在贯穿船体的垂直开口中 ； 和下转塔， 所 述下转塔联接到上转塔的底部， 并具有支撑船体 以允许转动的下轴承组件， 其中下轴承组件包括 ： 下轴承， 所述下轴承布置在下转塔的外表面上 ； 和独立滑动垫， 所述独立滑动垫联接到船体的形 成垂直开口的内表面并且可滑动地接触板状形状 的下轴承。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.23 (86)PCT申请的申请数据 PCT/KR2011/007549 2011.10.11 (87)PCT申请的公布数据 。
3、WO2012/115322 KO 2012.08.30 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103402864 A CN 103402864 A *CN103402864A* 1/1 页 2 1. 一种转塔装置， 包括 ： 上转塔， 所述上转塔安装在贯穿船体的垂直开口中 ； 和 下转塔， 所述下转塔联接到所述上转塔的下部， 并具有支撑所述船体以允许转动的下 轴承组件， 其中所述下轴承组件包括 ： 下轴承， 所述下轴承设置在所述下转塔的。
4、外圆周表面上 ； 和 独立滑动垫， 所述独立滑动垫联接到所述船体的形成所述垂直开口的内壁并能够滑动 地接触所述下轴承。 2. 根据权利要求 1 所述的转塔装置， 其中， 所述独立滑动垫通过连接多个狭缝板而被 提供， 所述多个狭缝板中的每一个包括至少一个狭缝。 3. 根据权利要求 2 所述的转塔装置， 其中， 所述独立滑动垫还包括轴承接触壁部， 所述 轴承接触壁部从所述船体的形成所述垂直开口的内壁突出。 4. 根据权利要求 3 所述的转塔装置， 其中， 所述多个狭缝板由不同于用于所述轴承接 触壁部的材料的材料制造而成。 5. 根据权利要求 4 所述的转塔装置， 其中， 用于结合所述轴承接触壁部和。
5、所述多个狭 缝板的焊接部沿着所述多个狭缝板的边缘形成以及在所述狭缝中形成。 6. 根据权利要求 5 所述的转塔装置， 其中， 所述焊接部包括 ： 第一焊层， 所述第一焊层防止由于所述轴承接触壁部与所述多个狭缝板之间的异质金 属接触导致的电化学腐蚀 ； 和 第二焊层， 所述第二焊层形成在所述第一焊层的上表面上并防止海水的腐蚀。 7. 根据权利要求 6 所述的转塔装置， 其中， 所述第一焊层由添加钼的不锈钢形成， 所述 第二焊层由不锈钢材料形成。 8. 根据权利要求 1-7 中任一项所述的转塔装置， 其中， 所述下转塔连接到所述上转塔 并朝向所述下转塔的下部扩大以具有大于所述上转塔的直径的直径。 。
6、权 利 要 求 书 CN 103402864 A 2 1/5 页 3 转塔装置 技术领域 0001 本发明涉及一种转塔装置， 并且更具体地涉及一种安装在船舶的垂直开口中以系 泊船舶从而允许船舶相对转动的转塔装置。 背景技术 0002 用于钻探海底中的气体或油的钻井船或液化天然气浮式采油、 储油和卸油系统包 括辅助钻井的转塔。转塔通常安装在设置在船舶的一端 ( 通常在船首 ) 处的垂直开口或船 阱中， 并通过由链条等被固定到海底油井平台而被系泊。 0003 此外， 转塔安装在船舶中以允许船舶绕转塔的中心轴线相对转动并在钻井操作期 间提供从海底油井平台到船舶的稳定且连续的气体或油传送路径。换句话说。
7、， 即使当在输 送气体或油期间海面上的船舶由于风、 波浪、 或潮汐而移动， 船舶也可以自由地绕作为中心 轴线的固定转塔而自由转动。 因此， 可以通过固定转塔内部的管道稳定地输送气体或油， 而 不管船舶的移动。 0004 在允许船舶绕转塔转动的结构中， 例如， 设置在转塔上的轴承可滑动地接触船体 的形成垂直开口的内壁。在这种情况下， 船体的接触轴承的内壁需要足以承受通过转塔在 滑动期间施加的水平荷载的强度。 0005 为了满足所需的强度， 传统地， 对船体的接触轴承的内壁的整个表面执行因科镍 合金 ( 铬镍铁合金 ) 焊接， 并且通过研磨处理形成轴承接触表面。然而， 这种传统的方法是 不利的， 。
8、这是因为过多的焊接作业形成因科镍合金焊球， 基于此的欠缺焊接精度， 以及机械 加工的困难性， 由此相当大的工时被耗费掉并且生产效率降低。 发明内容 0006 技术问题 0007 本发明提供一种转塔装置， 所述转塔装置以减少的焊接步骤被制造而成， 使得工 作时间被减少， 并且具有与轴承的平滑接触表面， 使得可以平滑地执行相对于船体的滑动。 0008 技术方案 0009 根据本发明的一方面， 提供了一种转塔装置， 该转塔装置包括 ： 上转塔， 上转塔安 装在贯穿船体的垂直开口中 ； 和下转塔， 所述下转塔联接到上转塔的下部， 并具有支撑船体 以允许转动的下轴承组件， 其中下轴承组件包括 ： 下轴承。
9、， 所述下轴承设置在下转塔的外圆 周表面上 ； 和独立滑动垫， 所述独立滑动垫联接到船体的形成垂直开口的内壁并能够滑动 地接触下轴承。 0010 独立滑动垫可以通过连接多个狭缝板而被提供， 多个狭缝板中的每一个可以包括 至少一个狭缝。 0011 独立滑动垫还可以包括轴承接触壁部， 所述轴承接触壁部从船体的形成垂直开口 的内壁突出。 0012 多个狭缝板可以由不同于用于轴承接触壁部的材料的材料制造而成。 说 明 书 CN 103402864 A 3 2/5 页 4 0013 用于结合轴承接触壁部和多个狭缝板的焊接部可以沿着多个狭缝板的边缘形成 并形成在狭缝中。 0014 焊接部可以包括 ： 第一。
10、焊层， 所述第一焊层防止由于轴承接触壁部与多个狭缝板 之间的异质金属接触导致的电化学腐蚀 ； 和第二焊层， 所述第二焊层形成在第一焊层的上 表面上并防止海水的腐蚀。 0015 第一焊层可以由添加钼的不锈钢形成， 而第二焊层可以由不锈钢材料形成。 0016 下转塔可以连接到上转塔并朝向下转塔的下部扩大以具有大于上转塔的直径的 直径。 0017 技术效果 0018 根据本发明， 转塔装置包括滑动垫， 所述滑动垫以减小到最小的焊接被制造， 并且 可以防止生产效率由于过多的焊接工作、 有缺陷的焊接精度和难以机械加工而下降。 附图说明 0019 图 1 是根据本发明的一个实施例的安装有转塔装置的船舶的船。
11、首的局部剖开透 视图 ； 0020 图 2 是图 1 的上转塔的部分 A 的放大图 ； 0021 图 3 是图 1 的下转塔的部分 B 的放大图 ； 0022 图 4 是形成下轴承组件的独立的滑动垫的平面图 ； 以及 0023 图 5 是独立的滑动垫的焊接部分的结构的视图。 具体实施方式 0024 参考用于图示本发明的示例性实施例的附图以获得对本发明、 及其优点以及通过 实施本发明实现的目的的充分理解。在下文中， 将通过参照附图说明本发明的示例性实施 例详细描述本发明。附图中相同的附图标记表示相同的元件。 0025 图是根据本发明的一个实施例的安装有转塔装置 10 的船舶的船首的局部剖开透 视。
12、图 ； 图是图 1 的上转塔 110 的部分 A 的放大图。图 3 是图 1 的下转塔 120 的部分 B 的放 大图。图 4 是形成下轴承组件 122 和 123 的独立滑动垫 123 的平面图。图是图示独立滑动 垫 123 的焊接部 126 的结构的视图。 0026 参照图 1， 根据本实施例的转塔装置 10 可以安装在贯穿船舶 1 的船体 2 的垂直开 口 3 中。垂直开口 3 可以单独地形成在船体 2 中以安装转塔装置 10 或可以由用于将钻杆 下入到海底的船阱提供。 0027 转塔装置 10 通过链条 40 连接到海底油井平台 ( 未示出 ) 以系泊船舶 1 并且还通 过轴承结构联接。
13、到船舶 2， 所述轴承结构允许船体 2 绕作为转动轴线的转塔装置 10 转动。 0028 船舶 1 可以是钻井船或液化天然气 - 浮式采油、 储油和卸油系统 (LNG-FPSO)。当 船舶 1 从事钻井工作或卸油工作时， 船体 2 可能通过风、 波浪或潮汐移动。 0029 这样， 转塔装置 10 和船体 2 的形成接触转塔装置 10 的垂直开口 3 的内壁同时一 起接收由于转塔装置 10 的重量和船体 2 的移动而导致的轴向载荷和水平载荷。根据本实 施例转塔装置 10 具有支撑载荷并允许船舶 2 转动的结构。 0030 继续参照图 1， 根据本实施例的转塔装置 10 包括安装在贯穿船体 2 的。
14、垂直开口 3 说 明 书 CN 103402864 A 4 3/5 页 5 中的上转塔110和联接到上转塔110的下部并具有下轴承组件122和123的下转塔120， 其 中所述下轴承组件支撑船体 2 以允许转动。 0031 在进行关于上转塔 110 和下转塔 120 的描述之前， 以下简短描述安装在根据本实 施例的转塔装置 10 上方和内部以协助气体或油的钻探和卸载的结构。 0032 高架起重机20、 形成高架起重机20的下部支撑体的管道甲板22和中层甲板21安 装在上转塔 110 上方。高架起重机 20 用于卸载采集的气体或原油。转环堆 30 和连接到转 环堆 30 的公用管道可以安装在高架。
15、起重机 20 的支撑结构的内部。公用管道 31 由管道甲 板 22 和中层甲板 21 支撑并被引入到船舶 1 中。 0033 转环堆 30 固定地联接到上转塔 110。由于连接到转环堆 30 的公用管道 31 包括完 全根据船舶 1 的转动而转动的转动体， 因此可防止由于船舶 1 的转动而导致公用管道 31 被 损坏。 0034 公用管道 31 连接到安装在转塔装置 10 中的立管 32。立管 32 连接到海底油井平 台并因此从海底井采集的气体或原油经过立管 32 被输送到公用管道 31。 0035 立管 32 可以是柔性管。虽然转塔装置 10 固定到海底油井平台， 但是转塔装置 10 可能在。
16、一定程度上通过水流或波浪移动， 这能够防止立管 32 由于转塔装置 10 的移动而被 损坏。 0036 上转塔 110 主要支撑施加到转塔装置 10 的轴向载荷并且还支撑船舶 1 以绕作为 轴线的转塔装置 10 转动。 0037 一起参照图和2， 上转塔110包括上转塔支撑件111和连接到上转塔支撑件111的 上轴承组件 (112 和 113)。上转塔支撑件 111 具有圆柱形形状并通过上轴承组件 (112 和 113) 可滑动地连接到船体 2。上轴承组件 (112 和 113) 包括连接到船体 2 的轴承支撑构件 113 和在轴承支撑构件 113 上滑动并固定地联接到上转塔支撑件 111 的。
17、上轴承 112。 0038 轴承支撑构件 113 从在船体 2 的上部处形成垂直开口 3 的内表面突出。因此， 在 轴承支撑构件 113 上滑动的上转塔支撑件 111 的外径可以小于下转塔支撑件 121 的外径。 虽然在本实施例中， 轴承支撑构件113被描述为联接到船体2的单独构件， 但是轴承支撑构 件 113 可以与船体 2 一体形成。 0039 用于支撑上轴承 112 的轴承支撑件台阶部 113a( 参见图 2) 形成在轴承支撑构件 113 上。轴承支撑件台阶部 113a 朝向垂直开口 3 的内部突出， 并且上轴承 112 接触的水平 表面形成在轴承支撑件台阶部 113a 的上部中。 00。
18、40 上轴承 112 可以是止推轴承。虽然图 2 示出了常规止推轴承的示例， 但是本发明 不受限于此， 可以使用在支撑轴向载荷的同时能够转动的其它类型的轴承。 0041 另外， 虽然上轴承组件 (112 和 113) 主要支撑施加到转塔装置 10 的轴向载荷， 但 是上轴承组件 (112 和 113) 也可以支撑水平荷载以协助如下所述的下轴承组件 (122 和 123)。 0042 下转塔 120 连接到上转塔 110 的下部。参照图 1 和 3-5， 下转塔 120 包括下转塔支 撑件 121 和连接到下转塔支撑件 121 的下轴承组件 (122 和 123)。下转塔支撑件 121 连接 到。
19、上转塔支撑件 111， 并且与上转塔支撑件 111 相比较， 具有朝向下部逐渐增加的形状， 即， 大致锥形形状。 0043 将下转塔支撑件121的外径形成得大于上转塔支撑件111的外径是为了最大化地 说 明 书 CN 103402864 A 5 4/5 页 6 分配和支撑施加到转塔装置10的水平荷载。 换句话说， 当下转塔支撑件121的外径增加时， 联接到下转塔支撑件 121 的下轴承 122 与联接到船体 2 的独立滑动垫 123 之间的接触面积 增加， 使得每单位面积要支撑的载荷的量减小。 因此， 可以扩大设计限制范围， 例如， 独立滑 动垫 123 可以由相对柔软的材料形成。 0044 。
20、参照图 3， 用于支撑施加到转塔装置 10 的水平荷载并允许船体 2 转动的下轴承组 件 (122 和 123) 包括联接到下转塔支撑件 121 的下轴承 122 和与下轴承 122 可滑动地接触 的独立滑动垫 123。 0045 下轴承 122 固定地联接到下转塔支撑件 121 的其中外径最大的下部。滚动轴承或 滑动轴承可以用作下轴承122。 对于滑动轴承， 下轴承122可以由比独立滑动垫123软的材 料形成以用于润滑。 0046 独立滑动垫 123 包括联接到垂直开口 3 的船体 2 的内壁并沿着所述内壁的轴承接 触壁部 124 和通过焊接联接到轴承接触壁部 124 的多个狭缝板 125。。
21、 0047 虽然在本实施例中轴承接触壁部124联接到船体2， 但是轴承接触壁部124和船体 2 可以一体形成。 0048 轴承接触壁部 124 具有预定厚度并联接到具有圆柱形形状的垂直开口 3 的船体 2 的内壁。另外， 用于容纳狭缝板 125 的沟槽可以在轴承接触壁部 124 的与狭缝板 125 联接 的表面中形成为具有对应于狭缝板 125 的宽度的宽度。 0049 由于轴承接触壁部 124 联接到船体 2， 因此独立滑动垫 123 的轴承接触表面从船 体 2 向内突出。因此， 当将水平荷载施加到转塔装置 10 时， 下轴承 122 通过首先接触独立 滑动垫 123 而转动。因此， 由于下轴。
22、承 122 首先接触船体 2 而非接触独立滑动垫 123， 因此 能够防止船体 2 或下轴承 122 损坏。 0050 独立滑动垫 123 的轴承接触表面通过将狭缝板 125 焊接到轴承接触壁部 124 而形 成。狭缝板 125 可以以多排连接以适应轴承接触壁部 124 的宽度。由于狭缝板 125 联接到 轴承接触壁部124的整个区域， 因此在完成联接之后， 轴承接触壁部124可以具有圆形环状 形状。 0051 狭缝板 125 可以由二联不锈钢、 STS316L 和复合钢中的任一种制造而成。二联不 锈钢显示高机械强度和优越的防腐蚀性以适于在海水下支撑转塔装置10的狭缝板125。 当 复合钢用于。
23、狭缝板 125 时， 通过用钛涂布钢板获得的钛复合钢板或用不锈钢涂布钢板获得 的不锈钢复合钢板可以用于提高抗腐蚀性。 通过层叠并轧制具有优越抗腐蚀性的金属板和 具有优越机械强度的金属板来制造复合钢。 0052 用于通过焊接将狭缝板 125 联接到轴承接触壁部 124 的狭缝 125a 形成在狭缝板 125 的中心部分处。由于狭缝板 125 被焊接到作为弯曲表面的轴承接触壁部 124， 因此狭缝 板 125 需要被变形以具有对应于轴承接触壁部 124 的弯曲形状的弯曲表面以用于焊接。在 这种情况下， 当狭缝板125中的每一个仅沿着狭缝板125的边缘被焊接到轴承接触壁部124 时， 在狭缝板 12。
24、5 中的每一个的中心部分与轴承接触壁部 124 之间可能会产生间隙。 0053 为了防止间隙的产生， 当将狭缝板 125 焊接到轴承接触壁部 124 时， 不仅狭缝板 125中的每一个的边缘， 而且狭缝125a可以被焊接， 因此狭缝板125可以通过被变形以对应 于轴承接触壁部124的弯曲形状而被稳固地焊接到轴承接触壁部124， 而在狭缝板125与轴 承接触壁部 124 之间没有间隙。 说 明 书 CN 103402864 A 6 5/5 页 7 0054 当独立滑动垫 123 以上述方法制造而成时， 与其中对垂直开口 3 的船体 2 的内壁 的整个表面执行因科镍合金焊接以形成下轴承 122 的。
25、接触表面的传统方法相比较， 焊接面 积显著地减少。因此， 焊接时间和焊接缺陷检查时间减少， 使得可以减少工作时间。 0055 形成在狭缝 125 中和狭缝板 125 的边缘处的焊接部 126 通过焊接两个层形成。换 句话说， 焊接部 126 包括接触轴承接触壁部 124 和狭缝板 125 的第一焊层 126a 和焊接到第 一焊层 126a 的上部的第二焊层 126b。 0056 第一焊层 126a 由根据轴承接触壁部 124 与狭缝板 125 之间的异质金属焊接用于 改善裂缝稳定性的焊接材料形成。例如， 第一焊层 126a 可以由添加钼的不锈钢形成。添加 钼的不锈钢可以提高裂缝稳定性并防止由于。
26、异质金属接触而导致的电化学腐蚀。 电化学腐 蚀是其中当电池由具有低腐蚀电势的金属构件作为阳极和具有高腐蚀电势的金属构件作 为阴极构造而成时具有低腐蚀电势的金属构件的腐蚀性被促进的现象。 由于钼具有与异质 金属绝缘的作用， 因此可以降低电化学腐蚀。 0057 当完成第一焊层 126 的焊接时， 作为主要焊接的第二焊层 126b 形成在第一焊层 126a 的上表面上。例如， STS316L 不锈钢可以用作第二焊层 126b。STS316L 不锈钢是表现 出优越的抗腐蚀性和抗酸性以及高温强度的超低碳钢。特别是， STS316L 不锈钢适于作为 用于在海水下转动的独立滑动垫 123 的材料。 0058。
27、 当完成第二焊层 126b 的焊接时， 独立滑动垫 123 与下轴承 122 的接触表面通过狭 缝板 125 的表面和形成在狭缝板 125 与狭缝 125a 之间的第二焊层 126b 完成。 0059 当如上所述形成滑动接触表面时， 下轴承 122 与独立滑动垫 123 之间的大部分接 触形成在狭缝板 125 上。由于与由大量因科镍合金焊道形成的传统的滑动接触表面相比 较， 可以形成平滑的接触表面， 因此可以非常平滑地执行船体 2 绕作为轴线的转塔装置 10 的滑动。 0060 当通过焊接联接狭缝板 125 完成时， 研磨工作作为精加工被执行以移除在狭缝板 125 的表面上方突出的第二焊层 1。
28、26b。由于使用作为比因科镍合金软的材料的不锈钢， 因 此与在因科镍合金焊接之后执行传统的研磨工作相比较， 能够容易地执行根据本实施例的 研磨工作， 用于研磨所需的区域被大大减小， 并且工作时间减少。 0061 如上所述， 根据本实施例的转塔装置 10 包括上轴承组件 (112 和 113) 以及下轴承 组件 (122 和 123)， 所述下轴承组件 (122 和 123) 系泊船舶 1 以允许船体 2 绕作为轴线的 转塔装置转动并同时支撑施加到转塔装置 10 的轴向载荷和水平荷载。特别是， 下轴承组件 (122 和 123) 包括与传统的轴承结构相比较可以在明显缩短的工作时间内被制造而成的短。
29、 独立滑动垫 123， 因此可以提高转塔装置 10 的生产效率。 0062 虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地显示和描述了本发明， 但是本领域的 技术人员要理解的是在不背离如由所附权利要求限定的本发明的精神和保护范围的情况 下可以在形式和细节上进行各种改变。 0063 工业应用性 0064 本发明涉及安装在船舶的垂直开口中以系泊船舶从而允许船舶相对转动并可以 用于海运船舶的转塔装置。 说 明 书 CN 103402864 A 7 1/3 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103402864 A 8 2/3 页 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103402864 A 9 3/3 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103402864 A 10 。