缓释重力锚及其投放作业方法与流程

1.本技术涉及海洋工程设备技术领域，特别涉及缓释重力锚及其投放作业方法。


背景技术：

2.锚设备，又称“锚泊设备”。是指锚、锚链、锚机及其附属设备的总称，船舶的主要设备之一。其主要作用为：1、系泊用，即船舶在避风、候潮等泊、人员上下或锚地装卸货时，可抛锚使船停泊于锚地；2、操纵用，即在狭水道或港内航行时，可抛锚协助船舶掉头或转向，抛单锚或双锚可起减小船速的作用；在靠离码头或浮筒时，抛锚有利于控制船身；3、应急用，即在船舶搁浅时可用锚固定船身以防止进一步搁浅，并用锚协助脱浅；船舶在大风浪中失控时，可用锚或锚链控制船首方向，以防止船身打横受浪和剧烈横摇。
3.海洋渔场、海洋风电、海洋旅游综合体等都是重要的海洋经济产业，但是与传统的油气类海洋工程产业不同，这类海洋工程对工程造价特别敏感，既要满足海洋恶劣海况的系泊使用要求，又要成本低廉，传统重力锚大多需要浮吊进行投放，这极大的增加了重力锚的投放作业成本，所以使用缓释重力锚及配套投放作业方法就是一个特别好的选择。
4.因此申请人提出一种缓释重力锚及其投放作业方法。


技术实现要素：

5.本技术目的在于解决海洋工程需要满足海洋恶劣海况的系泊使用要求，又要成本低廉，传统重力锚大多需要浮吊进行投放，这极大的增加了重力锚的投放作业成本的问题，相比现有技术提供缓释重力锚及其投放作业方法，包括以下步骤：
6.s1、在缓释重力锚投放前，将缓释重力锚与系泊锚链连接，并合理布置在运输驳船上，将第一临时浮标、第一拖拽钢丝绳、绞车和重力锚投放滑轨合理布置在船上相应位置，准备完毕；
7.s2、将缓释重力锚在运输驳船船尾处连接上第一拖拽钢丝绳，并在绳端绑好第一临时浮标，然后锚艇上的第二拖拽钢丝绳与缓释重力锚上的第一拖拽钢丝绳连接，开动锚艇拖拽缓释重力锚滑移入水，过程中绞车使用合理速度释放系泊锚链配合缓释重力锚入水；
8.s3、锚艇上的第二拖拽钢丝绳与运输驳船上的系泊锚链配合，将缓释重力锚沉放在预定位置，沉放位置使用缓释重力锚上自带的位置浮标组件进行确定，沉放速度使用缓释重力锚上自带的流速调节阀进行设定；
9.s4、缓释重力锚沉放在预定位置，系泊锚链铺设在预定位置，位置浮标组件自动上浮标记缓释重力锚位置，系泊锚链端部设置好第二临时浮标标记好系泊锚链端部位置，之后锚艇与运输驳船撤离，缓释重力锚预铺设作业完成。
10.能够将重力锚投放至海底，依靠自身重力为海洋工程系泊系统提供系泊力。本重力锚可由钢铁、钢筋混凝土等材料制造，内部设置围蔽结构提供不小于自身重量的浮力，在投放阶段通过控制浮力的减小速度使重力锚的下沉速度可控，这样做的目的是可以改变传
统重力锚的投放作业方法，在投放作业过程中尽量不使用浮吊或不使用大型浮吊，可以大幅降低重力锚的投放作业成本，同时配合活塞的设置，帮助工作人员判断出重力锚本体的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀的气体排放量。
11.可选的，缓释重力锚包括重力锚本体，重力锚本体左右两侧壁均固定连接有安装眼板，重力锚本体内部开设有分舱，分舱内部滑动连接有移动塞，重力锚本体的底端开凿有与分舱相连通的进水孔，重力锚本体内部开凿有与分舱相连通的调节腔和与调节腔相连通的排气道，调节腔内部滚动连接有流速调节阀，调节腔内部安装有电机，且电机的输出端与流速调节阀固定连接，重力锚本体的上端固定连接有与排气道相连通的输气管，输气管的顶端安装有浮标组件，能够控制分舱内部气体的排放速度，使其能够控制重力锚自身浮力损失速度的方式来准确控制重力锚的下沉时间。
12.可选的，浮标组件包括与输气管相连通的浮标本体，浮标本体上端相连通有透光管，透光管内部滑动有移动块，能够帮助工作人员了解到重力锚本体内部大致的气体排出量。
13.可选的，移动块内部滑动连接有活塞，活塞与移动块之间固定连接有拉力弹簧，移动块上内壁安装有开关按钮，移动块上侧壁安装有与开关按钮电性连接的环形灯，能够通过所形成的光环更好的观察到活塞的高度。
14.可选的，透光管设置为多段式，且每段透光管颜色不一，能够通过透光管颜色变化的速度，判断出重力锚本体的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀的气体排放量。
15.可选的，浮标本体底端固定连接有配重壳体，使流速调节阀能够在漂浮过程中，始终处于竖直状态。
16.可选的，重力锚本体的上端铰接有缠绕杆，输气管缠绕在缠绕杆上，缠绕杆上转动连接有导板，且输气管贯穿导板设置，导板与缠绕杆之间安装有转速仪，能够帮助工作人员了解到重力锚本体的下沉速度。
17.可选的，输气管的外壁固定连接有一层抗压金属网，能够避免输气管在水中受到压力形变。
18.相比于现有技术，本发明的优点在于：
19.(1)本方案能够将重力锚投放至海底，依靠自身重力为海洋工程系泊系统提供系泊力。本重力锚可由钢铁、钢筋混凝土等材料制造，内部设置围蔽结构提供不小于自身重量的浮力，在投放阶段通过控制浮力的减小速度使重力锚的下沉速度可控，这样做的目的是可以改变传统重力锚的投放作业方法，在投放作业过程中尽量不使用浮吊或不使用大型浮吊，可以大幅降低重力锚的投放作业成本，同时配合活塞的设置，帮助工作人员判断出重力锚本体的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀的气体排放量。
20.(2)缓释重力锚包括重力锚本体，重力锚本体左右两侧壁均固定连接有安装眼板，重力锚本体内部开设有分舱，分舱内部滑动连接有移动塞，重力锚本体的底端开凿有与分舱相连通的进水孔，重力锚本体内部开凿有与分舱相连通的调节腔和与调节腔相连通的排气道，调节腔内部滚动连接有流速调节阀，调节腔内部安装有电机，且电机的输出端与流速调节阀固定连接，重力锚本体的上端固定连接有与排气道相连通的输气管，输气管的顶端安装有浮标组件，能够控制分舱内部气体的排放速度，使其能够控制重力锚自身浮力损失
速度的方式来准确控制重力锚的下沉时间。
21.(3)浮标组件包括与输气管相连通的浮标本体，浮标本体上端相连通有透光管，透光管内部滑动有移动块，能够帮助工作人员了解到重力锚本体内部大致的气体排出量。
22.(4)移动块内部滑动连接有活塞，活塞与移动块之间固定连接有拉力弹簧，移动块上内壁安装有开关按钮，移动块上侧壁安装有与开关按钮电性连接的环形灯，能够通过所形成的光环更好的观察到活塞的高度。
23.(5)透光管设置为多段式，且每段透光管颜色不一，能够通过透光管颜色变化的速度，判断出重力锚本体的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀的气体排放量。
24.(6)浮标本体底端固定连接有配重壳体，使流速调节阀能够在漂浮过程中，始终处于竖直状态。
25.(7)重力锚本体的上端铰接有缠绕杆，输气管缠绕在缠绕杆上，缠绕杆上转动连接有导板，且输气管贯穿导板设置，导板与缠绕杆之间安装有转速仪，能够帮助工作人员了解到重力锚本体的下沉速度。
26.(8)输气管的外壁固定连接有一层抗压金属网，能够避免输气管在水中受到压力形变。
附图说明
27.图1为本技术的方法流程图；
28.图2为本技术a1投放准备阶段的侧视及俯视状态图；
29.图3为本技术a1入水阶段的侧视及俯视状态图；
30.图4为本技术a1沉放阶段的侧视及俯视状态图；
31.图5为本技术a1预铺就位的状态图；
32.图6为本技术a1的三维立体图；
33.图7为本技术重力锚本体内部结构示意图；
34.图8为本技术重力锚本体下水后的状态图；
35.图9为本技术流速调节阀打开后重力锚本体内部的状态图；
36.图10为本技术移动块部分的结构示意图。
37.图中标号说明：
38.a1缓释重力锚、a2第一临时浮标、b1第二临时浮标、a3第一拖拽钢丝绳、a4系泊锚链、a5绞车、a6重力锚投放滑轨、a7运输驳船、a8锚艇、a9第二拖拽钢丝绳、1重力锚本体、11安装眼板、2分舱、21移动塞、3进水孔、4调节腔、5排气道、51流速调节阀、52电机、6输气管、7浮标组件、71浮标本体、72透光管、73移动块、74活塞、75开关按钮、76环形灯、8缠绕杆、81导板、82转速仪。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本技术保护的范围。
40.实施例1：
41.本技术公开了缓释重力锚及其投放作业方法，请参阅图1-5，包括以下步骤：
42.s1、在缓释重力锚a1投放前，将缓释重力锚a1与系泊锚链a4连接，并合理布置在运输驳船a7上，将第一临时浮标a2、第一拖拽钢丝绳a3、绞车a5和重力锚投放滑轨a6合理布置在船上相应位置，准备完毕，如图2所示；
43.s2、将缓释重力锚a1在运输驳船a7船尾处连接上第一拖拽钢丝绳a3，并在绳端绑好第一临时浮标a2，然后锚艇a8上的第二拖拽钢丝绳a9与缓释重力锚a1上的第一拖拽钢丝绳a3连接，开动锚艇a8拖拽缓释重力锚a1滑移入水，过程中绞车a5使用合理速度释放系泊锚链a4配合缓释重力锚入水，如图3所示；
44.s3、锚艇a8上的第二拖拽钢丝绳a9与运输驳船a7上的系泊锚链a4配合，将缓释重力锚a1沉放在预定位置，沉放位置使用缓释重力锚a1上自带的位置浮标组件7进行确定，沉放速度使用缓释重力锚a1上自带的流速调节阀51进行设定，如图4所示；
45.s4、缓释重力锚a1沉放在预定位置，系泊锚链a4铺设在预定位置，位置浮标组件7自动上浮标记缓释重力锚位置，系泊锚链a4端部设置好第二临时浮标b1标记好系泊锚链a4端部位置，之后锚艇a8与运输驳船a7撤离，缓释重力锚a1预铺设作业完成，如图5所示。
46.请参阅图6-7，缓释重力锚a1包括重力锚本体1，重力锚本体1左右两侧壁均固定连接有安装眼板11，重力锚本体1内部开设有分舱2，分舱2内部滑动连接有移动塞21，重力锚本体1的底端开凿有与分舱2相连通的进水孔3，重力锚本体1内部开凿有与分舱2相连通的调节腔4和与调节腔4相连通的排气道5，调节腔4内部滚动连接有流速调节阀51，调节腔4内部安装有电机52，且电机52的输出端与流速调节阀51固定连接，重力锚本体1的上端固定连接有与排气道5相连通的输气管6，输气管6的顶端安装有浮标组件7。
47.在重力锚本体1下水后通过启动电机52，带动流速调节阀51旋转，随后分舱2内部的移动塞21在水的压力下，推动移动塞21向上移动，使分舱2内部的空气通过流速调节阀51和输气管6排至浮标组件7内，工作人员可通过电机52控制流速调节阀51的旋转角度，进而能够控制分舱2内部气体的排放速度，使其能够控制重力锚自身浮力损失速度的方式来准确控制重力锚的下沉时间，实现缓慢释放重力锚的效果，以达到不使用浮吊、三用拖轮等重型船舶装备进行重力锚投放作业的目的，大幅削减重力锚投放作业的成本。
48.实施例2：
49.相较于实施例1，本实施例主要对浮标组件7进行改进，使其能够帮助工作人员实时了解到重力锚本体1内部气体排出的量，进而判断出重力锚本体1的自身浮力损失速度，同时本实施例还增加了缠绕杆8等部件，它能够对输气管6起到防缠绕效果，同时还能够帮助工作人员了解到重力锚本体1的下沉速度，具体实施如下：
50.浮标组件7包括与输气管6相连通的浮标本体71，浮标本体71上端相连通有透光管72，透光管72内部滑动有移动块73，移动块73内部滑动连接有活塞74，活塞74与移动块73之间固定连接有拉力弹簧，移动块73上内壁安装有开关按钮75，移动块73上侧壁安装有与开关按钮75电性连接的环形灯76，透光管72设置为多段式，且每段透光管72颜色不一，浮标本体71底端固定连接有配重壳体。
51.请参阅图8-9，在流速调节阀51旋转打开后，分舱2内部的气体通过流速调节阀51
和输气管6排至浮标组件7内，由于移动块73与透光管72之间的摩擦力，会使气体在进入透光管72内部时，首先会带动移动块73内部的活塞74向上移动，促使活塞74按动开关按钮75打开了环形灯76的开关，使环形灯76发光，随着后续气体的持续进入，在气压的作用下带动移动块73及环形灯76上移，由于透光管72为多段颜色不一的透明材质制成，因此发光的环形灯76上升的高度不同，使其射出透光管72后的光色也会不同，此时工作人员可通过观察透光管72所显示的光色，了解到重力锚本体1内部大致的气体排出量，同时还能够通过透光管72颜色变化的速度，判断出重力锚本体1的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀51的气体排放量。
52.重力锚本体1的上端铰接有缠绕杆8，输气管6缠绕在缠绕杆8上，缠绕杆8上转动连接有导板81，且输气管6贯穿导板81设置，导板81与缠绕杆8之间安装有转速仪82，输气管6的外壁固定连接有一层抗压金属网。
53.在重力锚本体1下水后，利用浮标组件7的浮力带动缠绕杆8旋转为竖直状态，如图8所示，当重力锚本体1下沉速度快时，输气管6与缠绕杆8的抽离速度也会随之变快，在输气管6抽离过程中，会带动导板81旋转，进而使转速仪82能够读取导板81的旋转速度，以此帮助工作人员了解到重力锚本体1的下沉速度。
54.补充说明：转速仪82在读取导板81的旋转速度后，通过控制器实时将数据发送至终端，该系统为本领域技术人员公知技术，在此不再赘述。
55.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.缓释重力锚的投放作业方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、在缓释重力锚(a1)投放前，将缓释重力锚(a1)与系泊锚链(a4)连接，并合理布置在运输驳船(a7)上，将第一临时浮标(a2)、第一拖拽钢丝绳(a3)、绞车(a5)和重力锚投放滑轨(a6)合理布置在船上相应位置，准备完毕；s2、将缓释重力锚(a1)在运输驳船(a7)船尾处连接上第一拖拽钢丝绳(a3)，并在绳端绑好第一临时浮标(a2)，然后锚艇(a8)上的第二拖拽钢丝绳(a9)与缓释重力锚(a1)上的第一拖拽钢丝绳(a3)连接，开动锚艇(a8)拖拽缓释重力锚(a1)滑移入水，过程中绞车(a5)使用合理速度释放系泊锚链(a4)配合缓释重力锚入水；s3、锚艇(a8)上的第二拖拽钢丝绳(a9)与运输驳船(a7)上的系泊锚链(a4)配合，将缓释重力锚(a1)沉放在预定位置，沉放位置使用缓释重力锚(a1)上自带的位置浮标组件(7)进行确定，沉放速度使用缓释重力锚(a1)上自带的流速调节阀(51)进行设定；s4、缓释重力锚(a1)沉放在预定位置，系泊锚链(a4)铺设在预定位置，位置浮标组件(7)自动上浮标记缓释重力锚位置，系泊锚链(a4)端部设置好第二临时浮标(b1)标记好系泊锚链(a4)端部位置，之后锚艇(a8)与运输驳船(a7)撤离，缓释重力锚(a1)预铺设作业完成。2.一种缓释重力锚，其特征在于：缓释重力锚(a1)包括重力锚本体(1)，所述重力锚本体(1)左右两侧壁均固定连接有安装眼板(11)，所述重力锚本体(1)内部开设有分舱(2)，所述分舱(2)内部滑动连接有移动塞(21)，所述重力锚本体(1)的底端开凿有与分舱(2)相连通的进水孔(3)，所述重力锚本体(1)内部开凿有与分舱(2)相连通的调节腔(4)和与调节腔(4)相连通的排气道(5)，所述调节腔(4)内部滚动连接有流速调节阀(51)，所述调节腔(4)内部安装有电机(52)，且电机(52)的输出端与流速调节阀(51)固定连接，所述重力锚本体(1)的上端固定连接有与排气道(5)相连通的输气管(6)，所述输气管(6)的顶端安装有浮标组件(7)。3.根据权利要求2所述的缓释重力锚，其特征在于：所述浮标组件(7)包括与输气管(6)相连通的浮标本体(71)，所述浮标本体(71)上端相连通有透光管(72)，所述透光管(72)内部滑动有移动块(73)。4.根据权利要求3所述的缓释重力锚，其特征在于：所述移动块(73)内部滑动连接有活塞(74)，所述活塞(74)与移动块(73)之间固定连接有拉力弹簧。5.根据权利要求4所述的缓释重力锚，其特征在于：所述移动块(73)上内壁安装有开关按钮(75)，所述移动块(73)上侧壁安装有与开关按钮(75)电性连接的环形灯(76)。6.根据权利要求5所述的缓释重力锚，其特征在于：所述透光管(72)设置为多段式，且每段透光管(72)颜色不一。7.根据权利要求6所述的缓释重力锚，其特征在于：所述浮标本体(71)底端固定连接有配重壳体。8.根据权利要求2所述的缓释重力锚，其特征在于：所述重力锚本体(1)的上端铰接有缠绕杆(8)，所述输气管(6)缠绕在缠绕杆(8)上，所述缠绕杆(8)上转动连接有导板(81)，且输气管(6)贯穿导板(81)设置。9.根据权利要求8所述的缓释重力锚，其特征在于：所述导板(81)与缠绕杆(8)之间安装有转速仪(82)。
10.根据权利要求2所述的缓释重力锚，其特征在于：所述输气管(6)的外壁固定连接有一层抗压金属网。

技术总结
本申请公开了应用于海洋工程设备技术领域的缓释重力锚及其投放作业方法，该装置能够将重力锚投放至海底，依靠自身重力为海洋工程系泊系统提供系泊力。本重力锚可由钢铁、钢筋混凝土等材料制造，内部设置围蔽结构提供不小于自身重量的浮力，在投放阶段通过控制浮力的减小速度使重力锚的下沉速度可控，这样做的目的是可以改变传统重力锚的投放作业方法，在投放作业过程中尽量不使用浮吊或不使用大型浮吊，可以大幅降低重力锚的投放作业成本，同时配合活塞的设置，帮助工作人员判断出重力锚本体的自身浮力损失速度，以便于工作人员更好的调节流速调节阀的气体排放量。调节流速调节阀的气体排放量。调节流速调节阀的气体排放量。


技术研发人员：陈增铎
受保护的技术使用者：风潮海洋工程（深圳）有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/4