本發(fā)明為分案申請(qǐng)，其母案的申請(qǐng)?zhí)枮?01380039682.0，申請(qǐng)日為2013年7月25日且發(fā)明名稱為“串聯(lián)式系泊連接器和張緊器”。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用：無(wú)

關(guān)于聯(lián)邦政府資助研究或開發(fā)的聲明：

此申請(qǐng)要求享有2012年7月25提交的第61/675,650號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)和2012年8月2提交的第61/678,889號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。

此發(fā)明涉及浮動(dòng)船。更具體地，涉及用于離岸船的系泊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

對(duì)包括在聯(lián)邦法規(guī)全書（cfr）37編第1.97及1.98條中所公開的信息的相關(guān)技術(shù)的描述

當(dāng)系泊離岸浮動(dòng)船和浮標(biāo)時(shí)，需要一種方法和設(shè)備以調(diào)節(jié)系泊索的長(zhǎng)度和張力。這需要在初始安裝期間就建起，以給系泊系統(tǒng)提供恰當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)和預(yù)張緊，且隨后在系統(tǒng)的使用壽命中要考慮系統(tǒng)的變化、系泊索或錨系統(tǒng)中的磨損或潛伸（creep）。在某些情形下，對(duì)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)必須在系泊的下段上、在彈性浮標(biāo)下方執(zhí)行。在一些情況下，彈性浮標(biāo)到船的距離被認(rèn)為是必須初始部署的，以便保護(hù)系統(tǒng)的固有功能。

第6,983,714和7,059,262號(hào)名稱為用于離岸系泊的方法和設(shè)備的美國(guó)專利中描述了一種用于執(zhí)行這些調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)。這些專利描述了使用鏈止擋件/鏈輪以使用于索張緊的原動(dòng)力能夠由上方的船只來(lái)施加，且調(diào)節(jié)索的預(yù)設(shè)部分上方的索長(zhǎng)度。

gb2484840描述了水下浮標(biāo)上的水下鏈架的用途。提供張緊設(shè)備，用于張緊在第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間延伸的栓繩。提供支撐托架，用于相對(duì)于第一結(jié)構(gòu)接附設(shè)備。提供栓繩保持裝置，用于相對(duì)于設(shè)備固定栓繩。提供具有穿過(guò)其的栓繩接收通道的可樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接構(gòu)件，該接收通道具有與栓繩離開軸線基本上對(duì)準(zhǔn)的縱向軸線。支撐托座適于可樞轉(zhuǎn)地接收可樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接構(gòu)件，使得栓繩離開軸線遠(yuǎn)離與接收通道的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致可樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接構(gòu)件相對(duì)于托座的相應(yīng)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。還描述了一種使用這種張緊設(shè)備安裝產(chǎn)品浮標(biāo)的方法。

第5,934,216號(hào)美國(guó)專利描述了用于張緊和部署系泊鏈的方法和設(shè)備。船內(nèi)和船外棘爪組設(shè)置在可以包括導(dǎo)纜器的張緊器/止擋件裝置中。棘爪以至少一對(duì)棘爪在任何給定時(shí)間卡持鏈的方式隔開和操作。這就是說(shuō)，防止意外損失船外鏈。當(dāng)船內(nèi)棘爪接合到鏈且被液壓致動(dòng)以拉動(dòng)船內(nèi)鏈時(shí)，張緊鏈。向船內(nèi)拉動(dòng)允許船外棘爪在至少一個(gè)鏈環(huán)上滑動(dòng)并在那個(gè)鏈環(huán)之后鎖定就位。船內(nèi)棘爪在待卡持的下一鏈環(huán)上向船外行進(jìn)，船外棘爪接合鏈，船內(nèi)棘爪向船外滑動(dòng)，以獲得在后面的鏈環(huán)上的另一卡持，且重復(fù)該過(guò)程以達(dá)到張緊。為了部署，船外棘爪在鏈由船內(nèi)棘爪保持時(shí)縮回。船內(nèi)棘爪向船外行進(jìn)，以松開鏈。在那時(shí)，當(dāng)船內(nèi)棘爪重新定位用于下一循環(huán)時(shí)，船外棘爪卡持鏈用于臨時(shí)支撐。

第7,421,967號(hào)美國(guó)專利描述了用于將浮動(dòng)船固定到海底的系泊系統(tǒng)，該系泊系統(tǒng)包括多個(gè)系泊腿，多個(gè)系泊腿中的至少一個(gè)包括分開的第一和第二系泊索。第一系泊索包括連接到船的第一端，且第二系泊索包括固定到海底的第一端。該系泊系統(tǒng)還包括連接和張緊裝置，其包括主體、延伸通過(guò)主體的孔、用于將第一系泊索可調(diào)節(jié)地固定到主體的鏈止擋件、以及用于將第二系泊索的第二端連接到主體的連接器。在使用中，第一系泊索的第二端插入到孔中，且第一系泊索在主體受到相對(duì)的拉力時(shí)被拉動(dòng)通過(guò)孔。一旦第一系泊索被拉動(dòng)通過(guò)孔期望的距離，鏈止擋件將第一系泊索相對(duì)于主體維持就位，從而將船固定到海底。

第5,809,925號(hào)美國(guó)專利描述了鏈止擋件，其中系泊鏈被導(dǎo)向用于通過(guò)鏈止擋件的框架沿著直立軌道對(duì)移動(dòng)，鏈的豎直鏈環(huán)接收在軌道和鏈的騎在軌道頂部上的水平鏈環(huán)之間。棘爪在軌道上方可擺動(dòng)地安裝在框架上，棘爪的內(nèi)腿在相鄰的豎直鏈環(huán)的相對(duì)側(cè)上接合鏈的水平鏈環(huán)。棘爪具有向下延伸到釋放銷的外腿。釋放銷具有凹槽，該凹槽定位為接收外腿的底端且防止棘爪沿著將允許鏈放松的方向移動(dòng)，除非釋放銷自由旋轉(zhuǎn)通過(guò)約90度的角度。釋放銷連接到包括旋轉(zhuǎn)塊體的扳機(jī)組件，該旋轉(zhuǎn)塊體通常由扳機(jī)指保持住以免旋轉(zhuǎn)。扳機(jī)指的移動(dòng)使旋轉(zhuǎn)塊體自由，從而允許釋放銷從棘爪接合位置移動(dòng)到棘爪釋放位置。當(dāng)鏈通過(guò)沿著軌道滑動(dòng)而放松時(shí)，鏈在棘爪的內(nèi)腿上的力使棘爪自動(dòng)地?cái)[動(dòng)。旋轉(zhuǎn)塊體自由地旋轉(zhuǎn)，無(wú)需機(jī)構(gòu)限制它或釋放銷。

第4,862,821號(hào)美國(guó)專利描述了用于張緊移動(dòng)鏈的機(jī)構(gòu)。在用于包括錨索的浮動(dòng)船的錨定系統(tǒng)中，該錨索包括鏈索、鏈鎖定器和具有鏈輪的絞盤，該鏈輪在鏈索從鏈鎖定器松開期間運(yùn)輸鏈索，機(jī)構(gòu)定位在鏈鎖定器和鏈輪之間，以在鏈松開期間反張緊鏈。該機(jī)構(gòu)具有軸線，鏈沿著該軸線經(jīng)過(guò)，每個(gè)第二鏈環(huán)在給定平面內(nèi)定取向。成對(duì)的制動(dòng)蹄定位到平面的任一側(cè)，且限定沿著鏈移動(dòng)的軸線足夠延伸的制動(dòng)表面，使得類似取向的給定鏈鏈環(huán)和緊隨的鏈環(huán)在它們移動(dòng)期間可以同時(shí)接合，以提供連續(xù)的減速效果。一對(duì)制動(dòng)蹄可樞轉(zhuǎn)地安裝在恰當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)上，且用液壓缸朝向其他對(duì)促動(dòng)，從而引起制動(dòng)蹄接合相對(duì)面向的鏈鏈環(huán)。施加到缸的液壓流體的壓力調(diào)節(jié)為使鏈足夠地反張緊，使得避免在鏈輪上運(yùn)輸期間通過(guò)使鏈鏈環(huán)傾斜和跳動(dòng)而另外引起的對(duì)絞盤的突然的沖擊。通過(guò)壓縮液壓缸和偏轉(zhuǎn)正樞轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄來(lái)適應(yīng)鏈鏈環(huán)表面中的非標(biāo)鏈環(huán)和不規(guī)則（諸如焊接線）。

第4,936,710號(hào)美國(guó)專利描述了系泊索張緊和抑制系統(tǒng)。浮動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)懸鏈狀的系泊索，用于將結(jié)構(gòu)錨定到海床。提供了可延伸的動(dòng)態(tài)張緊器系統(tǒng)，用于隨著該結(jié)構(gòu)響應(yīng)于周波力而在每個(gè)系泊纜索中維持預(yù)定的動(dòng)態(tài)張力，且用于通過(guò)減小系泊系統(tǒng)的彈性剛度來(lái)增加系泊浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的縱搖、橫搖、垂蕩、縱蕩、橫蕩和艏搖運(yùn)動(dòng)的自然震蕩周期。運(yùn)動(dòng)抑制系統(tǒng)聯(lián)接在動(dòng)態(tài)張緊器系統(tǒng)與以下結(jié)構(gòu)之間，該結(jié)構(gòu)用于抑制結(jié)構(gòu)相對(duì)于張緊后的纜索的線位移和角位移。抑制系統(tǒng)選擇性地在張緊器系統(tǒng)中逆著可移動(dòng)構(gòu)件施加摩擦力。該可移動(dòng)構(gòu)件不會(huì)相對(duì)于纜索移動(dòng)。

第6,602,019號(hào)美國(guó)專利描述了用于固定、張緊或拉動(dòng)諸如纜索的可延伸牽引元件的裝置。該裝置具有兩個(gè)支撐件，它們可以沿著橫向于牽引元件的軸線的方向相對(duì)于彼此移動(dòng)。若干卡爪以可置換的方式相對(duì)于彼此成對(duì)地安裝在所述支撐件上?？ㄗ哂凶ノ諣恳谋砻?。當(dāng)在牽引元件上發(fā)生應(yīng)變時(shí)，除了后面的對(duì)之外，卡爪以卡持力能夠在很大的長(zhǎng)度上均勻地分布的方式在漸增的距離上線性位移，而不管牽引元件的延伸量。這就是說(shuō)，允許具有高牽引力的例如鋼索在不損壞纜索的情況下進(jìn)行張緊。

第wo2013/043049號(hào)國(guó)際公開文獻(xiàn)描述了用于張緊錨鏈的裝置，特別是離岸船的系泊腿和安裝件，包括框架承載連接器，用于保持鏈的下部分和上部分一起張緊。該框架進(jìn)一步承載張緊機(jī)構(gòu)，用于在裝置潛入水下時(shí)朝向鏈的其他部分拉動(dòng)鏈的至少一部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)式（in-line）系泊連接器和張緊器包括可以用來(lái)將鏈連接到另一索的鏈止擋件組件和可以用來(lái)張緊和調(diào)節(jié)穿過(guò)串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的鏈的可移除鏈架（chainjack）組件。串聯(lián)式系泊連接器和張緊器可以部署在鏈和另一索之間，且用于通過(guò)調(diào)節(jié)鏈的有效長(zhǎng)度來(lái)便于調(diào)節(jié)系泊的整體長(zhǎng)度。

可移除鏈架可以構(gòu)造為使得它可以在鎖定棘爪取向?yàn)槭沟盟鼈兣c缸成直線時(shí)在張緊的鏈上插入。這樣允許執(zhí)行調(diào)節(jié)，而不將系泊索拉出它的正常幾何機(jī)構(gòu)，如由到備用水上船的絞車致動(dòng)索所需。

根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器允許張緊和重新張緊系泊索，無(wú)需安裝在船上的張緊系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的鏈張緊系統(tǒng)可以包括：

·用于每根系泊索的結(jié)構(gòu)框架和固定止擋件組件

·具有可移動(dòng)止擋件組件的可移除鏈架組件

·用于操作鏈架的軟管和軟管卷盤組件

·用于操作鏈張緊系統(tǒng)的液壓動(dòng)力單元和控制器

·可應(yīng)用的rov接口和工具。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的連接到fpso和作業(yè)船只的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的示意圖。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的正面圖。

圖2b是圖2a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器沿著圖2a中的線2b-2b所截的橫截面圖。

圖2c是圖2a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的等軸測(cè)視圖。

圖2d是圖2a的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的分解圖，示出了鏈架連接到系泊連接器。

圖2e是液壓致動(dòng)的鏈止擋件處于關(guān)閉位置的側(cè)視圖。

圖2f是圖2e中示出的鏈止擋件處于開啟位置的側(cè)視圖。

圖3a是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的正面圖。

圖3b是圖3a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器沿著圖3a中的線3b-3b所截的橫截面圖。

圖3c是圖3a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的等軸測(cè)視圖。

圖3d是圖3a的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的分解圖，示出了鏈架連接到系泊連接器。

圖4a是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的正面圖。

圖4b是圖4a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器沿著圖4a中的線4b-4b所截的橫截面圖。

圖4c是圖4a中圖示的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的等軸測(cè)視圖。

圖4d是圖4a的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的分解圖，示出了鏈架連接到系泊連接器。

圖5a是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的正面圖。

圖5b是機(jī)械致動(dòng)的鏈止擋件處于關(guān)閉位置的側(cè)視圖。

圖5c是圖5b中示出的鏈止擋件處于開啟位置的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖中圖示的示例性實(shí)施例可以最佳地理解本發(fā)明。

圖1示出了浮動(dòng)在海洋的水面20上的船22。在圖示中，船22是可脫離連接的、轉(zhuǎn)塔式系泊fpso。水下立管（riser）28接附在浮標(biāo)26處，浮標(biāo)26可以連接到可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔24。船22可以定轉(zhuǎn)塔24附近的風(fēng)向。

浮標(biāo)26（當(dāng)連接時(shí)還有轉(zhuǎn)塔24）通過(guò)多根系泊索46系泊到海床18。為了簡(jiǎn)潔，在圖1中僅示出了單根系泊索，但是應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)踐中，具有至少三根系泊索的多點(diǎn)系泊系統(tǒng)將用于定位浮標(biāo)26（從而定位轉(zhuǎn)塔24和船22）。

上系泊索46連接在浮標(biāo)26和彈性浮標(biāo)30之間，彈性浮標(biāo)30可以支撐系泊索的下部分。

調(diào)節(jié)鏈32設(shè)置在彈性浮標(biāo)30和錨索12之間，用于調(diào)節(jié)系泊索46的整個(gè)長(zhǎng)度（從而調(diào)節(jié)船22的位置）。調(diào)節(jié)鏈32包括上張緊部分（在32處）和下附加松弛部分34。調(diào)節(jié)鏈32穿過(guò)且可移動(dòng)地固定到串聯(lián)式系泊連接器和張緊器10，該串聯(lián)式系泊連接器和張緊器10在連接器48處接附到錨索12，該錨索12可以為聚酯索或任何其他合適材料。在其下端，錨索12用連接器50接附到接地鏈14。接地鏈14固定到嵌入在海底18中的錨16。錨16可以為任何合適的固定裝置。

串聯(lián)式系泊連接器和張緊器10包含可移除鏈架，該鏈架可以由一個(gè)或多個(gè)作業(yè)索60從船40上的安裝在甲板上的起重機(jī)62來(lái)安裝和收回。可移除鏈架的安裝和收回可以由遙控潛水器（rov）36來(lái)輔助，該遙控潛水器（rov）36從作業(yè)船只40經(jīng)由集成管（umbilical）38來(lái)控制。作業(yè)船只40可以是起錨船（ahv）或任何這種合適的船。在某些實(shí)施例中，來(lái)自船40上的液壓動(dòng)力單元（hpu）44的液壓管線、數(shù)據(jù)傳感器線和其他控制和動(dòng)力裝置可以經(jīng)由集成管42連接到串聯(lián)式系泊連接器和張緊器10。以此方式，串聯(lián)式系泊連接器和張緊器10可以遠(yuǎn)程地從船40循環(huán)，以松開或收緊調(diào)節(jié)鏈32。

如圖1中所圖示，本發(fā)明的系統(tǒng)允許在距船22和轉(zhuǎn)塔24的安全距離處對(duì)系泊索46進(jìn)行長(zhǎng)度和/或張緊調(diào)節(jié)。這樣減少了與立管28或船22相干涉的機(jī)會(huì)。

圖2a、2b、2c和2d中示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器。串聯(lián)式系泊連接器和張緊器200包括底架210，底架210形成了裝置的系泊連接器部分（即保持在水下且在系泊索中的部分）的框架。系泊索接附配件212附著到底架210的下端，且可以用于將串聯(lián)式系泊連接器和張緊器200連接到固定到海底的錨索。

調(diào)節(jié)鏈214定路徑通過(guò)串聯(lián)式系泊連接器和張緊器200。上部分（在214處）（直接或間接地）連接到船或正被系泊的其他浮動(dòng)裝置，且通常處于張緊狀態(tài)下。下或附加部分218是松弛的，且可以在使用中從串聯(lián)式系泊連接器和張緊器200豎直地垂下（參見圖1）。附加鏈部分218可以借助鏈出口坡道（ramp）220定向到鏈出口216。在其他實(shí)施例中，元件220可以為旋轉(zhuǎn)輪、鏈輪等。在某些實(shí)施例中，元件220可以包括用于感測(cè)鏈214、218的運(yùn)動(dòng)的裝置。

鏈止擋件224接附到底架210，且用來(lái)在處于關(guān)閉位置時(shí)鎖定鏈214。鎖定棘爪（或“卡爪”）228抵靠定位在鏈止擋件224中的鏈214的鏈環(huán)，且將壓縮載荷從鏈214傳遞到底架210。在圖2a-2d中圖示的實(shí)施例中，鏈止擋件224由液壓致動(dòng)器226從開啟（解鎖）位置移動(dòng)到關(guān)閉（鎖定）位置（以及反過(guò)來(lái)）。連桿裝置227可以設(shè)置為確保鎖定棘爪228均等地移動(dòng)。液壓致動(dòng)器226可以連接到rov，或者可以由集成管線（umbilicalline）42連接到支撐船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

鏈架連接器222設(shè)置在底架210的與錨索接附配件212相對(duì)的端部。在圖示實(shí)施例中，連接器222是頸圈型連接器，其允許可移除鏈架滑動(dòng)接合。

可移除鏈架230包括具有u形開口238的基板236，該u形開口238定尺寸且構(gòu)造為可滑動(dòng)地接合底架210的上端上的連接器222且允許鏈214穿過(guò)其。

一對(duì)液壓缸232安裝在基板236上，使得它們?cè)诎惭b鏈架230時(shí)布置在底架210的相對(duì)側(cè)上，該一對(duì)液壓缸232具有從其可縮回地延伸的雙動(dòng)致動(dòng)器[活塞桿]234。液壓管線連接器252可以接附到rov或集成管線42，該集成管線42通向正隨行的水面船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

可移動(dòng)板240接附到具有活塞桿連接器244和活塞桿帽242的致動(dòng)器234?？梢苿?dòng)板240也具有u形開口241，以允許鏈214穿過(guò)其。

第二鏈止擋件246安裝到基板240，且包括鎖定棘爪247，該鎖定棘爪247可以由液壓致動(dòng)器248在開啟位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，鏈止擋件246和224可以由本領(lǐng)域已知的其他裝置開啟和關(guān)閉。

系纜環(huán)板（padeye）250可以設(shè)置在鏈架230上的各種位置處，以為作業(yè)索60等提供接附裝置，用于操控鏈架230在底架210上就位，且在完成張緊操作時(shí)將其收回（參見圖1）。

在操作中，鏈止擋件246可以開啟（同時(shí)鏈止擋件224保持關(guān)閉以防止鏈214移動(dòng)），且可移動(dòng)板240延伸（如圖2a中以虛線所示的）。致動(dòng)器234可以定尺寸為使得它們的完全延伸對(duì)應(yīng)于整數(shù)個(gè)鏈的鏈環(huán)。當(dāng)可移動(dòng)板240完全延伸時(shí)（這可以由位置傳感器[未示出]來(lái)檢測(cè)，或者可替換地通過(guò)監(jiān)測(cè)缸232中的液壓流體的流量或壓力來(lái)檢測(cè)），鏈鎖246可以關(guān)閉，且鏈鎖224可以開啟。在某些實(shí)施例中，可移動(dòng)板240可以稍微縮回，以便在開啟鏈止擋件224之前減小鏈止擋件224上的鏈張力。當(dāng)鏈止擋件224完全開啟時(shí)（如可以由一個(gè)或多個(gè)位置傳感器和/或到致動(dòng)器226的流體流量來(lái)檢測(cè)到的），可以使可移動(dòng)板240縮回。

當(dāng)可移動(dòng)板240完全縮回時(shí)，鏈止擋件224可以關(guān)閉，且鏈止擋件246開啟。如前文所描述的，致動(dòng)器234可以略微延伸，以在開啟鏈止擋件246之前減小其上的載荷。

此循環(huán)可以重復(fù)選定的次數(shù)，以便在調(diào)節(jié)鏈214中實(shí)現(xiàn)期望的張力水平。該過(guò)程可以是自動(dòng)的。底架210中的傳感器——例如應(yīng)力儀等——可以用來(lái)確定系泊索的張力。此張力也可以在靜止沒有液壓流體流動(dòng)時(shí)由鏈架中的液壓壓力來(lái)確定。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)期望的鏈張力時(shí)，可以將鏈止擋件246鎖定在開啟位置中，用由rov導(dǎo)向的提升鏈將鏈架230從底架210移除并收回。因?yàn)殒溂?30是可收回的，因此其可以在水面上進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，上文描述的過(guò)程可以反向以松開鏈214。

圖3a、3b、3c和3d中示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器。串聯(lián)式系泊連接器和張緊器300包括底架310，底架310形成了裝置的系泊連接器部分（即保持在水下且在系泊索中的部分）的框架。系泊索接附配件312附著到底架310的下端，且可以用于將串聯(lián)式系泊連接器和張緊器300連接到固定到海底的錨索。

調(diào)節(jié)鏈314定路徑通過(guò)串聯(lián)式系泊連接器和張緊器300。上部分（在314處）（直接或間接地）連接到船或正被系泊的其他浮動(dòng)裝置，且處于張緊狀態(tài)下。下或附加部分318是松弛的，且可以在使用中從串聯(lián)式系泊連接器和張緊器300豎直地垂下（參見圖1）。附加鏈部分318可以借助鏈出口坡道320定向到鏈出口316。在其他實(shí)施例中，元件320可以為旋轉(zhuǎn)輪、鏈輪等。在某些實(shí)施例中，元件320可以包括用于感測(cè)鏈314、318的運(yùn)動(dòng)的裝置。

鏈止擋件324接附到底架310，且用來(lái)在處于關(guān)閉位置時(shí)鎖定鏈314。鎖定棘爪（或“卡爪”）328抵靠定位在鏈止擋件324中的鏈314的鏈環(huán)，且將壓縮載荷從鏈314傳遞到底架310。在圖3a-3d中圖示的實(shí)施例中，鏈止擋件324由液壓致動(dòng)器326從開啟（解鎖）位置移動(dòng)到關(guān)閉（鎖定）位置（以及反過(guò)來(lái)）。液壓致動(dòng)器326可以連接到rov，或者可以由集成管線42連接到支撐船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

鏈架連接器322設(shè)置在底架310的與錨索接附配件312相對(duì)的端部。在圖示實(shí)施例中，連接器322是花鍵型的連接器，其允許可移除鏈架滑動(dòng)接合。

可移除鏈架330包括在罩體337上的帶花鍵的連接器323，該帶花鍵的連接器323定尺寸且構(gòu)造為滑動(dòng)地接合底架310的上端上的帶槽的連接器322。基板336可以包括大致u形的開口338，以允許鏈314穿過(guò)其。開口338可以包括元件，以輔助使鏈314取向。

一對(duì)液壓缸332在第一端處接附到可移動(dòng)板340，且在相對(duì)的第二端處接附到缸板354，該一對(duì)液壓缸332具有從其可縮回地延伸的雙動(dòng)致動(dòng)器[活塞桿]334。液壓管線連接器352可以接附到rov或集成管線42，該集成管線42通向正隨行的水面船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

缸板354可以包括大致u形的開口358，以在鏈架330安裝到底架310上時(shí)允許鏈314穿過(guò)。如圖3d中所示，開口358可以構(gòu)造為沿著期望的方向定向鏈314。鉸接門360可以設(shè)置為關(guān)閉開口358，從而將鏈314固定在開口358中。門360可以裝備有由門鎖致動(dòng)器362操作的鎖定裝置（參見圖3b）。門鎖致動(dòng)器362可以構(gòu)造為由rov操作。

基板336接附到具有活塞桿連接器344和活塞桿帽342的致動(dòng)器334?；?36也具有u形開口338，以允許鏈314穿過(guò)其?；?36也在與連接器323相對(duì)的側(cè)面上接附到罩體337。

第二鏈止擋件346安裝到可移動(dòng)板340，且包括鎖定棘爪347，該鎖定棘爪347由液壓致動(dòng)器348在開啟位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，鏈止擋件346和324可以由現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他裝置開啟和關(guān)閉。

系纜環(huán)板350可以設(shè)置在鏈架330上的各種位置處，以為作業(yè)索60等提供接附裝置，用于操控鏈架330在底架310上就位，且在完成張緊操作時(shí)將其收回（參見圖1）。

在操作中，鏈止擋件346可以開啟（同時(shí)鏈止擋件324保持關(guān)閉以防止鏈214移動(dòng)），且可移動(dòng)板340延伸（如圖3a中以虛線所示的）。致動(dòng)器334可以定尺寸為使得它們的完全延伸對(duì)應(yīng)于整數(shù)個(gè)鏈的鏈環(huán)。當(dāng)可移動(dòng)板340完全延伸時(shí)（這可以由位置傳感器[未示出]來(lái)檢測(cè)，或者可替換地通過(guò)監(jiān)測(cè)缸332中的液壓流體的流量或壓力來(lái)檢測(cè)），鏈鎖346可以關(guān)閉，且鏈鎖324可以開啟。在某些實(shí)施例中，可移動(dòng)板340可以稍微縮回，以便在開啟鏈止擋件324之前減小鏈止擋件324上的鏈張力。當(dāng)鏈止擋件324完全開啟時(shí)（如可以由一個(gè)或多個(gè)位置傳感器和/或到致動(dòng)器326的流體流量來(lái)檢測(cè)到的），可以使可移動(dòng)板340縮回——即移動(dòng)得更靠近基板336。

當(dāng)可移動(dòng)板340完全縮回時(shí)，鏈止擋件324可以關(guān)閉，且鏈止擋件346開啟。如前文所描述的，致動(dòng)器334可以略微延伸，以在開啟鏈止擋件346之前減小其上的載荷。

此循環(huán)可以重復(fù)選定的次數(shù)，以便在調(diào)節(jié)鏈314中實(shí)現(xiàn)期望的張力水平。該過(guò)程可以是自動(dòng)的。底架310中的傳感器——例如應(yīng)力儀等——可以用來(lái)確定系泊索的張力。此張力也可以在靜止沒有液壓流體流動(dòng)時(shí)由鏈架中的液壓壓力來(lái)確定。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)期望的鏈張力時(shí)，可以將鏈止擋件346鎖定在開啟位置中，用由rov導(dǎo)向的提升鏈將鏈架330從底架310移除并收回。因?yàn)殒溂?30是可收回的，因此其可以在水面上進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，上文描述的過(guò)程可以反向以松開鏈314。

圖4a-4d中示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器。串聯(lián)式系泊連接器和張緊器400包括底架410，底架410形成了裝置的框架，且其保持在水下且在系泊索中。帶凸緣的加強(qiáng)軌411設(shè)置在底架410的任一側(cè)上，以對(duì)其加強(qiáng)。

在底架410的中央部分中的鏈架凹穴431可以通向底架410的前面和/或后面，且可以定尺寸和構(gòu)造為容納可移除鏈架430。系泊索接附配件412附著到底架410的下端，且可以用于將串聯(lián)式系泊連接器和張緊器400連接到固定到海底的錨索。

調(diào)節(jié)鏈414定路徑通過(guò)串聯(lián)式系泊連接器和張緊器400。上部分（在414處）（直接或間接地）連接到船或正被系泊的其他浮動(dòng)裝置，且通常處于張緊狀態(tài)下。下或附加部分418是松弛的，且可以在使用中從串聯(lián)式系泊連接器和張緊器400豎直地垂下（參見圖1）。附加鏈部分418可以借助鏈出口坡道420定向到鏈出口416。在其他實(shí)施例中，元件420可以為旋轉(zhuǎn)輪、鏈輪等。在某些實(shí)施例中，元件420可以包括用于感測(cè)鏈414、418的運(yùn)動(dòng)的裝置。

鏈止擋件424在鏈止擋件罩體470中接附到底架410，且用來(lái)在處于關(guān)閉位置時(shí)鎖定鏈414。鎖定棘爪（或“卡爪”）428抵靠定位在鏈止擋件424中的鏈414的鏈環(huán)，且將壓縮載荷從鏈414傳遞到底架410。在圖4a-4d中圖示的實(shí)施例中，鏈止擋件424由液壓致動(dòng)器426從開啟（解鎖）位置移動(dòng)到關(guān)閉（鎖定）位置（以及反過(guò)來(lái)）。液壓致動(dòng)器426可以連接到rov，或者可以由集成管線42連接到支撐船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

基板436可以包括大致u形的開口438，該大致u形的開口438定尺寸和構(gòu)造為滑動(dòng)地接合罩體470的下端（圖4a中）上的頸圈連接器422。大致u形的開口438定尺寸和定位為允許鏈414穿過(guò)其。

一對(duì)液壓缸432在第一端處接附到基板436，該一對(duì)液壓缸432具有從其可縮回地延伸的雙動(dòng)致動(dòng)器[活塞桿]434。液壓管線連接器452可以接附到rov或集成管線42，該集成管線42通向正隨行的水面船上的液壓動(dòng)力單元（如圖1中所圖示）。

可移動(dòng)板440接附到具有活塞桿連接器444和活塞桿帽442的致動(dòng)器434。可移動(dòng)板440也具有u形開口441，以允許鏈414穿過(guò)其。

第二鏈止擋件446安裝到可移動(dòng)板440，且包括鎖定棘爪447，該鎖定棘爪447可以由液壓致動(dòng)器448在開啟位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，鏈止擋件446和424可以由本領(lǐng)域已知的其他裝置開啟和關(guān)閉。

系纜環(huán)板450可以設(shè)置在鏈架430上的各種位置處，以為作業(yè)索60等提供接附裝置，用于操控鏈架430在底架410中就位，且在完成張緊操作時(shí)將其收回（參見圖1）。

在操作中，鏈止擋件446可以關(guān)閉（同時(shí)鏈止擋件424開啟以防止鏈414移動(dòng)）?？梢苿?dòng)板440可以稍微延伸，以減小鏈止擋件424上的載荷，以便于其打開?？梢苿?dòng)板440然后可以完全延伸（如圖4a中以虛線所示的）。致動(dòng)器434可以定尺寸為使得它們的完全延伸對(duì)應(yīng)于整數(shù)個(gè)鏈的鏈環(huán)。當(dāng)可移動(dòng)板440完全延伸時(shí)（這可以由位置傳感器[未示出]來(lái)檢測(cè)，或者可替換地通過(guò)監(jiān)測(cè)缸432中的液壓流體的流量或壓力來(lái)檢測(cè)），鏈鎖424可以關(guān)閉，且鏈鎖446可以開啟。在某些實(shí)施例中，可移動(dòng)板440可以稍微縮回，以便在開啟鏈止擋件446之前減小鏈止擋件446上的鏈張力。當(dāng)鏈止擋件446完全開啟時(shí)（如可以由一個(gè)或多個(gè)位置傳感器和/或到致動(dòng)器426的流體流量來(lái)檢測(cè)），可以使可移動(dòng)板440縮回——即移動(dòng)得更靠近基板436。

如果要執(zhí)行另一循環(huán)，鏈止擋件446在可移動(dòng)板440完全縮回時(shí)可以關(guān)閉，且鏈止擋件424開啟。如前文所描述的，致動(dòng)器434可以略微延伸，以在開啟鏈止擋件424之前減小其上的載荷。

此循環(huán)可以重復(fù)選定的次數(shù)，以便在調(diào)節(jié)鏈414中實(shí)現(xiàn)期望的張力水平。該過(guò)程可以是自動(dòng)的。底架410中的傳感器——例如應(yīng)力儀等——可以用來(lái)確定系泊索的張力。此張力也可以在靜止沒有液壓流體流動(dòng)時(shí)由鏈架中的液壓壓力來(lái)確定。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)期望的鏈張力時(shí)，可以將鏈止擋件446鎖定在開啟位置中，用接附到系纜環(huán)板450且由rov導(dǎo)向的提升鏈將鏈架430從底架410移除并收回。因?yàn)殒溂?30是可收回的，因此其可以在水面上進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，上文描述的過(guò)程可以反向以達(dá)到松開鏈414的目的。

圖5a示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例。串聯(lián)式系泊連接器和張緊器500類似于圖3a-3d中圖示的第二實(shí)施例。但是，圖5a中示出的實(shí)施例具有三組鏈止擋件——兩個(gè)在可移除鏈架530中（可移動(dòng)板540上的止擋件546和基板536上的止擋件580）且第三個(gè)（524）被罩在通常保持在水下的底架510中。在操作中，鏈止擋件524（“不變的”鏈止擋件）可以在張緊操作開始時(shí)開啟，在操作期間保持開啟，隨后在操作完成時(shí)關(guān)閉。以此方式，在張緊操作期間必須重復(fù)循環(huán)的鏈止擋件（即鏈止擋件546和580）是在可移除鏈架530上的那些，可移除鏈架530可以收回并在水面上保養(yǎng)。不變的鏈止擋件524在整個(gè)步驟期間僅需要循環(huán)一次。因?yàn)殒溨箵跫?24通常保持在水下，它更可能被海洋生物污染和/或被侵蝕。這樣可能對(duì)它移動(dòng)的便利性帶來(lái)不利影響，從而如果必須在鏈架的每個(gè)沖程上操作，則會(huì)增加裝置的循環(huán)時(shí)間（如圖3a-3d所圖示的實(shí)施例中）。

鏈止擋件524可以為與鏈止擋件546和580相同的類型，即經(jīng)由來(lái)自水面船的集成管線或經(jīng)由連接到rov的液壓管線進(jìn)行液壓操作?？商鎿Q地，鏈止擋件524可以機(jī)械地被致動(dòng)。圖5b和5c中圖示了機(jī)械致動(dòng)的鏈止擋件的一種特別類型。

鏈止擋件524裝備有齒條和小齒輪型的機(jī)械致動(dòng)器584，該機(jī)械致動(dòng)器584包括帶齒的齒條586和齒輪式小齒輪588。小齒輪588可以具有六角頭（或其他這樣的連接器），以接合rov上的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器。齒條586可以由旋轉(zhuǎn)小齒輪588驅(qū)動(dòng)到罩體587中或從罩體587中驅(qū)動(dòng)出來(lái)。此動(dòng)作使連接到鎖定棘爪592的連桿裝置590移動(dòng)。連桿裝置590確保鎖定棘爪592均等地移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器可以在以下應(yīng)用中使用：

·系泊索安裝，以初始地拉入彈性浮標(biāo)鏈。

·從聚酯移除結(jié)構(gòu)伸展性，以拉入和松開彈性浮標(biāo)鏈，用于給聚酯繩索施加初始設(shè)定。

·系泊張力調(diào)節(jié)，以對(duì)船的位置或立管載荷改變進(jìn)行校正。

·隨著時(shí)間對(duì)聚酯繩索的潛伸進(jìn)行系泊張力調(diào)節(jié)，且旋轉(zhuǎn)固定止擋件上的鏈的鏈環(huán)。

·如果必需，系泊鏈松開和拉入允許移除聚酯測(cè)試插入（將增加另外的臨時(shí)鏈以允許聚酯測(cè)試插入）。

串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的結(jié)構(gòu)框架可以包括不變的鏈止擋件，其在系泊索的使用壽命期間保持在水下。鏈架的接口可以構(gòu)造為允許使用作業(yè)線來(lái)方便地安裝鏈架，以支撐鏈架和rov輔助設(shè)備操縱并在結(jié)構(gòu)框架上鎖定就位。

來(lái)自ahv的液壓集成管可以提供液壓動(dòng)力源，用于操作鏈架缸和鏈止擋件缸（如果使用的話）。不變的鏈止擋件上的液壓缸可以設(shè)計(jì)為由rov可置換。rov安裝工具可以提供對(duì)缸的水下干預(yù)。

載荷監(jiān)測(cè)可以在鏈架上經(jīng)由致動(dòng)缸處的壓力傳動(dòng)器來(lái)實(shí)施。如果不變的鏈止擋件是液壓致動(dòng)的，它可以構(gòu)造為使得在負(fù)載情況下在靜止保持期間不需要液壓壓力。系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為使得在損失液壓壓力時(shí)維持鏈上的卡持力。

根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)式系泊連接器和張緊器的鏈架可以在正常的收入和松開操作期間由控制臺(tái)進(jìn)行液壓驅(qū)動(dòng)和操作。系統(tǒng)可以包括所有必要的閥調(diào)，以在作業(yè)循環(huán)中自動(dòng)地按順序排列單元，而無(wú)需操作者干預(yù)。它還可以具有對(duì)單個(gè)功能的控制的手動(dòng)超控。操作者可以從rov安裝的攝像機(jī)對(duì)操作可視。

系統(tǒng)可以進(jìn)一步設(shè)置有：

·控制臺(tái)。

·測(cè)壓元件，以在安裝操作期間提供拉動(dòng)載荷指示。

·編碼器，測(cè)量總體和局部的鏈?zhǔn)杖肓?松開量。

·流量控制裝置，以控制拉動(dòng)速度。

·在收入和松開操作期間的可調(diào)節(jié)速度設(shè)施。

在下系泊索12是聚酯的情況下，由于材料隨時(shí)間的潛伸，因此也有必要重新調(diào)節(jié)系泊索的長(zhǎng)度。在此情況下，串聯(lián)式系泊連接器和張緊器可以用來(lái)遞增地張緊鏈，以維持適當(dāng)?shù)念A(yù)張緊和系泊幾何結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的實(shí)踐允許在系泊索中使用鏈架中跨（mid-span）。它允許執(zhí)行張力調(diào)節(jié)，而不將系泊索拉出它的正常幾何結(jié)構(gòu)，如由到備用水上船的絞車致動(dòng)索所需。本發(fā)明還允許使用鏈架，以由側(cè)入口對(duì)張緊索起作用。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但它們并不意圖限制本專利所覆蓋的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不背離如由所附的權(quán)利要求字面地和等同地覆蓋的本發(fā)明的范圍的情況下可以做出各種改變和變型。