[发明专利]海上转塔上轴承

说明书

发明背景

一种类型的海上系统包括一位于船体的船井或外船板内的转塔，和围绕转塔允许船体旋转(围绕竖直轴无限制地旋转)的轴承结构。转塔固定到海底且液体管路通常从在海底的井或管路向上延伸到转塔。轴承结构包括一上轴承装置和有时有一下轴承装置。上轴承装置支撑转塔和锚固结构的重量并有软管固定到其上，总计可能有几千吨。

上轴承装置以前是一滚动轴承，具有低的摩擦以致转塔在滚动体滚动之前只旋转几度。所以在滚动轴承的使用中存在严重缺点。一个缺点是可靠的滚动轴承要求轴承座圈，它在加工前进行锻压以提供抵抗单个滚动体的集中力的强度。目前，世界上不存在比8米直径大的轴承座圈的锻压设备。一些大的转塔具有直径达20米。虽然座圈可以由焊接在一起的锻压段形成，它将导致强度降低且在负载作用下座圈表面不规则。此外，大的滚动轴承的成本极高。在船体上支承转塔重量的上轴承结构避免了上述缺点，尤其对于大于8米直径的大型转塔是有价值的。

发明概述

根据本发明的一个实施例，上轴承装置用于在船体上支承转塔，它的直径可大于8米且比滚动轴承的制造成本低。上轴承装置包括在接触面处相邻面对的上和下滑动轴承环，上轴承环连接到转塔，一压力润滑剂的源连接到接触面，在接触面处的大部分负载由压力润滑剂承受，在船体上支承下轴承环的的支承结构，包括许多围绕轴线周向间隔开的弹性材料，当转塔的上部倾斜时允许下轴承环轻微地倾斜。

轴承环中的一个，如下轴承环，可以有许多分割它成段并周向地间隔开的液体密封。压力润滑剂的源有许多供压力润滑剂分别给每一段的出口。  因此如果转塔经历大的倾斜，引起上轴承环的一侧抬离下轴承环的相应侧，液体的压力将保持在没有明显抬起的剩下的段中。

根据本发明的另一个实施例，提供许多设置在一个圆环里的轴承装置用于在船体上支承转塔。每一个轴承装置包括一个液压缸和一个活塞，一个靠在转塔轴承面上，另一个靠在船体轴承面上。压力液体源与每一装置相连，活塞作用在轴承面上的力主要由压力液体承受。

本发明的新的特点在从属权利要求中提出。本发明将从下面的说明书并联系附图更好地得到理解。

对附图的简要说明

图1是根据本发明的海上系统的部分截面图。

图2是图1系统的上轴承装置部分的截面图。

图3是图2上轴承装置部分的视图，表示了一种转塔充分倾斜使上轴承环的一边已显著抬高离开下轴承环的情形。

图4是沿图1的线4-4的视图。

图5是图4的下轴承环的部分立视图。

图5A是能替代图5中所示的另一变化的轴承环的部分立视图。

图6是图5的沿线6-6的视图，也表示了上轴承环的一部分。

图7是沿图5的线7-7的视图，也表示了上轴承环的一部分。

图8是图2的上轴承装置的流体控制装置的简图。

图9是图4的下轴承和压力润滑剂源的部分示图。

图10是本发明的另一实施例的上轴承装置的立视图。

图11是图10装置的轴承之一的截面图。

对推荐实施例的说明

图1举例说明了一个海上系统10，它包括一具有船体14的船12，船体14带有用于接收转塔20的竖直开口或船井16。锚定结构22从转塔延伸至海底24，并限制船的漂移。所示的锚定结构包括几个长且重并以垂曲线的方式延伸到海底的链条，并且延着它通过竖直牵索其它的锚定结构是可得到的。一个液体管路26从一个海底钻井或海底管道向上延伸到转塔。船体14能转向，即围绕竖直轴30随着变化的风和水流无限制地旋转。然而，转塔20基本上是不旋转的，即它不能无限制地旋转且旋转通常不超过10°。

可旋转地连接转塔与船体的轴承结构32包括上和下轴承装置34、36。上轴承装置34通常支撑大部分或所有的转塔和其上负载的竖直重量。当转塔有大的高度时，如图1所示，转塔的低的部分35位于船体底部附近，下轴承装置36通常用于承受大部分的径向负载，即当船向一个方向漂移增加链的张紧时链的负载的水平分力。这样，通常需要在上轴承装置34上提供一定的径向轴承性能。在恶劣的天气时，转塔和/或船体可能变形，引起转塔的上部39倾斜。在滚动轴承装置中，可以通过提供上下滚子组来避免倾斜，虽然这样进一步增加了滚动轴承的成本。