專利名稱：錨定器定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及錨定器的保持。具體但非排他地，本發(fā)明涉及用于深海操作的錨定器的操縱。
背景技術(shù)：
錨定器公知用于系泊海上的船舶。近年來，現(xiàn)代應(yīng)用已在錨定器技術(shù)和操縱方面帶來新挑戰(zhàn)。具體地，期望在越來越深的海洋中系泊船舶。這里尤其重要的一個領(lǐng)域是近海油勘探。雖然近海油平臺有時直接止靠在海床上，但是這通常是不切實際的。例如，在極深的水域中，根本不可能構(gòu)造這種類型的足夠大的結(jié)構(gòu)，且即使可能，這也過于昂貴而不能用于探測性鉆探項目。由此，許多錨定的船舶被用于近?？碧?。半潛式平臺是用于此目的的船舶的實施例。半潛式平臺具有上部結(jié)構(gòu)，該上部結(jié)構(gòu)由安置在船體上的塔架或淹沒在水下的浮船支承。通常而言，船體或浮船通過海水壓載。該設(shè)計提供在大風(fēng)浪海面中的良好穩(wěn)定性。半潛式平臺支承足夠多的機械裝置和人員，以在深水(有時高達(dá)10，000米深)中實施鉆探。在任何給定時間，通常有100個或更多的人員在船上。因此，這些結(jié)構(gòu)是大型的， 并且確保這些結(jié)構(gòu)在這種深度處的牢固系泊是相當(dāng)困難的。半潛式平臺通常由八個大型錨定器支承，平臺的每個角部由系泊線附接有兩個錨定器。錨定器具有固定的錨鉤以及高的保持力。半潛式平臺自身不可能正確地展開這些錨定器。相反，該任務(wù)由已知為起錨船(AHV)的輔助船舶來執(zhí)行。AHV需要在系泊半潛式平臺時放置錨定器以及在期望移動該平臺時安全地回收這些錨定器。假定用于此目的的典型錨定器可具有15，000千克的重量以及具有8米X7 米X6米的尺寸，則清楚的是，這些AHV的操縱是很重要的。為了控制這些錨定器，AHV通常使用捕獲器，該捕獲器包括圍繞系泊線的捕獲圈以及從捕獲圈延伸的捕獲線。當(dāng)錨定器從海洋被提升或被下降到海洋中時，捕獲圈圍繞錨定器上的錨鉤環(huán)被設(shè)置，并且AHV拉入或釋放捕獲線以控制錨定器的高度。在期望從水域移除錨定器時出現(xiàn)困難。具體地，當(dāng)錨定器從水域露出時難以控制錨定器的取向。鑒于錨定器的尺寸和重量及其刺穿表面的設(shè)計，存在損壞用于移除錨定器的機械裝置以及附近的船舶的風(fēng)險。此外，還可存在損壞錨定器自身的風(fēng)險。在許多其他錨定器操縱過程中，錨定器取向的控制同樣是重要的。國際專利申請WO 2007/107699描述了一種錨定器系統(tǒng)，所述錨定器系統(tǒng)旨在幫助維持錨定器的期望取向。具體地，提供呈大致三角形板形式的捕獲器止擋件。捕獲器具有用于接納捕獲器止擋件的大致橢圓形開口。由此，如果捕獲器止擋件被拉緊到捕獲器中， 使得板的平面沿著所述開口的主軸放置，那么捕獲器止擋件不可能旋轉(zhuǎn)。然而，這允許捕獲器止擋件保持在兩個取向期望取向；以及非期望取向，所述非期望取向從所述期望取向旋轉(zhuǎn)180度。因此，捕獲器止擋件可致使錨定器被卡在非期望取向。
因此，當(dāng)錨定器被操縱時，存在輔助控制錨定器的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種錨定器定位系統(tǒng)，所述錨定器定位系統(tǒng)包括用于錨定器的錨鉤環(huán)，所述錨鉤環(huán)具有縱向軸線；以及捕獲圈，所述捕獲圈被設(shè)置成將所述錨鉤環(huán)接納在鎖定位置中，在所述鎖定位置中，禁止所述錨鉤環(huán)圍繞所述縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，所述捕獲圈還被設(shè)置成將所述錨鉤環(huán)接納在解鎖位置中；其中所述錨鉤環(huán)能夠圍繞其縱向軸線從所述解鎖位置旋轉(zhuǎn)到所述鎖定位置。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在優(yōu)選實施方式中至少可以幫助控制錨定器的旋轉(zhuǎn)。具體地，錨鉤環(huán)在捕獲圈中能夠被接納處于鎖定位置以及解鎖位置中。當(dāng)處于鎖定位置中時，禁止錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動；而錨鉤環(huán)能夠圍繞其縱向軸線從解鎖位置旋轉(zhuǎn)至鎖定位置。由此，錨鉤環(huán)能夠旋轉(zhuǎn)到鎖定位置但是不能遠(yuǎn)離該鎖定位置旋轉(zhuǎn)。因此，如果錨鉤環(huán)最初被接納在非期望取向(解鎖位置)，那么該錨鉤環(huán)能夠旋轉(zhuǎn)到期望取向 (鎖定位置)，但是不能接著遠(yuǎn)離該期望取向旋轉(zhuǎn)。錨鉤環(huán)能夠從解鎖位置旋轉(zhuǎn)到鎖定位置，而不具有或基本不具有沿著其縱向軸線的運動。因此，錨鉤環(huán)不需要沿著其縱向軸線運動以從解鎖位置旋轉(zhuǎn)到鎖定位置。結(jié)果是， 在解鎖位置和鎖定位置之間的旋轉(zhuǎn)期間，錨鉤環(huán)可以始終在捕獲圈內(nèi)保持就位。優(yōu)選地，錨鉤環(huán)包括彎曲表面，所述彎曲表面便于所述錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)至其鎖定位置。彎曲表面有助于允許錨鉤環(huán)旋轉(zhuǎn)。具體地，當(dāng)錨鉤環(huán)的彎曲表面止靠在捕獲圈上時，錨鉤環(huán)相對容易地旋轉(zhuǎn)。該彎曲表面圍繞錨鉤環(huán)的縱向軸線彎曲。因此，與縱向軸線垂直的錨鉤環(huán)剖面可沿著縱向軸線大致恒定。優(yōu)選地，所述錨鉤環(huán)包括鎖合部分，所述鎖合部分能夠與所述捕獲圈協(xié)作，以當(dāng)所述錨鉤環(huán)處于所述鎖定位置時禁止所述錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。錨鉤環(huán)的鎖合部分能夠與捕獲圈的對應(yīng)部分協(xié)作，從而禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。例如在優(yōu)選實施方式中，鎖合部分包括限定兩個面的凸起部，所述兩個面相對于彼此以一定角度傾斜。凸起部能夠被接收在捕獲圈的凹槽中，藉此起作用以當(dāng)錨鉤環(huán)處于鎖定位置時禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。凸起部可包括兩個面，該兩個面是大致平坦的或者具有相對大的曲率半徑。優(yōu)選地，所述兩個面之間的角度位于90°至180°之間。更優(yōu)選地，該角度位于90°至150°之間。在優(yōu)選實施方式中，該角度是90°。當(dāng)錨鉤環(huán)處于鎖定位置時這些角度提供令人滿意地禁止錨鉤環(huán)旋轉(zhuǎn)的有效設(shè)計。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提供位于錨鉤環(huán)上的凸起部，該凸起部待被接納在捕獲圈的構(gòu)形中，但是還可使用用于禁止旋轉(zhuǎn)運動的另選機構(gòu)。例如，凸起部可被布置在捕獲圈上，其中錨鉤環(huán)被構(gòu)形成接納該凸起部。此外，在根本不存在凸起部的情況下，但通過一些其他手段可實現(xiàn)禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，與是否采用錨鉤環(huán)和捕獲圈的互補形狀無關(guān)。在優(yōu)選實施方式中，錨鉤環(huán)包括彎曲表面以及凸起部。在這些實施方式中，錨鉤環(huán)的與錨鉤環(huán)的縱向軸線垂直的總剖面因此是凸輪形的。該剖面還可被描述為是淚滴形的。 該剖面包括連接以一定角度接合的兩個大致筆直邊緣的圓形部分(形成在彎曲表面上)。在優(yōu)選實施方式中，錨定器的重力分布被設(shè)置成偏壓錨鉤環(huán)以使該錨鉤環(huán)從解鎖位置旋轉(zhuǎn)到鎖定位置。因此，錨鉤環(huán)將趨于達(dá)到鎖定位置。由于禁止錨鉤環(huán)從鎖定位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，因此錨鉤環(huán)將被保持在該位置中。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括錨定器本體，所述錨定器本體被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)。優(yōu)選地，所述錨定器本體的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保錨定器的重力分布被設(shè)置成偏壓錨鉤環(huán)以使該錨鉤環(huán)從解鎖位置旋轉(zhuǎn)到鎖定位置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種錨定器定位系統(tǒng)，所述錨定器定位系統(tǒng)包括用于錨定器的錨鉤環(huán)；以及捕獲圈，所述捕獲圈用于接納所述錨鉤環(huán)；其中所述捕獲圈適于將所述錨鉤環(huán)接納在鎖定位置中，在所述鎖定位置中，禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在優(yōu)選實施方式中至少可幫助控制錨定器的旋轉(zhuǎn)。 為此，錨鉤環(huán)在捕獲圈內(nèi)被放置在鎖定位置，在該鎖定位置中禁止錨鉤環(huán)相對于捕獲圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且藉此禁止錨定器遠(yuǎn)離期望取向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。具體地，當(dāng)處于鎖定位置時，禁止錨鉤環(huán)繞其縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。這最小化了錨定器在被定位時其將離開期望取向的風(fēng)險。優(yōu)選地，在使用中，鎖定位置將錨鉤環(huán)定位在捕獲圈的底部。優(yōu)選地，錨鉤環(huán)在所述捕獲圈內(nèi)能夠運動到解鎖位置，在解鎖位置中，所述錨鉤環(huán)能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。這意味著捕獲圈可接納處于非期望取向的錨鉤環(huán)，但是錨鉤環(huán)可從該位置朝向鎖定位置和期望取向旋轉(zhuǎn)。錨鉤環(huán)的這種旋轉(zhuǎn)繞其縱向軸線發(fā)生。由此，如果錨定器未處于期望取向，那么錨定器可旋轉(zhuǎn)到期望取向。一旦處于期望取向，由于錨鉤環(huán)將處于鎖定位置，因此錨定器不可以進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。捕獲圈和錨鉤環(huán)可設(shè)置有大致平坦的表面，所述大致平坦的表面在所述鎖定位置中彼此抵接。在使用中，錨定器的重量會幫助防止錨鉤環(huán)相對于捕獲圈從該位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選實施方式中，錨鉤環(huán)包括凸起部，并且所述捕獲圈的一部分被構(gòu)形成當(dāng)所述錨鉤環(huán)處于所述鎖定位置時接納所述凸起部。在該實施例中，凸起部和捕獲圈的構(gòu)形的組合起作用以在錨鉤環(huán)處于鎖定位置時禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。優(yōu)選地，凸起部限定兩個面，所述兩個面相對于彼此以一定角度傾斜。這兩個面可以是大致平坦的或者具有相對大的曲率半徑。優(yōu)選地，這兩個面之間的角度位于90°至 180°之間。更優(yōu)選地，該角度位于90°至150°之間。在優(yōu)選實施方式中，該角度是90°。 當(dāng)錨鉤環(huán)處于鎖定位置時這些角度提供令人滿意地禁止錨鉤環(huán)旋轉(zhuǎn)的有效設(shè)計。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提供位于錨鉤環(huán)上的凸起部，該凸起部待被接納在捕獲圈的構(gòu)形中，但是還可使用用于禁止旋轉(zhuǎn)運動的另選機構(gòu)。例如，凸起部可被設(shè)置在捕獲圈上，其中錨鉤環(huán)被構(gòu)形成接納該凸起部。此外，在根本不存在凸起部的情況下，但通過一些其他手段可實現(xiàn)禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，與是否采用錨鉤環(huán)和捕獲圈的互補形狀無關(guān)。優(yōu)選地，錨鉤環(huán)還包括大致彎曲表面，所述彎曲表面便于所述錨鉤環(huán)朝向所述鎖定位置的旋轉(zhuǎn)。該彎曲表面幫助所述錨鉤環(huán)繞其縱向軸線在捕獲圈內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。具體地，當(dāng)錨鉤環(huán)的彎曲表面止靠在捕獲圈上時，錨鉤環(huán)相對容易地旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選實施方式中，錨鉤環(huán)包括彎曲表面以及凸起部。在這些實施方式中，錨鉤環(huán)的總剖面是凸輪形的。該剖面還可被描述為是淚滴形的。該剖面包括連接以一定角度接合的兩個大致筆直邊緣的圓形部分(從彎曲表面形成)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于接納錨定器的錨鉤環(huán)的捕獲圈，所述捕獲圈包括附接機構(gòu)，所述附接機構(gòu)用于附接捕獲線；以及鎖合部分，所述鎖合部分能夠與所述錨鉤環(huán)協(xié)作以禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。該方面的捕獲圈能夠用于通過禁止錨定器的錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動來幫助確保將錨定器保持在期望取向。優(yōu)選地，所述附接機構(gòu)和所述鎖合部分彼此徑向相對。這意味著，當(dāng)張力被施加到捕獲線時，錨鉤環(huán)被強制抵靠鎖合部分，藉此幫助確保禁止錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于錨定器的錨鉤環(huán)，所述錨鉤環(huán)包括鎖合部分，所述鎖合部分能夠與捕獲圈協(xié)作以禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。錨鉤環(huán)的鎖合部分被用于禁止錨鉤環(huán)遠(yuǎn)離期望取向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。錨鉤環(huán)的鎖合部分優(yōu)選地包括凸起部。此外，在優(yōu)選實施方式中，錨鉤環(huán)包括遠(yuǎn)離鎖合部分的彎曲表面，所述鎖合部分可與捕獲圈協(xié)作以能夠使錨鉤環(huán)在捕獲圈內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種包括第四方面所述的錨鉤環(huán)的錨定器。優(yōu)選地，錨定器的重心偏離通過錨鉤環(huán)中心的縱向軸線。更優(yōu)選地，錨定器的重心沿所述鎖合部分的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。由此，如果錨定器未處于期望取向，那么錨定器上的重力作用將使得錨定器旋轉(zhuǎn)到鎖合部分面向下的位置。在優(yōu)選的實施方式中， 這是期望取向，且因此如果錨定器還未處于該期望取向，則重力可幫助將錨定器返回到該期望取向。在優(yōu)選實施方式中，所述錨定器還包括被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)的錨定器本體，其中，所述錨定器本體的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保所述保錨定器的重心沿所述鎖合部分的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。由此，錨定器本體可繞垂直于錨鉤環(huán)的縱向軸線延伸的軸線樞轉(zhuǎn)。然而，錨定器本體的樞轉(zhuǎn)運動受限制，使得錨定器的重心始終相對于錨鉤環(huán)的縱向軸線至少部分地沿鎖合部分的方向偏離該軸線。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種定位錨定器的方法，該方法包括在所述捕獲圈中將所述錨定器的錨鉤環(huán)定位在鎖定位置；使用被附接到捕獲圈的捕獲線將所述錨定器引導(dǎo)到期望位置；其中維持所述捕獲線中的張力以使所述錨鉤環(huán)保持處于所述鎖定位置并且藉此禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。該第六方面提供一種定位錨定器的方法，其中錨定器的錨鉤環(huán)在捕獲圈中處于特定的鎖定位置的布置防止錨定器繞錨鉤環(huán)的縱向軸線進(jìn)行不期望的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種錨定器，所述錨定器包括錨鉤環(huán)；以及錨定器本體，所述錨定器本體被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)；
其中，所述錨定器本體相對于所述錨鉤環(huán)的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保所述保錨定器的重心保持沿給定方向偏離所述錨鉤環(huán)的第一表面。該第七方面的配置幫助將錨定器返回到錨鉤環(huán)的第一表面面向下的位置，因為在錨鉤環(huán)的下表面被支撐時重力作用將提供實現(xiàn)該作用的轉(zhuǎn)動力矩。由此，錨定器可被設(shè)置成自動返回至優(yōu)選位置或期望的位置。


現(xiàn)將參考附圖僅以實施例的方式來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中圖1示出了第一實施方式的錨定器定位系統(tǒng)；圖2A示出了第一實施方式的錨鉤環(huán)的側(cè)視圖；圖2B示出了錨鉤環(huán)的通過如圖2A所示的線A-A的剖面圖；圖2C示出了第一實施方式的捕獲圈；圖3示出了在第一實施方式中的錨鉤環(huán)與錨定器本體的連接；圖4A示出了處于期望相對取向的第一實施方式的錨定器和捕獲圈；圖4B示出了處于非期望相對取向的第一實施方式的錨定器和捕獲圈；圖5A至5C示出了在展開和收回期間錨定器的位置；圖6A和6B示出了當(dāng)錨定器被置于設(shè)置在鉆探設(shè)備上的貯存桿上時錨定器的位置；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的錨定器定位系統(tǒng)的錨鉤環(huán)；圖8A示出了處于期望相對取向的第二實施方式的錨定器和捕獲圈；以及圖8B示出了處于非期望相對取向的第二實施方式的錨定器和捕獲圈。
具體實施例方式現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的錨定器定位系統(tǒng)1。如圖1所示，錨定器定位系統(tǒng)1包括錨定器3和捕獲器5。錨定器3包括被安裝到錨定器本體9的一端處的錨鉤環(huán)7。一組錨鉤11被附接到錨定器本體9的另一端。錨鉤環(huán)7還被附接到系泊線13，以將錨定器3連接到待系泊的船舶(未示出)。在下列實施例中，該船舶是半潛式鉆油設(shè)備，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到其他船舶可以利用本發(fā)明。錨定器3的錨鉤11具有刺穿刃，所述刺穿刃用于根據(jù)需要刺穿海床。錨鉤11被設(shè)置在相對于錨定器本體9的固定取向。捕獲器5包括捕獲線15和捕獲圈17。捕獲圈17被設(shè)置成當(dāng)期望操縱錨定器3時包圍該錨鉤環(huán)7。通過被連接到捕獲線15的遠(yuǎn)端的起錨船(AHV) 23實施錨定器3的操縱。在所示的實施方式中，系泊線13是鏈，捕獲線15包括鋼纜。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到為此目的可使用其他材料。類似地，系泊線13和捕獲線15可由材料的組合來形成。例如，捕獲線15可主要包括鋼纜但是在捕獲圈17附近包括一定長度的鏈。當(dāng)錨定器位于船上時，這種配置允許AHV 23抓持該鏈條，從而使得能夠更換捕獲線15的鋼纜部分。如圖2A至2C所示，錨鉤環(huán)7和捕獲圈17具有互補的剖面。圖2A示出了錨鉤環(huán) 7的側(cè)視圖并且示出線A-A，通過線A-A繪制出圖2B中所示的剖面圖。圖2A還示出了錨鉤環(huán)的縱向軸線χ-χ。如圖2B所示，錨鉤環(huán)7的通過線A-A的剖面可按照兩個部分來考慮。該剖面大致垂直于縱向軸線χ-χ。該剖面包括大致圓形部分(如該附圖所示的剖面的上部)以及鎖定部分，所述鎖定部分包括以角度θ接合的兩個筆直邊緣。因此，錨鉤環(huán)包括大致彎曲表面 (涉及該剖面的圓形部分)以及具有兩個大致平坦面的凸起部18 (其涉及直線部分)。因此，該剖面限定具有單個拐角的二維形狀。該形狀可被描述為凸輪形狀或淚滴形狀。圖2C示出了捕獲圈17，所述捕獲圈17包括孔，所述系泊線13和錨鉤環(huán)7可延伸穿過該孔。如從該圖可看出的，該孔的下半部(從該圖所示的視角來看)被設(shè)計成與錨鉤環(huán)7的凸起部18協(xié)作。具體地，捕獲圈構(gòu)形成包括錐形凹槽19，所述凹槽19形成具有角度 θ的頂點，所述角度θ大致等于被設(shè)置在錨鉤環(huán)7的凸起部18的拐角處的角度θ。錨鉤環(huán)7和捕獲圈17的協(xié)作區(qū)域(S卩，分別為凸起部18和凹槽19)可以被認(rèn)為是鎖合部分。由此，當(dāng)錨鉤環(huán)7以使得錨鉤環(huán)7的凸起部18和捕獲圈17的凹槽19相配的取向被放置在捕獲圈17中時，禁止錨鉤環(huán)7相對于捕獲圈17進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。該位置在下文被稱為鎖定位置。然而，當(dāng)凸起部18未被布置在凹槽19中時，錨鉤環(huán)7可以相對于捕獲圈17 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。因此，錨鉤環(huán)7和捕獲圈17的相對旋轉(zhuǎn)運動可以使得它們到達(dá)特定的相對取向(鎖定位置)，但是該旋轉(zhuǎn)運動不可能使得錨鉤環(huán)7和捕獲圈17遠(yuǎn)離該取向進(jìn)行運動。雖然未示出，但是捕獲圈17可包括位于凹槽19處的旋轉(zhuǎn)部分。該旋轉(zhuǎn)部分可被設(shè)置成當(dāng)系泊線13穿過該捕獲圈17時通過旋轉(zhuǎn)而幫助系泊線13的鋼纜部分平滑通過。圖3示出了錨鉤環(huán)7至錨定器本體9的連接。為了說明的目的，這兩個特征以斷開的方式被示出，但是在使用中錨鉤環(huán)7被安裝在錨定器本體9上。錨鉤環(huán)7圍繞樞轉(zhuǎn)銷21被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到錨定器本體9。如從圖3可見， 樞轉(zhuǎn)銷21相對于錨鉤環(huán)7以及錨定器本體9兩者的中心軸線偏移。這防止錨定器本體9 和錨鉤環(huán)7沿第一方向的相對樞轉(zhuǎn)運動超過該錨定器本體9和錨鉤環(huán)7的端部彼此抵接的一點，而錨定器本體9和錨鉤環(huán)7遠(yuǎn)離該點的相對樞轉(zhuǎn)運動是可能的。如從該圖可看出，這樣的結(jié)果在于，錨定器本體9的遠(yuǎn)端可以沿錨鉤環(huán)7的凸起部18的方向向下樞轉(zhuǎn)(相對于該圖所示的情況為逆時針方向)。然而，錨定器本體9不可能遠(yuǎn)離凸起部18向上樞轉(zhuǎn)(在該圖中示出為順時針方向)。錨定器本體9相對于錨鉤環(huán)的受限運動確保錨定器3的重心作為整體沿凸起部18的方向保持從錨鉤環(huán)7的中心移開。錨鉤環(huán)7的中心通常位于錨鉤環(huán)7的縱向軸線X-X上。如在下文中闡述的，這確保在使用中，重力使得錨定器3在被設(shè)置在捕獲圈17中時總是返回到期望的鎖定位置。也就是說，錨定器的重力分布被布置成偏壓錨鉤環(huán)以使其從解鎖位置旋轉(zhuǎn)到鎖定位置。圖4Α和4Β分別示出了處于期望的相對取向和非期望的相對取向的錨定器3和捕獲圈17。如上所述，在使用中，重力作用是重要因素。出于該原因，圖4Α和4Β以系統(tǒng)要被使用的取向進(jìn)行示意。此外，在下述說明中，術(shù)語上、下、向上、向下、向上地、向下地、上方、 下方及其變型參考如這些附圖中所示的特征部的取向被使用。在圖4Α所示的期望的相對取向中，錨鉤環(huán)7的凸起部18被設(shè)置在捕獲圈17的凹槽19內(nèi)。如前所述，錨鉤環(huán)在鎖定位置中(其中，凸起部18處于凹槽19中)的設(shè)置有效地禁止錨定器3和捕獲圈17遠(yuǎn)離該相對取向進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)運動。由此，由這些特征來維持該期望取向。此外，重力有效地確保凸起部18保持在凹槽19中并且確保使得錨定器本體9 向下樞轉(zhuǎn)。錨定器本體9以這種方式的樞轉(zhuǎn)允許捕獲圈17被保持處于圍繞錨鉤環(huán)7的更豎立的位置，并且還使錨定器3的重心沿凸起部18的方向進(jìn)一步移動，藉此進(jìn)一步防止錨定器3相對于捕獲圈17的旋轉(zhuǎn)。圖4B示出了處于非期望的相對取向的捕獲圈17和錨定器3。在該取向中，錨鉤環(huán)7的凸起部18被設(shè)置成遠(yuǎn)離捕獲圈17的凹槽19。此外，由于錨定器本體9和錨鉤環(huán)7 兩者的端部抵接，因此錨定器本體9不能夠相對于錨鉤環(huán)7向下樞轉(zhuǎn)。由于錨定器3的錨鉤11被設(shè)置成沿錨鉤環(huán)7的凸起部18的方向，因此錨定器3的重心作為整體處于錨鉤環(huán) 7止靠在捕獲圈17上的一個點或多個點上方。圖4B所示的位置是不穩(wěn)定的。首先，能回想到錨鉤環(huán)7在捕獲圈17中的旋轉(zhuǎn)運動是可能的，因為錨鉤環(huán)7的凸起部18未被置于設(shè)置在捕獲圈17中的凹槽19內(nèi)。此外， 錨定器3的重心從錨鉤環(huán)以上述方式樞轉(zhuǎn)所圍繞的點移開的事實意味著不僅錨定器3的相對旋轉(zhuǎn)運動是可能的，而且意味著錨定器3的質(zhì)量施加圍繞錨鉤環(huán)7的縱向軸線的轉(zhuǎn)動力矩，這有助于該旋轉(zhuǎn)。結(jié)果是，錨定器3將趨于從如圖4B所示的位置運動到如圖4A所示的位置，且一旦處于如圖4A所示的位置就將保持在該位置。因此，在知曉錨定器3相對于捕獲圈17的相對位置的情況下，可進(jìn)行錨定器3的操縱。這提供了在錨定器3的操縱中的顯著優(yōu)勢，如在圖5和6中所示的錨定器操縱操作的實施例中所展示的。圖5A至5C示出了展開錨定器3所采取的步驟。最初，如圖5A所示，錨定器3被存放在起錨船(AHV)23上。系泊線13在錨定器3 的錨鉤11之間延伸到鉆探設(shè)備(未示出)。如圖5B所示，錨定器3然后從AHV23被釋放。AHV23通過延伸捕獲線15以及調(diào)節(jié)其自身的推力來控制錨定器，以確保恰當(dāng)?shù)膹埩Υ笮?。?dāng)錨定器3經(jīng)過AHV的推進(jìn)器25 時，在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中存在這樣的風(fēng)險紊流可導(dǎo)致錨定器3從優(yōu)選位置旋轉(zhuǎn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的方法需要推進(jìn)器在該階段期間止動。然而，這使得難以確保捕獲線15中具有足夠張力。如果捕獲線15中的所需張力未被保持，那么錨定器3將向下滑落，使得僅系泊線13被保持在捕獲圈17中。這還可導(dǎo)致錨定器3旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明確保錨定器不旋轉(zhuǎn)，從而允許AHV 23根據(jù)需要來驅(qū)動推進(jìn)器25以及簡化降下錨定器3的過程。更一般地，即使當(dāng)推進(jìn)器25的動作不成問題時，仍存在AHV 23的操作員保持捕獲線15中的恰當(dāng)張力方面的一些技能上的問題?？偸谴嬖趶埩⑾У娘L(fēng)險，且這將導(dǎo)致錨定器3向下滑落，使得該錨定器能夠自由旋轉(zhuǎn)。然而，與現(xiàn)有技術(shù)的錨定器不同，本發(fā)明的錨定器3的配置意味著，為了使得錨定器回到正確的旋轉(zhuǎn)，張力僅需要被恢復(fù)成使得錨鉤環(huán)7被設(shè)置在捕獲圈17中即可。一旦以這種方式恢復(fù)了張力，那么重力作用將使得錨定器 3旋轉(zhuǎn)到期望取向(如在上文關(guān)于圖4B的討論中所描述的)。在現(xiàn)有技術(shù)中，錨定器取向的這種校正是不可能的。這尤其成問題，因為AHV操作員甚至直到試圖將錨定器3嵌入到海床27中都不知道錨定器3是否已經(jīng)滑落出適當(dāng)位置上。AHV 23延伸捕獲線15直到錨定器3止靠在海床27上。該位置在圖5C中被示出。 可從該圖看出將錨定器3保持在期望取向的重要性，因為該取向確保錨鉤11被朝向海床27 導(dǎo)向。如果錨鉤11以另選取向被導(dǎo)向，那么錨鉤11將面對海面且不可能刺穿海床27。接著，鉆探設(shè)備增大系泊線13中的張力，所述系泊線13將錨鉤11拖入海床中。錨鉤11被設(shè)計成使得一旦它們刺穿海床27，錨定器3就被更深地拉入海床中。一旦錨定器3 被充分地緊固，則AHV 23就使得捕獲圈17沿系泊線向上朝向鉆探設(shè)備并且釋放捕獲線15，所述捕獲線15具有浮標(biāo)用于以后取回錨定器。在該階段，完成錨定器展開過程。取回錨定器3的過程與所實施的展開過程以顛倒的方式大致類似，從圖5C所示的位置開始以及在圖5A所示的位置結(jié)束。AHV 23定位捕獲線15以及使用該捕獲線將錨定器3從海床27拉出并且離開海床27。于是，AHV 23在將錨定器拖拉到船上之前提升該錨定器。再次，重要的是，錨定器3總是保持在期望取向。具體地，當(dāng)錨定器3被帶到AHV的甲板上時，重要的是錨鉤11被導(dǎo)向成遠(yuǎn)離AHV 23。如果錨定器3轉(zhuǎn)動到非期望取向并且錨鉤11在他們被拖拉到船上時被朝向AHV 23導(dǎo)向，那么很可能使錨定器3和AHV 23中的一個或兩者都被損壞。本發(fā)明通過確保錨定器3在捕獲圈17中時保持在正確的取向而最小化該風(fēng)險，并且本發(fā)明在錨定器還未處于該取向時就已將該錨定器返回到期望取向。與錨定器3的展開期間的情況一樣，即使在錨定器3經(jīng)過AHV 23的推進(jìn)器25時本發(fā)明也確保期望取向，藉此允許始終將動力施加到推進(jìn)器25。操縱錨定器3的最后實施例是該錨定器的?？恳源娣诺姐@探設(shè)備四上的貯存桿 31上。這些貯存桿通常被稱為排障器或墊架。這在圖6A和6B中被示出。當(dāng)鉆探設(shè)備四在運輸時，鉆探設(shè)備四通常提供貯存桿31用于存放錨定器3。為了將錨定器3?？吭谫A存桿31上，AHV 23必須首先將錨定器3從海床27升起。然后，鉆探設(shè)備四收起系泊線13，同時AHV 23保持捕獲線15中的張力，以確保錨定器3的正確取向17以及確保錨定器不會返回到海床27中。該位置在圖6A中示出。接著，鉆探設(shè)備四進(jìn)一步收起系泊線13直到錨定器3止靠在貯存桿31上，如圖 6B所述。同樣清楚的是，重要的是如果要實現(xiàn)成功的停靠，則將錨定器3保持在期望取向。本發(fā)明通過確保能夠控制錨定器的取向來幫助操縱錨定器。捕獲圈17和錨鉤環(huán) 7的互補設(shè)計意味著，盡可能地保持唯一的期望取向。如果捕獲圈17沿系泊線13遠(yuǎn)離錨鉤環(huán)7向下滑動，那么可能喪失錨定器3的期望取向。然而，為了重新獲得該期望取向，AHV 23僅需要矯正該錯誤并且使得捕獲圈17回到圍繞錨鉤環(huán)7。因此，錨鉤環(huán)7和捕獲圈17的互補設(shè)計以及錨定器3的重力分布將確保錨定器3旋轉(zhuǎn)到期望取向。圖7示出了本發(fā)明第二實施方式的錨定器定位系統(tǒng)的錨鉤環(huán)28。第二實施方式的錨定器定位系統(tǒng)的其他特征與第一實施方式中的相同，并且相同的附圖標(biāo)記將用于指代相同的特征。圖7中使用虛線來表示錨鉤環(huán)觀的內(nèi)部特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，雖然這些特征實質(zhì)上從如圖7所示的角度不可見，但是它們的表示用于幫助理解本發(fā)明。第二實施方式的錨鉤環(huán)觀與第一實施方式的錨鉤環(huán)7類似地操作，且本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，以上針對第一實施方式的錨鉤環(huán)7的說明同樣適用于第二實施方式的錨鉤環(huán)觀。具體地，第二實施方式的錨鉤環(huán)觀具有與第一實施方式的錨鉤環(huán)7類似的剖面輪廓，從而允許錨鉤環(huán)觀按照與第一實施方式的錨鉤環(huán)7相同的方式而在捕獲圈內(nèi)被保持于鎖定位置以及解鎖位置。第二實施方式的錨鉤環(huán)觀與第一實施方式的錨鉤環(huán)7的不同之處在于錨鉤環(huán)觀與鏈條13和錨定器本體9的聯(lián)接方式。 具體地，第二實施方式的錨鉤環(huán)觀設(shè)置有水平槽四和豎直槽30，用于分別接收鏈條13和錨定器本體9。一旦鏈條13在水平槽四中就位，則第一支柱31就通過第一支柱開口 32被引入到該槽中。第一支柱31通過鏈條13中的鏈環(huán)被接納，藉此將鏈條13緊固到錨鉤環(huán)28。
當(dāng)錨定器本體9被放置在豎直槽30中時，第二支柱33通過第二支柱開口 34被引入到該豎直槽中。第二支柱33通過錨定器本體9中的孔被接納，藉此將錨定器本體9緊固到錨鉤環(huán)觀。錨定器本體9以這種方式被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到錨鉤環(huán)觀。然而，豎直槽 30的配置限制了錨定器本體9相對于錨鉤環(huán)28的樞轉(zhuǎn)運動，豎直槽30僅部分地延伸通過錨鉤環(huán)28。樞轉(zhuǎn)運動的這種限制參考圖8A和8B可被清楚地看出。通過焊接或其他合適的機械緊固技術(shù)可將第一支柱31和第二支柱32固定就位。圖8A和8B示出了分別處于期望取向和非期望取向的錨定器3和捕獲圈17。因此，圖8A和8B分別等同于圖4A和4B，不同之處在于用圖8A和8B所示的第二優(yōu)選實施方式的錨鉤環(huán)觀替換圖4A和4B所示的第一優(yōu)選實施方式的錨鉤環(huán)7。錨定器本體9的被遮擋的元件用虛線示出，以便幫助理解。具體地，錨定器本體在豎直槽30內(nèi)的位置被示出，以便清楚地描述錨定器本體9相對于錨鉤環(huán)觀的樞轉(zhuǎn)運動。如在其他附圖中的那樣，圖8A和8B中示出的錨定器本體9和其他特征未被按比例示出。在圖8A所示的期望的相對取向中，錨鉤環(huán)觀按照與圖4A所示的第一實施方式的錨鉤環(huán)7的位置相似的方式在捕獲圈17內(nèi)被接納在鎖定位置中。這禁止錨鉤環(huán)觀相對于捕獲圈17進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。此外，圖8A中的錨定器本體9從錨鉤環(huán)觀向下樞轉(zhuǎn)。在圖8B所示的非期望的相對取向中，錨鉤環(huán)觀按照與圖4B所示的第一實施方式的錨鉤環(huán)7的位置相似的方式在捕獲圈17內(nèi)被接納在解鎖位置中。這使得錨鉤環(huán)觀能夠遠(yuǎn)離解鎖位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。此外，由于錨鉤環(huán)觀中的豎直槽的配置，因此錨定器本體9 不能夠相對于錨鉤環(huán)向下樞轉(zhuǎn)。這防止錨定器本體9樞轉(zhuǎn)超過某一點。圖8B中的錨定器本體的位置是不穩(wěn)定的。通過限制錨定器本體9相對于錨鉤環(huán) 28的樞轉(zhuǎn)運動，錨定器3的重心被保持在這種位置，使得錨定器3的質(zhì)量圍繞錨鉤環(huán)觀的縱向軸線施加轉(zhuǎn)動力矩，該轉(zhuǎn)動力矩有助于遠(yuǎn)離該非期望取向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第二實施方式的錨鉤環(huán)觀提供與第一實施方式的錨鉤環(huán)相同的功能。具體地，這兩個實施方式的錨鉤環(huán)7、觀都允許錨定器本體9的受限制的相對樞轉(zhuǎn)運動。類似地，兩個錨鉤環(huán)7、觀的剖面輪廓都使得它們在捕獲圈17中被接納在鎖定位置以及解鎖位置，在鎖定位置中，禁止錨鉤環(huán)7、觀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動；在解鎖位置中，能夠使錨鉤環(huán)7、觀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明簡化了錨定器操縱過程、降低了損壞的風(fēng)險以及增加了可成功地采取操作的速度。將理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對本文所公開的錨定器定位系統(tǒng)進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種錨定器定位系統(tǒng)，該錨定器定位系統(tǒng)包括用于錨定器的錨鉤環(huán)，所述錨鉤環(huán)具有縱向軸線；以及捕獲圈，所述捕獲圈被設(shè)置成將所述錨鉤環(huán)接納在鎖定位置中，在所述鎖定位置中，禁止所述錨鉤環(huán)圍繞所述縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，所述捕獲圈還被設(shè)置成將所述錨鉤環(huán)接納在解鎖位置中；其中所述錨鉤環(huán)能夠圍繞其縱向軸線從所述解鎖位置旋轉(zhuǎn)到所述鎖定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述錨鉤環(huán)包括彎曲表面，所述彎曲表面便于所述錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)至所述鎖定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述錨鉤環(huán)包括鎖合部分，所述鎖合部分能夠與所述捕獲圈協(xié)作，以當(dāng)所述錨鉤環(huán)處于所述鎖定位置時禁止所述錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述鎖合部分包括限定兩個面的凸起部，所述兩個面相對于彼此以一定角度傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述角度位于90°至150°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述角度大約為90°。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括錨定器，所述錨定器包括所述錨鉤環(huán)，其中，所述錨定器的重力分布被設(shè)置成偏壓所述錨鉤環(huán)以使該錨鉤環(huán)從所述解鎖位置旋轉(zhuǎn)至所述鎖定位置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括錨定器本體，所述錨定器本體被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)。
9.一種錨定器定位系統(tǒng)，該錨定器定位系統(tǒng)包括用于錨定器的錨鉤環(huán)；以及捕獲圈，所述捕獲圈用于接納所述錨鉤環(huán)；其中所述捕獲圈適于將所述錨鉤環(huán)接納在鎖定位置中，在所述鎖定位置中，禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述錨鉤環(huán)在所述捕獲圈內(nèi)能夠運動到解鎖位置，在所述解鎖位置中，所述錨鉤環(huán)能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，所述錨鉤環(huán)包括凸起部，并且所述捕獲圈的一部分被構(gòu)形成當(dāng)所述錨鉤環(huán)處于所述鎖定位置時接納所述凸起部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述錨定器的重心沿所述凸起部的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括錨定器本體，所述錨定器本體被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)，其中，所述錨定器本體的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保所述錨定器的重心沿所述凸起部的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述凸起部限定兩個面，所述兩個面相對于彼此以一定角度傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述角度位于90°至150°之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述角度大約為90°。
17.根據(jù)權(quán)利要求9至16中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述錨鉤環(huán)還包括彎曲表面，所述彎曲表面便于所述錨鉤環(huán)朝向所述鎖定位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
18.一種用于接納錨定器的錨鉤環(huán)的捕獲圈，所述捕獲圈包括 附接機構(gòu)，所述附接機構(gòu)用于附接捕獲線；以及鎖合部分，所述鎖合部分能夠與所述錨鉤環(huán)協(xié)作以禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的捕獲圈，其中，所述附接機構(gòu)和所述鎖合部分彼此徑向相對。
20.一種用于錨定器的錨鉤環(huán)，所述錨鉤環(huán)包括鎖合部分，所述鎖合部分能夠與捕獲圈協(xié)作以禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
21.一種錨定器，所述錨定器包括根據(jù)權(quán)利要求20所述的錨鉤環(huán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的錨定器，所述錨定器的重心沿所述鎖合部分的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的錨定器，其中，所述錨定器還包括被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)的錨定器本體，其中，所述錨定器本體的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保所述保錨定器的重心沿所述鎖合部分的方向從所述錨鉤環(huán)的中心移開。
24.一種定位錨定器的方法，該方法包括在捕獲圈中將所述錨定器的錨鉤環(huán)定位在鎖定位置； 使用被附接到所述捕獲圈的捕獲線將所述錨定器引導(dǎo)到期望位置；其中維持所述捕獲線中的張力以使所述錨鉤環(huán)保持處于所述鎖定位置并且藉此禁止所述錨鉤環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
25.一種錨定器，該錨定器包括 錨鉤環(huán)；以及錨定器本體，所述錨定器本體被以能樞轉(zhuǎn)的方式安裝到所述錨鉤環(huán)； 其中，所述錨定器本體相對于所述錨鉤環(huán)的樞轉(zhuǎn)運動受限制，以確保所述保錨定器的重心保持沿給定方向偏離所述錨鉤環(huán)的第一表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的錨定器，該錨定器還包括從所述錨定器本體伸出的一個或多個錨鉤。
全文摘要
提供一種錨定器(3)和錨定器定位系統(tǒng)(1)，其中錨鉤環(huán)(7)被設(shè)置成使得在使用中該錨鉤環(huán)被設(shè)置在捕獲圈(17)中。在所述捕獲圈中所述錨鉤環(huán)能夠被定位在鎖定位置中，在所述鎖定位置中，禁止所述錨鉤環(huán)圍繞其縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。在所述捕獲圈中所述錨鉤環(huán)還可以被定位在解鎖位置中。所述錨鉤環(huán)能夠圍繞其縱向軸線(X-X)從所述解鎖位置旋轉(zhuǎn)到所述鎖定位置。因此，所述錨鉤環(huán)幫助將所述錨定器(3)保持在對應(yīng)于所述鎖定位置的期望取向。
文檔編號B63B21/22GK102427996SQ201080020277
公開日2012年4月25日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
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