一种用于从海底拾取构件(7)的提升装置(1)，该提升装置包括‑主体(2)，其沿着提升装置的中心轴线(20)延伸，并具有用于连接到吊索的连接器件，‑壳体(3)，其构造为至少部分地引入待拾取构件的腔体(21)并容纳主体的至少一部分，并且其中，主体和壳体可沿着提升装置的中心轴线相对于彼此移动。
1.用于从海底拾取构件(7)的提升装置(1)，所述提升装置(1)包括：
-中央的主体(2)，沿着所述提升装置(1)的中心轴线(20)延伸，并具有用于连接到吊索的连接器件，-壳体(3)，构造为至少部分地引入待拾取构件(7)的腔体(21)并容纳所述主体(2)的至少一部分，并且，其特征在于，所述主体(2)和所述壳体(3)沿着所述提升装置(1)的中心轴线(20)能相对于彼此移动，-接合件(4)，用于接合管道的凸缘以在所述管道和所述提升装置之间提供形状闭合连接，所述接合件与所述主体(2)和所述壳体(3)耦接，使得所述接合件(4)能移动地布置为：在所述主体(2)和所述壳体(3)相对于彼此移动时，所述接合件相对于所述中心轴线(20)在径向方向上移动，其中，所述接合件(4)能在径向向外位置和径向向内位置之间移动，在该径向向外位置中，所述接合件(4)的至少一部分在所述壳体(3)外部延伸以接触所述待拾取构件，在所述径向向内位置中，所述接合件(4)基本上容纳于所述壳体(3)内，使得所述提升装置(1)能被引入所述待拾取构件的腔体(21)，以及-气体弹簧装置(5)，与所述主体(2)和所述壳体(3)耦接，以使所述接合件(4)偏置向其径向向外位置。
2.根据权利要求1所述的提升装置(1)，包括配合引导器件，以用于引导所述接合件(4)的径向运动，并且其中，通过所述配合引导器件，所述接合件(4)与所述主体(2)和所述壳体(3)耦接并能移动地布置。
3.根据权利要求2所述的提升装置(1)，其中，所述配合引导器件包括配合斜面(25a、
25b)，以在所述主体(2)和所述壳体(3)相对于彼此运动时通过楔进作用而使所述接合件(4)移动。
4.根据权利要求2或3所述的提升装置(1)，其中，所述配合引导器件包括导槽(22)和接合所述导槽(22)的导销(9)。
5.根据权利要求4所述的提升装置(1)，其中，所述导槽(22)与所述接合件(4)设置在一起，并且所述导销(9)与所述壳体(3)设置在一起。
6.根据权利要求2或3所述的提升装置(1)，其中，所述配合引导器件包括与所述壳体(3)设置在一起的引导面(6)，以当所述接合件(4)在所述径向向外位置和所述径向向内位置之间移动时引导所述接合件(4)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的提升装置(1)，其中，所述接合件(4)与所述主体(2)铰接地耦接。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的提升装置(1)，包括围绕所述中心轴线(20)布置的多个接合件(4)，以在所述提升装置(1)的周缘上分配提升力(FL)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的提升装置(1)，其中，所述气体弹簧装置(5)包括气缸系统，所述气缸系统具有容纳可压缩流体的弹簧压力室(13)，以使所述接合件(4)偏置向其径向向外位置。
10.根据权利要求9所述的提升装置(1)，其中，所述弹簧压力室(13)布置在所述气缸系统的贯眼侧。
11.根据权利要求9所述的提升装置(1)，其中，所述气体弹簧装置(5)包括：在所述气缸系统的环形侧处的浮式活塞(15)，所述浮式活塞(15)限定所述弹簧压力室(13)；以及面向所述气缸系统的贯眼侧的泄漏活塞(12)，其中，所述泄漏活塞(12)与气缸杆(16)耦接。
12.根据权利要求11所述的提升装置(1)，其中，所述泄漏活塞(12)包括用于允许流体流过所述泄漏活塞(12)的通孔(14)。
13.根据权利要求12所述的提升装置(1)，其中，所述泄漏活塞(12)和所述浮式活塞(15)构造成使得：当所述浮式活塞(15)接触所述泄漏活塞(12)时，所述浮式活塞(15)封闭所述通孔(14)。
14.根据权利要求11所述的提升装置(1)，其中，所述气缸系统包括与所述弹簧压力室(13)相对的另一压力室(18)，所述另一压力室(18)容纳液压流体，以当对所述液压流体加压时收回所述气缸杆(16)。
15.根据权利要求9所述的提升装置(1)，其中，所述气缸系统集成在所述主体(2)中。
16.根据权利要求11所述的提升装置(1)，其中，所述主体(2)和所述壳体(3)能沿壳体的运动范围沿着所述提升装置(1)的中心轴线(20)相对于彼此移动，并且所述气缸杆(16)设置有用于限定所述壳体(3)的运动范围的端部的挡块(19)。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的提升装置(1)，其中，所述提升装置是凸缘提升工具、内部提升工具和外部提升工具中的一种。
18.根据权利要求9所述的提升装置(1)，其中，所述可压缩流体为压缩氮气。
用于从海底拾取构件的提升装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于从海底拾取构件的提升装置，提升装置包括主体、壳体以及与主体和壳体耦接的接合件，使得接合件可移动地布置为相对于中心轴线在径向方向上移动。本发明的此类型的提升装置的一个实例在本领域中指的是内部提升工具。
背景技术
[0002] 从涉及用于管桩的提升装置的GB1577778中得知这种提升装置。GB1577778提供了一种管道提升装置，其具有可移动地安装在主体上且可在收起位置和展开位置之间移动的多个闩锁，闩锁在展开位置中横向地从主体伸出。可通过重量装置和拉伸线操作闩锁。
[0003] 在提升装置中包含自由重量会使设计复杂，并且拉伸线在海底操作的过程中使用麻烦。
[0004] 离岸提升装置经常将物体向下放在海床上，并在后来从海床拾起这些物体。常常希望，在物体向下位于海床上时期间，保持提升装置和船之间没有连接。然后希望再次与物体连接以将物体从海床提起。已经有不同的这样做的方式，例如连接耳轴周围的吊索，使钩环连接到物体或者将内部提升工具降低到物体上的一条管道中。这种内部提升工具(ILT)需要液压连接到待激活动力源组。在大多数情况中，这是船上的动力源组，但是其也可以是海底的动力源组或者一组液压蓄液器。这总是使ILT的使用变复杂。
[0005] EP 0257943涉及一种用于在能源勘探中使用的设备，并包括用于连接到钻柱的支撑管状件，以及通过管状障碍物的可径向移动的构件。
发明内容
[0006] 本发明旨在提供一种当从海床拾取物体时不需要液压连接的提升装置。
[0007] 本发明的另一目的是至少部分地解决与其相关的问题地来改进提升装置。
[0008] 本发明的又一目的是提供一种另选的提升装置。
[0009] 根据本发明的第一方面，这通过用于从海底拾取构件的提升装置来实现，该提升装置包括：
[0010] -主体，其沿着提升装置的中心轴线延伸，并具有用于连接到吊索的连接器件，[0011] -壳体，其构造为至少部分地引入待拾取构件的腔体并容纳主体的至少一部分，并且其中，主体和壳体可沿着提升装置的中心轴线相对于彼此移动，
[0012] -接合件，其与主体和壳体耦接，使得接合件可移动地布置为，在主体和壳体相对于彼此移动时，相对于中心轴线在径向方向上移动，其中，接合件可在径向向外位置和径向向内位置之间移动，在径向向外位置中，接合件的至少一部分在壳体之外延伸以接触待拾取构件，在径向向内位置中，接合件基本上容纳于壳体内，使得可将提升装置引入待拾取构件的腔体，以及
[0013] -气体弹簧装置，其与主体和壳体耦接，以使接合件向其径向向外位置偏置。
[0014] 可相对于彼此移动的主体和壳体提供了用外力驱动接合件的可能性，该外力是施加至壳体外部的力。因此，接合件上的直接的力可驱动接合件，这是提升装置的使用过程中的情况，但是也可由通过壳体和主体的外力间接地驱动接合件。
[0015] 当提升装置抵靠于待拾取物体上时，可由待拾取物体对主体和壳体施加这种外力。相比之下，已知的提升装置通过由内部致动器(通常是液压缸)产生的内力直接驱动接合件。
[0016] 在本发明的一个实施例中，提升装置包括配合引导器件，其用于引导接合件的径向运动，并且其中，接合件与主体和壳体耦接并通过所述配合引导器件而可移动地设置。
[0017] 配合引导器件限制接合件相对于壳体和主体相互运动的运动。
[0018] 在本发明的一个实施例中，配合引导器件包括配合斜面，以在主体和壳体相对于彼此运动时通过楔进作用而使接合件移动。
[0019] 在本发明的一个实施例中，配合引导器件包括导槽和接合导槽的导销。
[0020] 在本发明的一个实施例中，导槽与接合件设置在一起，并且导销与壳体设置在一起。
[0021] 在本发明的一个实施例中，配合引导器件包括与壳体设置在一起的引导面，其用于当接合件在径向向外位置和径向向内位置之间移动时引导接合件。
[0022] 在本发明的一个实施例中，使接合件与主体可铰接地耦接。
[0023] 在本发明的一个实施例中，提升装置包括布置在中心轴线周围的多个接合件，以在提升装置的周缘上分配提升力FL。
[0024] 在本发明的一个实施例中，气体弹簧装置包括气缸系统，该气缸系统具有包含可压缩流体(例如压缩氮气)的弹簧压力室，用于使接合件偏向其径向向外位置。偏压换句话说就是预张紧。优选地，将弹簧压力室布置在气缸系统的贯眼(full bore，等径孔道)侧。
[0025] 另选地，可用液压流体代替氮气。在该情况中，气体弹簧装置包括与弹簧压力室中的液压流体流体连接的液压蓄液器。此蓄液器将储存液压流体，通过壳体和/或主体上的外力将液压流体从气缸推出，或者通过使气缸液压地收回而将液压流体从气缸推出。在蓄液器内再次压缩氮气，在该情况中氮气将用作气体弹簧。
[0026] 在本发明的一个实施例中，气体弹簧装置在气缸系统的环形侧包括浮式活塞，该浮式活塞限制弹簧压力室，并包括面向气缸系统的贯眼侧的泄漏活塞，其中，泄漏活塞与气缸杆耦接。这使得提升装置相对于接合件的内部操作和接合件的外部操作能够具有不同的特征。这使得能够在保持接合件偏向其径向向外位置的同时通过外力和/或内力移动接合件。通过壳体和主体施加外力。通过气体弹簧装置产生内力。
[0027] 在本发明的一个实施例中，泄漏活塞包括用于允许流体流过泄漏活塞的通孔。这相对于接合件的外部操作提供更受控的特征。
[0028] 在本发明的一个实施例中，这样构造泄漏活塞和浮式活塞，使得当浮式活塞接触泄漏活塞时，浮式活塞封闭通孔。这相对于接合件的内部操作提供受控的特征。
[0029] 在本发明的一个实施例中，气缸系统包括与弹簧压力室相对的另一压力室，该另一压力室包含液压流体，当对液压流体加压时，该液压流体用于收回气缸杆。这使得能够在内部操作接合件。应指出，在对液压流体加压时，浮式活塞朝向泄漏活塞移动或者与泄漏活塞整体移动。泄漏活塞在浮式活塞接触泄漏活塞之前可能已经开始移动。
[0030] 浮式活塞、泄漏活塞和另一压力室一起使得能够在接合件处提供弹簧作用，并在保持所需液压系统简单的同时提供接合件的激活操作。
[0031] 在本发明的一个实施例中，将气缸系统集成在主体中。这提供带有更少零件数的紧凑的提升装置。
[0032] 在本发明的一个实施例中，主体和壳体可沿着壳体运动范围沿着提升装置的中心轴线相对于彼此移动，并且气缸杆设置有用于限定壳体运动范围的端部的挡块。
[0033] 本发明对于不同类型的提升装置都是有好处的，例如凸缘提升工具、内部提升工具和外部提升工具。凸缘提升工具的接合件接合管道的凸缘，以在管道和提升装置之间提供产生快速连接的形状闭合连接。内部提升工具和外部提升工具的接合件通过摩擦而接合管道的壁，以在管道和提升装置之间构造摩擦连接。
[0034] 可以想到，在外部提升工具的情况中，气体弹簧装置包括使得相应接合件能够与相应气缸系统相连的多个气缸系统。这些多个的气缸系统可在壳体之外延伸。
[0035] 根据本发明的另一方面，提供一种包括一个或多个在说明书中描述和/或在附图中示出的特性特征的装置。
[0036] 根据本发明的另一方面，提供一种包括一个或多个在说明书中描述和/或在附图中示出的特性特征的方法。
[0037] 可组合在本专利中讨论的各种方面，以提供附加的有利优点。
附图说明
[0038] 将参考附图所示的优选实施例进一步阐明本发明，在附图中：
[0039] 图1是根据本发明的提升装置的一个实施例的横截面侧视图；
[0040] 图2是根据图1的提升装置的侧视图；
[0041] 图3是接合件处于其径向向外位置中的图1的视图；
[0042] 图4a至图4c是当提升装置接触待拾取物体时的图1的视图；
[0043] 图5a至图5c是处于不同位置中的图1的提升装置的气体弹簧装置的侧视图；
[0044] 图6a至图6c是处于不同位置中的图1的提升装置的气体弹簧装置的另一实施例的侧视图；
[0045] 图7示出了根据本发明的提升装置的另一实施例的示意性横截面侧视图；并且[0046] 图8示出了根据本发明的提升装置的又一实施例的示意性横截面侧视图。
具体实施方式
[0047] 在图1至图3中，示出了根据本发明的提升装置1的一个实施例。
[0048] 提升装置1适合于从海底拾取构件7。
[0049] 提升装置1包括中央主体2。中央主体2沿着提升装置1的中心轴线20延伸。中央主体在其后端设置有用于连接到吊索(未示出)的器件11。这里，中央主体2是大块的，然而其也可由板材构成。
[0050] 提升装置1包括壳体3。壳体3构造为引入待拾取构件7的腔体21。壳体3容纳中央主体2的大部分。这里，壳体3由圆柱形壳体部分3b、顶盖3a和壳体底部3c形成。中央主体2延伸通过顶盖3a。
[0051] 中央主体2和壳体3可沿着提升装置1的中心轴线20相对于彼此移动地布置。
[0052] 提升装置1包括接合件4。接合件4以这样的方式与中央主体2和壳体3耦接：使得接合件4可移动地布置，并且当壳体3和中央主体2相对于彼此移动时移动。接合件4可相对于中心轴线20在径向方向上移动。
[0053] 驱动接合件4以使其以两种不同的方式在径向方向上移动。第一种是，接合件上的直接力F可驱动接合件4，这是在提升装置1的使用过程中的情况。第二种是，接合件4也可由通过壳体3和中央主体2施加至接合件4的间接力间接地驱动。可通过下面描述的气体弹簧装置5将这种间接力从提升装置1的内部施加至壳体3和中央主体2。还可以想到，可将这种间接力从提升装置1的外部施加至壳体3和中央主体2。
[0054] 接合件4在中央主体2和壳体3相对于彼此移动时移动。接合件4可在图2和图3所示的径向向外位置和图1所示的径向向内位置之间移动，在径向向外位置中，接合件4的至少一部分在壳体3之外延伸以接触待拾取构件7，在径向向内位置中，接合件4基本上容纳于壳体3内，使得可将提升装置1引入待拾取构件7的腔体21。
[0055] 中央主体2和接合件4包括配合斜面25a、25b，以在中央主体2和壳体3相对于彼此移动时通过楔进作用而使接合件4移动。
[0056] 中央主体2和壳体3可沿着壳体3的运动范围沿着提升装置1的中心轴线20相对于彼此移动。这里，气缸杆16设置有用于限制壳体3的运动范围的端部的挡块19，如图6a至图6c所示。
[0057] 在此情况中，使接合件4与中央主体2可铰接地耦接。使接合件4在接合件4的一端4b与中央主体2可铰接地耦接。接合件的一端4b与接合件4的部分4a相对，该部分4a在壳体3之外延伸以接触待拾取构件7。
[0058] 提升装置1包括配合引导器件6、9、22、23，其用于引导接合件4的径向运动。使接合件4与中央主体2和壳体3耦接。接合件4通过所述配合引导器件6、9、22、23而可移动地布置。配合引导器件包括导槽22和导销9。导槽22与接合件4整体地形成。导销9安装有壳体3。导销
9接合导槽22并限制接合件4的运动。使接合件4以可铰接的方式与中央主体2耦接。使接合件4通过其一端4b与中央主体2耦接。使接合件4通过铰接点23与中央主体2耦接。铰接点23通过中央主体2的向外的凸缘24而由中央主体2支撑。因此配合引导器件6、9、22、23限制接合件4相对于壳体3和中央主体2相互运动的运动。当中央主体2处于如图3所示的上方位置中时，在中央主体2下面留出开放空间10。
[0059] 壳体3设置有用于引导接合件4的引导面6。实际上，这些引导面6形成当接合件4在径向向外位置和径向向内位置之间移动时接合件4所延伸通过的框架。引导面6设置于壳体3中。引导面6a向侧面引导接合件4。
[0060] 在此情况中，提升装置1包括多个接合件4。将该多个接合件4布置在中心轴线20周围，以在提升装置1的周缘上分配提升力FL。
[0061] 提升装置1包括气体弹簧装置5。使气体弹簧装置5与中央主体2和壳体3耦接，以用于使接合件4偏向其径向向外位置。
[0062] 气体弹簧装置5包括气缸系统12、13、15，如可在图5a至图5c和图6a至图6c中看到的。气缸系统12、13、15具有弹簧压力室13。弹簧压力室13包含可压缩流体，例如压缩氮气。弹簧压力室13使接合件4偏向其径向向外位置。在此情况中，将弹簧压力室13布置在气缸系统12、13、15的贯眼侧。
[0063] 气体弹簧装置5包括浮式活塞15。将浮式活塞布置在气缸系统12、13、15的环形侧。浮式活塞15限制弹簧压力室13。气体弹簧装置5包括泄漏活塞12。泄漏活塞12面向气缸系统
12、13、15的贯眼侧。使泄漏活塞12与气缸杆16耦接。使气缸杆16与壳体3耦接。使中央主体2通过气体弹簧装置5与壳体3耦接。这里，将气缸系统12、13、15集成在主体2中。
[0064] 泄漏活塞12包括用于允许流体流过泄漏活塞12的通孔14。这样构造泄漏活塞12和浮式活塞15，使得当浮式活塞15接触泄漏活塞12时，浮式活塞15封闭通孔14。由于弹簧压力室13中的可压缩流体和下面描述的另一压力室18中的液压流体的原因，浮式活塞15能够确保气体弹簧装置5的弹簧作用。
[0065] 气缸系统12、13、15包括另一压力室18。将该另一压力室18布置为与弹簧压力室13相对。压力室18包含液压流体，当对液压流体加压时，液压流体用于收回气缸杆16。该另一压力室中的液压流体的加压接着压缩弹簧压力室13中的流体。
[0066] 当通过外力收回泄漏活塞12时，这里意味着不是通过对液压流体加压，浮式活塞15从泄漏活塞12分离，并且在其之间存在腔室17，如图5c所示。
[0067] 在图4a至图4c中，示出了当提升装置1接触待拾取物体7时提升装置1的后续状态。首先，图4a，提升装置接触设置有内部凸缘8的管道7。管道7支撑提升装置1。通过接合件4支撑提升工具1的重量。由此施加于接合件4上的力F使接合件4从所示出的其径向向外位置朝向图4b的其径向向内位置移动。结果，中央主体2和壳体3开始相对于彼此移动。最后，当接合件4已经通过凸缘8时，气体弹簧装置5迫使接合件4朝向其径向向外位置向后移动。接合件4现在接触凸缘8，使得提升装置可拾取管道7。接合件4通过其部分4a接触凸缘8，部分4a在壳体3之外延伸。
[0068] 虽然图1至图4示出了凸缘提升装置，但是图7示出了根据本发明的提升装置1的另一实施例的示意性横截面侧视图。示意性地且仅部分地示出了提升装置1。与图1至图4的实施例相比，通常仅描述差异。图7的提升装置1是内部提升装置，其通过接合件4和管道壁8之间的摩擦而接合管道7的内部。
[0069] 中央主体2和接合件4包括配合斜面25a、25b，以在中央主体2和壳体3相对于彼此移动时通过楔进作用而使接合件4移动。
[0070] 图8示出了根据本发明的提升装置1的又一实施例的示意性横截面侧视图。示意性地且仅部分地示出了提升装置1。与图1至图4的实施例相比，通常仅描述差异。图8的提升装置1是外部提升装置，其通过接合件4和管道壁8之间的摩擦而接合管道7的外部。同样，中央主体2和接合件4包括配合斜面25a、25b，以在中央主体2和壳体3相对于彼此移动时通过楔进作用而使接合件4移动。
[0071] 还将显而易见的，包含以上描述和附图以举例说明本发明的一些实施例，并且不限制保护范围。从本公开内容开始，在本发明的保护范围和实质内、且是现有技术和本专利公开内容的明显组合的更多实施例对于技术人员来说将是显而易见的。
