POLARIS起重机缓冲器

POLARIS 是一款轻量化起重机缓冲器,适用于合适的水上冲击和过载工况。它在一个液压缸内采用小容积内部气体和经 CFD 设计的阀门,无外部蓄能器或针阀。外部部件较少,使整套装置即使在大容量规格下也能保持轻量、紧凑且经济;最终性能、设置和复位均根据具体工况确定。

SWL 75–4,000 t · 行程 1.0–8.0 m
设计与验证依据:DNV-ST-0378 · 项目/船级范围按订单确认

无外部蓄能器。无针阀。

许多基于蓄能器的缓冲器使用大型外部气体蓄能器和针阀。POLARIS 则在一个液压缸内采用小容积内部气体和经 CFD 设计的阀门,无外部蓄能器,也无针阀。外部部件较少,使整套装置对于合适的水上冲击工况更轻、更小且更经济。能量吸收效率根据配置后的力–行程曲线验证;部分仿真结果超过 90%。

  • 一个液压缸内的小容积内部气体
  • 无需给外部蓄能器充气
  • 按配置规定设置程序
  • 针对规定工况检查起始位置
  • 根据事件复发频率检查复位和重复使用方案
经 CFD 设计的阀门 · 按配置工况验证效率
75–4,000 t
最大力
1.0–8.0 m
行程长度
工况
设置和复位程序
已验证
配置后的力–行程效率
技术数据

先看数据

POLARIS 起重机缓冲器,液压缸、阀块和旋转叉的产品渲染图 SWL 75–4,000 t · 行程 1.0–8.0 m
图 01 — POLARIS 起重机缓冲器
POLARIS 起重机缓冲器技术规格。
最大力(SWL)75–4,000 t标准档位:75 · 150 · 250 · 400 · 600 · 800 · 1,000 · 1,250 · 1,550 · 2,000 · 2,500 · 3,000 · 3,500 · 4,000 t
行程长度1.0–8.0 m标准档位:1.0 · 1.5 · 2.0 · 2.5 · 3.0 · 3.5 · 4.0 · 4.5 · 5.0 · 5.5 · 6.0 · 6.5 · 7.0 · 7.5 · 8.0 m
应用水上过载保护,例如打桩锤等坠落物载荷
结构单个液压缸 · 内部气弹簧 · 经 CFD 设计的阀门,无外部蓄能器、无针阀
效率根据配置后的力–行程曲线验证 · 部分仿真结果超过 90%
工作原理气弹簧将力逐步提升至配置的预设值 · 阀门在负载减速至停止的过程中控制力
设置和复位程序和所需时间取决于配置、事件复发频率以及甲板/索具方案 · 海上复位须遵循获批方法
调节小容积内部氮气 · 无需给外部蓄能器充气/放气 · 配置的预设程序无需外部液压动力单元
索具通过吊索安装到起重机吊钩上 · 通过吊索连接负载
监测按照所选配置测量力、行程和压力,并记录数据
安全根据项目安全依据验证活塞杆锁定、故障安全功能和制造拉力试验范围
验证依据DNV-ST-0378 · 适用的项目和船级范围按订单确认
参考价格配置价格约从 USD 20,000 起
文档总布置图 · 数据表 · 计算书 · OrcaFlex 模型,可通过下方表单索取
在 CONSTELLATION 中建模 · 代表性示例

POLARIS 对溜桩的作用

在 CONSTELLATION 中,对同一套 1,500 t 桩和桩锤组合体以 5.0 m/s 进行匹配对比,模型唯一的变更是是否启用缓冲器。当前刚性连接仿真取代了应用视频中早期的解析刚性参考模型。

吊钩载荷和活塞杆力,穿透失效建模遥测数据
37.664 MN 刚性连接 23.627 MN POLARIS

一组参数,两次五秒仿真:质量、刚度、阻尼、重力、初始状态和积分步长均相同。采用 POLARIS 时,18,000 kN 的阀门设定值控制制动过程,缓冲器下方的 DAF 为 1.31,且吊钩始终保持受载。

37.664MN
匹配刚性连接峰值:为规定的 24,517 kN 起重机 SWL 的 154%。
23.627MN
POLARIS 峰值:在相同的 16,553 kN 静载基准下,吊钩 DAF 为 1.43。
2刚性 0POLARIS
五秒制动窗口内完全松弛事件的次数。
4.98m
采用 POLARIS 时使用的行程:可用 6.0 m 行程的 83%。

Norwegian Dynamics / CONSTELLATION 针对所述工况的筛选对比,不是认证分析,也不是可套用的载荷图。以项目准则为准。数值筛选和验收限值并非源自 DNV-RP-N103。

应用视频 · 在 CONSTELLATION 中建模

观看 POLARIS 的实际运行

这段较早的 CONSTELLATION 渲染视频记录了 POLARIS 的运动和遥测数据。其解析刚性参考模型早于匹配刚性连接模式,现已由当前的匹配仿真取代。

溜桩保护

同一标称 1,500 t / 5 m/s 工况。当前匹配结果:刚性连接峰值为 37.664 MN,采用 POLARIS 时为 23.627 MN(吊钩 DAF 1.43),使用了 6.0 m 行程中的 4.98 m。复位规划根据配置和事件确定。

工作原理

一个液压缸完成全部功能

01

气弹簧逐步提升力

POLARIS 将液压缸与内部气弹簧结合。当溜桩等坠落载荷作用于装置时,气弹簧逐步提升力,直至达到预设阻尼值。

02

阀门控制力

经 CFD 设计的阀门在负载减速至停止的过程中控制力,并通过行程耗散能量。装置无外部蓄能器或针阀。效率根据配置后的力–行程曲线验证;部分仿真结果超过 90%。

03

针对工况规划复位和重复使用

根据所选配置、事件复发频率以及甲板/索具方案检查起始位置、复位方法和重复使用所需时间。按配置程序调节预设值时使用少量内部氮气,无需外部液压动力单元。

紧凑坚固的装置

经过周密考虑的机械布置可保护关键部件,同时便于调节、搬运、扶正和维护。

试验与安全依据

针对所选配置规定适用的 DNV 和项目试验要求。制造验证可在约定的 FAT 范围内包括框架拉力试验和吊点试验。根据项目安全依据验证活塞杆锁定、压力监测和故障安全功能。

集成式结构

该装置取消了外部蓄能器和针阀。对于相当且合适的工况,较少的外部部件可减少材料、甲板空间和维修点;项目特定的环境声明需要明确的对比依据。

针对所述工况进行工程设计

集成式布置旨在减少常见的外部部件和设置步骤。性能、搬运和维护要求根据所选配置和项目依据进行验证。

活塞杆锁定数据记录力和行程测量配置的压力测量故障安全功能
常见问题

POLARIS 问答

POLARIS 缓冲器可用于哪些场景?
POLARIS 适用于合适的水上冲击和过载工况,包括打桩锤等坠落物工况。最终适用性取决于有效运动质量、接合速度、容许峰值和参考载荷、行程、复发频率、环境、索具以及项目/船级依据。
POLARIS 缓冲器如何工作?
POLARIS 将液压缸与提供气弹簧功能的小容积内部气体相结合。气弹簧将力逐步提升至配置的预设阻尼值;随后,经 CFD 设计的阀门在负载减速至停止的过程中控制力。装置无外部蓄能器或针阀,其力–行程响应针对所选配置进行验证。

POLARIS 通常通过项目专用的吊索和接口安装在起重机吊钩与负载之间。详情请参阅我们的 缓冲器指南.
与传统解决方案相比,POLARIS 有哪些优势?
  • 小容积内部气体和经 CFD 设计的阀门集成在一个液压缸内,无外部蓄能器或针阀。
  • 对于合适的水上工况,较少的外部部件使整套装置比同类蓄能器式布置更轻、更小且更经济。
  • 能量吸收效率根据配置后的力–行程曲线验证;部分仿真结果超过 90%。
  • 根据所选配置、事件复发频率以及甲板/索具方案规定设置、预设值调节、复位方法和重复使用所需时间。
  • 配置的预设程序使用少量氮气,无需外部先导蓄能器或液压动力单元。
什么情况下应选择其他解决方案,而不是 POLARIS?
当工况位于水下、需要连续循环升沉补偿而非单次冲击吸收,或事件复发频率、复位/热负荷、环境或项目/船级准则更适合其他布置时,应选择其他结构。
产品系列

POLARIS 的定位

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部分 POLARIS 配置的价格约从 USD 20,000

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