CN102912778A

CN102912778A - 锁紧装置及其液压控制系统

Info

Publication number: CN102912778A
Application number: CN2011102234503A
Authority: CN
Inventors: 张文杰; 周文会; 路道庆
Original assignee: Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co Ltd
Current assignee: Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co Ltd
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-08-05
Also published as: CN102912778B

Abstract

锁紧装置包括平台支架、锁紧齿条、第一驱动器、用于支撑平台支架的桩腿和设置于所述桩腿上的升降齿条、铰接于所述平台支架和所述锁紧齿条之间的液缸和液压控制系统，所述第一驱动器用以驱动所述锁紧齿条移动，所述液缸包括缸体、第一活塞杆、第二活塞杆和隔板，所述隔板设置于所述缸体内，将所述缸体分成第一腔室和第二腔室，所述第一活塞杆设置于所述第一腔室内，所述第二活塞杆设置于所述第二腔室内；所述液压控制系统包括容器、第一换向阀、第二换向阀、第一减压溢流阀和第二减压溢流阀。上述锁紧装置通过液压控制系统调整液缸的无杆腔和有杆腔的油压，实现调整锁紧齿条上下位移的精确调整，节约了调整的时间。

Description

锁紧装置及其液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种升降式平台，尤其涉及一种升降式平台的锁紧装置及其液压控制系统。

背景技术

升降式平台是一种用于海上能源开采和勘察的移动式海洋工程平台，此平台可通过驳船牵引到达预定地点工作。升降式平台的主要组成部分是工作平台、支撑平台的桩腿、控制工作平台升降的动力装置和工作平台定位后的锁紧装置。当调整工作平台和桩腿的相对位置后，需启动锁紧装置将平台锁住，由锁紧装置实现平台的支撑和锁紧。

现有的锁紧装置包括锁紧齿条、用于推动或带动锁紧齿条与桩腿上的升降齿条啮合或分离的动力元件、用于推动锁紧齿条上下移动的升降器。当调整工作平台和桩腿的相对位置后，启动动力元件，从而推动锁紧齿条与升降齿条啮合，当锁紧齿条的齿顶与升降齿条的齿顶相对时，启动升降器，推动锁紧齿块上下移动，使得锁紧齿条的齿顶与升降齿条的齿槽相对，从而使得锁紧齿条与升降齿条顺利的啮合。

然而，在实际使用过程中，发现需要经过反复的调整升降器的行程，才能够达到锁紧齿条的齿顶与升降齿条的齿槽相对。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种便于调整锁紧齿条上下位移的锁紧装置。

还有必要提供一种便于调整锁紧齿条上下位移的液压控制系统。

一种锁紧装置，包括平台支架、锁紧齿条、第一驱动器、用于支撑平台支架的桩腿和设置于所述桩腿上的升降齿条，所述第一驱动器用以驱动所述锁紧齿条移动，使得所述锁紧齿条能够与所述升降齿条啮合和分离，所述升降式平台锁紧装置还包括铰接于所述平台支架和所述锁紧齿条之间的液缸和液压控制系统，所述液缸包括缸体、第一活塞杆、第二活塞杆和隔板，所述隔板设置于所述缸体内，将所述缸体分成第一腔室和第二腔室，所述隔板上开设有所述第一活塞杆穿过的通孔，所述第一活塞杆设置于所述第一腔室内，所述第二活塞杆设置于所述第二腔室内；所述液压控制系统包括容器、第一换向阀、第二换向阀、第一减压溢流阀和第二减压溢流阀；所述第一换向阀的P口和T口连接所述容器，A口连接所述第一减压溢流阀，B口连接所述第一腔室的有杆腔；所述第一换向阀的P口与A口连接时，所述T口与B口连接；所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；所述第二换向阀的T口连接所述容器，P口与所述第二减压溢流阀连接，A口连接所述第二腔室的无杆腔；所述第二换向阀的T口与A口连接时，所述P口断开; 所述第二换向阀的P口与A口连接时，所述T口断开；所述第一减压溢流阀连接所述第一换向阀和所述第一腔室的无杆腔；所述第二减压溢流阀连接所述容器和所述第二换向阀。

所述液缸一端铰接于平台支架的A点上，另一端铰接于锁紧齿条的B点上，在调整支架平台的高度时，线段AB与桩腿之间的夹角a大于等于0度且小于等于90度。

所述夹角a大于等于1度小于等于20度。

所述第一换向阀和第二换向阀均为电磁阀；当所述第一换向阀未得电时，所述第一换向阀的P口与A口连接时，T口与B口连接；当所述第一换向阀得电时，所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；当所述第二换向阀未得电时，所述第二换向阀的T口与A口连接时，P口断开; 当所述第二换向阀得电时，所述第二换向阀的P口与A口连接时，T口断开。

所述液压控制系统还包括设置于所述第一换向阀的A口和所述第一减压溢流阀之间的单向阀，所述单向阀用于限定液体从所述第一换向阀到所述第一减压溢流阀单向流动。

所述液压控制系统还包括设置于所述第二换向阀的A口和所述第二腔室的无杆腔之间的单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的单向阀和节流阀，所述单向阀用于限定液体从所述第二换向阀的A口到所述第二腔室的无杆腔单向流动，所述节流阀用于调节液体从所述第二腔室的无杆腔向所述第二电磁换向阀流动的流量。

所述缸体铰接于所述平台支架上，所述第二活塞杆铰接于所述锁紧齿条上。

一种用于控制液缸的液压控制系统，所述液缸包括缸体、第一活塞杆、第二活塞杆和隔板，所述隔板设置于所述缸体内，将所述缸体分成第一腔室和第二腔室，所述隔板上开设有所述第一活塞杆穿过的通孔，所述第一活塞杆设置于所述第一腔室内，所述第二活塞杆设置于所述第二腔室内；所述液压控制系统包括容器、第一换向阀、第二换向阀、第一减压溢流阀和第二减压溢流阀；所述第一换向阀的P口和T口连接所述容器， A口连接所述第一减压溢流阀， B口连接所述第一腔室的有杆腔；所述第一换向阀的P口与A口连接时，所述T口与B口连接；所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；所述第二换向阀的T口连接所述容器，P口与所述第二减压溢流阀连接，A口连接所述第二腔室的无杆腔；所述第二换向阀的T口与A口连接时，所述P口断开; 所述第二换向阀的P口与A口连接时，所述T口断开；所述第一减压溢流阀连接所述第一换向阀和所述第一腔室的无杆腔；所述第二减压溢流阀连接所述容器和所述第二换向阀。

上述锁紧装置通过液压控制系统调整液缸的无杆腔和有杆腔的油压，实现调整锁紧齿条上下位移的精确调整，节约了调整的时间。

附图说明

图1为一较佳实施例锁紧装置的示意图。

图2为图1中锁紧装置的液缸固定状态的示意图。

图3为图1中液缸的剖面示意图。

图4为图1中液缸的液压控制系统示意图。

具体实施例

如图1所示，为一较佳实施例锁紧装置100的示意图。锁紧装置100包括桩腿10、平台支架20、锁紧齿条30、第一驱动器40和液缸50。

桩腿10用于支撑平台支架20，桩腿10上设置有升降齿条11。

锁紧齿条30用于与升降齿条11啮合，通过调整锁紧齿条30与升降齿条11啮合的位置，从而调整平台支架20和桩腿10的相对位置。

第一驱动器40一端连接锁紧齿条30，另一端连接平台支架20。第一驱动器40用于驱动锁紧齿条30与升降齿条11啮合，或者带动锁紧齿条30与升降齿条11分离。在本实施方式中，该第一驱动器40为复位液缸。复位液缸的数目为两个。

如图2所示，液缸50一端铰接于平台支架20上，另一端铰接于锁紧齿条30上，且位于锁紧齿条30的重心处，液缸50用于支撑锁紧齿条30。设定液缸50与平台支架20的铰接点为A，液缸50与锁紧齿条30的铰接点为B。在初始位置时，即在调整平台支架20的高度时，如图1所示，线段AB与桩腿之间的夹角为a，夹角a大于等于0度，小于90度，夹角a的优选范围为大于1度小于等于20度。在本实施方式中，a等于5度。

请同时参阅图3，液缸50为二级液缸。液缸50包括缸体51、第一活塞杆53和第二活塞杆55。缸体51铰接于平台支架20上，并由隔板57分割成第一腔室511和第二腔室513。隔板57上开设有第一活塞杆53穿过的通孔571。第一活塞杆53活动地设置于第一腔室511内，第二活塞杆55活动地设置于第二腔室513内，且其末端铰接于锁紧齿条30。

锁紧装置100还包括控制液缸50的液压控制系统60。请同时参阅图4，液压控制系统60包括容器61、第一电磁换向阀63、单向阀64、第一减压溢流阀65、第二减压溢流阀66、第二电磁换向阀67和单向节流阀68。

容器61用于盛装液体，并与第一电磁换向阀63、第二减压溢流阀66和第二腔室513的有杆腔连接。

第一电磁换向阀63为二位四通电磁换向阀。第一电磁换向阀63的P口和T口与容器61连接，P口为高压液体进入第一电磁换向阀63的进液口，T口为液体流回容器61的出液口。第一电磁换向阀63的B口与第一腔室511的有杆腔连接，第一电磁换向阀63的A口与单向阀64的进液口连接。当第一电磁换向阀63未通电时，P口与A口连通，T口与B口连通；当第一电磁换向阀63通电时，P口与B口连通，T口与A口连通。

单向阀64连接于第一电磁换向阀63的和第一减压溢流阀65之间，用于限定液体单向流动，即，限定液体仅可从第一电磁换向阀63向第一减压溢流阀65的方向流动。

第一减压溢流阀65的P口与单向阀67的出液口连接，第一减压溢流阀65的T口与容器61连接，第一减压溢流阀65的A口与第一腔室511的无杆腔连接。当第一腔室511的无杆腔的压力超过第一减压溢流阀65预设工作压力时，液体可从第一减压溢流阀65的T口流回容器61。

第二减压溢流阀66的P口和T口均与容器61连接，P口为高压液体进入第二减压溢流阀66的进液口，T口为液体流回容器61的出液口。第二减压溢流阀66的A口与第一电磁换向阀67连接。当第二减压溢流阀66受到的压力大于一预设工作压力时，液体可从第二减压溢流阀66的T口流回容器61。

第二电磁换向阀67为二位三通电磁换向阀。第二电磁换向阀67的P口与第二减压溢流阀66的A口连接，T口连接至容器61。第二电磁换向阀67的A口与单向节流阀68连接。当第二电磁换向阀67未通电时，T口与A口连通，P口断开；当第二电磁换向阀67通电时，P口与A口连通，T口断开。

单向节流阀68的一端连接第二电磁换向阀67的A口，另一端与第二腔室513的无杆腔连接。单向节流阀68包括并联的单向阀681和节流阀683。单向阀681用于限定液体的流动方向，即限定液体仅可从第二电磁换向阀67向第二腔室513的无杆腔方向流动。节流阀683用于调节液体从第二腔室513的无杆腔向第二电磁换向阀67流动的流量。

使用前，首先，需要向液缸50的第一腔室511的无杆腔内注入液体，高压液体从容器61进入第一电磁换向阀63，再通过单向阀64和第一减压溢流阀65后，进入第一腔室511的无杆腔；然后，分别设置第一减压溢流阀65和第二减压溢流阀66的工作压力，以液缸50能够支撑起锁紧齿条30的重量为宜。

当调整平台支架20和桩腿10的相对位置完毕后，则需要将平台支架20锁紧于桩腿10上，启动第一驱动器40，推动锁紧齿条30与升降齿条11啮合，会有以下三种情况。

第一：当锁紧齿条30的齿顶与升降齿条11的齿槽完全对正时，锁紧齿条30与升降齿条11直接啮合。

第二：当锁紧齿条30的齿顶与升降齿条11的齿槽相对，但未完全对正时时，在第一驱动器40的推力作用下，锁紧齿条30在向升降齿条11方向啮合的同时，还会沿着升降齿条11向下或向上移动，从而带动液缸50的第二活塞杆55伸出或第一活塞杆53和第二活塞杆55同步缩回；当第二活塞杆55伸出时，第二腔室513的无杆腔从容器61经由第二电磁换向阀67和单向节流阀68补充液体；当第一活塞杆53和第二活塞杆55缩回时，第一腔室511的有杆腔从容器61经由第一电磁换向阀63补充液体，第二腔室513的有杆腔直接从容器61补充液体，第一腔室511的无杆腔内的液体通过第一减压溢流阀65的T口流回容器61，第二腔室513的无杆腔内的液体通过单向节流阀68和第二电磁换向阀67流回容器61，从而使得锁紧齿条30的齿顶顺利滑入升降齿条11的齿槽内，实现锁紧。

第三：当锁紧齿条30的齿顶与升降齿条11的齿顶相对时，首先，使第二电磁换向阀67得电，第二电磁换向阀67的P口与A口连通，容器61内的液体经由第二减压溢流阀66、第二电磁换向阀67和单向节流阀68的单向阀681后进入第二腔室513的无杆腔，使得第二活塞杆55推动锁紧齿条30向上移动至行程末端，同时，第二腔室513的有杆腔的液体流回容器61；然后，在第一驱动器40的推力作用下，锁紧齿条30与升降齿条11啮合，此时，锁紧齿条30仅能够向下移动，从而带动第二活塞杆55缩回，第二腔室513的无杆腔的液体经由单向节流阀68的节流阀683、第二电磁换向阀67和第二减压溢流阀66后流回容器61，第二腔室513的有杆腔直接从容器61补充液体，从而使得锁紧齿条30的齿顶顺利滑入升降齿条11的齿槽内，实现锁紧。

当需要调节复位时，使得第一电磁换向阀63得电，第一电磁换向阀63的P口与B口连通，T口与A口连通，容器61内的液体经由第一电磁换向阀进入第一腔室511的有杆腔，第一活塞杆53缩回，第一腔室511的无杆腔的液体经由第一减压溢流阀65流回容器61，第二活塞杆55在重力的作用下缩回，第二腔室513的有杆腔直接从容器61补充液体，第二腔室513的无杆腔的液体经由单向节流阀68的节流阀683和第二电磁换向阀67后流回容器61。

上述锁紧装置100通过调整液缸50的第二腔室513的无杆腔和有杆腔的油压，实现调整锁紧齿条30上下位移的精确调整，从而避免反复调整。

Claims

1.一种锁紧装置，包括平台支架、锁紧齿条、第一驱动器、用于支撑平台支架的桩腿和设置于所述桩腿上的升降齿条；所述第一驱动器用以驱动所述锁紧齿条移动，使得所述锁紧齿条能够与所述升降齿条啮合和分离；其特征在于：所述升降式平台锁紧装置还包括铰接于所述平台支架和所述锁紧齿条之间的液缸和液压控制系统；所述液缸包括缸体、第一活塞杆、第二活塞杆和隔板；所述隔板设置于所述缸体内，将所述缸体分成第一腔室和第二腔室，所述隔板上开设有所述第一活塞杆穿过的通孔；所述第一活塞杆设置于所述第一腔室内，所述第二活塞杆设置于所述第二腔室内；所述液压控制系统包括容器、第一换向阀、第二换向阀、第一减压溢流阀和第二减压溢流阀；所述第一换向阀的P口和T口连接所述容器，A口连接所述第一减压溢流阀，B口连接所述第一腔室的有杆腔；所述第一换向阀的P口与A口连接时，所述T口与B口连接；所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；所述第二换向阀的T口连接所述容器，P口与所述第二减压溢流阀连接，A口连接所述第二腔室的无杆腔；所述第二换向阀的T口与A口连接时，所述P口断开; 所述第二换向阀的P口与A口连接时，所述T口断开；所述第一减压溢流阀连接所述第一换向阀和所述第一腔室的无杆腔；所述第二减压溢流阀连接所述容器和所述第二换向阀。

2.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于：所述液缸一端铰接于平台支架的A点上，另一端铰接于锁紧齿条的B点上；在调整支架平台的高度时，线段AB与桩腿之间的夹角a大于等于0度且小于等于90度。

3.如权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于：所述夹角a大于等于1度小于等于20度。

4.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于：所述第一换向阀和第二换向阀均为电磁阀；当所述第一换向阀未得电时，所述第一换向阀的P口与A口连接时，T口与B口连接；当所述第一换向阀得电时，所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；当所述第二换向阀未得电时，所述第二换向阀的T口与A口连接时，P口断开; 当所述第二换向阀得电时，所述第二换向阀的P口与A口连接时，T口断开。

5.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于：所述液压控制系统还包括设置于所述第一换向阀的A口和所述第一减压溢流阀之间的单向阀，所述单向阀用于限定液体从所述第一换向阀到所述第一减压溢流阀单向流动。

6.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于：所述液压控制系统还包括设置于所述第二换向阀的A口和所述第二腔室的无杆腔之间的单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的单向阀和节流阀，所述单向阀用于限定液体从所述第二换向阀的A口到所述第二腔室的无杆腔单向流动，所述节流阀用于调节液体从所述第二腔室的无杆腔向所述第二电磁换向阀流动的流量。

7.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于：所述缸体铰接于所述平台支架上，所述第二活塞杆铰接于所述锁紧齿条上。

8.一种用于控制液缸的液压控制系统，所述液缸包括缸体、第一活塞杆、第二活塞杆和隔板；所述隔板设置于所述缸体内，将所述缸体分成第一腔室和第二腔室，所述隔板上开设有所述第一活塞杆穿过的通孔；所述第一活塞杆设置于所述第一腔室内，所述第二活塞杆设置于所述第二腔室内；所述液压控制系统包括容器、第一换向阀、第二换向阀、第一减压溢流阀和第二减压溢流阀；所述第一换向阀的P口和T口连接所述容器， A口连接所述第一减压溢流阀， B口连接所述第一腔室的有杆腔；所述第一换向阀的P口与A口连接时，所述T口与B口连接；所述第一换向阀的P口与B口连接时，所述T口与A口连接；所述第二换向阀的T口连接所述容器，P口与所述第二减压溢流阀连接，A口连接所述第二腔室的无杆腔；所述第二换向阀的T口与A口连接时，所述P口断开; 所述第二换向阀的P口与A口连接时，所述T口断开；所述第一减压溢流阀连接所述第一换向阀和所述第一腔室的无杆腔；所述第二减压溢流阀连接所述容器和所述第二换向阀。

9.如权利要求8所述的液压控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括设置于所述第一换向阀的A口和所述第一减压溢流阀之间的单向阀，所述单向阀用于限定液体从所述第一换向阀到所述第一减压溢流阀单向流动。

10.如权利要求9所述的液压控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括设置于所述第二换向阀的A口和所述第二腔室的无杆腔之间的单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的单向阀和节流阀，所述单向阀用于限定液体从所述第二换向阀的A口到所述第二腔室的无杆腔单向流动，所述节流阀用于调节液体从所述第二腔室的无杆腔向所述第二电磁换向阀流动的流量。