CN103938602A - 一种海洋平台的液压升降系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，属于海洋平台技术领域。方法包括：在所有上插销脱开桩腿的插销孔且所有下插销插在桩腿的插销孔中时，控制多套液压插销升降机构中的多个提升油缸以相同的速度执行相同的动作，并实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔；当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部提升油缸停止动作；控制与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸反向动作，直至脱开插销孔的下插销再次插入插销孔；控制全部提升油缸再次以相同的速度执行动作。本发明通过上述方案，使上插销始终处于同一水平面，使得海洋平台水平上升或下降。

Description

一种海洋平台的液压升降系统的控制方法

技术领域

本发明涉及海洋平台技术领域，特别涉及一种海洋平台的液压升降系统的控制方法。

背景技术

液压升降系统是海洋平台的重要组成部分，在升降海洋平台的过程中，为了避免由于倾斜引起的海洋平台侧翻事故，需要海洋平台保持水平状态上升或下降。

现有的液压升降系统一般包括多套液压升降机构，每套液压升降机构均包括连接在定环梁和动环梁之间的提升油缸、设于定环梁上的上插销油缸和设于动环梁上的下插销油缸，定环梁通过上插销与桩腿可拆卸连接，动环梁通过下插销与桩腿可拆卸连接。其中，定环梁与海洋平台固定连接。

现有技术在升降海洋平台时，通过使所有桩腿上的提升油缸、上插销油缸和下插销油缸的动作的速度一致，以使上插销始终处于水平位置，从而使海洋平台处于水平状态。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

海洋平台通过桩腿固定在海底时，由于海底面不平，各桩腿的插销孔不在同一个水平面上，则在海洋平台上升或下降的过程中，当提升油缸的伸出或回缩速度一致时，不同桩腿上的上插销插入插销孔的时间仍然可能不同，若有一个上插销插入插销孔，此时，该桩腿上的提升油缸停止动作，而其它桩腿的提升油缸继续工作，则会使海洋平台发生倾斜。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，适用于控制所述液压升降系统的多套液压插销升降机构，每套所述液压插销升降机构均包括连接在定环梁和动环梁之间的提升油缸、设于所述定环梁上的上插销和设于所述动环梁上的下插销，所述方法包括：

在所有所述上插销脱开桩腿的插销孔且所有所述下插销插在所述桩腿的插销孔中时，控制所述多套液压插销升降机构中的多个所述提升油缸以相同的速度执行相同的动作，并实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔；

当所述多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部所述提升油缸停止动作；

控制与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，直至脱开插销孔的所述下插销再次插入插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作。

可选地，在所述海洋平台的上升过程中，多个所述提升油缸以相同的速度执行伸出动作。

进一步地，所述使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，包括：

使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的提升油缸执行回缩动作。

具体地，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作，包括：

使插入插销孔的所述上插销脱开插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行伸出动作。

可选地，在所述海洋平台的下降过程中，多个所述提升油缸以相同的速度执行回缩动作。

进一步地，所述使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，包括：

使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的提升油缸执行伸出动作。

具体地，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作，包括：

使插入插销孔的所述上插销脱开插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行回缩动作。

可选地，采用位移传感器实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔。

可选地，采用行程开关实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔，当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，停止全部提升油缸的动作，从而使得没有插入插销孔的上插销也不能移动了，保持上插销处于同一水平位置，然后使与插入插销孔的上插销对应的提升油缸反向动作，直到脱开插销孔的下插销再次插入插销孔后，控制提升油缸再次以相同的速度动作，则上插销在上升或下降的过程中一直处于同一个水平面，这样，海洋平台能够一直保持水平状态上升或下降，不会发生倾斜，本方法方便简单，易操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的液压插销升降机构的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种海洋平台的液压升降系统的控制方法流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种海洋平台的液压升降系统的控制方法流程图；

图4是本发明实施例二提供的二号桩腿上的上插销插入插销孔时各上插销和下插销的位置示意；

图5是本发明实施例二提供的二号桩腿上的下插销插入插销孔时各上插销和下插销的位置示意图；

图6是本发明实施例三提供的一种海洋平台的液压升降系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于描述本发明实施例，首先简单介绍液压升降系统的结构及工作过程。

参见图1，每套液压插销升降机构均包括连接在定环梁1和动环梁2之间的提升油缸3、设于定环梁1上的上插销油缸和设于动环梁上的下插销油缸，定环梁1通过上插销11与桩腿4可拆卸连接，动环梁2通过下插销21与桩腿4可拆卸连接。当桩腿4固定在海底后，由于海底面不平，所以各个桩腿4上对应的插销孔可能不在同一水平面上。此时，海洋平台通过动环梁2上的下插销21固定在桩腿4上，同时，通过各提升油缸3的伸缩使得上插销11处于同一水平面上，以使海洋平台保持水平（此时，部分上插销11插在插销孔中）。海洋平台在上升或下降的时候，一次移动一个节距（两个插销孔之间间隔的距离为一个节距）。一般地，提升油缸的最大行程为1280mm，插销孔的直径为70mm，节距为1200mm。

当海洋平台上升时，上插销11脱开插销孔（此时，下插销21插在插销孔中，且下插销21与插销孔内壁的下部贴合，以承载海洋平台），提升油缸3执行伸出动作，连接在提升油缸3一端的定环梁1随着提升油缸3的伸出动作沿着桩腿4向上移动，进而带动海洋平台向上移动，当提升油缸3的行程达到一半节距时，上插销11弹出，贴着桩腿4向上滑动，当到插销孔区域时，上插销11插入插销孔（由于上插销的直径小于插销孔的直径，此时，仍然是下插销受力，上插销不受力），然后进行负荷转移（控制提升油缸执行回缩动作，使得上插销与插销孔内壁的下部贴合以承载海洋平台，同时使下插销位于插销孔的中部以便于下插销脱开插销孔），将下插销的负荷转移到上插销后，动环梁2上的下插销21脱开插销孔，当检测到下插销21脱开时，提升油缸3执行回缩动作，则与提升油缸3连接的动环梁2会沿着桩腿4向上移动，当提升油缸3的行程达到一半节距时，下插销21弹出，贴着桩腿向上滑动，当到插销孔区域时，下插销21插入插销孔，循环执行前述步骤，即可实现海洋平台的上升动作。

当海洋平台下降时，上插销11脱开插销孔（此时，下插销21插在插销孔中，且下插销21与插销孔内壁的下部贴合，以承载海洋平台），提升油缸3执行回缩动作，连接在提升油缸3一端的定环梁1随着提升油缸3的回缩动作沿着桩腿4向下移动，进而带动海洋平台向下移动，当提升油缸3的行程达到一半节距时，上插销11弹出，贴着桩腿4向下滑动，当到插销孔区域时，上插销11插入插销孔，然后进行负荷转移（控制提升油缸3执行回缩动作，使得上插销与插销孔内壁的下部贴合以承载海洋平台，同时使下插销位于插销孔的中部以便于下插销脱开插销孔），将下插销21的负荷转移到上插销11，负荷转移完后下插销21脱出插销孔，提升油缸3执行伸出动作，则与提升油缸3连接的动环梁2会沿着桩腿4向下移动，当提升油缸3的行程达到一半节距时，下插销21弹出，贴着桩腿4向下滑动，当到插销孔区域时插入插销孔，循环执行前述步骤，即可实现海洋平台的下降动作。

需要说明的是，在上插销或下插销脱开插销孔之前，都要进行负荷转移。

实施例一

本发明实施例提供了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，适用于控制液压升降系统的多套液压插销升降机构的动作，参见图2，该方法包括：

步骤101：在所有上插销脱开桩腿的插销孔且所有下插销插在桩腿的插销孔中时，控制多套液压插销升降机构中的多个提升油缸以相同的速度执行相同的动作时，并实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔。

具体地，所有上插销脱开桩腿的插销孔且所有下插销插在桩腿的插销孔中时，定环梁处于可移动状态，动环梁固定在桩腿上。

具体地，可以通过行程开关实时监测上插销和下插销是插入还是脱开插销孔。在实际操作中，行程开关安装在插销油缸处，采用行程开关监测插销的状态为本领域的技术人员所熟知，在此不再详述。

步骤102：当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部提升油缸停止动作。

步骤103：控制与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸反向动作，直至脱开插销孔的下插销再次插入插销孔。

在本实施例中，与上插销对应的下插销、提升油缸，都是指与该上插销位于同一条桩腿上的下插销和提升油缸，对应，即指位于同一条桩腿上的各部件相互对应。

步骤104：控制全部提升油缸再次以相同的速度执行动作。

优选地，在本实施例中，通过集中控制台集中控制各提升油缸、各上插销油缸和各下插销油缸的动作。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔，当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，停止全部提升油缸的动作，从而使得没有插入插销孔的上插销也不能移动了，保持上插销处于同一水平位置，然后使与插入插销孔的上插销对应的提升油缸反向动作，直到脱开插销孔的下插销再次插入插销孔后，控制提升油缸再次以相同的速度动作，则上插销在上升或下降的过程中一直处于同一个水平面，这样，海洋平台能够一直保持水平状态上升或下降，不会发生倾斜，本方法方便简单，易操作。

实施例二

本发明实施例提供了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，参见图3，该方法包括：

步骤201：在所有上插销脱开桩腿的插销孔且所有的下插销插在桩腿的插销孔中时，控制多套液压插销升降机构中的多个提升油缸以相同的速度执行伸出动作，并实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔。

定环梁上的上插销脱开插销孔，定环梁处于可移动状态。则当提升油缸以相同的速度执行伸出动作时，定环梁随着提升油缸的伸出而上升，与定环梁连接的海洋平台也随之上升，由于提升油缸的伸出速度一致，则海洋平台水平上升。

步骤202：当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部提升油缸停止动作。

当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸不能继续伸出，而与脱开插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸可以继续伸出，此时，停止全部提升油缸的动作，使得上插销保持在同一个水平面上，则海洋平台也处于水平状态。

以海洋平台包括四条桩腿（分别为一号桩腿1a、二号桩腿1b、三号桩腿1c和四号桩腿1d）为例，四条桩腿上分别设有5个插销孔，且5个插销孔从上到下依次编号为4a、4b、4c、4d、4e，在四条桩腿位于水平面时，相同序号的插销孔位于同一水平位置。当二号桩腿1b上的定环梁上的上插销3a插入插销孔，二号桩腿1b上的提升油缸不能继续伸出时，一号桩腿1a、三号桩腿1c和四号桩腿1d上的定环梁上的上插销3a均脱开插销孔，一号桩腿1a、三号桩腿1c和四号桩腿1d上的提升油缸均可以继续伸出，如图4所示。

步骤203：控制插入插销孔的上插销所在的桩腿进行负荷转移。

控制二号桩腿1b上的提升油缸执行回缩动作，使得插入插销孔的上插销3a与该插销孔内壁的下部贴合，同时下插销会从贴合着插销孔的下部的状态变成位于插销孔的中部，然后停止二号桩腿1b上的提升油缸的动作。

步骤204：控制与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸执行回缩动作，直至脱开插销孔的下插销再次插入插销孔。

使二号桩腿1b上的动环梁上的下插销脱开，并使二号桩腿1b上的提升油缸执行回缩动作，则二号桩腿1b上的动环梁向上移动，二号桩腿1b上的提升油缸的行程达到一半节距时，下插销弹出，贴着二号桩腿1b向上滑动，当到插销孔区域时，下插销插入插销孔。

当二号桩腿1b上的下插销插入插销孔后，控制提升油缸执行伸出动作，使得下插销与插销孔内壁的下部贴合以承载海洋平台，同时使上插销位于插销孔的中部以便于上插销脱开插销孔，将负荷转移到下插销后，提升油缸停止动作。

步骤205：使插入插销孔的上插销脱开插销孔，如图5所示。

定环梁上的上插销脱开插销孔，此时，定环梁处于可移动状态。

步骤206：控制各桩腿的提升油缸再次以相同的速度执行伸出动作。

重复执行上述步骤201～206，直至海洋平台上升至预定高度。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在升平台的时候，各提升油缸以相同的速度执行伸出动作，海洋平台水平上升，当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，停止全部提升油缸的动作，从而使得没有插入插销孔的上插销也不能移动，保持上插销处于同一水平位置，然后使与插入插销孔的上插销对应的提升油缸执行回缩动作直到脱开插销孔的下插销再次插入插销孔，在进行负荷转移后，使插入插销孔的上插销脱开插销孔，控制提升油缸再次以相同的速度伸出，则上插销在上升的过程中一直处于同一个水平面，这样，海洋平台能够一直保持水平状态上升，不会发生倾斜。

实施例三

本发明实施例提供了一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，参见图6，该方法包括：

步骤301：在所有上插销脱开桩腿的插销孔且所有的下插销插在桩腿的插销孔中时，控制多套液压插销升降机构中的多个提升油缸以相同的速度执行回缩动作，并实时监测各定环梁上的上插销是否插入插销孔。

定环梁上的上插销脱开插销孔，此时，定环梁处于可移动状态。则当提升油缸以相同的速度执行回缩动作时，定环梁随着提升油缸的回缩而向下移动，与定环梁连接的海洋平台也随之下降，由于提升油缸的回缩速度一致，则海洋平台水平下降。

步骤302：当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部提升油缸停止动作。

当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸不能继续回缩，而与脱开插销孔的上插销对应的提升油缸可以继续回缩，此时，停止全部提升油缸的动作，使得上插销保持在同一个水平面上，则海洋平台也处于水平状态。

步骤303：控制插入插销孔的上插销所在的桩腿进行负荷转移。

控制与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸执行回缩动作，使得插入插销孔的上插销与该插销孔内壁的下部贴合，同时下插销会从贴合着插销孔内壁的下部的状态变成位于插销孔的中部，然后停止该提升油缸的动作。

步骤304：控制与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸执行伸出动作，直至脱开插销孔的下插销再次插入插销孔。

使与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的下插销脱开，并与插入插销孔的上插销对应同一桩腿的提升油缸执行伸出动作，当该提升油缸的行程达到一半节距时，下插销弹出，贴着该桩腿向下滑动，当到插销孔区域时，下插销插入插销孔。

当下插销插入插销孔后，控制该提升油缸执行伸出动作，使得下插销与插销孔内壁的下部贴合以承载海洋平台，同时使上插销位于插销孔的中部以便于上插销脱开插销孔，将负荷转移到下插销后，提升油缸停止动作。

步骤305：使插入插销孔的上插销脱开插销孔。

定环梁上的上插销脱开插销孔，此时，定环梁处于可移动状态。

步骤306：控制各桩腿的提升油缸再次以相同的速度执行回缩动作。

重复执行上述步骤301～306，直至海洋平台下降至预定高度。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在升海洋平台的时候，各提升油缸以相同的速度执行回缩动作，海洋平台水平下降，当多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，停止全部提升油缸的动作，从而使得没有插入插销孔的上插销也不能移动，保持上插销处于同一水平位置，然后使与插入插销孔的上插销对应的提升油缸执行伸出动作直到脱开插销孔的下插销再次插入插销孔，再进行负荷转移后，使插入插销孔的上插销脱开插销孔，控制提升油缸再次以相同的速度回缩，则上插销在下降的过程中一直处于同一个水平面，这样，海洋平台能够一直保持水平状态下降，不会发生倾斜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋平台的液压升降系统的控制方法，适用于控制所述液压升降系统的多套液压插销升降机构，每套所述液压插销升降机构均包括连接在定环梁和动环梁之间的提升油缸、设于所述定环梁上的上插销和设于所述动环梁上的下插销，其特征在于，所述方法包括：

在所有所述上插销脱开桩腿的插销孔且所有所述下插销插在所述桩腿的插销孔中时，控制所述多套液压插销升降机构中的多个所述提升油缸以相同的速度执行相同的动作，并实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔；

当所述多个定环梁中任一个定环梁上的上插销插入插销孔时，控制全部所述提升油缸停止动作；

控制与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔，并使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，直至脱开插销孔的所述下插销再次插入插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述海洋平台的上升过程中，多个所述提升油缸以相同的速度执行伸出动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，包括：

使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的提升油缸执行回缩动作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作，包括：

使插入插销孔的所述上插销脱开插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行伸出动作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述海洋平台的下降过程中，多个所述提升油缸以相同的速度执行回缩动作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的所述提升油缸反向动作，包括：

使与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的提升油缸执行伸出动作。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行所述动作，包括：

使插入插销孔的所述上插销脱开插销孔；

控制全部所述提升油缸再次以相同的速度执行回缩动作。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，采用位移传感器实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔。

9.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，采用行程开关实时监测各所述定环梁上的所述上插销是否插入插销孔。

10.根据权利要求1任一项所述的方法，其特征在于，在所述控制与插入插销孔的所述上插销对应同一桩腿的下插销脱开插销孔之前，所述方法还包括：

控制插入插销孔的所述上插销所在的桩腿进行负荷转移。