CN103938603B - 安装船平台连续升降装置及其升降方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安装船平台连续升降装置及其升降方法，所述装置包括上部导向结构、下部导向结构和升降柱，所述升降柱上间隔设置有若干插孔，所述上部导向结构和下部导向结构之间设有升降装置，所述升降装置包括铰接梁和油缸，所述铰接梁包括桩腿插销和相互对称的升降油缸插销，其升降方法通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降。本发明能够实现风电安装船高效升降、升降能力巨大、压载能力强、可靠性高的连续升降式的液压升降系统，且其压载力也有效提升，大大提高了升降时间。

Description

安装船平台连续升降装置及其升降方法
技术领域
本发明涉及一种风电安装船连续升降的液压升降装置，可应用于海上风电安装船、海上服务平台等近海环境中，适用海上风电安装船、海上服务平台在升降工况时实现高频次、快速连续升降。
背景技术
世界各国为应对气候变化，能源发展呈现了清洁化、低碳化、高效化的新趋势，近海风电作为可再生能源成为世界各国关注的焦点；国际国内海上风电产业的加速发展，为海上风电安装船的发展提供了市场机遇。风电安装船的液压升降装置是风电安装船的核心装置，代表风电安装船的技术水平。
其功能是：在风电安装船作业前，降下风电安装船的桩腿，并将船体提升至海面上某一高度后压载，使风电安装船的桩腿在海底牢固定位；风电安装船完成风电安装作业后，拔取桩腿，降下船体至海面，并在风电安装船移位到另一作业地点的整个过程中，始终保持桩腿升起。风电安装船液压升降装置是风电安装船的升降功能实现的关键设备，其高端的连续升降的液压升降装置长期以来为欧、美所垄断。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种升降速度快、压载能力强的安装船平台连续升降装置及其升降方法。
技术方案：本发明所述的一种安装船平台连续升降装置，包括上部导向结构、下部导向结构和升降柱，所述升降柱上间隔设置有若干插孔，所述上部导向结构和下部导向结构之间设有升降装置，所述升降装置包括铰接梁和油缸，所述铰接梁包括桩腿插销和相互对称的升降油缸插销，所述油缸的顶部与所述上部导向结构连接，所述油缸的底部与所述铰接梁通过升降油缸插销活动连接，所述升降装置为四组且分别设置在围绕升降柱的外围四个面上，每组包括两个对称设置的油缸，所述四个面上的油缸呈交替螺旋的方式升降，所述交替螺旋是指，连续升降动作通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降。
作为优选，所述上部导向结构和下部导向结构均为方形结构。
作为优选，所述桩腿插销与所述插孔适配卡接。
本发明还公开了一种安装船平台连续升降装置的升降方法，所述升降装置包括铰接梁和油缸，所述铰接梁包括桩腿插销和相互对称的升降油缸插销，所述油缸的顶部与所述上部导向结构连接，所述油缸的底部与所述铰接梁通过升降油缸插销活动连接；连续升降动作通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降，以任意一个面的油缸展开形成四个连续的油缸工作状态，这一个周期可以分如下4个阶段：
1)第一个阶段第二、三、四油缸受力顶升，第一油缸回缩；
2)第二个阶段第一、三、四油缸受力顶升，第二油缸回缩；
3)第三个阶段第一、二、四油缸受力顶升，第三油缸回缩；
4)第四个阶段第一、二、三油缸受力顶升，第四油缸回缩；
按照上述四个阶段形成一个循环不断反复形成螺旋升降。
有益效果：本发明是一种能够实现风电安装船高效升降、升降能力巨大、压载能力强、可靠性高的连续升降式的液压升降系统。本发明可以实现30米/小时的升降速度；其压载能力是提升能力的2倍，可以极大减速少风电安装船预压载时间；本连续升降的液压升降装置升降能力超大，船舶单腿的升降能力可以达到4750吨/腿。
附图说明
图1为本发明的安装结构示意图。
图2为本发明油缸及铰接梁桩腿周向展开图第一阶段。
图3为本发明油缸及铰接梁桩腿周向展开图第二阶段。
图4为本发明油缸及铰接梁桩腿周向展开图第三阶段。
图5为本发明油缸及铰接梁桩腿周向展开图第四阶段。
具体实施方式
如图1所示的一种安装船平台连续升降装置，包括方形结构的上部导向结构1、下部导向结构2和圆柱形的升降柱7，升降柱7上间隔设置有若干插孔8，上部导向结构1和下部导向结构2之间设有四个升降装置，每个升降装置包括一个铰接梁4和两个油缸3，铰接梁4包括桩腿插销5和相互对称的升降油缸插销6，油缸3的顶部与上部导向结构1连接，油缸3的底部与铰接梁4通过升降油缸插销6活动连接，升降装置为四组且分别设置在围绕升降柱7的外围四个面上，每组包括两个对称设置的油缸3。
本装置连续升降动作通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降，以任意一个面的油缸展开形成四个连续的油缸工作状态，一个周期可以分如下4个阶段：
1)第一个阶段第二、三、四油缸受力顶升，第一油缸回缩，如图2；
2)第二个阶段第一、三、四油缸受力顶升，第二油缸回缩，如图3；
3)第三个阶段第一、二、四油缸受力顶升，第三油缸回缩，如图4；
4)第四个阶段第一、二、三油缸受力顶升，第四油缸回缩，如图5；
按照上述四个阶段形成一个循环不断反复形成螺旋升降。
本发明主要应用于风电安装船或海上服务平台，全船一般安装由4个连续升降的液压升降装置组成，将本升降装置分别安装在安装船的四个角落，四个升降装置同时螺旋升降且保持在同一高度，避免了船体的晃动，同时本装置采用螺旋式连续的升降方式，从而改变了现有技术中两两升降且需要间隔插销时间的耗时问题，从而大大节省了升降时间。
本发明是一种能够实现风电安装船高效升降、升降能力巨大、压载能力强、可靠性高的连续升降式的液压升降系统。本发明可以实现30米/小时的升降速度；其压载能力是提升能力的2倍，可以极大减速少风电安装船预压载时间；本连续升降的液压升降装置升降能力超大，船舶单腿的升降能力可以达到4750吨/腿。
在预压载工况时，可经由8个油缸同时做升降运动来实现预压载工况平台的升降调整，实现预压载能力为额定升降能力的2倍。

Claims (4)

1.一种安装船平台连续升降装置，其特征在于：包括上部导向结构(1)、下部导向结构(2)和升降柱(7)，所述升降柱(7)上间隔设置有若干插孔(8)，所述上部导向结构(1)和下部导向结构(2)之间设有升降装置，所述升降装置包括铰接梁(4)和油缸(3)，所述铰接梁(4)包括桩腿插销(5)和相互对称的升降油缸插销(6)，所述油缸(3)的顶部与所述上部导向结构(1)连接，所述油缸(3)的底部与所述铰接梁(4)通过升降油缸插销(6)活动连接，所述升降装置为四组且分别设置在围绕升降柱(7)的外围四个面上，每组包括两个对称设置的油缸(3)，所述四个面上的油缸(3)呈交替螺旋的方式升降，所述交替螺旋是指，连续升降动作通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降。
2.根据权利要求1所述的一种安装船平台连续升降装置，其特征在于：所述上部导向结构(1)和下部导向结构(2)均为方形结构。
3.根据权利要求1所述的一种安装船平台连续升降装置，其特征在于：所述桩腿插销(5)与所述插孔(8)适配卡接。
4.一种安装船平台连续升降装置的升降方法，其特征在于：所述升降装置包括铰接梁和油缸，所述铰接梁包括桩腿插销和相互对称的升降油缸插销，所述油缸的顶部与所述上部导向结构连接，所述油缸的底部与所述铰接梁通过升降油缸插销活动连接；连续升降动作通过升降油缸带动4个铰接梁的交替螺旋运动来实现，连续升降运动时，始终有3个铰接梁处于受力升降状态，1个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续升降，以任意一个面的油缸展开形成四个连续的油缸工作状态，这一个周期可以分如下4个阶段：
1)第一个阶段第二、三、四油缸受力顶升，第一油缸回缩；
2)第二个阶段第一、三、四油缸受力顶升，第二油缸回缩；
3)第三个阶段第一、二、四油缸受力顶升，第三油缸回缩；
4)第四个阶段第一、二、三油缸受力顶升，第四油缸回缩；
按照上述四个阶段形成一个循环不断反复形成螺旋升降。
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