CN103991519A - 大型海洋工程平台安全下水装置 - Google Patents
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Abstract
大型海洋工程平台安全下水装置,包括U型架、转臂、卷扬机、转动架、多级液压缸、多功能承载台、控制系统、巨型框和流速传感器,所述U型架左端通过铰链与码头相固定,右端通过转轴与转动架相连接,U型架两侧上部安装有转臂,转臂上安装有卷扬机,卷扬机的绳索一端连接U型架另一端连接转动架,U型架两侧下部安装有多级液压缸,多级液压缸下安装有多功能承载台,U型架中部安装有巨型框,巨型框上安装有流速传感器,转臂旁安装有控制系统,U型架内设有联动机构,转臂、多级液压缸、巨型框的转动均由联动机构动力并协同工作。本装置建立了平台下水动态平衡系统,有效防止在大型海洋平台下水时发生倾斜事故,提高了下水质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及大型海洋工程平台安全下水装置,属于海洋工程设备领域。
背景技术
近几年来,随着海上油气资源开发力度的进一步加大,海上逐渐趋于使用大型综合平台进行开发,海洋平台的重量都超过6000吨以上,如何移动到拖船上进行下水是个大难题,要进军海洋工程建造,必须考虑如何大幅度提高平台建造效率、减少海上作业时间、降低海上施工风险和提高下水质量,防止变形,目前,为了满足大型平台的同步顶升下水要求,普遍采用半自动液压顶升系统。这些半自动液压顶升系统虽然解决了重载的顶升问题,但是随着大型建筑物的重量和体积越来越大,且结构复杂、载荷分布不均匀,使得需要顶升的速度没法赶上海底支撑体的下沉,目前是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供大型海洋工程平台安全下水装置。
本发明要解决的是现有平台顶升下水设备容易下沉倾斜的不足。
大型海洋工程平台安全下水装置,包括U型架、转臂、卷扬机、转动架、多级液压缸、多功能承载台、控制系统、巨型框和流速传感器,所述U型架左端通过铰链与码头相固定,右端通过转轴与转动架相连接,U型架两侧上部安装有转臂,转臂上安装有卷扬机,卷扬机的绳索一端连接U型架另一端连接转动架,U型架两侧下部安装有多级液压缸,多级液压缸下安装有多功能承载台,U型架中部安装有巨型框,巨型框上安装有流速传感器,转臂旁安装有控制系统,U型架内设有联动机构,转臂、多级液压缸、巨型框的转动均由联动机构动力并协同工作。
所述联动机构包括行星针轮减速电机、蜗杆和蜗轮,三个蜗轮啮合在同一根蜗杆,三个蜗轮分别连接转臂、多级液压缸、巨型框的转动轴。
所述巨型框包括转动板、活动板、活动框,转动板、活动板相互垂直安装,活动板安装在活动框内,并形成间隙配合,间隙距离为10-20mm,活动框内侧设有挡块,防止活动框掉落,流速传感器安装在活动框上部。
所述多功能承载台包括方框、涡轮机、加热板和记忆钛合金板,方框内安装有涡轮机,方框下部安装有记忆钛合金板,记忆钛合金板表面安装有加热板,涡轮机为泥浆涡轮机,多级液压缸水平时涡轮机为动力机,多级液压缸竖直状态涡轮机为反推力机。
所述记忆钛合金板加热状态会自动外翻增加承重面积,未加热时会自动内转。
所述控制系统通过导线与加热板、行星针轮减速电机、涡轮机、流速传感器、多级液压缸相连接。
所述U型架和转动架均为空心箱梁结构,这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上。
其下水方法,通过联动机构将转臂、多级液压缸、巨型框处于水平状态,通过涡轮机航行到工装码头,U型架左端通过铰链与码头相固定,然后通过联动机构将转臂、多级液压缸、巨型框处于竖直状态,卷扬机拉直绳索,防止U型架、转动架发生形变,并通过多级液压缸将U型架调制水平,大型海洋工程平台慢慢移上U型架并至转动架,在移的过程中由于码头土质柔软,方框会快速下沉使得U型架倾斜,这时巨型框就起到一个缓冲作用,其间隙中的水会产生巨大压强,冲击流速传感器,控制系统得到信号使得多级液压缸伸长以达到动态平衡,如下冲击太快,加热板开启,多功能承载台的记忆钛合金板加热状态会自动外翻增加承重面积,同时涡轮机开启提供反冲力,这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架末端,转动架就位于拖船上,抽到转动架的转轴,连同转动架就可以平稳的放于拖船上,实现成功下水。
本发明的优点:本装置建立了平台下水动态平衡系统,有效防止在大型海洋平台下水时发生倾斜事故,提高了下水质量和效率,应具有广阔的市场空间。
附图说明
图1是本发明大型海洋工程平台安全下水装置的结构示意图;
图2是本发明巨型框的剖视图;
图3是本发明多功能承载台的剖视图;
图4是本发明联动机构的结构示意图;
图中:1、U型架 2、转臂 3、卷扬机 4、转动架 5、多级液压缸 6、多功能承载台 7、控制系统 8、巨型框 9、流速传感器 10、行星针轮减速电机 11、蜗杆 12、蜗轮 61、方框 62、涡轮机 63、加热板 64、记忆钛合金板 81、转动板 82、活动板 83、活动框。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
大型海洋工程平台安全下水装置,包括U型架1、转臂2、卷扬机3、转动架4、多级液压缸5、多功能承载台6、控制系统7、巨型框8和流速传感器9,所述U型架1左端通过铰链与码头相固定,右端通过转轴与转动架4相连接,U型架1两侧上部安装有转臂2,转臂2上安装有卷扬机3,卷扬机3的绳索一端连接U型架1另一端连接转动架4,U型架1两侧下部安装有多级液压缸5,多级液压缸5下安装有多功能承载台6,U型架1中部安装有巨型框8,巨型框8上安装有流速传感器9,转臂2旁安装有控制系统7,U型架1内设有联动机构,转臂2、多级液压缸5、巨型框8的转动均由联动机构动力并协同工作。
所述转臂2通过绳索与U型架1、转动架4构成三角拉索结构,从而提高整个U型架1、转动架4的承重力,防止因转动架4悬空而发生变形,增加了本装置的整体可靠性。
所述联动机构包括行星针轮减速电机10、蜗杆11和蜗轮12,三个蜗轮12啮合在同一根蜗杆11,三个蜗轮12分别连接转臂2、多级液压缸5、巨型框8的转动轴。
所述巨型框8包括转动板81、活动板82和活动框83,转动板81、活动板82相互垂直安装,活动板82安装在活动框83内,并形成间隙配合,间隙距离为10-20mm,活动框83与滩涂相互贴合,其内侧设有挡块,防止活动框83掉落,流速传感器9安装在活动框83上部,在重压的冲击下,间隙会快速喷水,冲击流速传感器9,这样流速信号会很明显,因为多级液压缸5的沉降相对是缓慢的,流速传感器9如果直接置于多级液压缸5旁,传感信号会变的迟钝,不利于控制系统7做出快速反应。
所述多功能承载台6包括方框61、涡轮机62、加热板63和记忆钛合金板64,方框61内安装有涡轮机62,方框61下部安装有记忆钛合金板64,记忆钛合金板64表面安装有加热板63,涡轮机62为泥浆涡轮机,多级液压缸5水平时涡轮机62为动力机,多级液压缸5竖直状态涡轮机62为反推力机。
所述记忆钛合金板64加热状态会自动外翻增加承重面积,未加热时会自动内转。
所述控制系统7通过导线与加热板63、行星针轮减速电机10、涡轮机62、流速传感器9、多级液压缸5相连接,通过控制系统7控制这些部件的工作状态。
所述U型架1和转动架4均为空心箱梁结构,这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上并能自行航行。
本发明大型海洋工程平台安全下水装置的下水方法:通过联动机构将转臂2、多级液压缸5、巨型框8处于水平状态,通过涡轮机62航行到工装码头,U型架1左端通过铰链与码头相固定,然后通过联动机构将转臂2、多级液压缸5、巨型框8处于竖直状态,卷扬机3拉直绳索,防止U型架1、转动架4发生形变,并通过多级液压缸5将U型架1调制水平,大型海洋工程平台慢慢移上U型架1并至转动架4,在移的过程中由于码头土质柔软,方框61会快速下沉使得U型架1倾斜,这时巨型框8就起到一个缓冲作用,其间隙中的水会产生巨大压强,冲击流速传感器9,控制系统7得到信号使得多级液压缸5伸长以达到动态平衡,如下冲击太快,加热板63开启,多功能承载台6的记忆钛合金板64加热状态会自动外翻增加承重面积,同时涡轮机62开启提供反冲力,这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架4末端,转动架4就位于拖船上,抽到转动架4的转轴,连同转动架4就可以平稳的放于拖船上,实现成功下水。
Claims (8)
1.大型海洋工程平台安全下水装置,包括U型架(1)、转臂(2)、卷扬机(3)、转动架(4)、多级液压缸(5)、多功能承载台(6)、控制系统(7)、巨型框(8)和流速传感器(9),其特征是:所述U型架(1)左端通过铰链与码头相固定,右端通过转轴与转动架(4)相连接,U型架(1)两侧上部安装有转臂(2),转臂(2)上安装有卷扬机(3),卷扬机(3)的绳索一端连接U型架(1)另一端连接转动架(4),U型架(1)两侧下部安装有多级液压缸(5),多级液压缸(5)下安装有多功能承载台(6),U型架(1)中部安装有巨型框(8),巨型框(8)上安装有流速传感器(9),转臂(2)旁安装有控制系统(7),U型架(1)内设有联动机构,转臂(2)、多级液压缸(5)、巨型框(8)的转动均由联动机构动力并协同工作。
2.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述联动机构包括行星针轮减速电机(10)、蜗杆(11)和蜗轮(12),三个蜗轮(12)啮合在同一根蜗杆(11),三个蜗轮(12)分别连接转臂(2)、多级液压缸(5)、巨型框(8)的转动轴。
3.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述巨型框(8)包括转动板(81)、活动板(82)和活动框(83),转动板(81)、活动板(82)相互垂直安装,活动板(82)安装在活动框(83)内,并形成间隙配合,间隙距离为10-20mm,活动框(83)内侧设有挡块,防止活动框(83)掉落,流速传感器(9)安装在活动框(83)上部。
4.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述多功能承载台(6)包括方框(61)、涡轮机(62)、加热板(63)和记忆钛合金板(64),方框(61)内安装有涡轮机(62),方框(61)下部安装有记忆钛合金板(64),记忆钛合金板(64)表面安装有加热板(63),涡轮机(62)为泥浆涡轮机,多级液压缸(5)水平时涡轮机(62)为动力机,多级液压缸(5)竖直状态涡轮机(62)为反推力机。
5.根据权利要求4所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述记忆钛合金板(64)加热状态会自动外翻增加承重面积,未加热时会自动内转。
6.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述控制系统(7)通过导线与加热板(63)、行星针轮减速电机(10)、涡轮机(62)、流速传感器(9)、多级液压缸(5)相连接。
7.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置,其特征是:所述U型架(1)和转动架(4)均为空心箱梁结构,这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上。
8.一种基于权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置的下水方法,其特征是:通过联动机构将转臂(2)、多级液压缸(5)、巨型框(8)处于水平状态,通过涡轮机(62)航行到工装码头,U型架(1)左端通过铰链与码头相固定,然后通过联动机构将转臂(2)、多级液压缸(5)、巨型框(8)处于竖直状态,卷扬机(3)拉直绳索,防止U型架(1)、转动架(4)发生形变,并通过多级液压缸(5)将U型架(1)调制水平,大型海洋工程平台慢慢移上U型架(1)并至转动架(4),在移的过程中由于码头土质柔软,方框(61)会快速下沉使得U型架(1)倾斜,这时巨型框(8)就起到一个缓冲作用,其间隙中的水会产生巨大压强,冲击流速传感器(9),控制系统(7)得到信号使得多级液压缸(5)伸长以达到动态平衡,如下冲击太快,加热板(63)开启,多功能承载台(6)的记忆钛合金板(64)加热状态会自动外翻增加承重面积,同时涡轮机(62)开启提供反冲力,这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架(4)末端,转动架(4)就位于拖船上,抽到转动架(4)的转轴,连同转动架(4)就可以平稳的放于拖船上,实现成功下水。
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