CN104110020B - 一种自升式海洋平台液压插销升降系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自升式海洋平台液压插销升降系统，属于海洋工程装备领域。所述自升式海洋平台液压插销升降系统，所述液压插销升降系统包括：动环梁、与所述动环梁对应布置的定环梁、插销和安装在定环梁与动环梁之间的提升油缸，所述横梁上还布置有两个提升油缸销轴座，插销座布置在各自所在横梁上的两个提升油缸销轴座之间，提升油缸的一端通过提升油缸销轴安装在定环梁上的提升油缸销轴座内，提升油缸的另一端通过提升油缸销轴安装在动环梁上的提升油缸销轴座内。本发明提供的液压插销升降系统的提升油缸与插销安装在同一横梁上，这样能够降低横梁对焊缝的要求，使得采用对一般焊缝的要求就能够承受由提升油缸与插销传递过来的作用力。

Description

一种自升式海洋平台液压插销升降系统

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，特别涉及一种自升式海洋平台液压插销升降系统。

背景技术

液压插销升降系统被应用于自升式海洋平台中，其能够配合自升式海洋平台中的桩腿带动船体沿着自升式海洋平台的桩腿做升降运动。

现有的液压插销升降系统包括：动环梁、定环梁、提升油缸、分别设置定环梁上的若干上插销、以及设置在动环梁上的若干下插销，其中，定环梁和动环梁均由多个横梁首尾连接而成，上、下插销均安装于定环梁和动环梁上的插销座内，固桩架固定在船体上，定环梁固定在固桩架上，提升油缸的一端安装在定环梁上，提升油缸的另一端安装在动环梁上，定环梁和动环梁上分别安装有提升油缸销座，提升油缸通过提升油缸销轴与提升油缸销座连接，桩腿穿过定环梁和动环梁竖直伸入海中，上插销和下插销能够伸入桩腿上的插销孔内，通过上插销和下插销的交替伸缩，并配合提升油缸的伸缩来实现自升式海洋平台与桩腿的各个动作。

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：

现有的液压插销升降系统中，提升油缸与插销分别安装在相邻的横梁上，且相邻的两个横梁之间通过焊缝连接，因安装提升油缸与插销的横梁均需要承受较大的作用力，因此，对横梁上的焊缝要求较高，现有的焊接工艺不能保证加工的焊缝可以承受由提升油缸与插销传递过来的作用力。

发明内容

为了解决现有技术中液压插销升降系统对焊缝要求高的问题，本发明实施例提供了一种自升式海洋平台液压插销升降系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种自升式海洋平台液压插销升降系统，所述液压插销升降系统包括：动环梁、与所述动环梁对应布置的定环梁、插销和安装在所述定环梁与所述动环梁之间的提升油缸，所述定环梁和所述动环梁分别包括若干首尾连接的横梁，所述定环梁和所述动环梁均为多边形，所述定环梁和所述动环梁上均布置有插销座，所述插销安装在所述插销座内，所述横梁上还布置有两个提升油缸销轴座，所述插销座布置在各自所在所述横梁上的两个所述销轴座之间，所述提升油缸的一端通过提升油缸销轴安装在所述定环梁上的提升油缸销轴座内，所述提升油缸的另一端通过所述提升油缸销轴安装在所述动环梁上的提升油缸销轴座内，所述插销的直径+提升油缸径向的最大直径＜同一所述横梁上的两个所述提升油缸轴线之间的距离＜所述插销座的直径+提升油缸径向的最大直径+所述提升油缸与所述横梁之间的最小干涉距离。

具体地，所述插销座的中心线与所述提升油缸销轴座的中心线平行布置。

具体地，同一所述横梁上，两个所述提升油缸销轴座对称布置在所述插销座的两侧。

具体地，所述提升油缸销轴座靠近桩腿布置。

具体地，布置有所述插销座的所述横梁由两块板组成，在所述两块板上分别开设第一销孔后形成提升油缸销轴座，所述提升油缸的两端分别设置有第二销孔，所述销轴穿过所述第一销孔和所述第二销孔将所述提升油缸安装于所述提升油缸销轴座上。

进一步地，所述定环梁和所述动环梁均为等边三角形、正方形或正八边形。

进一步地，所述定环梁上布置有所述插销座的所述横梁上还设置有用于安装所述液压插销升降系统的平衡组件的安装孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的液压插销升降系统的提升油缸与插销安装在同一横梁上，且通过将两个提升油缸分别对称布置在一个插销的两侧，使得提升油缸与插销之间所受的弯矩最小，这样能够降低横梁对焊缝的要求，使得采用对一般焊缝的要求就能够承受由提升油缸与插销传递过来的作用力。

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自升式海洋平台液压插销升降系统的主视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的自升式海洋平台液压插销升降系统的俯视结构示意图。

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。

实施例

本发明实施例提供了一种自升式海洋平台液压插销升降系统，如图1和图2所示，该液压插销升降系统包括：动环梁1、与动环梁1对应布置的定环梁2、插销3和安装在定环梁2与动环梁1之间的提升油缸4，定环梁2和动环梁1分别包括若干首尾连接的横梁a，动环梁1和定环梁2上均布置有插销座3a，插销3安装在插销座3a内，横梁a上还布置有两个提升油缸销轴座4a，插销座3a布置在各自所在横梁a上的两个提升油缸销轴座4a之间，提升油缸4的一端通过提升油缸销轴4b安装在定环梁2上的提升油缸销轴座4a内，提升油缸4的另一端通过提升油缸销轴4b安装在动环梁1上的提升油缸销轴座4a内。

其中，安装有插销座3a的横梁a为主梁，未安装插销座3a的横梁a为连接梁，设计的主梁的尺寸可以比连接梁的尺寸大，例如将主梁的宽度设计的比连接梁大等，加大主梁的尺寸能够更有利于定环梁2和动环梁1更好地承受力的作用。

具体地，插销座3a的中心线与提升油缸销轴座4a的中心线平行布置。

具体地，同一横梁a上，两个提升油缸销轴座4a对称布置在该横梁a上的插销座3a的两侧。同时，提升油缸销轴座4a与插销座3a之间的距离满足互不干涉的原则。

具体地，各个插销座3a的宽度等于各自所在的横梁a上的两个提升油缸销轴座4a之间的距离。提升油缸销轴座4a与插销座3a之间因受力相反会产生弯矩，提升油缸销轴座4a的中心线到插销座3a的中心线的距离为A，插销座3a与提升油缸销轴座4a的受力为T，且弯矩＝T×A，当A减小时，弯矩也会随A的减小而减小，因此，将两个提升油缸销轴座4a尽量靠近插销座3a布置，即减小距离A，从而可以减小横梁a上的弯矩，将弯矩减小能够使动环梁1和定环梁2的结构更稳固，同时，因所受的弯矩减小了，相应的横梁a的截面尺寸就能够设计的更小，且重量更轻，所用的材料减少了，还能够进一步降低生产成本。

具体地，插销3的直径+提升油缸4径向的最大直径(提升油缸4的缸筒外径为提升油缸4径向的最大直径)＜同一横梁a上的两个提升油缸4轴线之间的距离＜插销座3a的直径+提升油缸4径向的最大直径+提升油缸4与横梁a之间的最小干涉距离。其中，提升油缸4与横梁a之间的最小干涉距离是指：在实际工作中，提升油缸4的周围会安装有附件，附件需要和横梁a互不干涉，即附件不能和横梁a相碰，在保证附件不能和横梁a相碰的前提下，提升油缸4与横梁a之间的最小距离即为提升油缸4与横梁a之间的最小干涉距离，其中，附件可以为提升油缸行程检测器等。

进一步地，提升油缸销轴座4a靠近桩腿5布置。

具体地，为了实现将提升油缸销轴座4a靠近桩腿5布置的目的，可以将同一横梁a上的两个提升油缸销轴座4a的轴线靠近桩腿5布置。提升油缸4对提升油缸销轴座4a产生作用力T’，桩腿5上的插销孔5a通过插销3对插销座3a产生作用力，这两个作用力会对横梁a产生一个扭矩，且扭矩＝T’×H，其中，H为提升油缸4的横截面的中心连线与桩腿5外部边缘之间的间隙距离，当H减小时，扭矩也会H的减小而减小，在保证提升油缸4不会与桩腿5相碰的前提下，将同一横梁a上的两个提升油缸销轴座4a的横截面的中心连线靠近桩腿5布置，减小横梁a所受的扭矩，将扭矩减小能够使动环梁1和定环梁2的结构能够更稳固，同时，因所受的扭矩减小了，相应的横梁a的截面尺寸就能够设计的更小，且重量更轻，所用的材料减少了，还能够进一步降低生产成本。

此外，为了实现将提升油缸销轴座4a靠近桩腿5布置的目的，还可以将提升油缸4的外部边缘靠近自升式海洋平台的桩腿5布置，提升油缸4外部边缘与桩腿5外部边缘之间的间隙距离为E，在保证桩腿5上下运动时，桩腿5不会与提升油缸4相撞的前提下，将E尽量的减小，这样能够进一步减小H。

具体地，布置有插销座3a的横梁a包括相对平行间隔设置的两块板，两块板上分别对应开设有第一销孔，第一销孔和第一销孔周围的板形成提升油缸销轴座4a，提升油缸4的两端分别设置有第二销孔，销轴4b穿过第一销孔和第二销孔将提升油缸4安装于提升油缸销轴座4b上。其中，定环梁2上的两块板可以设置有连接两个板的梁，该梁能够进一步提高定环梁2的受力能力。

进一步地，定环梁2上布置有插销座3a的横梁a上还设置有用于安装液压插销升降系统的平衡组件的安装孔2b。

具体地，定环梁2和动环梁1均为多边形。该多边形可以为正多边形，也可以为非正多边形。

更进一步地，定环梁2和动环梁1均可以为等边三角形、正方形或正八边形。此外，配合该液压插销升降系统的桩腿5可以为圆形的或多边形。

优选地，定环梁2和动环梁1均可以为正八边形。

本发明提供的液压插销升降系统的提升油缸与插销安装在同一横梁上，且通过将两个提升油缸分别对称布置在一个插销的两侧，使得提升油缸与插销之间所受的弯矩最小，这样能够降低横梁对焊缝的要求，使得采用对一般焊缝的要求就能够承受由提升油缸与插销传递过来的作用力。此外，本发明提供的液压插销升降系统减小提升油缸销轴座与插销座之间的距离，使得横梁所承受的弯矩减小，同时，提升油缸尽可能布置靠近桩腿的位置，使提升油缸的受力线与桩腿上的插销孔边缘之间的距离尽可能小，使得横梁所受的扭矩也减小了，在弯矩和扭矩均减小的情况下，就可以减少横梁的截面积，从而减小液压插销升降系统的体积，减轻液压插销升降系统的重量，所用的材料减少了，还能够进一步降低生产成本。

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 (7)

1.一种自升式海洋平台液压插销升降系统，所述液压插销升降系统包括：动环梁、与所述动环梁对应布置的定环梁、插销和安装在所述定环梁与所述动环梁之间的提升油缸，其特征在于，所述定环梁和所述动环梁分别包括若干首尾连接的横梁，所述定环梁和所述动环梁均为多边形，所述定环梁和所述动环梁上均布置有插销座，所述插销安装在所述插销座内，所述横梁上还布置有两个提升油缸销轴座，所述插销座布置在各自所在所述横梁上的两个所述提升油缸销轴座之间，所述提升油缸的一端通过提升油缸销轴安装在所述定环梁上的提升油缸销轴座内，所述提升油缸的另一端通过所述提升油缸销轴安装在所述动环梁上的提升油缸销轴座内，所述插销的直径+提升油缸径向的最大直径＜同一所述横梁上的两个所述提升油缸轴线之间的距离＜所述插销座的直径+提升油缸径向的最大直径+所述提升油缸与所述横梁之间的最小干涉距离。

2.根据权利要求1所述的液压插销升降系统，其特征在于，所述插销座的中心线与所述提升油缸销轴座的中心线平行布置。

3.根据权利要求2所述的液压插销升降系统，其特征在于，同一所述横梁上，两个所述提升油缸销轴座对称布置在所述插销座的两侧。

4.根据权利要求1所述的液压插销升降系统，其特征在于，所述提升油缸销轴座靠近桩腿布置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液压插销升降系统，其特征在于，布置有所述插销座的所述横梁包括相对平行间隔设置的两块板，所述两块板上分别对应开设有第一销孔，所述第一销孔和所述第一销孔周围的所述板形成所述提升油缸销轴座，所述提升油缸的两端分别设置有第二销孔，所述销轴穿过所述第一销孔和所述第二销孔将所述提升油缸安装于所述提升油缸销轴座上。

6.根据权利要求1所述的液压插销升降系统，其特征在于，所述定环梁和所述动环梁均为等边三角形、正方形或正八边形。

7.根据权利要求1所述的液压插销升降系统，其特征在于，所述定环梁上布置有所述插销座的所述横梁上还设置有用于安装所述液压插销升降系统的平衡组件的安装孔。