CN104652395A - 一种插销升降系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插销升降系统。所述插销升降系统包括：固桩架、动环梁、定环梁、插销油缸和至少两个提升装置，每个提升装置包括：两个升降齿条、两个升降齿轮、弦管齿条、支撑油缸和连接组件，两个升降齿轮安装在定环梁上，弦管齿条布置在两个升降齿轮之间，且两个升降齿轮分别与弦管齿条啮合，弦管齿条的一端安装在支撑油缸的一端上，支撑油缸的另一端安装在动环梁上，两个升降齿条分别布置在两个升降齿轮的两侧并分别安装在动环梁上，且两个升降齿条分别与两个升降齿轮啮合。所述插销升降系统在定环梁和动环梁之间设置提升装置，该提升装置能够为插销升降系统提供支撑，并使插销升降系统的受力均匀。

Description

一种插销升降系统

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，特别涉及一种插销升降系统。

背景技术

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。

现有的插销升降系统包括：动环梁、定环梁、四个提升油缸、分别设置在定环梁上的四个上插销油缸、以及设置在动环梁上的四个下插销油缸，固桩架固定在船体上，定环梁固定在固桩架上，四个提升油缸的一端均安装在定环梁上，四个提升油缸的另一端均安装在动环梁上，上插销油缸和下插销油缸能够伸入桩腿上的插销孔内，通过上插销油缸和下插销油缸的油缸交替伸缩，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：

现有的插销升降系统中的四个提升油缸布置在动环梁和定环梁之间，在海洋平台上升或下降的过程中，四个提升油缸在伸缩时可能存在不同步现象，使得四个提升油缸的受力不均匀，这会降低插销升降系统的平稳性和使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中插销升降系统受力不均匀的问题，本发明实施例提供了一种插销升降系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种插销升降系统，包括：固桩架、动环梁、定环梁和分别设置在所述定环梁与所述动环梁上的插销油缸，所述插销升降系统还包括至少两个提升装置，每个所述提升装置包括：两个升降齿条、两个升降齿轮、弦管齿条、支撑油缸和安装在所述定环梁与所述固桩架之间的连接组件，两个所述升降齿轮可转动地安装在所述定环梁上，所述弦管齿条布置在两个所述升降齿轮之间，且两个所述升降齿轮分别与所述弦管齿条啮合，所述弦管齿条的一端安装在所述支撑油缸的一端上，所述支撑油缸的另一端安装在所述动环梁上，两个所述升降齿条分别布置在两个所述升降齿轮的两侧并分别安装在所述动环梁上，且两个所述升降齿条分别与两个所述升降齿轮啮合。

具体地，所述定环梁包括内环板和外环板，两个所述升降齿轮可转动地安装在所述内环板和所述外环板之间，两个所述升降齿条和所述弦管齿条分别布置于所述内环板和所述外环板之间。

进一步地，所述内环板和所述外环板之间布置有两个第一定环梁销轴，两个所述升降齿轮的中心分别穿过两个所述第一定环梁销轴铰接在所述定环梁上。

进一步地，所述内环板和所述外环板的两侧分别安装有导向板，两个所述导向板布置两个所述升降齿条的两侧。

进一步地，每个所述提升装置包括两个所述连接组件，所述内环板和所述外环板之间布置有两个第二定环梁销轴，两个所述连接组件的一端分别通过两个所述第二定环梁销轴安装在所述定环梁上。

进一步地，每个所述提升装置还包括三对限位导板，其中两对所述限位导板分别固定在两个所述升降齿条两侧的所述内环板的内壁和所述外环板的内壁上，另一对所述限位导板分别固定在所述弦管齿条两侧的所述内环板的内壁和所述外环板的内壁上。

具体地，所述定环梁和所述动环梁均为八角型。

进一步地，所述提升装置为四个，四个所述提升装置分别间隔布置在所述定环梁和所述动环梁的四个边上，所述插销油缸间隔布置在四个所述提升装置之间的所述定环梁和所述动环梁上。

具体地，每个所述提升装置还包括带有凹槽的连接板，所述凹槽内设置有销轴，所述连接板安装在所述弦管齿条的所述另一端上，与所述弦管齿条连接的所述支撑油缸的所述一端上设置有第一吊耳，所述第一吊耳安装在所述销轴上。

具体地，所述支撑油缸的所述另一端设置有第二吊耳，所述第二吊耳铰接在所述动环梁上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的一种插销升降系统，在定环梁和动环梁之间设置提升装置，该提升装置能够为插销升降系统提供支撑，并通过该提升装置使插销升降系统的受力均匀，具体地，支撑油缸提供的向上的顶升力在升海洋平台时会被等效且均匀地分布在动环梁和定环梁上，即一个支撑油缸提供的载荷能提升两倍支撑油缸额定的提升力的载荷，使得支撑油缸的提升力被放大了两倍，从而使得该插销升降系统的支撑油缸无需提供较大载荷就能够完成升降运动，且动环梁具有三个受力点(铰接点)，定环梁上具有两个受力点(铰接点)，这样使得动环梁和定环梁的受力更加均匀，从而提升了海洋平台的稳定性。

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插销升降系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的A-A方向的定环梁的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的B-B方向的动环梁的结构示意图。

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插销升降系统，如图1、图2和图3所示，该插销升降系统包括：固桩架1、动环梁2、定环梁3和分别设置在定环梁3和动环梁2上的插销油缸，该插销升降系统还包括至少两个提升装置，每个提升装置包括：两个升降齿条7、两个升降齿轮8、弦管齿条9、支撑油缸10和安装在定环梁3与固桩架1之间的连接组件6，两个升降齿轮8可转动地安装在定环梁3上，弦管齿条9布置在两个升降齿轮8之间，且两个升降齿轮8分别与弦管齿条9啮合，弦管齿条9的一端安装在支撑油缸10的一端上，支撑油缸10的另一端安装在动环梁2上，两个升降齿条7分别布置在两个升降齿轮8的两侧并分别安装在动环梁2上，且两个升降齿条7分别与两个升降齿轮8啮合。

具体地，定环梁2包括内环板202和外环板201，两个升降齿轮8可转动地安装在内环板202和外环板201之间，两个升降齿条8和弦管齿条9分别布置于内环板202和外环板201之间。

在本实施例中，弦管齿条9包括两条齿条，且两条齿条分别设置在弦管齿条9的左右两侧，在弦管齿条9的前后两侧还设置有半圆弧板901，布置该半圆弧板901能够减少弦管齿条9与内环板202和外环板201之间的距离，防止弦管齿条9在工作过程产生较大的偏移。

进一步地，内环板202和外环板201之间布置有两个第一定环梁销轴11，两个升降齿轮8的中心分别穿过两个第一定环梁销轴11铰接在定环梁3上。

进一步地，内环板202和外环板201的两侧分别安装有导向板13，两个导向板13布置两个升降齿条7的两侧。导向板13能够限制两个升降齿条7向外移动。其中，内环板202、外环板201和两个导向板13可以围成一个矩形框。

进一步地，每个提升装置可以包括两个连接组件6，内环板202和外环板201之间布置有两个第二定环梁销轴12，两个连接组件6的一端分别通过两个第二定环梁销轴12安装在定环梁3上，且与第二定环梁销轴12连接端的连接组件6上可以布置有吊耳。

进一步地，每个提升装置还可以包括三对限位导板14，其中两对限位导板14分别固定在两个升降齿条7两侧的内环板202的内壁和外环板201的内壁上，另一对限位导板14分别固定在弦管齿条9两侧的内环板202的内壁和外环板201的内壁上。三对限位导板14均能够实现导向作用，防止两个升降齿条7和弦管齿条9在工作过程中发生偏移。此外，动环梁2可以包括内环板和外环板，且限位导板14可以固定在两个升降齿条7两侧的动环梁2内环板的内壁和动环梁2外环板的内壁上，在动环梁2内环板的内壁和动环梁2外环板的两侧也可以分别安装导向板13。

具体地，如图2所示，定环梁3和动环梁2均可以为八角型。

进一步地，提升装置可以为四个，四个提升装置可以间隔布置在定环梁3和动环梁2的四个边上，插销油缸可以间隔布置在四个提升装置之间的定环梁3和动环梁2上。

具体地，每个提升装置还可以包括带有凹槽的连接板15，凹槽内设置有销轴16，连接板15安装在弦管齿条9的另一端上，与弦管齿条9连接的支撑油缸10的一端上设置有第一吊耳17，第一吊耳17安装在销轴16上。其中，销轴16的轴线垂直布置于定环梁3的内环板所在的平面，这样布置能够防止弦管齿条9在工作过程中发生偏移。其中，支撑油缸10的活塞杆可以与弦管齿条9连接，支撑油缸10的油缸座与动环梁2连接。

具体地，支撑油缸10的另一端设置有第二吊耳18，第二吊耳18铰接在动环梁2上。

具体地，两个升降齿条7的另一端分别设置有吊耳，两个升降齿条7分别通过安装在动环梁2上动环梁销轴19与动环梁2铰接，且动环梁销轴19的轴线与销轴16的轴线平行布置。

具体地，插销油缸5安装在插销油缸座501上，未安装提升装置的定环梁2的四个边内可以设置有连接筋板20，该连接筋板20的一端可以安装在导向板13和内环板202的交点处，连接筋板20的另一端安装在插销油缸座501，用于加固插销升降系统。

以升海洋平台为例，简单介绍一下本发明实施例提供了一种插销升降系统的工作原理：

动环梁2上的插销油缸先插入桩腿21上的插销孔内，而定环梁3上的插销油缸5从桩腿21上的插销孔内拔出，此时，使支撑油缸10的活塞杆也伸出，因弦管齿条9与支撑油缸10安装在一起，从而支撑油缸10的活塞杆能够带动弦管齿条9向上运动，因两个升降齿轮8分别与弦管齿条9啮合，进而带动两个升降齿轮8转动，其中位于弦管齿条9左侧的升降齿轮8逆时针旋转，位于弦管齿条9右侧的升降齿轮8顺时针旋转，因两个升降齿条7和两个升降齿轮8啮合，使得两个升降齿轮8会相对于两边的升降齿条7向上运动，由于升降齿轮8安装在定环梁3上，因此升降齿轮8会带动定环梁3向上运动，定环梁3带动固桩架1向上运动，当固桩架1上升到一定位置时，支撑油缸10停止伸出，然后将定环梁3上的插销油缸5插入桩腿21上的插销孔内，从桩腿21上的插销孔中拔出动环梁10上的插销油缸，然后支撑油缸10的活塞杆作收缩运动，使得弦管齿条9向下运动，从而带动两个升降齿轮8运动，进而带动升降齿条7向上运动，从而带动动环梁2向上运动。如此循环，以达到升海洋平台的目的。

本发明实施例提供的一种插销升降系统，在定环梁和动环梁之间设置提升装置，该提升装置能够为插销升降系统提供支撑，并通过该提升装置使插销升降系统的受力均匀，具体地，支撑油缸提供的向上的顶升力在升海洋平台时会被等效且均匀地分布在动环梁和定环梁中每个边的两端，即一个支撑油缸提供的载荷能提升两倍支撑油缸额定的提升力的载荷，使得支撑油缸的提升力被放大了两倍，从而使得该插销升降系统的支撑油缸无需提供较大载荷就能够完成升降运动，且动环梁具有三个受力点(铰接点)，定环梁上具有两个受力点(铰接点)，这样使得动环梁和定环梁的受力更加均匀，从而提升了海洋平台的稳定性。

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)

1.一种插销升降系统，包括：固桩架、动环梁、定环梁和分别设置在所述定环梁与所述动环梁上的插销油缸，其特征在于，所述插销升降系统还包括至少两个提升装置，每个所述提升装置包括：两个升降齿条、两个升降齿轮、弦管齿条、支撑油缸和安装在所述定环梁与所述固桩架之间的连接组件，两个所述升降齿轮可转动地安装在所述定环梁上，所述弦管齿条布置在两个所述升降齿轮之间，且两个所述升降齿轮分别与所述弦管齿条啮合，所述弦管齿条的一端安装在所述支撑油缸的一端上，所述支撑油缸的另一端安装在所述动环梁上，两个所述升降齿条分别布置在两个所述升降齿轮的两侧并分别安装在所述动环梁上，且两个所述升降齿条分别与两个所述升降齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的插销升降系统，其特征在于，所述定环梁包括内环板和外环板，两个所述升降齿轮可转动地安装在所述内环板和所述外环板之间，两个所述升降齿条和所述弦管齿条分别布置于所述内环板和所述外环板之间。

3.根据权利要求2所述的插销升降系统，其特征在于，所述内环板和所述外环板之间布置有两个第一定环梁销轴，两个所述升降齿轮的中心分别穿过两个所述第一定环梁销轴铰接在所述定环梁上。

4.根据权利要求2所述的插销升降系统，其特征在于，所述内环板和所述外环板的两侧分别安装有导向板，两个所述导向板布置两个所述升降齿条的两侧。

5.根据权利要求2所述的插销升降系统，其特征在于，每个所述提升装置包括两个所述连接组件，所述内环板和所述外环板之间布置有两个第二定环梁销轴，两个所述连接组件的一端分别通过两个所述第二定环梁销轴安装在所述定环梁上。

6.根据权利要求2所述的插销升降系统，其特征在于，每个所述提升装置还包括三对限位导板，其中两对所述限位导板分别固定在两个所述升降齿条两侧的所述内环板的内壁和所述外环板的内壁上，另一对所述限位导板分别固定在所述弦管齿条两侧的所述内环板的内壁和所述外环板的内壁上。

7.根据权利要求1所述的插销升降系统，其特征在于，所述定环梁和所述动环梁均为八角型。

8.根据权利要求7所述的插销升降系统，其特征在于，所述提升装置为四个，四个所述提升装置分别间隔布置在所述定环梁和所述动环梁的四个边上，所述插销油缸间隔布置在四个所述提升装置之间的所述定环梁和所述动环梁上。

9.根据权利要求1所述的插销升降系统，其特征在于，每个所述提升装置还包括带有凹槽的连接板，所述凹槽内设置有销轴，所述连接板安装在所述弦管齿条的所述另一端上，与所述弦管齿条连接的所述支撑油缸的所述一端上设置有第一吊耳，所述第一吊耳安装在所述销轴上。

10.根据权利要求1所述的插销升降系统，其特征在于，所述支撑油缸的所述另一端设置有第二吊耳，所述第二吊耳铰接在所述动环梁上。