CN105002877B - 一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统 - Google Patents
一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，包括爬升系统、锁紧系统、桩靴、桩腿、海洋平台主体、控制室、无线发射模块、位移传感器、压力传感器、支撑轴、锁紧卡爪、液压缸、齿条爬升机构、齿轮爬升机构、齿轮减速器、无线接收模块和防倾覆控制台，所述海洋平台主体上安装控制室，控制室内安装防倾覆控制台和无线接收模块，无线接收模块与防倾覆控制台信号相连，海洋平台主体上安装三个桩腿；本发明的优点是：能提高海洋平台的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，属于海洋工程技术领域。
背景技术
海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，将海洋平台安装到海里，使桩腿稳固的安装到海底面，是非常浩大的工程，由于海底地貌复杂，土质松软程度不均，在将海洋桩腿下降插入到海底以及遇到海暴时，由于海底表层持力层剥蚀、掏空和液化，造成地层刺穿导致其中一桩腿突然下陷而使海洋平台倾覆。为了解决上述困难，需要开发一款能提高海洋平台安全性能的防倾覆系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统。
本发明要解决的问题是其中一个桩腿突然下陷而使海洋平台倾覆的问题。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，包括爬升系统、锁紧系统、桩靴、桩腿、海洋平台主体、控制室、无线发射模块、位移传感器、压力传感器、支撑轴、锁紧卡爪、液压缸、齿条爬升机构、齿轮爬升机构、齿轮减速器、无线接收模块和防倾覆控制台，所述海洋平台主体上安装控制室，控制室内安装防倾覆控制台和无线接收模块，无线接收模块与防倾覆控制台信号相连，海洋平台主体上安装三个桩腿，桩腿下安装桩靴，桩腿上安装齿条爬升机构，爬升系统和锁紧系统安装在齿条爬升机构上，锁紧系统位于爬升系统下，桩靴内安装左侧安装位移传感器，桩靴内底部安装压力传感器和无线发射模块，压力传感器和位移传感器通过导线与无线发射模块相连，无线发射模块与无线接收模块信号相连。
所述爬升系统包括齿轮爬升机构和齿轮减速器，齿轮减速器安装在齿条爬升机构上，齿轮减速器内置电机，齿轮减速器内安装齿轮爬升机构，齿轮爬升机构与齿条爬升机构相连。
所述锁紧系统内部安装支撑轴，锁紧卡爪安装在支撑轴上，支撑轴上下两端各安装液压缸，液压缸安装在锁紧系统内，锁紧卡爪的齿轮与桩腿上的齿轮相互吻合，锁紧卡爪与桩腿不固定相连。
所述防倾覆控制台内安装有报警系统。
本发明的优点是：由于海底表层持力层剥蚀、掏空和液化，造成地层刺穿导致其中一桩腿突然下陷，该桩腿底部桩靴里面的位移传感器和压力传感器能够及时检测到压力、位移变化将信号传给防倾覆控制台；由于该桩腿突然下陷，压力、位移变化幅度过大，防倾覆控制台的报警系统就会响起，并在防倾覆控制台上输入指令；平台需要提升时，在防倾覆控制台上输入指令，齿轮减速器在内置电机的带动下齿轮爬升机构在桩腿的齿条爬升机构上缓慢爬行，攀爬齿轮相对于桩腿做上升运动进而带动平台提升，一直提升至预定位置爬升装置停止运动，同时锁紧系统工作进行锁紧；当爬升系统带动平台或下降至预定位置时，锁紧系统开始工作，在水平方向，前端卡爪在液压缸的推动下向前运动，并最终与齿条爬升机构啮合，完全正确啮合后，在竖直方向上，上下支撑轴在液压缸的推动下，相对运动并最终与锁紧卡爪面紧密接触，从而实现了平台的有效锁紧，避免海洋平台倾覆。
附图说明
图1是本发明一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统整体结构图；
图2是本发明桩靴内部的结构示意图；
图3是本发明锁紧系统的结构示意图；
图4是本发明爬升系统的结构示意图；
图5是本发明控制室内部结构示意图；
图中：1、爬升系统 2、锁紧系统 3、桩靴 4、桩腿 5、海洋平台主体 6、控制室 7、无线发射模块 8、位移传感器 9、压力传感器 10、支撑轴 11、锁紧卡爪 12、液压缸 13、齿条爬升机构 14、齿轮爬升机构 15、齿轮减速器 16、无线接收模块 17、防倾覆控制台。
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。
本发明一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，包括爬升系统1、锁紧系统2、桩靴3、桩腿4、海洋平台主体5、控制室6、无线发射模块7、位移传感器8、压力传感器9、支撑轴10、锁紧卡爪11、液压缸12、齿条爬升机构13、齿轮爬升机构14、齿轮减速器15、无线接收模块16和防倾覆控制台17，所述海洋平台主体5上安装控制室6，控制室6内安装防倾覆控制台17和无线接收模块16，无线接收模块16与防倾覆控制台17信号相连，防倾覆控制台17内安装有报警系统，由于该桩腿4突然下陷，压力、位移变化幅度过大，防倾覆控制台17的报警系统就会响起，并在防倾覆控制台17上输入指令；海洋平台主体5上安装三个桩腿4，桩腿4下安装桩靴3，桩腿4上安装齿条爬升机构13，爬升系统1和锁紧系统2安装在齿条爬升机构13上，爬升系统1包括齿轮爬升机构14和齿轮减速器15，齿轮减速器15安装在齿条爬升机构13上，齿轮减速器15内置电机，齿轮减速器15内安装齿轮爬升机构14，齿轮爬升机构14与齿条爬升机构13相连，平台需要提升时，在在防倾覆控制台17上输入指令，齿轮减速器15在内置电机的带动下齿轮爬升机构14在桩腿4的齿条爬升机构13上缓慢爬行，攀爬齿轮相对于桩腿4做上升运动进而带动平台提升，一直提升至预定位置爬升装置停止运动，同时锁紧系统2工作进行锁紧；锁紧系统2位于爬升系统1下，锁紧系统2内部安装支撑轴10，锁紧卡爪11安装在支撑轴10上，支撑轴10上下两端各安装液压缸12，液压缸12安装在锁紧系统2内，锁紧卡爪11的齿轮与桩腿4上的齿轮相互吻合，锁紧卡爪11与桩腿4不固定相连，当爬升系统1带动平台或下降至预定位置时，锁紧系统2开始工作，在水平方向，前端卡爪在液压缸12的推动下向前运动，并最终与齿条爬升机构13啮合，完全正确啮合后，在竖直方向上，上下支撑轴10在液压缸12的推动下，相对运动并最终与锁紧卡爪11面紧密接触，从而实现了平台的有效锁紧，避免海洋平台倾覆；桩靴3内安装左侧安装位移传感器8，桩靴3内底部安装压力传感器9和无线发射模块7，压力传感器9和位移传感器8通过导线与无线发射模块7相连，无线发射模块7与无线接收模块16信号相连，由于海底表层持力层剥蚀、掏空和液化，造成地层刺穿导致其中一桩腿4突然下陷，该桩腿4底部桩靴3里面的位移传感器8和压力传感器9能够及时检测到压力、位移变化将信号传给防倾覆控制台17。
本发明使用方法：由于海底表层持力层剥蚀、掏空和液化，造成地层刺穿导致其中一桩腿4突然下陷，该桩腿4底部桩靴3里面的位移传感器8和压力传感器9能够及时检测到压力、位移变化将信号传给防倾覆控制台17；由于该桩腿4突然下陷，压力、位移变化幅度过大，防倾覆控制台17的报警系统就会响起，并在防倾覆控制台17上输入指令；平台需要提升时，在在防倾覆控制台17上输入指令，齿轮减速器15在内置电机的带动下齿轮爬升机构14在桩腿4的齿条爬升机构13上缓慢爬行，攀爬齿轮相对于桩腿4做上升运动进而带动平台提升，一直提升至预定位置爬升装置停止运动，同时锁紧系统2工作进行锁紧；当爬升系统1带动平台或下降至预定位置时，锁紧系统2开始工作，在水平方向，前端卡爪在液压缸12的推动下向前运动，并最终与齿条爬升机构13啮合，完全正确啮合后，在竖直方向上，上下支撑轴10在液压缸12的推动下，相对运动并最终与锁紧卡爪11面紧密接触，从而实现了平台的有效锁紧，避免海洋平台倾覆。
Claims (4)
1.一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，包括爬升系统（1）、锁紧系统（2）、桩靴（3）、桩腿（4）、海洋平台主体（5）、控制室（6）、无线发射模块（7）、位移传感器（8）、压力传感器（9）、支撑轴（10）、锁紧卡爪（11）、液压缸（12）、齿条爬升机构（13）、齿轮爬升机构（14）、齿轮减速器（15）、无线接收模块（16）和防倾覆控制台（17），其特征是：所述海洋平台主体（5）上安装控制室（6），控制室（6）内安装防倾覆控制台（17）和无线接收模块（16），无线接收模块（16）与防倾覆控制台（17）信号相连，海洋平台主体（5）上安装三个桩腿（4），桩腿（4）下安装桩靴（3），桩腿（4）上安装齿条爬升机构（13），爬升系统（1）和锁紧系统（2）安装在齿条爬升机构（13）上，锁紧系统（2）位于爬升系统（1）下，桩靴（3）内左侧安装位移传感器（8），桩靴（3）内底部安装压力传感器（9）和无线发射模块（7），压力传感器（9）和位移传感器（8）通过导线与无线发射模块（7）相连，无线发射模块（7）与无线接收模块（16）信号相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，其特征是：所述爬升系统（1）包括齿轮爬升机构（14）和齿轮减速器（15），齿轮减速器（15）安装在齿条爬升机构（13）上，齿轮减速器（15）内置电机，齿轮减速器（15）内安装齿轮爬升机构（14），齿轮爬升机构（14）与齿条爬升机构（13）相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，其特征是：所述锁紧系统（2）内部安装支撑轴（10），锁紧卡爪（11）安装在支撑轴（10）上，支撑轴（10）上下两端各安装液压缸（12），液压缸（12）安装在锁紧系统（2）内，锁紧卡爪（11）的齿轮与桩腿（4）上的齿轮相互吻合，锁紧卡爪（11）与桩腿（4）不固定相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于自升式海洋平台的防倾覆系统，其特征是：所述防倾覆控制台（17）内安装有报警系统。
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