CN105714750B - 一种步进式液压插销升降机构 - Google Patents
一种步进式液压插销升降机构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种步进式液压插销升降机构，属于自升式海洋平台升降机构领域。所述升降机构包括桩腿、动环梁和定环梁，桩腿相对布置的两个侧壁上沿桩腿的长度方向分别开设有多个水平布置的凹槽，动环梁和定环梁上对应凹槽的位置分别开设有可与凹槽连通的水平滑槽，水平滑槽内水平滑动设置有可卡插在凹槽内的滑块，滑块与凹槽相配合且滑块的长度与方形环梁的宽度一致，动环梁和定环梁上对应滑块的位置分别安装有水平油缸，水平油缸的活塞杆朝向桩腿布置，且水平油缸的活塞杆与对应的滑块相连，滑块可伸入对应的凹槽内。该升降机构的滑块的形状和体积限制较小，从而使得滑块的强度比插销的强度大得多，进而使得滑块在使用过程中不会发生塑性变形。
Description
技术领域
本发明涉及自升式海洋平台升降机构领域，特别涉及一种步进式液压插销升降机构。
背景技术
在海洋工程中，自升式海洋平台的应用范围广泛，因海洋平台具有自航、快速就位和免受海浪作用等特点，为海上作业提供了一个稳定的工作平台。
现有的海洋平台都需要配备升降机构，在现有的海洋平台的升降机构中，齿轮齿条升降机构和液压插销升降机构应用最多。其中，齿轮齿条升降机构制造精度要求高，其价格昂贵，在简易的海洋平台上，用户多倾向使用液压插销升降机构，而在现有的液压插销升降机构中，由于插销与桩腿孔之间的受力往往较大，且插销因形状和体积的限制而强度较低，所以插销易产生塑性变形。
发明内容
为了解决现有技术中的插销易产生塑性变形的问题，本发明实施例提供了一种步进式液压插销升降机构。所述技术方案如下：
本发明提供了一种步进式液压插销升降机构，包括桩腿、套装在所述桩腿上的动环梁和套装在所述桩腿上的定环梁，所述桩腿的横截面为矩形，所述动环梁和所述定环梁均为与所述桩腿相配的矩型环梁，所述桩腿相对布置的两个侧壁上沿所述桩腿的长度方向分别开设有多个水平布置的凹槽，所述动环梁和所述定环梁上对应所述凹槽的位置分别开设有可与所述凹槽连通的水平滑槽，所述水平滑槽内水平滑动设置有可卡插在所述凹槽内的滑块，所述滑块与所述凹槽相配合且所述滑块的长度与所述方形环梁的宽度一致，所述动环梁和所述定环梁上对应所述滑块的位置分别安装有水平油缸，所述水平油缸的活塞杆朝向所述桩腿布置，且所述水平油缸的活塞杆与对应的所述滑块相连，所述滑块可伸入对应的所述凹槽内，所述动环梁的另两个相对布置的梁的中部分别与所述提升油缸的活塞杆铰接，所述桩腿相对布置的另外两个侧壁的外侧分别竖直布置有提升油缸，所述提升油缸的两端分别与所述动环梁和所述定环梁相连。
具体地，所述水平油缸的活塞杆与对应的所述滑块铰接，所述提升油缸的两端分别与所述动环梁和所述定环梁铰接。
进一步地，所述定环梁上对应所述提升油缸的缸体两侧的位置分别设有一个横梁，所述提升油缸的缸体的铰接端夹装在两个所述横梁之间。
具体地，所述动环梁上和所述定环梁上分别安装有四个所述水平油缸。
具体地，所述水平油缸的缸体分别通过法兰与所述动环梁和所述定环梁连接。
具体地，所述动环梁上与所述桩腿之间设置有多个限位块。
具体地，所述提升油缸为两个或四个，并沿所述桩腿的长度方向对称布置。
具体地，所述桩腿的横截面为正方形，所述动环梁和所述定环梁均为与所述桩腿相配的正方型环梁。
具体地，所述动环梁上对应所述提升油缸的活塞杆的位置开设有铰接槽，所述提升油缸的活塞杆伸入所述铰接槽内并与所述动环梁铰接。
具体地，所述提升油缸为双作用液压油缸。
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步进式液压插销升降机构，通过将插销结构改进为滑块结构，这样，滑块的形状和体积限制较小，从而使得滑块的强度比插销的强度大得多，进而使得滑块在使用过程中不会发生塑性变形。
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步进式液压插销升降机构的主视结构示意图；
图2是本发明实施例提供的步进式液压插销升降机构的侧视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的动环梁和桩腿的剖面结构示意图。
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步进式液压插销升降机构，如图1和图2所示，该步进式液压插销升降机构包括桩腿1、套装在桩腿1上的动环梁2和套装在桩腿1上的定环梁3，桩腿1的横截面为矩形，动环梁2和定环梁3均为与桩腿1相匹配的矩型环梁；桩腿1相对布置的两个侧壁上沿桩腿1的长度方向分别开设有多个水平布置的凹槽1a，动环梁2和定环梁3上对应凹槽1a的位置分别开设有可与凹槽1a连通的水平滑槽6，水平滑槽6内水平滑动设置有可卡插在凹槽1a内的滑块7，滑块7与凹槽1a相配合且滑块7的长度与方型环梁的宽度一致，动环梁2和定环梁3上对应滑块7的位置分别安装有水平油缸4，水平油缸4的活塞杆4a朝向桩腿1布置，且水平油缸4的活塞杆4a与对应的滑块7相连；桩腿1相对布置的另外两个侧壁的外侧分别竖直布置有提升油缸5，提升油缸5的两端分别与动环梁2和定环梁3相连。
通过将插销结构改进为滑块结构，这样，滑块7的形状和体积限制较小，从而使得滑块7的强度比插销的强度大得多，进而使得滑块7在使用过程中不会发生塑性变形。
如图3所示，提升油缸5与动环梁2的连接点为M1点，滑块7可以为长方体型，滑块7的两端与动环梁2的接触点为分别为L1和N1点，滑块7与动环梁2位置处的凹槽1a两端的接触点分别为K1点和J1点，两个L1点和夹在两个L1点之间的M1点位于同一条直线上，两个N1点和夹在两个N1点之间的M1点位于同一条直线上，位于同一滑块7处的L1点、N1点、J1点和K1点也位于同一条直线上；提升油缸5与定环梁3的连接点为M2点，滑块7的两端与定环梁3的接触点为分别为L2和N2点，滑块7与定环梁3位置处的凹槽1a两端的接触点分别为K2点和J2点，两个L2点和夹在两个L2点之间的M2点位于同一条直线上，两个N2点和夹在两个N2点之间的M2点位于同一条直线上，位于同一滑块7处的L2点、N2点、J2点和K2点也位于同一条直线上。
由于L1点、M1点、N1点、J1点和K1点均承受垂直载荷，且两个L1点和夹在两个L1点之间的M1点位于同一条直线上，两个N1点和夹在两个N1点之间的M1点位于同一条直线上，位于同一滑块处的L1点、N1点、J1点和K1点也位于同一条直线上，所以动环梁2仅承受弯矩，从而使得动环梁2的受力情况良好；同理，定环梁3的受力情况也良好；而且，由于N1点与J1点之间的间距、K1点与L1点之间以及N2点与J2点之间的间距、K2点与L2点之间的间距很小，所以滑块7的弯矩也较小，从而进一步地改善了滑块结构的受力情况。
具体地，水平油缸4的活塞杆4a与对应的滑块7铰接，提升油缸5的两端分别与动环梁2和定环梁3铰接，其中，定环梁3与提升油缸5的缸体5b铰接。此外，定环梁3与平台的主甲板a焊接。
进一步地，定环梁3上对应提升油缸5的缸体5b两侧的位置分别设有一个横梁3a，提升油缸5缸体5b的铰接端夹装在两个横梁3a之间。提升油缸5的缸体5b布置于两个横梁3a之间，这样能够增加定环梁3与提升油缸5之间的稳定性。
具体地，动环梁2上和定环梁3上分别安装有四个水平油缸4。四个水平油缸4能够较好的分担动环梁2上和定环梁3上的载荷。
具体地，水平油缸4的缸体4b分别通过法兰8安装在动环梁2和定环梁3上。这样能够保证水平油缸4的缸体4b稳定的安装在动环梁2和定环梁3上，同时通过法兰8连接便于拆卸和替换水平油缸4。
具体地，如图3所示，动环梁2的内圈上设置有多个用于防止动环梁2旋转及水平移动的限位块9。该限位块9能够限制动环梁2的旋转及水平移动，避免动环梁2在沿桩腿1作水平运动时，产生过多的晃动。
具体地，提升油缸5可以为两个或四个，并沿桩腿1的长度方向对称布置。对称布置的提升油缸5可以增加步进式液压插销升降机构的稳定性。当提升油缸5为四个时，提升油缸5可以分别布置于动环梁2和定环梁3的两个相对的梁的两端。
具体地，如图3所示，桩腿1的横截面可以为正方形，动环梁2和定环梁3均为与桩腿1相配的正方型环梁。正方形的桩腿1利于减小步进式液压插销升降机构的体积，正方型的动环梁2和定环梁3能够与正方形的桩腿1相配合。
具体地，动环梁2上对应提升油缸5的活塞杆5a的位置开设有铰接槽2a，提升油缸5的活塞杆5a伸入铰接槽2a内并与动环梁2铰接。动环梁2上开设铰接槽2a，使得提升油缸5的活塞杆5a可伸入铰接槽2a内，增加了动环梁2与提升油缸5之间的稳定性。
具体地，提升油缸5可以为双作用液压油缸。双作用液压油缸可在活塞的两侧输入压力油，能够承受较大负载。
下面简单介绍一下本发明实施例提供的步进式液压插销升降机构的工作原理：
当步进式液压插销升降机构进行降平台或升桩腿1作业时，动环梁2上的水平油缸4的活塞杆4a缩回，将位于凹槽1a内的滑块7移动至水平滑槽6内，提升油缸5的活塞杆5a由伸出状态变为缩回状态，水平滑槽6与凹槽1a对齐，动环梁2上的水平油缸4的活塞杆4a伸出，将位于滑块7内的水平滑槽6推入凹槽1a内，实现锁定状态，定环梁3上的水平油缸4的活塞杆4a缩回，将位于凹槽1a内的滑块7移动至水平滑槽6内，提升油缸5的活塞杆5a由伸出状态变为缩回状态，水平滑槽6与凹槽1a对齐，定环梁3上的水平油缸4的活塞杆4a伸出，将位于滑块7内的水平滑槽6推入凹槽1a内，实现锁定状态，反复上述步骤以实现降平台或升桩腿1的目的，升平台或降桩腿1的操作参考上述步骤。
本发明实施例提供的步进式液压插销升降机构，通过将插销结构改进为滑块结构，这样，滑块的形状和体积限制较小，从而使得滑块的强度比插销的强度大得多，进而使得滑块在使用过程中不会发生塑性变形。
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)
1.一种步进式液压插销升降机构，包括桩腿(1)、套装在所述桩腿(1)上的动环梁(2)和套装在所述桩腿(1)上的定环梁(3)，其特征在于，所述桩腿(1)的横截面为矩形，所述动环梁(2)和所述定环梁(3)均为与所述桩腿(1)相配的矩型环梁，所述桩腿(1)相对布置的两个侧壁上沿所述桩腿(1)的长度方向分别开设有多个水平布置的凹槽(1a)，所述动环梁(2)和所述定环梁(3)上对应所述凹槽(1a)的位置分别开设有可与所述凹槽(1a)连通的水平滑槽(6)，所述水平滑槽(6)内水平滑动设置有可卡插在所述凹槽(1a)内的滑块(7)，所述滑块(7)与所述凹槽(1a)相配合且所述滑块(7)的长度与所述方形环梁的宽度一致，所述动环梁(2)和所述定环梁(3)上对应所述滑块(7)的位置分别安装有水平油缸(4)，所述水平油缸(4)的活塞杆(4a)朝向所述桩腿(1)布置，且所述水平油缸(4)的活塞杆(4a)与对应的所述滑块(7)相连，所述滑块(7)可伸入对应的所述凹槽(1a)内，所述动环梁(2)的另两个相对布置的梁的中部分别与所述提升油缸(5)的活塞杆(5a)铰接，所述桩腿(1)相对布置的另外两个侧壁的外侧分别竖直布置有提升油缸(5)，所述提升油缸(5)的两端分别与所述动环梁(2)和所述定环梁(3)相连；
所述提升油缸与所述动环梁的连接点为M1点，所述滑块为长方体型，所述滑块的两端与所述动环梁的接触点分别为L1和N1点，所述滑块与所述动环梁位置处的所述凹槽的两端的接触点分别为K1点和J1点，两个L1点和夹在两个L1点之间的M1点位于同一条直线上，两个N1点和夹在两个N1点之间的M1点位于同一条直线上，位于同一所述滑块（ 7） 处的L1点、N1点、J1点和K1点也位于同一条直线上；
所述提升油缸与所述定环梁的连接点为M2点，所述滑块的两端与所述定环梁的接触点为分别为L2和N2点，所述滑块与所述定环梁位置处的所述凹槽两端的接触点分别为K2点和J2点，两个L2点和夹在两个L2点之间的M2点位于同一条直线上，两个N2点和夹在两个N2点之间的M2点位于同一条直线上，位于同一所述滑块处的L2点、N2点、J2点和K2点也位于同一条直线上。
2.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述水平油缸(4)的活塞杆(4a)与对应的所述滑块(7)铰接，所述提升油缸(5)的两端分别与所述动环梁(2)和所述定环梁(3)铰接。
3.根据权利要求2所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述定环梁(3)上对应所述提升油缸(5)的缸体(5a)两侧的位置分别设有一个横梁(3a)，所述提升油缸(5)的缸体(5b)的铰接端夹装在两个所述横梁(3a)之间。
4.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述动环梁(2)上和所述定环梁(3)上分别安装有四个所述水平油缸(4)。
5.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述水平油缸(4)的缸体(4b)分别通过法兰(8)安装在所述动环梁(2)和所述定环梁(3)上。
6.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述动环梁(2)的内圈上设置有多个用于防止所述动环梁(2)旋转及水平移动的限位块(9)。
7.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述提升油缸(5)为两个或四个，并沿所述桩腿(1)的长度方向对称布置。
8.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述桩腿(1)的横截面为正方形，所述动环梁(2)和所述定环梁(3)均为与所述桩腿(1)相配的正方型环梁。
9.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述动环梁(2)上对应所述提升油缸(5)的活塞杆(5a)的位置开设有铰接槽(2a)，所述提升油缸(5)的活塞杆(5a)伸入所述铰接槽(2a)内并与所述动环梁(2) 铰接。
10.根据权利要求1所述的步进式液压插销升降机构，其特征在于，所述提升油缸(5)为双作用液压油缸。
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