CN105780749A

CN105780749A - 液压式举升系统及其运作方法

Info

Publication number: CN105780749A
Application number: CN201410826171.XA
Authority: CN
Inventors: 林伯峰; 钟丰仰; 欧家铨; 黄俊豪
Original assignee: Ship and Ocean Industries R&D Center
Current assignee: Ship and Ocean Industries R&D Center
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: CN105780749B

Abstract

本发明提供一种液压式举升系统及其运作方法，是通过一中空六角柱状或四角柱状的本体，其上侧面设有三个或四个液压模组，通过液压致动的方式控制该液压模块中的一第一滑块及一第二滑块作动以锁固或解锁，作为一种举升系统。

Description

液压式举升系统及其运作方法

【技术领域】

本发明涉及一种液压式举升系统及其运作方法，尤指一种利用中空六角柱作为本体，在其侧边加装三个具有双滑块构造的液压模块以用来攀爬举升的液压式举升系统。

【背景技术】

自升式平台是一种被广泛利用于海洋工程上的技术，通过自升式平台，人们可以在海上进行资源采集或是建造工程等活动，无论离岸风电、潮流发电、波浪发电及洋流发电的机具架设建筑，以及港口、堤防进行建设时的打桩、吊装、埋管、量测及钻探等等，或是将二氧化碳封存于海域、采集如天然气等水合物，皆可利用自升式平台使人员得在海上完成上述事项。

由上述用途可得知，自升式平台必须具备相当高的垂直运动功能才能做到这些事项，因此举升系统的应用便显得相当重要。

在自升式平台中，举升系统会被设置在自升式平台中许多需要垂直运动的部分，例如伸脚、预载、升台、降台、脱身等。

一般的举升系统约可分为齿条式(Rack&Pinion)、绞机式(Winch&wirerope)、洞销式(Pin&Hole)等形式，而依照不同的需求，其致动方式可以通过电动马达、油压马达等方式进行驱动。

然而最方便的仍是通过液压致动配合洞销式(Pin&Hole)的举升系统，所谓的洞销式指的便是当举升系统中的滑块被油压致动升高到定点(通常是柱体上的孔洞)时，将桩针插入孔洞中固定，通过四边连续作动的方式将整个举升系统本体沿着柱体上的轨道拉升，借以带动平台上升。

传统的本体结构，虽然构造看似简单，但却存在缺乏稳定性的问题，由于需通过连续作动以达到举升的缘故，势必会有其中一边的滑块呈现没有桩针固定的情况，造成举升系统在环抱本体时，会有单边无固定力量的情况产生，使整个举升系统本体受力不均，容易倾斜或脱落，造成人员或机具危险。

【发明内容】

本发明有鉴于背景技术所提及的缺失，改良出一种结构简单，方便拆卸且可受力均匀的液压式举升系统及其运作方法。

其中该液压式举升系统包含一本体，该本体为中空六脚柱状，其侧边设有一第一容置槽、一第二容置槽以及一第三容置槽，该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽中各设有一液压模块。

该液压模块包含一第一滑块以及一第二滑块，该第一滑块上设有一第一动锁以及多个第一液压缸，该第二滑块则设有一第二动锁以及多个第二液压缸。

该多个第一液压缸将该第一滑块与该本体连接，该多个第二液压缸将该第二滑块与该本体连接。

本发明的该液压式举升系统的运作方法是通过该第一液压缸及该第二液压缸以不同的动作，使该第一滑块以及该第二滑块在该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽中作连续且周而复始的举升运动，且无论在哪个步骤中，所有的容置槽中都至少有一个动锁锁固于柱体上，达到应力平衡且可使液压式举升系统稳定攀升的功效。

首先执行步骤(a)，步骤(a)中该本体利用侧边的该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽中的该液压模块，固定于该柱体上，其中该液压模块具有：一第一动作，该液压模块的一第二滑块锁固，一第一滑块解锁并向上攀升后锁固。

一第二动作，该液压模块的该第一滑块解锁，向上攀升后锁固的同时解锁该第二滑块。

一第三动作，该液压模块的该第二滑块解锁，向上攀升后锁固的同时解锁该第一滑块。

接着依照(b1)、(b2)以及(b3)的顺序执行。

(b1)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第一动作、该第二动作以及该第三动作。

(b2)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第二动作、该第三动作以及该第一动作。

(b3)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第三动作、该第一动作以及该第二动作。

最后执行步骤(c)。

(c)该液压模块以步骤(b1)～(b3)的顺序周而复始，使该本体持续举升。

【附图说明】

图1是本发明液压式举升系统的结构示意图。

图2(a)是本发明滑槽的结构示意图。

图2(b)是本发明滑槽的俯视结构示意图。

图3(a)是本发明液压模块的结构示意图。

图3(b)是本发明液压模块的另一结构示意图。

图3(c)是本发明液压模组的另一实施方式示意图。

图4是本发明液压缸连接结构示意图。

图5(a)是本发明第一动锁的固定示意图。

图5(b)是本发明第二动锁的固定示意图。

图6(a)～6(h)是本发明第一滑块与第二滑块的作动示意图。

【具体实施方式】

为能了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后：

请参照图1，图1是本发明液压式举升系统的结构示意图。如图1所示，本体1呈现中空六角柱状，以俯视角度观看后，从其六角形中心点向外延伸算120°夹角的面上可以各设有一个容置槽，为方便后续说明，暂且将其分为第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽。

此外，本体1亦可依照使用者需求设置为四角柱状的中空结构或其他几何多边形角柱状的中空结构，本发明不以此为限，当本体1设置为四角柱状的中空结构时，该本体1的侧面设有第一容置槽111丶第二容置槽丶第三容置槽以及第四容置槽。

在本实施例为六角柱状的中空结构的前提下，上述第二容置槽以及第三容置槽分别设于图1中后方另外两侧，若将该本体1旋转则可观察到与图1中第一容置槽111相同配置，也就是说，第一容置槽111、该第二容置槽以及第三容置槽分别设置于该本体的侧边不相邻的任意三个面上。

该第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽中皆配置有一个液压模块2，也就是说，本发明中总共有三个液压模块2，倘若本发明实施为四角柱状的中空结构时，则本体1总共设有四个液压模组2，个别设置于第一容置槽111丶第二容置槽丶第三容置槽以及第四容置槽中。

请参照图2，图2(a)是本发明滑槽的结构示意图；图2(b)是本发明滑槽的俯视结构示意图。本发明本体1上的第一容置槽111丶第二容置槽以及第三容置槽中各设有二滑槽1111，可让液压模组2中的第一滑块21与第二滑块22共同设置于该二滑槽1111上，利用共轨的方式进行滑动。

接着请同时参照图3(a)以及图3(b)，图3(a)是本发明液压模块的结构示意图；图3(b)是本发明液压模块的另一结构示意图。如图3(a)所示，液压模块2中包含前述提及的第一滑块21及第二滑块22，其中第一滑块21上设有两个第一液压缸211以及第一动锁212，而第二滑块22上设有一个第二液压缸221及第二动锁222。

而图3(b)中所示的液压模块2与图3(a)的差异仅为第二滑块22上的第二液压缸221的设计更变为两只短的液压缸，相较于图3(a)的实施例，图3(b)为本发明较佳且优先采用的实施方式。

由图3(a)以及图3(b)中可得而知，第一滑块21设置的位置相较于第二滑块22还要靠本体1的外侧，因此，第二液压缸221的设置位置便显得相当重要，当有损坏的情况发生时，由于第二液压缸221设置的位置未被第一液压缸211阻挡，因此使用者可以轻易的将第二液压缸221拆除并替换。

接着请参照图3(c)，图3(c)是本发明液压模组的另一实施方式示意图。如图3(c)所示，该实施方式是将前述图3(a)及图3(b)中的机构设置设计为上下颠倒后安装于第一容置槽丶第二容置槽或第三容置槽，然该实施方式亦可达到本发明功效，属于本发明所包含的范围。

请参照图4，图4是本发明液压缸连接结构示意图。图4阐明了本发明第一液压缸211及第二液压缸221是如何分别与第一滑块21丶第二滑块22以及第一容置槽111连接，其中，同样的连接方式也适用于第二容置槽及第三容置槽中。

如图4所示，两个第一液压缸211个别通过四个第一枢纽2111分别设置于第一滑块21及该第一容置槽111上；而第二液压缸221亦通过四个第一枢纽2211分别设置于第二滑块21及该第一容置槽111上，第一枢纽2111以及第二枢纽2211的设置是方便使用者调整第一液压缸211以及第二液压缸221的各种角度及状态，亦方便于将其拆卸。

此外，当本体1为六角柱状的中空结构时，第一容置槽111丶第二容置槽以及第三容置槽中的液压模组2皆设置有如图4所示的第一枢纽2111及第二枢纽2211的结构。同理，当本体1为四角柱状的中空结构时，第一容置槽111丶第二容置槽丶第三容置槽以及第四容置槽中的液压模组2亦设有相同的结构。

接着请同时参照图5(a)及图5(b)，图5(a)是本发明第一动锁的固定示意图；图5(b)是本发明第二动锁的固定示意图。如图5(a)及图5(b)所示，除了可以看出图1中本体1的俯视六角构型之外，亦可理解本体1可通过何种方式环抱于柱体P上，并通过将第一动锁212以及第二动锁222打入柱体P中的方式进行固定。

关于本发明液压式举升系统的运作方法，请参照图6(a)～6(h)，图6(a)～6(h)是本发明第一滑块与第二滑块的作动示意图。为方便说明，将第一液压缸211以及第二液压缸221在图中移除，仅留下第一滑块21及第二滑块22和其上的第一动锁212及第二动锁222进行说明，但需提醒的一点是，第一滑块21及第二滑块22的运动仍是通过第一液压缸211以及第二液压缸221以液压致动的方式达成。

本发明的运作方法是通过第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽中三个液压模块2固定于柱体P上，并同时以不同的作动方式作动而达到举升的功效，以下将进行说明。

首先，液压模块2的作动模式有三种，分别为：

(1)第一动作：液压模块2的第二滑块22锁固，第一滑块21解锁并向上攀升后锁固。

(2)第二动作：液压模块2的第一滑块21解锁，向上攀升后锁固的同时解锁第二滑块22。

(3)第三动作：液压模块2的该第二滑块22解锁，向上攀升后锁固的同时解锁第一滑块21。

上述第一动作、第二动作以及第三动作中所述的解锁以及锁固是指第一动锁212以及第二动锁222的拔除或插入柱体的动作，请先参照图4(a)，图4(a)中第一动锁212为白色，代表的意义为解锁，意即第一动锁212未插入柱体P上的黑色圆圈(孔洞)中固定，反之，第二动锁222上涂有灰色网点，代表的意义为锁固，以下将借由锁固以及解锁的定义，进行第一动作、第二动作以及第三动作图文合并的说明。

请同时参照图6(b)～6(d)，图6(b)～6(d)诠释了第一动作的作动流程。如图6(b)～6(d)所示，首先，图6(b)中液压模块2的第二滑块22锁固，接着进入图6(c)的动作，第一滑块21解锁并向上攀升，攀升到一定的位置时，将第一动锁212插入柱体P之后，如图6(d)所示进行锁固。

接着是第二动作，请同时参照图6(e)～6(g)。如图6(e)所示，液压模块2的第一滑块21解锁，接着如图6(f)一般向上攀升后进行锁固，且如图6(g)一般，在第一滑块21锁固的同时解锁第二滑块22。

最后是第三动作，请同时参照图6(h)以及图6(b)。如图6(h)所示，液压模块2的该第二滑块22解锁，向上攀升后如图6(b)一般，第二滑块22锁固的同时解锁第一滑块21。

上述第一动作、第二动作以及第三动作实际上在第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽中各以不同的次序进行并同时作动，值得强调的一点是，上述动作可利用可程序逻辑控制器(PLC,ProgrammableLogicController)来达成，通过硬件中的韧体设置延迟的参数，以达到如此精密且准确的动作控制。

此外，依照此方式作动的最大优点是，可以保持第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽每一个容置槽中皆有至少一个动锁固定于柱体P上，且其中一面的容置槽甚至会同时锁固两个动锁，可有效改善背景技术中所提及旧有的举升系统存在的支撑力不平均，导致自升式平台产生歪斜造成意外等情况产生。

接着请参照表1，表1中展示了第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽的液压模块2同时运作的状态，可使本发明的运作方法更浅显易懂。

表1

表1中，同一时点的状态(图6(b)～6(h))栏中所述第一容置槽111、第二容置槽以及第三容置槽同一纵列显示了该三个容置槽同时的作动状态，可见得每一个容置槽均不断重复相同的动作模式，也就是第一动作、第二动作以及第三动作，仅三个容置槽间有不同的作动时间延迟间隔，使得本发明能在连续作动攀升的状态下，还得以达到同时固定座有作用面均匀受力的功效。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明权利要求及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。

【符号说明】

1本体

111第一容置槽

1111滑槽

2液压模块

21第一滑块

211第一液压缸

2111第一枢纽

212第一动锁

22第二滑块

221第二液压缸

2211第二枢纽

222第二动锁

P柱体

Claims

1.一种液压式举升系统，其特征在于，包含：

一本体，该本体为六角柱状中空结构，该本体的侧面设有一第一容置槽、一第二容置槽以及一第三容置槽；

其中，该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽中各设置一液压模块，该液压模块包含：

一第一滑块；

多个第一液压缸，设于该第一滑块上，该多个第一液压缸与该本体连接；

一第一动锁，设置于该第一滑块上；

一第二滑块；

多个第二液压缸，设于该第二滑块上，该多个第二液压缸与该本体连接；以及

一第二动锁，设置于该第二滑块上；

其中，该第二滑块设置的位置相对于该第一滑块靠近该本体的内部中心。

2.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，该本体为六角柱状或四角柱状的中空结构。

3.如权利要求2所述的液压式举升系统，其特征在于，该本体为四角柱状的中空结构时，该本体的侧面设有该第一容置槽丶该第二容置槽丶该第三容置槽以及一第四容置槽；

其中，该第一容置槽丶该第二容置槽丶该第三容置槽以及该第四容置槽中各设置该液压模组。

4.如权利要求3所述的液压式举升系统，其特征在于，每一该多个第一液压缸通过多个第一枢纽分别设置于该第一滑块丶该第一容置槽丶该第二容置槽丶该第三容置槽以及该第四容置槽中。

5.如权利要求3所述的液压式举升系统，其特征在于，每一该多个第二液压缸通过多个第二枢纽分别设置于该第二滑块丶该第一容置槽丶该第二容置槽丶该第三容置槽以及该第四容置槽中。

6.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽分别设置于该本体的侧边不相邻的任意三个面上。

7.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，该第一容置槽丶该第二容置槽以及该第三容置槽中各设有二滑槽，该第一滑块与该第二滑块共同设置于该二滑槽上。

8.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，每一该多个第一液压缸通过多个第一枢纽分别设置于该第一滑块丶该第一容置槽丶该第二容置槽及该第三容置槽中。

9.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，每一该多个第二液压缸通过多个第二枢纽分别设置于该第二滑块丶该第一容置槽丶该第二容置槽及该第三容置槽中。

10.如权利要求1所述的液压式举升系统，其特征在于，该多个第一动锁及该多个第二动锁为液压驱动。

11.一种液压式举升系统的运作方法，其特征在于，包含：

(a)一本体利用侧边一第一容置槽、一第二容置槽以及一第三容置槽中的一液压模块，固定于一柱体上，其中该液压模块具有：

一第一动作，该液压模块的一第二滑块锁固，一第一滑块解锁并向上攀升后锁固；

一第二动作，该液压模块的该第一滑块解锁，向上攀升后锁固的同时解锁该第二滑块；

一第三动作，该液压模块的该第二滑块解锁，向上攀升后锁固的同时解锁该第一滑块；

(b1)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第一动作、该第二动作以及该第三动作；

(b2)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第二动作、该第三动作以及该第一动作；

(b3)该液压模块于该第一容置槽、该第二容置槽以及该第三容置槽的作动方式是分别进行该第三动作、该第一动作以及该第二动作；以及

12.如权利要求11所述的液压式举升系统的运作方法，其特征在于，步骤(b1)、(b2)及(b3)的该第一滑块与该第二滑块向上攀升是通过多个液压缸举升，带动该本体持续举升。