CN106087932B - 一种用于自升式平台的插销升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自升式平台的插销升降机构，属于海洋工程设备领域。插销升降机构包括：固桩架、上环梁、下环梁、至少两个上提升油缸和至少两个下提升油缸，固桩架固定安装在自升式平台的平台主体上，自升式平台的桩腿穿过固桩架可活动地插装在平台主体上，上环梁和下环梁分别可活动地套装在桩腿上，上环梁上设有用于限制上环梁沿桩腿的轴向活动的插销组件，下环梁上设有用于限制下环梁沿桩腿的轴向活动的插销组件，上提升油缸的一端固定安装在固桩架的顶部，上提升油缸的另一端固定安装在上环梁上，下提升油缸的一端固定安装在固桩架的顶部，下提升油缸的另一端固定安装在下环梁上。本发明提高了自升式平台的工作效率。

Description

一种用于自升式平台的插销升降机构

技术领域

本发明属于海洋工程设备领域，特别涉及一种用于自升式平台的插销升降机构。

背景技术

自升式平台是一种广泛应用于海洋工程中的升降装置，常见的自升式平台根据升降机构的不同，主要分为齿轮齿条式升降平台和插销式升降平台，插销式升降平台的升降机构为插销升降机构。

常见的插销升降机构主要包括上环梁、下环梁和提升油缸，上环梁和下环梁分别套装在桩腿上，提升油缸的一端与上环梁连接，提升油缸的另一端与下环梁连接，下环梁安装在平台主体上，下环梁和上环梁内均安装有插销组件，在升降平台时，上环梁内的插销组件脱离桩腿，下环梁内的插销组件插入桩腿，提升油缸伸长以推动上环梁上升，当上环梁内的插销组件对准桩腿上的插销孔时，上环梁内的插销组件插入桩腿，下环梁内的插销组件脱离桩腿，提升油缸缩回以拉动下环梁上升，从而使得下环梁带动平台上升。然而，每完成一个升降回合(平台主体或桩腿升降一次)，均需要插销组件拔插两次，导致自升式平台的工作效率十分低下。

发明内容

为了解决自升式平台的工作效率十分低下的问题，本发明实施例提供了一种用于自升式平台的插销升降机构。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于自升式平台的插销升降机构，所述插销升降机构包括：固桩架、上环梁、下环梁、至少两个上提升油缸和至少两个下提升油缸，所述固桩架固定安装在自升式平台的平台主体上，所述自升式平台的桩腿穿过所述固桩架可活动地插装在所述平台主体上，所述上环梁和所述下环梁分别可活动地套装在所述桩腿上，所述上环梁上设有用于限制所述上环梁沿所述桩腿的轴向活动的插销组件，所述下环梁上设有用于限制所述下环梁沿所述桩腿的轴向活动的插销组件，所述上环梁和所述下环梁均设置在所述固桩架内，所述上提升油缸的一端固定安装在所述固桩架的顶部，所述上提升油缸的另一端固定安装在所述上环梁上，所述下提升油缸的一端固定安装在所述固桩架的顶部，所述下提升油缸的另一端固定安装在所述下环梁上；

所述上环梁设有与所述下提升油缸一一对应的通孔，每个所述下提升油缸分别可活动地插装在各自对应的所述通孔内；

所述插销升降机构还包括与所述下提升油缸一一对应的连接杆，所述下提升油缸通过所述连接杆与所述固桩架的顶部连接，每个所述连接杆分别与各自对应的所述下提升油缸同轴设置；

所述连接杆上设有螺纹段，所述连接杆的螺纹段套装有支撑螺母，所述支撑螺母与所述连接杆螺纹连接，所述支撑螺母位于所述上环梁和所述固桩架的顶部之间。

在本发明的又一种实现方式中，所述连接杆与所述下提升油缸铰接。

在本发明的又一种实现方式中，所述支撑螺母和所述连接杆之间的螺纹的螺旋角小于自锁角。

在本发明的又一种实现方式中，所述上环梁上对应所述支撑螺母的位置设有用于防止所述支撑螺母旋转的止挡板。

在本发明的又一种实现方式中，所述支撑螺母的外侧壁上设有调节吊耳。

在本发明的又一种实现方式中，所述插销组件包括活动插销和插销油缸，所述活动插销与所述插销油缸同轴连接，所述插销油缸固定安装在所述上环梁或所述下环梁上，所述活动插销可滑动地安装在所述上环梁或所述下环梁上。

在本发明的又一种实现方式中，所述上环梁和所述下环梁的外壁上对应所述插销油缸的位置分别设有安装架，所述插销油缸固定安装在所述安装架上。

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插销升降机构工作时，插销升降机构处于第一状态，此时上提升油缸缩回，上环梁内的插销组件插入桩腿，下提升油缸伸出，下环梁内的插销组件脱出桩腿，如需要进行升平台操作，首先上提升油缸伸出，且同时下提升油缸缩回，使得平台主体在上提升油缸的作用下被向上顶起，达到升平台的目的，当上提升油缸和下提升油缸分别到达极限伸缩距离后，插销升降机构转变为第二状态，此时上环梁内的插销组件脱出桩腿，下环梁内的插销组件插入桩腿，然后上提升油缸缩回，且同时下提升油缸伸出，使得平台主体在下提升油缸的作用下被向上拉起，同样达到升平台的目的，当上提升油缸和下提升油缸分别到达极限伸缩距离后，上环梁内的插销组件插入桩腿，下环梁内的插销组件脱出桩腿，此时插销升降机构重新回到第一状态，通过重复上述步骤，以完成升平台操作。由于，每完成一个升降回合，只需要插销组件拔插一次，所以提高了自升式平台的工作效率。

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机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的插销升降机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的插销升降机构的A-A方向剖视图；

图中各符号表示含义如下：

1-固桩架，2-上环梁，3-下环梁，4-上提升油缸，5-下提升油缸，6-连接杆，61-支撑螺母，62-止挡板，63-调节吊耳，6a-螺纹段，7-插销组件，71-活动插销，72-插销油缸，73-安装架，100-平台主体，200-桩腿，300-插销孔。

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用于自升式平台的插销升降机构，如图1所示，该插销升降机构包括固桩架1、上环梁2、下环梁3、四个上提升油缸4和四个下提升油缸5，固桩架1固定安装在自升式平台的平台主体100上，自升式平台的桩腿200穿过固桩架1可活动地插装在平台主体100上，上环梁2和下环梁3分别可活动地套装在桩腿200上，上环梁2上设有用于限制上环梁2沿桩腿200的轴向活动的插销组件7，下环梁3上设有用于限制下环梁3沿桩腿200的轴向活动的插销组件7，上环梁2和下环梁3均设置在固桩架1内。

具体地，上环梁2和下环梁3均为由多块板材焊接而成的框架结构，框架结构的外轮廓为方环，桩腿200插装在方环的中部镂空处。优选地，构成框架结构的板材可以为钢板，从而保证了上环梁2和下环梁3的结构强度，在其他实施例中，板材还可为其他材质，本发明对此不做限制。

在本实施例中，上提升油缸4的一端固定安装在固桩架1的顶部，上提升油缸4的另一端固定安装在上环梁2上，下提升油缸5的一端固定安装在固桩架1的顶部，下提升油缸5的另一端固定安装在下环梁3上。

本发明实施例提供的插销升降机构工作时，插销升降机构处于第一状态(详见图1)，此时上提升油缸4缩回，上环梁2内的插销组件7插入桩腿200，下提升油缸5伸出，下环梁3内的插销组件7脱出桩腿200，如需要进行升平台操作，首先上提升油缸4伸出，且同时下提升油缸5缩回，使得平台主体100在上提升油缸4的作用下被向上顶起，达到升平台的目的，当上提升油缸4和下提升油缸5分别到达极限伸缩距离后，插销升降机构转变为第二状态(详见图2)，此时上环梁2内的插销组件7脱出桩腿200，下环梁3内的插销组件7插入桩腿200，然后上提升油缸4缩回，且同时下提升油缸5伸出，使得平台主体100在下提升油缸5的作用下被向上拉起，同样达到升平台的目的，当上提升油缸4和下提升油缸5分别到达极限伸缩距离后，上环梁2内的插销组件7插入桩腿200，下环梁3内的插销组件7脱出桩腿200，此时插销升降机构重新回到第一状态，通过重复上述步骤，以完成升平台操作。由于，每完成一个升降回合，只需要插销组件7拔插一次，所以提高了自升式平台的工作效率。值得说明的是，自升式平台的降平台操作、升桩腿操作和降桩腿操作的流程基本相同，在此不做赘述。

需要说明的是，上提升油缸4和下提升油缸5的极限伸缩距离可以相同，从而使得上提升油缸4和下提升油缸5可以同时到达极限伸缩距离，进而达到了简化插销升降机构的控制逻辑的作用。

再次参见图1，在本实施例中，固桩架1对应上提升油缸4的位置、上环梁2对应上提升油缸4的位置、下环梁3对应下提升油缸5的位置分别设有安装孔(图未示)，每个安装孔内均设有安装销(图未示)，上提升油缸4的两端分别通过安装销安装在各自对应的安装孔内，下提升油缸5通过安装销安装在下环梁3的安装孔内。

图3为沿图1中A-A线的剖视图，需要说明的是，虽然图3中示出的上提升油缸4的数量为四个，但是在其他实施例中，升降机构还可以包括其他数量的上提升油缸4，如两个、六个等，本发明对此不做限制。相应的，下提升油缸5的数量可以根据上提升油缸4的数量随之改变。

在本实施例中，上环梁2设有与下提升油缸5一一对应的通孔(图未示)，每个下提升油缸5分别可活动地插装在各自对应的通孔内。在上述实现方式中，通孔用于限制上环梁2可以始终沿下提升油缸5的长度方向移动，起到防止上环梁2偏离其移动轨迹的作用。

需要说明的是，为了简化上环梁2的结构，降低插销升降机构的装配难度，也可以将下提升油缸5与上环梁2间隔布置，此时上环梁2上不用设置通孔，下提升油缸5不穿过上环梁2直接与固桩架1的顶部连接。

再次参见图1，在本实施例中，插销升降机构还包括与下提升油缸5一一对应的连接杆6，下提升油缸5通过连接杆6与固桩架1的顶部连接，每个连接杆6分别与各自对应的下提升油缸5同轴设置。在本实施例中，下提升油缸5的活塞杆与连接杆6连接，下提升油缸5的缸体与下环梁3连接，连接杆6用于连接下提升油缸5和固桩架的顶部，从而避免下提升油缸5因活塞杆过长而产生安全隐患。

优选地，连接杆6与下提升油缸5铰接，从而使得连接杆6和下提升油缸5之间能够存在一定的自由活动余度，避免下提升油缸5因自身与连接杆6之间可能存在的配合不良问题而损坏，从而提高了下提升油缸5的可靠度。

在本实施例中，连接杆6上设有螺纹段6a，连接杆6的螺纹段6a套装有支撑螺母61，支撑螺母61与连接杆6螺纹连接，支撑螺母61位于上环梁2和固桩架1的顶部之间。在上述实现方式中，当自升式平台处于工作状态时，即平台主体100升起(如图1所示)，此时上提升油缸4处于最短状态，下提升油缸5处于最长状态，上环梁2内的插销组件7插入桩腿200，下环梁3内的插销组件7脱出桩腿200，平台主体100的负载由上环梁2承载，支撑螺母61起到分担上环梁2内的插销组件7的载荷的作用。并且，如果上环梁2内的插销组件7因某些因素而损坏，支撑螺母61还可以起到保险的作用，从而提高了升降机构的可靠性。需要说明的是，只有当上环梁2上设有通孔，且下提升油缸5插装在各自对应的通孔内时，支撑螺母61才能够起到上述支撑作用，也就是说通孔还起到配合支撑螺母61的作用，容易理解的，当上环梁2上未设有通孔时，下提升油缸5上也不需要设置支撑螺母61。

优选地，连接杆6焊接在固桩架1的顶部，需要说明的是，为了便于安装连接杆6，也可以在固桩架1的顶部设置与连接杆6的螺纹段6a相匹配的螺孔，从而使得连接杆6与固桩架1的顶部螺纹连接。

优选地，支撑螺母61为高强度螺母，从而保障了支撑螺母61的强度，避免了支撑螺母61因承载高负载而损坏。在上述实现方式中，高强度螺母可以为机械性能等级较高的螺母，其中机械性能可以为屈服强度等。进一步优选地，支撑螺母61可以为45号钢或35CrMo合金钢构件，本发明对此不作限制。

优选地，支撑螺母61和连接杆6之间的螺纹的螺旋角小于自锁角，避免了支撑螺母61因自重而在连接杆6上转动。

优选地，上环梁2上对应支撑螺母61的位置设有用于防止支撑螺母61旋转的止挡板62，止挡板62与支撑螺母61的外侧壁相配合，止挡板62用于避免支撑螺母61在上环梁2的作用力下发生转动。在上述实现方式中，如果支撑螺母61为常见的外六角螺母，那么止挡板62与外六角螺母的一个外侧壁相抵。

在本实施例中，支撑螺母61的外侧壁上设有调节吊耳63，调节吊耳63起到配合工具调节支撑螺母61在连接杆6上的位置的作用，从而实现平台主体100的调平。在上述实现方式中，由于海床的泥沙软硬程度不同，从而使得各桩腿200插入海床的深度也不尽相同，然而平台主体100是作为一个整体升降的，也就是说平台主体100各处的升降高度是相同的，但是由于桩腿200的高度不相同，所以导致各桩腿200上的用于插装插销组件7的插销孔300所处的水平位置也不相同，进一步地使得各桩腿上的上环梁2所处的水平位置也不尽相同，此时，如果上提升油缸4泄压，会使得有的支撑螺母61率先与上环梁2相抵，该部分对应的平台主体100将无法继续下降，而其他支撑螺母61则还处于悬空状态，对应的平台主体100还可以继续下降，如此一来就导致了平台主体100倾斜。为了解决这一问题，可以将位于较低的平台主体100处的上提升油缸4伸长，通过连接杆6带动该部分平台主体100上升，直至平台主体100调整为水平状态，然后利用工具通过调节吊耳63将上升的连接杆6上的支撑螺母61向下调节，并与上环梁2相抵，最后将上提升油缸4泄压，通过支撑螺母61使得平台主体100保持水平位置，以完成平台主体100的调节操作。

图3为沿图1中A-A线的剖视图，参见图3，在本实施例中，插销组件7包括活动插销71和插销油缸72，活动插销71与插销油缸72同轴连接，插销油缸72固定安装在上环梁2或下环梁3上，活动插销71可滑动地安装在上环梁2或下环梁3上。

优选地，上环梁2和下环梁3的外壁上对应插销油缸72的位置分别设有安装架73，插销油缸72固定安装在安装架73上，安装架73用于为插销油缸提供安装空间和固定支撑。

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)

1.一种用于自升式平台的插销升降机构，所述插销升降机构包括固桩架、上环梁、下环梁、至少两个上提升油缸和至少两个下提升油缸，所述固桩架固定安装在自升式平台的平台主体上，所述自升式平台的桩腿穿过所述固桩架可活动地插装在所述平台主体上，所述上环梁和所述下环梁分别可活动地套装在所述桩腿上，所述上环梁上设有用于限制所述上环梁沿所述桩腿的轴向活动的插销组件，所述下环梁上设有用于限制所述下环梁沿所述桩腿的轴向活动的插销组件，所述上环梁和所述下环梁均设置在所述固桩架内，其特征在于，所述上提升油缸的一端固定安装在所述固桩架的顶部，所述上提升油缸的另一端固定安装在所述上环梁上，所述下提升油缸的一端固定安装在所述固桩架的顶部，所述下提升油缸的另一端固定安装在所述下环梁上；

所述上环梁设有与所述下提升油缸一一对应的通孔，每个所述下提升油缸分别可活动地插装在各自对应的所述通孔内；

所述插销升降机构还包括与所述下提升油缸一一对应的连接杆，所述下提升油缸通过所述连接杆与所述固桩架的顶部连接，每个所述连接杆分别与各自对应的所述下提升油缸同轴设置；

所述连接杆上设有螺纹段，所述连接杆的螺纹段套装有支撑螺母，所述支撑螺母与所述连接杆螺纹连接，所述支撑螺母位于所述上环梁和所述固桩架的顶部之间。

2.根据权利要求1所述的插销升降机构，其特征在于，所述连接杆与所述下提升油缸铰接。

3.根据权利要求1所述的插销升降机构，其特征在于，所述支撑螺母和所述连接杆之间的螺纹的螺旋角小于自锁角。

4.根据权利要求1所述的插销升降机构，其特征在于，所述上环梁上对应所述支撑螺母的位置设有用于防止所述支撑螺母旋转的止挡板。

5.根据权利要求1所述的插销升降机构，其特征在于，所述支撑螺母的外侧壁上设有调节吊耳。

6.根据权利要求1-5任一项所述的插销升降机构，其特征在于，所述插销组件包括活动插销和插销油缸，所述活动插销与所述插销油缸同轴连接，所述插销油缸固定安装在所述上环梁或所述下环梁上，所述活动插销可滑动地安装在所述上环梁或所述下环梁上。

7.根据权利要求6所述的插销升降机构，其特征在于，所述上环梁和所述下环梁的外壁上对应所述插销油缸的位置分别设有安装架，所述插销油缸固定安装在所述安装架上。