CN106592557B - 连续型液压插销升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续型液压插销升降装置，属于海洋工程装备领域。该装置的桩腿轴向穿过固桩架，第一环梁和第二环梁从上至下依次活动配合在桩腿上，第一环梁上设置有第一插销油缸，第二环梁上设置有第二插销油缸，第一环梁、第二环梁均和固桩架之间分别设置有第一提升油缸和第二提升油缸；该装置还包括导向组件，导向组件的两个承载筋板的一端设置在桩腿的外壁上，两个承载筋板的另一端通过连接筋板连接，连接筋板的两侧边均凸出于承载筋板，第一导向块和第二导向块分别安装在第一环梁和第二环梁朝向桩腿的侧面上，第一导向块和第二导向块均设置有导向槽，连接筋板的两侧边分别滑动插设在两个第一导向块和两个第二导向块的导向槽中。本发明的导向组件可以节约固桩架的内部空间，合理优化固桩架的内部布置。

Description

连续型液压插销升降装置

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，特别涉及一种连续型液压插销升降装置。

背景技术

自升式海洋平台是一种广泛应用于海洋工程中的具有升降功能的工装，其通过升降装置实现平台的升降。目前，主流的自升式平台的升降装置包括液压插销升降装置和齿轮齿条升降装置两种，前者相比后者承载能力高且造价相对较低，后者相比前者升降速度更快。

现有技术中，液压插销升降装置通常包括用于与海洋平台固定连接固桩架，该固桩架被桩腿活动穿过，桩腿上沿桩腿长度方向设置有插销孔，在固桩架内部设置有环梁，该环梁套装在桩腿上，环梁和固桩架之间设置有多个沿垂直方向布置的提升油缸，且环梁上设置有用于与插销孔相互配合以限制环梁移动的沿水平方向布置的插销油缸，通过垂直方向的提升油缸和水平方向的插销油缸相互配合，实现海洋平台和桩腿的相对升降。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术至少存在以下问题：

海洋平台在沿着桩腿长度方向升降时，通常会设置一个保证海洋平台升降方向的导向组件，该导向组件通常布置在固桩架上，使导向组件占有了固桩架的部分空间，影响升降装置的布置。

发明内容

为了现有技术中因升降装置的导向组件布置在固桩架上占有固桩架的部分内部空间的问题，本发明实施例提供了一种连续型液压插销升降装置。所述技术方案如下：

本发明实施例的一种连续型液压插销升降装置，适用于自升式海洋平台，所述装置包括桩腿、固桩架、第一环梁、第二环梁、第一提升油缸、第二提升油缸、第一插销油缸及第二插销油缸，所述桩腿以可沿所述桩腿轴向运动的方式穿过所述固桩架设置，所述第一环梁和所述第二环梁沿所述桩腿长度方向从上至下依次套设在所述桩腿上，所述第一插销油缸设置在所述第一环梁上，所述第二插销油缸设置在所述第二环梁上，所述第一提升油缸和所述第二提升油缸均沿所述桩腿长度方向设置，所述第一提升油缸的两端分别与所述第一环梁和所述固桩架连接，所述第二提升油缸的两端分别与所述第二环梁和所述固桩架连接；

所述装置还包括导向组件，所述导向组件包括第一导向块、第二导向块、两个承载筋板和一个连接筋板，所述两个承载筋板沿所述桩腿长度方向相对设置，所述两个承载筋板的一端固定在所述桩腿的外壁上，所述两个承载筋板的另一端通过所述连接筋板连接，所述连接筋板的两侧边均凸出于所述承载筋板，所述第一导向块安装在所述第一环梁朝向所述桩腿的侧面上，所述第二导向块安装在所述第二环梁朝向所述桩腿的侧面上，所述第一导向块和所述第二导向块上均设置有两个导向槽，所述连接筋板的两侧边分别滑动插设在所述第一导向块和所述第二导向块的两个导向槽中；

所述连接筋板的中部设置有一列用于与所述第一插销油缸和所述第二插销油缸配合的插销孔；

所述第一导向块和所述第二导向块的表面硬度小于所述连接筋板的表面硬度；所述第一导向块可拆卸地安装在所述第一环梁朝向所述桩腿的侧面上；所述第二导向块可拆卸地安装在所述第二环梁朝向所述桩腿的侧面上。

第一导向块和第二导向块相对连接筋板滑动时，会优先磨损第一导向块和第二导向块。当第一导向块过度磨损后，可以更换第一导向块当第二导向块过度磨损后，可以更换第二导向块。

进一步地，所述固桩架包括顶板、围板、隔板和底板，所述隔板设置在所述顶板和所述底板之间，所述顶板、所述隔板和所述底板通过所述围板连接，所述顶板、所述隔板和所述底板均被所述桩腿活动穿过。

进一步地，所述第一环梁包括多个相互分离的第一滑动轭，所述多个第一滑动轭沿所述桩腿的圆周方向等角度间隔设置。

更进一步地，每个所述第一滑动轭上安装有两个所述第一提升油缸和一个所述第一插销油缸，两个所述第一提升油缸的固定端安装在所述顶板上，两个所述第一提升油缸的伸缩端分别安装在所述第一滑动轭顶面两端，所述第一插销油缸的固定端安装在所述第一滑动轭中部，所述第一插销油缸的伸缩端可插设在所述插销孔中。

进一步地，所述第二环梁包括多个相互分离的第二滑动轭，所述多个第二滑动轭沿所述桩腿的圆周方向等角度间隔设置。

更进一步地，每个所述第二滑动轭上安装有两个所述第二提升油缸和一个所述第二插销油缸，两个所述第二提升油缸的固定端安装在所述隔板上，两个所述第二提升油缸的伸缩端分别安装在所述第二滑动轭顶面两端，所述第二插销油缸的固定端安装在所述第二滑动轭中部，所述第二插销油缸的伸缩端可插设在所述插销孔中。

优选地，所述桩腿为桁架式结构。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例的连续型液压插销升降装置，其中的固桩架用于与海洋平台固定连接，且固桩架被桩腿活动穿过，第一环梁和第二环梁沿桩腿长度方向从上至下依次套设在桩腿上，第一插销油缸设置在第一环梁上用于限制第一环梁相对桩腿运动，第二插销油缸设置在第二环梁上用于限制第二环梁相对桩腿运动，第一提升油缸的两端分别与第一环梁和固桩架连接，第二提升油缸的两端分别与第二环梁和固桩架连接，通过提升油缸和插销油缸的相互配合，可以实现海洋平台相对桩腿的快速升降。

为了保证海洋平台的升降方向，本发明实施例还包括导向组件，该导向组件包括第一导向块、第二导向块、两个承载筋板和一个连接筋板，两个承载筋板沿桩腿长度方向相对设置，两个承载筋板的一端固定在桩腿的外壁上，两个承载筋板的另一端通过连接筋板连接，连接筋板的两侧边均凸出于承载筋板，第一导向块安装在第一环梁朝向桩腿的侧面上，第二导向块安装在第二环梁朝向桩腿的侧面上，第一导向块和第二导向块上均设置有两个导向槽，连接筋板的两侧边分别滑动插设在第一导向块和第二导向块的两个导向槽中。在海洋平台相对桩腿升降时，第一导向块和第二导向块可以相对连接筋板的两侧边沿桩腿长度方向滑动，从而限制了海洋平台相对桩腿的升降时的升降方向。

由于本发明实施例的导向组件中的承载筋板和连接筋板是安装在桩腿上，第一导向块和第二导向块分别安装在第一环梁和第二环梁上，即导向组件是安装在桩腿和滑动轭之间，因此，该导向组件的安装方式可以节约固桩架的内部空间，合理优化固桩架的内部布置。

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一种连续型液压插销升降装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种连续型液压插销升降装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中第一环梁的布置示意图；

图4是本发明实施例中第二环梁的布置示意图；

图5是本发明实施例中桩腿的结构示意图；

图6是本发明实施例中桩腿的结构示意图。

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。

本发明实施例提供了一种连续型液压插销升降装置，适用于自升式海洋平台，图1是本发明实施例提供的一种连续型液压插销升降装置的结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种连续型液压插销升降装置的结构示意图，参见图1及图2，该装置包括桩腿1、固桩架a、第一环梁2、第二环梁3、第一提升油缸4、第二提升油缸5、第一插销油缸6及第二插销油缸7，桩腿1以可沿桩腿1轴向运动的方式穿过固桩架a设置，第一环梁2和第二环梁3设置在固桩架1内，第一环梁2和第二环梁3沿桩腿长度方向从上至下依次套设在桩腿1上，用于限制第一环梁2相对桩腿1运动的第一插销油缸6设置在第一环梁2上，用于限制第二环梁3相对桩腿1运动的第二插销油缸7设置在第二环梁3上，第一提升油缸4和第二提升油缸5均沿桩腿1长度方向设置，第一提升油缸4的两端分别与第一环梁2和固桩架a连接，第二提升油缸5的两端分别与第二环梁3和固桩架a连接。

该装置还包括导向组件b，图3是本发明实施例中第一环梁的布置示意图，

图4是本发明实施例中第二环梁的布置示意图，结合图3及图4，导向组件b包括第一导向块10、第二导向块11、两个承载筋板8及一个连接筋板9，两个承载筋板8沿桩腿1长度方向相对设置，两个承载筋板8的一端设置在桩腿1的外壁上，两个承载筋板8的另一端通过连接筋板9连接，连接筋板9的两侧边均凸出于承载筋板8，第一导向块10安装在第一环梁2朝向桩腿1的侧面上，第二导向块11安装在第二环梁3朝向桩腿1的侧面上，第一导向块10和第二导向块11均设置有导向槽12，连接筋板9的两侧边分别滑动插设在两个第一导向块10和两个第二导向块11的导向槽12中。

本发明实施例的连续型液压插销升降装置，其中的固桩架用于与海洋平台固定连接，且固桩架被桩腿活动穿过，第一环梁和第二环梁沿桩腿长度方向从上至下依次可分离地设置在桩腿上，用于限制第一环梁相对桩腿运动的第一插销油缸设置在第一环梁上，用于限制第二环梁相对桩腿运动的第二插销油缸设置在第二环梁上，第一提升油缸的两端分别与第一环梁和固桩架连接，第二提升油缸的两端分别与第二环梁和固桩架连接，通过提升油缸和插销油缸的相互配合，可以实现海洋平台相对桩腿的快速升降。

为了保证海洋平台的升降方向，本发明实施例还包括导向组件，该导向组件包括第一导向块、第二导向块、两个承载筋板和一个连接筋板，两个承载筋板沿桩腿长度方向相对设置，两个承载筋板的一端固定在桩腿的外壁上，两个承载筋板的另一端通过连接筋板连接，连接筋板的两侧边均凸出于承载筋板，第一导向块安装在第一环梁朝向桩腿的侧面上，第二导向块安装在第二环梁朝向桩腿的侧面上，第一导向块和第二导向块上均设置有两个导向槽，连接筋板的两侧边分别滑动插设在第一导向块和第二导向块的两个导向槽中。在海洋平台相对桩腿升降时，第一导向块和第二导向块可以相对连接筋板的两侧边沿桩腿长度方向滑动，从而限制了海洋平台相对桩腿的升降时的升降方向。

由于本发明实施例的导向组件中的承载筋板和连接筋板是安装在桩腿上，第一导向块和第二导向块分别安装在第一环梁和第二环梁上，即导向组件是安装在桩腿和滑动轭之间，因此，该导向组件的安装方式可以节约固桩架的内部空间，合理优化固桩架的内部布置。

本发明实施例的第一导向块10和第二导向块11的表面硬度可以小于连接筋板9的表面硬度，这样，第一导向块10和第二导向块11相对连接筋板9滑动时，会优先磨损第一导向块10和第二导向块11。

本发明实施例中，两个承载筋板8可以采用焊接的方式固定设置在桩腿1的外壁上，两个承载筋板8与连接筋板9也可以采用焊接的方式固定连接在一起。

本发明实施例的第一导向块10可以采用可拆卸的方式安装在第一环梁2朝向桩腿1的侧面上。而第二导向块11也可以采用可拆卸的方式安装在第二环梁3朝向桩腿1的侧面上。由于导向块相对连接筋板滑动时，会优先磨损导向块，因此，当导向块过度磨损后，可以快速更换导向块，以避免影响海洋平台的升降。

本发明实施例中，可以在第一环梁2和第二环梁3朝向桩腿1的侧面上分别设置有一个侧板13，第一导向块10和第二导向块11可以通过螺钉安装在该侧板13上，以实现第一导向块10和第二导向块11的可拆卸设置。

本发明实施例中的第一导向块10和第二导向块11均可以包括两个安装块，两个安装块设置在连接筋板9的两侧边的两侧，每个安装块朝向连接筋板9的侧边的一面对应设置有一个导向槽12。

本发明实施例中，由于连接筋板9凸出桩腿1的外表面，因此，连接筋板9的中部可以设置有一列用于与第一插销油缸6和第二插销油缸7相配合的插销孔14，这样可以扩大滑动轭与桩腿1之间的距离，避免海洋平台在升降时，滑动轭与桩腿1之间发生干涉。

另外，由于连接筋板9的中部的插销孔14处被插销油缸插入后，连接筋板9、两个承载筋板8和桩腿1的外表面可以形成一个封闭空间，避免承载筋板8与桩腿1的外表面的连接焊缝被海水腐蚀，增加装置的使用寿命。

本发明实施例的固桩架a可以包括顶板17、围板18、隔板19和底板20，隔板19设置在顶板17和底板20之间，顶板17、隔板19和底板20均通过围板18连接成整体，顶板17、隔板19和底板20均被桩腿1活动穿过，这样固桩架a可以形成一个只有竖向贯通的半封闭空间，可以在一定程度上防止外界对固桩架a的内部构件侵蚀，增加装置的使用寿命。

结合图1，本发明实施例中，第一环梁2可以包括多个相互分离的第一滑动轭15，多个第一滑动轭15沿桩腿1的圆周方向等角度间隔设置，这就使多个第一滑动轭15相互独立设置，在海洋平台的升降过程中，可以允许每个第一滑动轭的相对高度不一致，这一特性可降低桩腿插销孔的制造精度，节约成本。

本发明实施例中，每个第一滑动轭15上安装有两个第一提升油缸4，两个第一提升油缸4的固定端安装在顶板17上，两个第一提升油缸4的伸缩端分别安装在第一滑动轭15顶面两端，第一插销油缸6的固定端安装在第一滑动轭15中部，第一插销油缸6的伸缩端可插设在插销孔14中。

本发明实施例中的两个第一提升油缸4对称布置在第一插销油缸6的两侧，每个第一滑动轭15上的两个第一提升油缸4的中心轴所处的平面为第一平面，每个第一滑动轭上的第一插销油缸6与对应的插销孔相接触的点所处的第一插销油缸6的横截面为第二平面，第二平面与第一平面位于同一平面。

具体为：第一滑动轭15的两端均可以设置有两个朝向桩腿1的第一安装孔，每个第一安装孔内设置有第一连接销座21，每个第一连接销座21内均安装有第一连接销22，每个第一连接销22均凸出第一滑动轭2朝向桩腿1的侧面，每个第一连接销22与每个第一提升油缸4的伸缩端一一对应，第一滑动轭15上的两个第一提升油缸4的伸缩端安装在对应的第一连接销22上。第二滑动轭2中部可以设置有一个朝向桩腿1的第二安装孔，第一插销油缸6的固定端安装在第二安装孔内。

另外，第一提升油缸4的伸缩端可以通过第一吊头23与对应的第一连接销22可转动连接，而第一提升油缸4的固定端可以通过第二吊头24与顶板17的底面可转动连接。本发明实施例的第一连接销22与第一吊头23相连接的部位即为第一环梁2上用于承受第一提升油缸4的部位。

本发明实施例中，每个第一滑动轭15和桩腿1之间均设置有一个导向组件b，用于保证海洋平台的稳定升降。

结合图1，本发明实施例中，第二环梁3可以包括多个相互分离的第二滑动轭16，多个第二滑动轭16沿桩腿1的圆周方向等角度间隔设置，这就使多个第二滑动轭16相互独立设置，在海洋平台的升降过程中，可以允许每个第二滑动轭的相对高度不一致，这一特性可降低桩腿插销孔的制造精度，节约成本。

本发明实施例中，每个第二滑动轭16上安装有两个第二提升油缸5，两个第二提升油缸5的固定端安装在隔板19上，两个第二提升油缸5的伸缩端分别安装在第二滑动轭16顶面两端，第二插销油缸7的固定端安装在第二滑动轭16中部，第二插销油缸7的伸缩端可插设在插销孔14中。

本发明实施例的第二提升油缸5对称布置在第二插销油缸7的两侧，

每个第二滑动轭16上的两个第二提升油缸5的中心轴所处的平面为第一平面，每个第二滑动轭16上的第二插销油缸7与对应的插销孔相接触的点所处的第二插销油缸7的横截面为第二平面，第二平面与第一平面位于同一平面。

具体为：第二滑动轭16的两端均可以设置有两个朝向桩腿1的第三安装孔，每个第三安装孔内设置有第二连接销座25，每个第二连接销座25内均安装有第二连接销26，每个第二连接销26均凸出第二滑动轭3朝向桩腿1的侧面，每个第二连接销26与每个第二提升油缸5的伸缩端一一对应，第二滑动轭16上的两个第二提升油缸5的伸缩端安装在对应的第二连接销26上。第二滑动轭3中部可以设置有一个朝向桩腿1的第四安装孔，第二插销油缸7的固定端安装在第四安装孔内。

另外，第二提升油缸5的伸缩端可以通过第三吊头27与对应的第二连接销26可转动连接，而第二提升油缸5的固定端可以通过第四吊头28与隔板18的底面可转动连接。本发明实施例的第二连接销26与第三吊头27相连接的部位即为第二滑动轭16上用于承受第二提升油缸5的部位。

本发明实施例中，每个第二滑动轭16和桩腿1之间也均设置有一个导向组件b，用于保证海洋平台的稳定升降。

本发明实施例中，由于每个滑动轭上均安装有两个提升油缸，两个提升油缸对称安装在插销油缸的两侧，且每个滑动轭上的两个提升油缸的中心轴所处的平面和每个滑动轭上的插销油缸与对应的插销孔相接触的点所处的插销油缸的横截面为同一平面，这种布置形式可以使海洋平台对滑动轭的自重载荷和桩腿对滑动轭提供的支持载荷不会使滑动轭产生偏转，以避免扭矩形成，在相同重量的滑动轭的情况下，这种布置形式的滑动轭可以承受更大的载荷。

图5是本发明实施例中桩腿的结构示意图，图6是本发明实施例中桩腿的结构示意图，结合图5和图6，本发明实施例的桩腿1可以为桁架式结构，由于该桁架式结构的桩腿可以采用本发明实施例的连续型液压插销升降装置，可以避免桁架式桩腿采用齿轮齿条升降装置时通过齿轮箱自带的液压制动器来锁紧造成稳定性不高的问题。

本发明实施例的桩腿1也可以采用圆柱形桩腿，本发明实施例对桩腿1的形状在此不做限定。

本发明实施例的液压插销升降装置的工作原理为：

桩腿固定，第一环梁上的第一插销油缸插入对应的插销孔中，实现第一环梁与桩腿的锁紧，第一提升油缸的伸缩端伸长，使固桩架带动海洋平台沿桩腿上升，同时第二提升油缸的伸缩端缩回，带动第二环梁沿桩腿上升；

固桩架带动海洋平台沿桩腿上升到预订行程后，第二环梁上的第二插销油缸插入对应的插销孔中，实现第二环梁与桩腿的锁紧，随后，第一环梁上的第一插销油缸从对应的插销孔中拔出，实现第二环梁与桩腿的解锁，第二提升油缸的伸缩端伸长，使固桩架带动海洋平台沿桩腿上升，同时第一提升油缸的伸缩端缩回，带动第一环梁沿桩腿上升；

重复上述操作，完成海洋平台的上升；

海洋平台的下降与海洋平台的上升原理类似，本发明实施例对此不做赘述。

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)

1.一种连续型液压插销升降装置，适用于自升式海洋平台，所述装置包括桩腿、固桩架、第一环梁、第二环梁、第一提升油缸、第二提升油缸、第一插销油缸及第二插销油缸，所述桩腿以可沿所述桩腿轴向运动的方式穿过所述固桩架设置，所述第一环梁和所述第二环梁沿所述桩腿长度方向从上至下依次套设在所述桩腿上，所述第一插销油缸设置在所述第一环梁上，所述第二插销油缸设置在所述第二环梁上，所述第一提升油缸和所述第二提升油缸均沿所述桩腿长度方向设置，所述第一提升油缸的两端分别与所述第一环梁和所述固桩架连接，所述第二提升油缸的两端分别与所述第二环梁和所述固桩架连接；

其特征在于，所述装置还包括导向组件，所述导向组件包括第一导向块、第二导向块、两个承载筋板和一个连接筋板，所述两个承载筋板沿所述桩腿长度方向相对设置，所述两个承载筋板的一侧边固定在所述桩腿的外壁上，所述两个承载筋板的另一侧边均与所述连接筋板连接，所述连接筋板的两侧边均凸出于所述承载筋板，所述第一导向块安装在所述第一环梁朝向所述桩腿的侧面上，所述第二导向块安装在所述第二环梁朝向所述桩腿的侧面上，所述第一导向块和所述第二导向块上均设置有两个导向槽，所述连接筋板的两侧边分别滑动插设在所述第一导向块和所述第二导向块的两个导向槽中；

所述连接筋板的中部设置有一列用于与所述第一插销油缸和所述第二插销油缸配合的插销孔；

所述第一导向块和所述第二导向块的表面硬度小于所述连接筋板的表面硬度；所述第一导向块可拆卸地安装在所述第一环梁朝向所述桩腿的侧面上；所述第二导向块可拆卸地安装在所述第二环梁朝向所述桩腿的侧面上。

2.根据权利要求1所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，所述固桩架包括顶板、围板、隔板和底板，所述隔板设置在所述顶板和所述底板之间，所述顶板、所述隔板和所述底板通过所述围板连接，所述顶板、所述隔板和所述底板均被所述桩腿活动穿过。

3.根据权利要求2所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，所述第一环梁包括相互分离的多个第一滑动轭，所述多个第一滑动轭沿所述桩腿的圆周方向等角度间隔设置。

4.根据权利要求3所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，每个所述第一滑动轭上安装有两个所述第一提升油缸和一个所述第一插销油缸，两个所述第一提升油缸的固定端安装在所述顶板上，两个所述第一提升油缸的伸缩端分别安装在所述第一滑动轭顶面两端，所述第一插销油缸的固定端安装在所述第一滑动轭中部，所述第一插销油缸的伸缩端可插设在所述插销孔中。

5.根据权利要求2所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，所述第二环梁包括相互分离的多个第二滑动轭，所述多个第二滑动轭沿所述桩腿的圆周方向等角度间隔设置。

6.根据权利要求5所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，每个所述第二滑动轭上安装有两个所述第二提升油缸和一个所述第二插销油缸，两个所述第二提升油缸的固定端安装在所述隔板上，两个所述第二提升油缸的伸缩端分别安装在所述第二环梁顶面两端，所述第二插销油缸的固定端安装在所述第二滑动轭中部，所述第二插销油缸的伸缩端可插设在所述插销孔中。

7.根据权利要求1所述的连续型液压插销升降装置，其特征在于，所述桩腿为桁架式结构。