CN107386243A - 一种液压插销升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压插销升降装置，属于海洋工程设备领域。所述液压插销升降装置包括：固桩架、桩腿、上环梁、下环梁、插销组件和多个并排布置的升降单元，每个所述升降单元均包括：第一升降杆、第二升降杆、水平油缸、上环梁滑块、下环梁滑块和升降杆销轴，所述上环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个上环梁导轨，两个所述上环梁滑块分别滑动安装在对应的所述上环梁导轨上，所述下环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个下环梁导轨，两个所述下环梁滑块分别滑动安装在对应的所述下环梁导轨上。所述液压插销升降装置实现了固桩架的连续升降，提高了升降装置的工作效率和速度。

Description

一种液压插销升降装置

技术领域

本发明涉及海洋工程设备领域，特别涉及一种液压插销升降装置。

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，液压插销升降装置是常见的自升式平台的升降机构。

常见的液压插销升降装置主要包括动环梁、定环梁和提升油缸，动环梁和定环梁分别套装在桩腿上，提升油缸的一端与动环梁连接，提升油缸的另一端与定环梁连接，定环梁安装在自升式平台的平台上，定环梁和动环梁上均安装有插销组件。在定环梁设置于动环梁的下方的情况下，在升平台时，动环梁内的插销组件脱离桩腿，定环梁内的插销组件插入桩腿，提升油缸伸出从而推动动环梁上升，当动环梁内的插销组件对准桩腿上的插销孔并插入桩腿时，定环梁内的插销组件拔出桩腿，提升油缸缩回从而拉动定环梁上升，进而使得定环梁带动平台上升。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

每次当提升油缸升降一个节距时，都要通过动环梁和定环梁上的插销组件的插入和拔出的互换，把提升油缸缩回后再进行动环梁和定环梁上的插销组件的插入和拔出的动作互换后才能进行下一次升降动作，这使得升降平台的工作效率相当低下。

发明内容

为了解决现有技术中升降平台的工作效率低的问题，本发明实施例提供了一种液压插销升降装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种液压插销升降装置，所述液压插销升降装置包括：固桩架、桩腿、上环梁、下环梁和插销组件，多个所述插销组件分别安装在所述上环梁和所述下环梁上，所述桩腿上开设有多个与所述插销组件相配合的插销孔，所述液压插销升降装置还包括多个并排布置的升降单元，每个所述升降单元均包括：第一升降杆、第二升降杆、水平油缸、上环梁滑块、下环梁滑块和升降杆销轴，所述上环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个上环梁导轨，两个所述上环梁滑块分别滑动安装在对应的所述上环梁导轨上，所述下环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个下环梁导轨，两个所述下环梁滑块分别滑动安装在对应的所述下环梁导轨上，所述升降杆销轴固定安装在所述固桩架上，且所述升降杆销轴可转动地插装在所述第一升降杆的中部和所述第二升降杆的中部，且所述第一升降杆和所述第二升降杆以所述升降杆销轴为轴相对转动布置，所述第一升降杆的第一端和所述上环梁滑块可转动连接，所述第一升降杆的第二端和所述下环梁滑块可转动连接，所述第二升降杆的第一端和所述上环梁滑块可转动连接，所述第二升降杆的第二端和所述下环梁滑块可转动连接，所述水平油缸的两端分别与两个所述下环梁滑块连接。

具体地，每个所述上环梁滑块均包括：上滑块和耳板，所述上环梁导轨包括平行布置且相互连通的第一滑槽和导向槽，所述上滑块滑动安装在所述第一滑槽内，所述耳板安装在所述上滑块的底面上，两个所述耳板分别由所述导向槽伸出，并与所述第一升降杆的第一端和所述第二升降杆的第一端铰接。

具体地，每个所述下环梁滑块均包括：下滑块、上耳板和下耳板，所述下环梁导轨包括平行布置且相互连通的第二滑槽、第一导向槽和第二导向槽，所述下滑块滑动安装在所述第二滑槽上，所述上耳板和所述下耳板分别安装在所述下滑块的顶面和底面上，两个所述上耳板分别由所述第一导向槽伸出，并与所述第一升降杆的第二端和所述第二升降杆的第二端铰接，两个所述下耳板分别由所述第二导向槽伸出，并与所述水平油缸的两端铰接。

具体地，所述上环梁和所述下环梁均为矩形环梁，所述升降单元为四个，四个所述升降单元分别对应所述上环梁的四个边布置。

进一步地，所述液压插销升降装置还包括：多个导向板，所述多个导向板分别安装在所述上环梁和所述下环梁的内壁上，并环绕所述桩腿的外壁布置。

具体地，所述固桩架包括：固桩架上支撑板、固桩架下支撑板和固桩架连接板，所述固桩架上支撑板和所述固桩架下支撑板均为矩形，所述固桩架连接板分别与所述固桩架上支撑板和所述固桩架下支撑板连接，所述固桩架下支撑板围绕所述下环梁的插销组件布置，所述固桩架上支撑板围绕所述第一升降杆和所述第二升降杆布置，并与所述升降杆销轴连接。

进一步地，所述固桩架上支撑板的厚度小于所述固桩架下支撑板的厚度。

进一步地，所述固桩架上支撑板与所述固桩架连接板之间安装有加强筋板，所述固桩架下支撑板与所述固桩架连接板之间也安装有加强筋板。

具体地，当所述水平油缸的行程最小时，所述第一升降杆和所述第二升降杆的最小夹角为63°；当所述水平油缸的行程最大时，所述第一升降杆和所述第二升降杆的最小夹角为45°。

具体地，所述液压插销升降装置还包括：安装架，所述安装架分别安装在所述上环梁和所述下环梁上，所述插销组件包括插销油缸和插销，所述上环梁和所述下环梁上分别开设有与所述插销相配合的插销孔，所述插销布置在所述插销孔内，所述插销油缸的一端安装在所述安装架上，所述插销油缸的另一端安装在所述插销上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：水平油缸可以通过下环梁滑块带动第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端相向移动，第一升降杆的第一端和第二升降杆的第一端向上移动，从而带动上环梁向上移动，上环梁的插销组件插入插销孔内，下环梁的插销组件插销孔，然后使水平油缸的活塞杆进行伸长运动，第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端反向移动，第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端在反向移动的同时做上升运动，升降杆销轴也跟随做上升运动，并带动固桩架一起运动，从而实现了固桩架的连续升降，提高了升降装置的工作效率和速度。同时，该装置动作逻辑简单，具有良好的应用前景。

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液压插销升降装置的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的上环梁滑块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的上环梁滑块的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的图1中A-A向剖视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的下环梁滑块的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的下环梁滑块的剖视结构示意图；

图8是本发明实施例提供的液压插销升降装置的另一工作状态的结构示意图。

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。

实施例

本发明实施例提供了一种液压插销升降装置，如图1所示，该液压插销升降装置包括：固桩架1、桩腿2、上环梁3、下环梁4和插销组件5，多个插销组件5分别安装在上环梁3和下环梁4上，桩腿2上开设有多个与插销组件5相配合的插销孔2a，该液压插销升降装置还包括多个并排布置的升降单元，每个升降单元均包括：第一升降杆7、第二升降杆8、水平油缸9、上环梁滑块10、下环梁滑块11和升降杆销轴12，上环梁3上对应每个升降单元分别设置有两个上环梁导轨，两个上环梁滑块10分别滑动安装在对应的上环梁导轨上，下环梁4上对应每个升降单元分别设置有两个下环梁导轨，两个下环梁滑块11分别滑动安装在对应的下环梁导轨上。

升降杆销轴12固定安装在固桩架1上，且升降杆销轴12可转动地插装在第一升降杆7的中部和第二升降杆8的中部，且第一升降杆7和第二升降杆8以升降杆销轴12为轴相对转动布置，第一升降杆7的第一端和上环梁滑块10可转动连接，第一升降杆7的第二端和下环梁滑块11可转动连接，第二升降杆8的第一端和上环梁滑块10可转动连接，第二升降杆8的第二端和下环梁滑块11可转动连接。

水平油缸9的两端分别与两个下环梁滑块11连接。

在本实施例中，桩腿2为圆柱型桩腿。升降杆销轴12的两端可以分别设置开口销和轴向挡圈，用于防止升降杆销轴12轴向窜动脱开。

具体地，每个上环梁滑块10均可以包括：上滑块10a和耳板10b。图2至图4均为本发明实施例提供的上环梁滑块的结构示意图。如图2至图4所示，上环梁导轨包括平行布置且相互连通的第一滑槽13(见图8)和导向槽14(见图8)，上滑块10a滑动安装在第一滑槽13内，耳板10b安装在上滑块10a的底面上，两个耳板10b分别由导向槽14伸出，并与第一升降杆7的第一端和第二升降杆8的第一端铰接。两个耳板10b分别与第一升降杆7的第一端和第二升降杆8的第一端铰接时，均可以采用销轴实现。该销轴的两端可以分别设置开口销和轴向挡圈，用于防止销轴轴向窜动脱开。

具体地，每个下环梁滑块11均可以包括：下滑块11a、上耳板11b和下耳板11c。图5至图7均为本发明实施例提供的上环梁滑块的结构示意图。如图5至图7所示，下环梁导轨包括平行布置且相互连通的第二滑槽15(见图1)、第一导向槽16(见图1)和第二导向槽17(见图1)，下滑块11a滑动安装在第二滑槽15上，上耳板11b和下耳板11c分别安装在下滑块11a的顶面和底面上，两个上耳板11b分别由第一导向槽16伸出，并与第一升降杆7的第二端和第二升降杆8的第二端铰接，两个下耳板11c分别由第二导向槽8伸出，并与水平油缸9的两端铰接。上耳板11b与第一升降杆7的第二端和第二升降杆8的第二端铰接时可以采用销轴实现，两个下耳板11c与水平油缸9的两端铰接时，也可以采用销轴实现。销轴上可以设置开口销和轴向挡圈，用于防止销轴轴向窜动脱开。

再次参见图1，在本实施例中，为了避免第一升降杆7和第二升降杆8在转动时发生干扰，可以将第一升降杆7的第一端布置在上滑块10a的一侧，第二升降杆8的第一端布置在上滑块10a的另一侧，相应地，第一升降杆7的第二端布置在上耳板11b的一侧，第二升降杆8的第二端布置在上耳板11b的另一侧，且第一升降杆7所在平面与第二升降杆8所在平面平行布置。在其它实施例中，可以将第一升降杆7和第二升降杆8均布置在上滑块10a的同一侧，通过在升降杆销轴12上套设隔环(图中未示)避免第一升降杆7和第二升降杆8之间的干扰。

具体地，如图8所示，当水平油缸9的行程最小时，第一升降杆7和第二升降杆8的最小夹角为63°；如图1所示，当水平油缸9的行程最大时，第一升降杆7和第二升降杆8的最小夹角为45°。这样布置能够保证第一升降杆7和第二升降杆8在水平油缸9的行程最小时仍具有良好的受力能力，同时，还能够以升降杆销轴12为轴顺畅地转动。

具体地，参见图2和图5，上环梁3和下环梁4均可以为矩形环梁，升降单元为四个，四个升降单元分别对应上环梁3的四个边布置。矩形环梁有利于布置多个升降单元。多个升降单元能够保证固桩架1在升降时稳定地移动。在其它实施例中，上环梁3和下环梁4均可以为六边形环梁或八边形环梁等多边形环梁。相应地，升降单元为六个或八个。

具体地，如图8所示，固桩架1可以包括：固桩架上支撑板1a、固桩架下支撑板1b和固桩架连接板1c，固桩架上支撑板1a和固桩架下支撑板1b均为矩形，固桩架连接板1c分别与固桩架连接板1c和固桩架下支撑板1b连接，固桩架下支撑板1b围绕下环梁4的插销组件5布置，固桩架上支撑板1a围绕第一升降杆7和第二升降杆8布置，并与升降杆销轴12连接。通过设置固桩架上支撑板1a、固桩架下支撑板1b和固桩架连接板1c，并将固桩架上支撑板1a与升降杆销轴12连接可以实现固桩架1跟随升降杆销轴12进行连续运动，且固桩架1的运动过程平稳，占用的空间小。在实现时，固桩架连接板1c分别与固桩架连接板1c和固桩架下支撑板1b可以采用焊接的方式进行连接。若上环梁3和下环梁4均为多边形环梁，固桩架上支撑板1a和固桩架下支撑板1b也为相应的多边形结构。

进一步地，固桩架上支撑板1a的厚度D1小于固桩架下支撑板1b的厚度D2。这样设置能够减小升降杆销轴12的长度，从而保证升降杆销轴12具有良好的受力能力。

进一步地，固桩架上支撑板1a与固桩架连接板1c之间安装有加强筋板18，固桩架下支撑板1b与固桩架连接板1c之间也安装有加强筋板18。加强筋板18能够提高固桩架1的受力能力，在实现时，加强筋板18可以沿着固桩架连接板1c布置多个，多个加强筋板18均可以采用焊接的方式进行安装。

进一步地，该液压插销升降装置还可以包括：多个导向板20，多个导向板20分别安装在上环梁3和下环梁4的内壁上，并环绕桩腿2的外壁布置。布置导向板20能够避免上环梁3和下环梁4相对桩腿2晃动，进而保证了液压插销升降装置的整体稳定性。在本实施例中，多个导向板20可以分别布置在上环梁3和下环梁4的内壁顶角上。

具体地，该液压插销升降装置还可以包括：安装架19，安装架19分别安装在上环梁3和下环梁4上，插销组件5包括插销油缸5a和插销5b，上环梁3和上环梁3上分别开设有与插销5b相配合的插销孔，插销5b布置在插销孔内，插销油缸5a的一端安装在安装架19上，插销油缸5a的另一端安装在插销5b上。该插销组件5结构小巧，不占用空间，适合空间不大的自升式海洋平台。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的液压插销升降装置的工作原理，具体如下：

当升平台时，将上环梁3的插销组件5与插销孔2a分离，将下环梁4的插销组件5插入插销孔2a内，此时，水平油缸9为最大行程状态，即水平油缸9的活塞杆完全伸出，启动液压泵站(属于自升式海洋平台)，向水平油缸9的有杆腔通油，使水平油缸9的活塞杆缩回，水平油缸9可以通过下环梁滑块11带动第一升降杆7的第二端和第二升降杆8的第二端相向移动，使得第一升降杆7的第一端和第二升降杆8的第一端向上移动，从而带动上环梁3向上移动；当水平油缸9缩短到最短行程时，升降杆销轴12带动固桩架1上升一个节距(该节距指相邻的两个插销孔2a之间的距离)，上环梁3相对下环梁4上升了两个节距。此时，上环梁3的插销组件5插入插销孔2a内，下环梁4的插销组件5插销孔2a，然后使水平油缸9的活塞杆进行伸长运动，第一升降杆7的第二端和第二升降杆8的第二端背向移动，第一升降杆7的第二端和第二升降杆8的第二端在反向移动的同时做上升运动，同时，升降杆销轴12带动固桩架1一起做上升运动，继续重复以上动作即可实现平台的连续上升，其平台的下降动作参见上升动作，在此不再赘述。

本发明实施例提供的液压插销升降装置，水平油缸可以通过下环梁滑块带动第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端相向移动，第一升降杆的第一端和第二升降杆的第一端向上移动，从而带动上环梁向上移动，上环梁的插销组件插入插销孔内，下环梁的插销组件插销孔，然后使水平油缸的活塞杆进行伸长运动，第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端反向移动，第一升降杆的第二端和第二升降杆的第二端在反向移动的同时做上升运动，升降杆销轴也跟随做上升运动，并带动固桩架一起运动，从而实现了固桩架的连续升降，提高了升降装置的工作效率和速度。同时，该装置动作逻辑简单，具有良好的应用前景。

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)

1.一种液压插销升降装置，包括：固桩架、桩腿、上环梁、下环梁和插销组件，多个所述插销组件分别安装在所述上环梁和所述下环梁上，所述桩腿上开设有多个与所述插销组件相配合的插销孔，其特征在于，

所述液压插销升降装置还包括多个并排布置的升降单元，每个所述升降单元均包括：第一升降杆、第二升降杆、水平油缸、上环梁滑块、下环梁滑块和升降杆销轴，所述上环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个上环梁导轨，两个所述上环梁滑块分别滑动安装在对应的所述上环梁导轨上，所述下环梁上对应每个所述升降单元分别设置有两个下环梁导轨，两个所述下环梁滑块分别滑动安装在对应的所述下环梁导轨上，

所述升降杆销轴固定安装在所述固桩架上，且所述升降杆销轴可转动地插装在所述第一升降杆的中部和所述第二升降杆的中部，且所述第一升降杆和所述第二升降杆以所述升降杆销轴为轴相对转动布置，所述第一升降杆的第一端和所述上环梁滑块可转动连接，所述第一升降杆的第二端和所述下环梁滑块可转动连接，所述第二升降杆的第一端和所述上环梁滑块可转动连接，所述第二升降杆的第二端和所述下环梁滑块可转动连接，

所述水平油缸的两端分别与两个所述下环梁滑块连接。

2.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，每个所述上环梁滑块均包括：上滑块和耳板，所述上环梁导轨包括平行布置且相互连通的第一滑槽和导向槽，所述上滑块滑动安装在所述第一滑槽内，所述耳板安装在所述上滑块的底面上，两个所述耳板分别由所述导向槽伸出，并与所述第一升降杆的第一端和所述第二升降杆的第一端铰接。

3.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，每个所述下环梁滑块均包括：下滑块、上耳板和下耳板，所述下环梁导轨包括平行布置且相互连通的第二滑槽、第一导向槽和第二导向槽，所述下滑块滑动安装在所述第二滑槽上，所述上耳板和所述下耳板分别安装在所述下滑块的顶面和底面上，两个所述上耳板分别由所述第一导向槽伸出，并与所述第一升降杆的第二端和所述第二升降杆的第二端铰接，两个所述下耳板分别由所述第二导向槽伸出，并与所述水平油缸的两端铰接。

4.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述上环梁和所述下环梁均为矩形环梁，所述升降单元为四个，四个所述升降单元分别对应所述上环梁的四个边布置。

5.根据权利要求4所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述液压插销升降装置还包括：多个导向板，所述多个导向板分别安装在所述上环梁和所述下环梁的内壁上，并环绕所述桩腿的外壁布置。

6.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述固桩架包括：固桩架上支撑板、固桩架下支撑板和固桩架连接板，所述固桩架上支撑板和所述固桩架下支撑板均为矩形，所述固桩架连接板分别与所述固桩架上支撑板和所述固桩架下支撑板连接，所述固桩架下支撑板围绕所述下环梁的插销组件布置，所述固桩架上支撑板围绕所述第一升降杆和所述第二升降杆布置，并与所述升降杆销轴连接。

7.根据权利要求6所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述固桩架上支撑板的厚度小于所述固桩架下支撑板的厚度。

8.根据权利要求6所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述固桩架上支撑板与所述固桩架连接板之间安装有加强筋板，所述固桩架下支撑板与所述固桩架连接板之间也安装有加强筋板。

9.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，当所述水平油缸的行程最小时，所述第一升降杆和所述第二升降杆的最小夹角为63°；当所述水平油缸的行程最大时，所述第一升降杆和所述第二升降杆的最小夹角为45°。

10.根据权利要求1所述的液压插销升降装置，其特征在于，所述液压插销升降装置还包括：安装架，所述安装架分别安装在所述上环梁和所述下环梁上，所述插销组件包括插销油缸和插销，所述上环梁和所述下环梁上分别开设有与所述插销相配合的插销孔，所述插销布置在所述插销孔内，所述插销油缸的一端安装在所述安装架上，所述插销油缸的另一端安装在所述插销上。