CN107574807A - 一种液压插销升降平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压插销升降平台，属于升降系统领域。该插销驱动装置包括壳体、蜗杆、蜗轮、螺纹套、螺杆和驱动设备，其中，蜗杆和螺纹套转动设置在壳体上，蜗轮与螺纹套固定连接，蜗轮与蜗杆传动连接，螺杆与插销的一端连接，从而可以通过驱动设备驱动蜗杆转动，由蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动螺纹套转动，由于螺纹套与螺杆螺纹连接，且限位结构可以限制螺杆的转动，因此在螺纹套转动时，可以带动螺杆沿轴向移动，从而控制插销插入或抽离插销孔，避免了通过插销油缸驱动插销运动时，可能出现的插销油缸泄压，导致插销回缩甚至抽离插销孔的情况。

Description

一种液压插销升降平台

技术领域

本发明涉及一种自升式海洋平台用的升降系统，特别涉及一种液压插销升降平台。

背景技术

自升式海洋平台是应用非常广泛的海洋钻井设备，它主要包括平台主体、桩腿、升降系统，其中升降系统用于实现平台主体的升降。

现有的自升式海洋平台的升降系统通常是插销升降系统，插销升降系统主要包括上环梁、下环梁、提升油缸、插销以及插销油缸。上下环梁环抱桩腿，下环梁固定连接在平台主体上，上环梁与下环梁之间通过提升油缸连接，上环梁与下环梁上均设置有多个插销和插销油缸。通过插销油缸控制上环梁和下环梁上的插销交替插入到桩腿上的插销孔中，从而控制平台主体的连续升降。

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：

自升式海洋平台在工作和拖航时平台主体都需要稳定在一定高度位置，此时下环梁上的插销均插入在桩腿上的插销孔中，以支撑平台主体。在该状态下，插销油缸长时间处在高压状态，容易出现泄压，引起插销油缸回缩，从而导致插销回缩，此时若平台出现摇晃，容易导致插销抽离插销孔，引发事故。

发明内容

为了解决现有升降系统中，插销油缸泄压从而导致的插销回缩甚至插销抽离桩腿的问题，本发明实施例提供了一种液压插销升降平台。所述技术方案如下：

一种液压插销升降平台，液压插销升降系统包括桩腿、上环梁、下环梁、插销、插销驱动装置、提升油缸和平台主体，桩腿上间隔设置有多个插销孔，上环梁和下环梁间隔套设在桩腿上，下环梁与平台主体固定连接，提升油缸连接在上环梁和下环梁之间，上环梁和下环梁上均设置有插销和插销驱动装置，插销驱动装置用于驱动插销插入或抽离插销孔，插销驱动装置包括壳体、蜗杆、蜗轮、螺纹套、螺杆、驱动设备和限位结构，蜗杆和螺纹套均可转动地设置在壳体上，且螺纹套的轴线与蜗杆的轴线垂直，蜗轮同轴固定连接在螺纹套上，蜗轮与蜗杆传动连接，螺杆同轴设置在螺纹套中，且螺杆与螺纹套螺纹连接，螺杆与插销的一端连接，限位结构用于限制螺杆的转动，驱动设备用于驱动蜗杆转动。

进一步地，驱动设备包括机械动力设备和手轮，蜗杆的一端与机械动力设备传动连接，蜗杆的另一端与手轮同轴连接。

进一步地，螺纹套的外壁上设置有沿径向向外延伸的环状连接板，蜗轮与环状连接板固定连接。

优选地，环状连接板上沿周向间隔设置有多个连接孔，蜗轮上沿周向间隔设置有多个安装孔，多个连接孔与多个安装孔通过连接件连接。

进一步地，连接件为螺栓。

优选地，螺杆与插销连接的一端同轴设置有圆盘，插销的一端的端面上设置有圆形凹槽，插销上对应圆形凹槽的位置还设置有限位压板，圆盘位于圆形凹槽与限位压板之间。

进一步地，限位压板呈环形，螺杆位于限位压板的内孔中。

优选地，限位压板包括第一半环板和第二半环板。

优选地，螺纹套与螺杆之间设置有多个滚珠。

优选地，液压插销升降平台还包括第一轴承，第一轴承的外圈设置在壳体上，第一轴承的内圈与蜗杆同轴连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将插销驱动装置设置成包括壳体、蜗杆、蜗轮、螺纹套、螺杆和驱动设备的形式，其中，蜗杆和螺纹套转动设置在壳体上，蜗轮与螺纹套固定连接，蜗轮与蜗杆传动连接，螺杆与插销的一端连接，从而可以通过驱动设备驱动蜗杆转动，由蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动螺纹套转动，由于螺纹套与螺杆螺纹连接，且限位结构可以限制螺杆的转动，因此在螺纹套转动时，可以带动螺杆沿轴向移动，从而控制插销插入或抽离插销孔，避免了通过插销油缸驱动插销运动时，可能出现的插销油缸泄压，导致插销回缩甚至抽离插销孔的情况。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种液压插销升降平台的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种液压插销升降平台的俯视图；

图3是本发明实施例提供的插销驱动装置的安装示意图；

图4是本发明实施例提供的一种插销驱动装置的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是图4中的A-A剖面图；

图7是图3的B处放大示意图；

图8是图7的右视图；

图中各符号表示如下：1-桩腿，2-环梁，3-插销，301-圆形凹槽，302-第一半环板，303-第二半环板，4-插销驱动装置，401-马达，402-蜗杆，403-壳体，404-手轮，405-蜗杆，406-螺杆，407-滚珠，408-限位压板，409-螺纹套，410-圆盘，411-螺纹套轴承，412-连接板，413-连接孔，414-安装孔，415-蜗杆轴承，416-法兰盘，5-提升油缸，6-下环梁，7-平台主体，8-插销孔，9-插销座，10-限位结构，101-限位板，102-第一限位螺栓，103-第二限位螺栓。

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。

图1是本发明实施例提供的一种液压插销升降平台的结构示意图。如图1所示，该插销升降系统包括桩腿1、上环梁2、插销3、插销驱动装置4、提升油缸5、下环梁6和平台主体7，下环梁6与平台主体7固定连接。上环梁2和下环梁6间隔设置在桩腿1上，上环梁2和下环梁6上均设置有插销3和插销驱动装置4，提升油缸5的一端连接在上环梁2上，另一端连接在下环梁6上。桩腿1呈圆柱形，桩腿1的外壁沿轴向间隔设置有多个插销孔8，多个插销孔8之间等间距分布。插销驱动装置4用于驱动插销3的伸缩，以控制插销3插入或抽离对应位置的插销孔8。

图2是图1的俯视图，如图2所示，桩腿1上等角度间隔设置有4列插销孔8，上环梁2和下环梁6上均设置有4个插销3和4个插销驱动装置4。

容易想到的是，在其他实施例中，桩腿1上还可以设置其他列数的插销孔8，例如3列或5列等，本发明并不以此为限。相应地，上环梁2和下环梁6上的插销和插销驱动装置的数量也可以相应的进行改变。

图3是本发明实施例提供的插销驱动装置的安装示意图，如图3所示，环梁(包括上环梁和下环梁)上沿环梁的径向方向插设有插销座9，插销3设置在插销座9中，通过设置插销座9可以便于插销3的安装。

如图3所示，插销3的一端与插销驱动装置4连接，从而通过插销驱动装置4控制插销3移动，以插入或抽离对应位置的插销孔8。

图4是本发明实施例提供的插销驱动装置的结构示意图，如图4所示，插销驱动装置包括马达401、壳体403、蜗杆402、蜗轮405、螺纹套409和螺杆406，马达401的输出轴与蜗杆402连接，蜗杆402可转动地设置在壳体403上，螺纹套409可转动地设置在壳体403上，螺纹套409的轴线与蜗杆402的轴线垂直，且螺纹套409的轴线与插销3的伸缩方向平行，蜗轮405同轴固定连接在螺纹套409上，且蜗轮405与蜗杆402传动连接，螺杆406同轴设置在螺纹套409中，且与螺纹套409螺纹连接，螺杆406的一端与插销的一端连接，插销驱动装置还包括限位结构10，限位结构10用于限制螺杆406的转动。

通过马达401驱动蜗杆402转动，从而可以带动蜗轮405转动，由于蜗轮405与螺纹套409同轴固定连接，且螺纹套409可以转动，因此当蜗轮405转动时可以带动螺纹套409转动，当螺纹套409转动时，螺杆406可以沿轴向移动，从而推动或拉动插销3。

通过将插销驱动装置设置成包括壳体、蜗杆、蜗轮、螺纹套、螺杆和驱动设备的形式，其中，蜗杆和螺纹套转动设置在壳体上，蜗轮与螺纹套固定连接，蜗轮与蜗杆传动连接，螺杆与插销的一端连接，从而可以通过驱动设备驱动蜗杆转动，由蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动螺纹套转动，由于螺纹套与螺杆螺纹连接，且限位结构10可以限制螺杆的转动，因此在螺纹套转动时，可以带动螺杆沿轴向移动，从而控制插销插入或抽离插销孔，避免了通过插销油缸驱动插销运动时，可能出现的插销油缸泄压，导致插销回缩甚至抽离插销孔的情况。

壳体403上可以设置有法兰盘416，通过设置法兰盘416可以便于将壳体403安装到上环梁2或下环梁6上。

图5是图4的右视图，结合图4和图5，限位结构10可以包括限位板101、第一限位螺栓102和第二限位螺栓103，限位板102上间隔设置有3个通孔，螺杆406的远离插销3的一端插设在其中一个通孔中，且螺杆406与限位板102固定连接，第一限位螺杆102和第二限位螺杆103间隔设置在壳体403上，且第一限位螺杆102和第二限位螺杆103的轴线均与螺杆406的轴线平行，第一限位螺杆102和第二限位螺杆103分别插设在限位板102上的另外两个通孔中，且第一限位螺杆102和第二限位螺杆103与限位板102之间均设有间隙。通过采用以上结构，使得在螺纹套412转动时，螺杆406只能与限位板101一同沿螺杆406的轴向运动，从而避免螺杆转动。

在本实施例中，液压插销升降平台的驱动设备可以包括机械驱动设备，机械驱动设备可以包括前述的马达401，马达401可以设置在壳体外，以便于马达401的维修与安装。

实现时马达401可以包括液压马达或电动马达，优选电动马达，可以有利于减小插销驱动装置的体积。通过对电动马达同步供电，可以便于控制多个插销同步伸缩。

液压插销升降平台还可以包括螺纹套轴承411，螺纹套轴承411的外圈设置在壳体403上，螺纹套轴承411的内圈与螺纹套409同轴连接，通过采用螺纹套轴承411将螺纹套409安装到壳体403上可以减小螺纹套409转动时的阻力，利于螺纹套409的转动。

优选地，螺纹套轴承411可以是圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承可以承受一定的轴向载荷，以承受推动插销时，螺纹套受到的轴向力。

优选地，螺纹套409与螺杆406之间可以设置有滚珠407，从而可以减小螺纹套409与螺杆406之间的摩擦力，便于螺杆406与螺纹套409之间的相对运动。

当插销3需要维持插入不动时，螺杆406与螺纹套409可实现螺纹机械自锁，使螺杆406在轴向位置固定不动，从而维持了插销3的插入状态。避免在升降平台摇动较大时，插销3脱离插销孔8。

图6是图4中的A-A剖面图，结合图4和图6，螺纹套409的外壁上设置有沿径向向外延伸的环状连接板412，蜗轮405与环状连接板412固定连接。设置环状板412有利于螺纹套409与蜗轮405的稳定连接。

进一步地，连接板412上可以沿周向间隔设置有多个连接孔413，蜗轮405上沿周向间隔设置有多个安装孔414，多个连接孔413与多个安装孔414通过连接件连接。连接件可以是螺栓，螺栓穿过连接孔413与安装孔414，将蜗轮405固定连接在连接板412上。多个连接孔413可以等角度间隔设置，从而可以使每个螺栓上受到的力相等，避免部分螺栓受力过大而变形。

液压插销升降平台还可以包括蜗杆轴承415,，蜗杆轴承415的外圈设置在壳体403上，蜗杆轴承415的内圈与蜗杆402同轴连接，通过采用蜗杆轴承415将蜗杆402安装到壳体403上可以减小蜗杆402转动时的阻力，利于蜗杆402的转动。

在本实施例中，驱动设备包括还可以包括手轮404，具体地，蜗杆402一端连接马达401，蜗杆402的另一端伸出壳体403，蜗杆402的伸出壳体的一端上设置有手轮404，以便于在机械动力设备出现故障无法工作时，通过人工的方式控制蜗杆402的转动，达到实现插销3伸缩的应急操作。图7是图3中的B处放大示意图，如图7所示，螺杆406与插销3连接的一端固定连接有圆盘410，插销3的一端端面上可以设置有圆形凹槽301，插销3上对应所述圆形凹槽301的位置还设置有限位压板408，圆盘410位于圆形凹槽301与限位压板408之间。限位压板408可以通过螺栓固定连接在插销3上。

具体实现时，圆盘410可以同轴连接在螺杆406一端的端面上，圆盘410可以与螺杆406焊接连接。

图8是图7的右视图，如图所示，限位压板408可以呈环状，螺杆406位于限位压板408的内孔中，限位压板408的内径小于圆盘410的直径，以避免圆盘410从限位压板408中脱出。

进一步地，限位压板408可以包括第一半环板302和第二半环板303，第一半环板302和第二半环板303拼接呈环状，通过将限位压板408设置呈包括两个半环板的形式，可以便于螺杆406与插销3的连接。

优选地，圆盘410可采用耐磨材料制成，由于插销3在工作过程中可能会出现一定角度的转动，采用耐磨材料制作圆盘410可以有利于减缓圆盘的磨损，延长插销驱动装置的使用寿命。

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平台，所述液压插销升降系统包括桩腿、上环梁、下环梁、插销、插销驱动装置、提升油缸和平台主体，所述桩腿上间隔设置有多个插销孔，所述上环梁和所述下环梁间隔套设在所述桩腿上，所述下环梁与所述平台主体固定连接，所述提升油缸连接在所述上环梁和所述下环梁之间，所述上环梁和所述下环梁上均设置有所述插销和所述插销驱动装置，所述插销驱动装置用于驱动所述插销插入或抽离所述插销孔，其特征在于，所述插销驱动装置包括壳体、蜗杆、蜗轮、螺纹套、螺杆、驱动设备和限位结构，所述蜗杆和所述螺纹套均可转动地设置在所述壳体上，所述螺纹套的轴线与所述蜗杆的轴线垂直，且所述螺纹套的轴线与所述插销的伸缩方向平行，所述蜗轮同轴固定连接在所述螺纹套上，所述蜗轮与所述蜗杆传动连接，所述螺杆同轴设置在所述螺纹套中，且所述螺杆与所述螺纹套螺纹连接，所述螺杆的一端与所述插销的一端连接，所述限位结构用于限制所述螺杆的转动，所述驱动设备用于驱动所述蜗杆转动。

2.根据权利要求1所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述驱动设备包括机械动力设备和手轮，所述蜗杆的一端与所述机械动力设备传动连接，所述蜗杆的另一端与所述手轮同轴连接。

3.根据权利要求1所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述螺纹套的外壁上设置有沿径向向外延伸的环状连接板，所述蜗轮与所述环状连接板固定连接。

4.根据权利要求3所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述环状连接板上沿周向间隔设置有多个连接孔，所述蜗轮上沿周向间隔设置有多个安装孔，所述多个连接孔与所述多个安装孔通过连接件连接。

5.根据权利要求4所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述连接件为螺栓。

6.根据权利要求1～5任一项所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述螺杆与所述插销连接的一端同轴设置有圆盘，所述插销的一端的端面上设置有圆形凹槽，所述插销上对应所述圆形凹槽的位置还设置有限位压板，所述圆盘位于所述圆形凹槽与所述限位压板之间。

7.根据权利要求6所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述限位压板呈环形，所述螺杆位于所述限位压板的内孔中。

8.根据权利要求7所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述限位压板包括第一半环板和第二半环板。

9.根据权利要求1～5任一项所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述螺纹套与所述螺杆之间设置有多个滚珠。

10.根据权利要求1～5任一项所述的液压插销升降平台，其特征在于，所述液压插销升降平台还包括轴承，所述轴承的外圈设置在所述壳体上，所述轴承的内圈与所述蜗杆同轴连接。