CN107893410A - 一种海洋平台升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋平台升降装置，属于海洋平台配套装置领域。所述海洋平台升降装置包括桩腿、固桩架和两个升降单元，每个所述升降单元均包括：至少两个提升单元和至少两个下降单元，每个所述提升单元和每个所述下降单元均包括：齿块组件和伸缩油缸，所述齿块组件包括齿块、套筒、导向块、弹性件和限位件，所述齿块包括齿合面和第一侧面，所述齿合面和所述第一侧面为所述齿块上相反的两个侧面，所述齿合面上设有与所述桩腿齿条相配合的齿，所述套筒的一端固定在所述第一侧面上，所述导向块的一端滑动设置在所述套筒的另一端内，所述导向块的另一端固定在所述限位件上。本发明通过齿块组件和伸缩油缸降低了升降装置的使用成本。

Description

一种海洋平台升降装置

技术领域

本发明涉及海洋平台配套装置领域，特别涉及一种海洋平台升降装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们对海洋油气资源的需求越来越强烈。在我国，深海领域蕴藏着大量的油气资源，因此我国对深海邻域的探索已是迫在眉睫。海洋平台是海上油气资源开采的基础，海洋平台的作业离不开升降装置，常见的升降装置包括齿轮齿条升降装置。

现有一种齿轮齿条升降装置，包括升降单元、固桩架和桩腿等结构，升降单元包括齿轮和齿轮驱动装置，桩腿上布置有桩腿齿条，齿条与桩腿齿轮啮合，齿轮通过齿轮轴与齿轮驱动装置传动连接，齿轮驱动装置固定在固桩架上，固桩架套装在桩腿上，海洋平台直接焊接在固桩架上。

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：

齿轮驱动装置在海洋平台升降过程中需要承受较大的载荷，满足要求的齿轮驱动装置价格很高，从而提高了齿轮齿条升降装置的使用成本。

发明内容

为了解决现有技术中齿轮齿条升降装置的使用成本高的问题，本发明实施例提供了一种海洋平台升降装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种海洋平台升降装置，包括桩腿、固桩架和两个升降单元，所述桩腿上沿所述桩腿的长度方向安装有两条桩腿齿条，两条所述桩腿齿条以所述桩腿的中心线为轴对称布置，所述桩腿插装在所述固桩架内，两个所述升降单元均安装在所述固桩架内且分别与所述两条桩腿齿条对应布置，其特征在于，每个所述升降单元均包括：提升单元和与所述提升单元对应的下降单元，

每个所述提升单元和每个所述下降单元均包括：齿块组件和伸缩油缸，所述齿块组件包括齿块、套筒、导向块、弹性件和限位件，所述齿块包括齿合面和第一侧面，所述齿合面和所述第一侧面为所述齿块上相反的两个侧面，所述齿合面上设有与所述桩腿齿条相配合的齿，所述套筒的一端固定在所述第一侧面上，所述导向块的一端滑动设置在所述套筒的另一端内，所述导向块的另一端固定在所述限位件上，所述固桩架上沿所述桩腿的长度方向开设有滑槽，所述限位件滑动设置在所述滑槽上，所述弹性件夹设在所述套筒和所述限位件之间；

所述伸缩油缸的缸体安装在所述固桩架上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述齿块连接，所述伸缩油缸均朝向所述桩腿齿条倾斜布置，在所述两个提升单元中，所述伸缩油缸的缸体端位于所述伸缩油缸的活塞杆端的上方，在所述两个下降单元中，所述伸缩油缸的缸体端位于所述伸缩油缸的活塞杆端的下方。

具体地，所述限位件包括：第一限位板、第二限位板和连接块，所述连接块夹设在所述第一限位板和所述第二限位板之间，所述固桩架上安装有固定板，所述滑槽开设在所述固定板上，所述连接块滑动安装在所述滑槽内，所述第一限位板和所述第二限位板分别布置在所述固定板的两侧。

进一步地，所述滑槽为腰圆型孔，所述连接块为与所述腰圆型孔相配合的圆柱型结构件。

具体地，所述海洋平台升降装置还包括用于调整所述弹性件预紧力的至少两个调整组件，每个所述调整组件均包括：丝杆和螺母，所述套筒上开设有螺纹孔，所述丝杠的一端通过螺纹安装在所述套筒上，所述丝杠的另一端穿过所述第一限位板、所述滑槽和所述第二限位板后与所述螺母通过螺纹连接。

具体地，所述桩腿齿条上的齿为梯形齿，所述齿块上的齿为圆弧形齿。

具体地，所述齿块包括5～8个齿。

具体地，所述固桩架为梯形。

具体地，所述第一侧面沿所述桩腿长度方向的高度小于所述齿合面沿所述桩腿长度方向的高度。

具体地，每个所述升降单元均包括：三个所述提升单元和三个所述下降单元。

进一步地，所述海洋平台升降装置还包括：插销组件，所述桩腿上沿长度方向开设有多个与所述插销组件相互配合的插销孔，所述插销组件包括安装架、插销油缸和与所述插销孔对应布置的插销，所述安装架固定在所述固桩架上，所述插销油缸的缸体安装在所述安装架上，所述插销安装在所述插销油缸的活塞杆上。

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海洋平台升降装置包括两个提升单元和两个下降单元，两个提升单元和两个下降单元均包括齿块组件配合伸缩油缸实现海洋平台的升降，齿块组件和伸缩油缸相比于齿轮驱动装置能够承受较大的载荷，且齿块组件和伸缩油缸成本低，从而降低了升降装置的使用成本。

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海洋平台升降装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的齿块组件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的固桩架上的滑槽的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第一限位板的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的海洋平台升降装置的俯视结构示意图。

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海洋平台升降装置，如图1所示，该海洋平台升降装置包括桩腿1、固桩架2和两个升降单元3。桩腿1上沿桩腿1的长度方向安装有两条桩腿齿条1a，两条桩腿齿条1a以桩腿1的中心线为轴对称布置，桩腿1插装在固桩架2内，两个升降单元3均安装在固桩架2内并分别与两条桩腿齿条1a对应布置，每个升降单元3均包括：提升单元3a和与提升单元3a对应的下降单元3b。

每个提升单元3a和每个下降单元3b均包括：齿块组件4和伸缩油缸5。图2为本发明实施例提供的齿块组件的结构示意图。如图2所示，齿块组件4包括齿块4a、套筒4b、导向块4c、弹性件4d和限位件4e。齿块4a包括齿合面41a和第一侧面41b，齿合面41a和第一侧面41b为齿块4a上相反的两个侧面，齿合面41a上设有与桩腿齿条1a相配合的齿，套筒4b的一端固定在第一侧面41b上，导向块4c的一端滑动设置在套筒4b的另一端内，导向块4c的另一端固定在限位件4e上。图3为本发明实施例提供的固桩架上的滑槽的结构示意图。如图3所示，固桩架2上沿桩腿1的长度方向开设有滑槽2a，限位件4e滑动设置在滑槽2a上，弹性件4d夹设在套筒4b和限位件4e之间。

伸缩油缸5的缸体5a安装在固桩架2上，伸缩油缸5的活塞杆5b与齿块4a连接，伸缩油缸5均朝向桩腿齿条1a倾斜布置。在两个提升单元3a中，伸缩油缸5的缸体端位于伸缩油缸5的活塞杆端的上方，在两个下降单元3b中，伸缩油缸5的缸体端位于伸缩油缸5的活塞杆端的下方。

具体地，两个提升单元3a包括第一提升单元301a和第二提升单元302a，第一提升单元301a包括：第一提升齿块组件401和第一提升伸缩油缸501。第二提升单元302a包括：第二提升齿块组件402和第二提升伸缩油缸502。第一提升齿块组件401的结构和第二提升齿块组件402的结构均与齿块组件4的结构相同，第一提升伸缩油缸501的结构和第二提升伸缩油缸502的结构均与伸缩油缸5的结构相同。第一提升伸缩油缸501的缸体端位于第一提升伸缩油缸501的活塞杆端的上方。

两个下降单元3b包括：第一下降单元301b和第二下降单元302b，第一下降单元301b包括：第一下降齿块组件403和第一下降伸缩油缸503。第二下降单元302b包括：第二下降齿块组件404和第二下降伸缩油缸504。第一下降齿块组件403的结构和第二下降齿块组件404的结构与齿块组件4的结构相同，第一下降伸缩油缸503的结构和第二下降伸缩油缸504的结构均与伸缩油缸5的结构相同，第一下降伸缩油缸503的缸体端位于第一下降伸缩油缸503的活塞杆端的下方。

具体地，当伸缩油缸5的活塞杆5b伸出至最大行程时，伸缩油缸5将齿块组件4移动至滑槽2a的最底部，当伸缩油缸5的活塞杆5b伸出至最小行程时，伸缩油缸5将齿块组件4移动至滑槽2a的最顶部，这使得滑槽2a的长度大于伸缩油缸5在竖直方向的移动距离。

为了避免弹性件4d的弹簧力影响伸缩油缸5的动作，该弹簧力需要小于伸缩油缸5作用在齿块组件4上的推力在水平方向的分解力。

具体地，图4为第一限位板的结构示意图。结合图4。限位件4e包括：第一限位板41e、第二限位板42e和连接块43e，连接块43e夹设在第一限位板41e和第二限位板42e之间，固桩架2上安装有固定板21a，滑槽2a开设在固定板21a上，连接块43e滑动安装在滑槽2a内，第一限位板41e和第二限位板42e分别布置在固定板2a的两侧。限位件4e可以通过连接块43e在滑槽2a内滑动，从而保证齿块组件4能够顺利地移动。

进一步地，滑槽2a可以为腰圆型孔，连接块43e为与腰圆型孔相配合的圆柱型结构。腰圆型孔配合圆柱型的连接块43e能够便于齿块组件4的移动。

具体地，该海洋平台升降装置还可以包括用于调整弹性件4d预紧力的至少两个调整组件6，每个调整组件6均包括：丝杆6a和螺母6b，套筒4b上开设有螺纹孔，丝杠6a的一端通过螺纹安装在套筒4b上，丝杠6a的另一端穿过第一限位板41e、滑槽2a和第二限位板42e后与螺母6b通过螺纹连接。当伸缩油缸5的活塞杆5b处于伸出状态时，该弹性件4d处于压缩状态，压缩状态的弹性件4d可以辅助伸缩油缸5将齿块4a与桩腿齿条1a啮合；当伸缩油缸5的活塞杆5b处于回缩状态时，该弹性件4d仍处于压缩状态，此时弹性件4d提供的弹簧力不能太大，从而保证在伸缩油缸5的作用下齿块4a可以与桩腿齿条1a分离，这就需要弹性件4d具有一个较为合理的预紧力，从而提供相应的弹簧力，本实施例利用调整组件6可以调整弹性件4d的预紧力，将调节好的齿块组件4整体安装在固桩架2上。

具体地，桩腿齿条1a上的齿可以为梯形齿，齿块4a上的齿可以为圆弧形齿。这样设置能够便于齿块4a与桩腿齿条1a实现啮合和分离。

具体地，齿块4a可以包括5～8个齿。这样能够保证齿块4a与桩腿齿条1a具有良好的啮合效果。

具体地，固桩架2可以为梯形。梯形的固桩架2受力更稳，更利于提高海洋平台升降装置的稳定性。

具体地，每个升降单元3均可以包括：三个提升单元3a和三个下降单元3b。三个提升单元3a能够交替动作实现升降单元的连续动作，从而实现连续升海洋平台。三个下降单元3b能够交替动作实现升降单元的连续动作，从而实现连续降海洋平台。

具体地，第一侧面沿41b沿桩腿1长度方向的高度小于齿合面41a沿桩腿1长度方向的高度。这样有利于减小海洋平台升降装置的体积及重量。

具体地，弹性件4d可以为弹簧。弹簧结构简单且成本低廉，由于弹性件4d使用频繁，采用弹簧能够降低弹性件4d的使用成本。

进一步地，图5为海洋平台升降装置的俯视结构示意图。如图5所示，该海洋平台升降装置还可以包括：插销组件7。桩腿1上沿长度方向开设有多个与插销组件7相互配合的插销孔1b，插销组件7包括安装架7a、插销油缸7b和与插销孔1b对应布置的插销7c，安装架7a固定在固桩架2上，插销油缸7b的缸体安装在安装架7a上，插销7c安装在插销油缸7b的活塞杆上。当海洋平台处于拖航状态时，所有的伸缩油缸5的活塞杆5b伸出，使齿块4a与桩腿齿条1a啮合，同时，插销组件7中的插销7c也伸入对应的插销孔1b内，这样能够进一步提高海洋平台升降装置在拖航状态下的锁紧能力，从而提高海洋平台升降装置的安全性。为了保证海洋平台升降装置具有较高的安全性，可以设置多个插销组件7。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的海洋平台升降装置的工作原理，具体如下：

以升海洋平台为例，第一下降伸缩油缸503和第二下降伸缩油缸504均处于最短行程状态，在两个提升单元3a中，第一提升伸缩油缸501处于最大行程状态，第一提升齿块组件401与桩腿齿条1a相啮合，第二提升伸缩油缸502处于最短行程状态，此时，将第二提升伸缩油缸502伸长，在第二提升伸缩油缸502推力及第二提升齿块组件402的弹性件提供的弹簧力的共同作用下，带动第二提升齿块组件402向桩腿1运动，当第二提升伸缩油缸502伸长一定距离时，第一提升伸缩油缸501开始回缩，使得第一提升齿块组件401与桩腿齿条1a分离，此时，第一提升齿块组件401回缩至最短行程，第二提升伸缩油缸502继续伸长至最大行程，从而带动固桩架2使海洋平台上升。第一提升伸缩油缸501和第二提升伸缩油缸502交替伸长实现海洋平台的上升。

在降海洋平台时，第一提升伸缩油缸501和第二提升伸缩油缸502均处于最短行程状态，第一下降伸缩油缸503和第二下降伸缩油缸504的动作参照升海洋平台进行，在此不再赘述。

本发明实施例提供的海洋平台升降装置包括两个提升单元和两个下降单元，两个提升单元和两个下降单元均包括齿块组件配合伸缩油缸实现海洋平台的升降，齿块组件和伸缩油缸相比于齿轮驱动装置能够承受较大的载荷，且齿块组件和伸缩油缸成本低，从而降低了升降装置的使用成本。

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)

1.一种海洋平台升降装置，包括桩腿、固桩架和两个升降单元，所述桩腿上沿所述桩腿的长度方向安装有两条桩腿齿条，两条所述桩腿齿条以所述桩腿的中心线为轴对称布置，所述桩腿插装在所述固桩架内，两个所述升降单元均安装在所述固桩架内且分别与所述两条桩腿齿条对应布置，其特征在于，每个所述升降单元均包括：提升单元和与所述提升单元对应的下降单元，

每个所述提升单元和每个所述下降单元均包括：齿块组件和伸缩油缸，所述齿块组件包括齿块、套筒、导向块、弹性件和限位件，所述齿块包括齿合面和第一侧面，所述齿合面和所述第一侧面为所述齿块上相反的两个侧面，所述齿合面上设有与所述桩腿齿条相配合的齿，所述套筒的一端固定在所述第一侧面上，所述导向块的一端滑动设置在所述套筒的另一端内，所述导向块的另一端固定在所述限位件上，所述固桩架上沿所述桩腿的长度方向开设有滑槽，所述限位件滑动设置在所述滑槽上，所述弹性件夹设在所述套筒和所述限位件之间；

所述伸缩油缸的缸体安装在所述固桩架上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述齿块连接，所述伸缩油缸均朝向所述桩腿齿条倾斜布置，在所述两个提升单元中，所述伸缩油缸的缸体端位于所述伸缩油缸的活塞杆端的上方，在所述两个下降单元中，所述伸缩油缸的缸体端位于所述伸缩油缸的活塞杆端的下方。

2.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述限位件包括：第一限位板、第二限位板和连接块，所述连接块夹设在所述第一限位板和所述第二限位板之间，所述固桩架上安装有固定板，所述滑槽开设在所述固定板上，所述连接块滑动安装在所述滑槽内，所述第一限位板和所述第二限位板分别布置在所述固定板的两侧。

3.根据权利要求2所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述滑槽为腰圆型孔，所述连接块为与所述腰圆型孔相配合的圆柱型结构件。

4.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述海洋平台升降装置还包括用于调整所述弹性件预紧力的至少两个调整组件，每个所述调整组件均包括：丝杆和螺母，所述套筒上开设有螺纹孔，所述丝杠的一端通过螺纹安装在所述套筒上，所述丝杠的另一端穿过所述第一限位板、所述滑槽和所述第二限位板后与所述螺母通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述桩腿齿条上的齿为梯形齿，所述齿块上的齿为圆弧形齿。

6.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述齿块包括5～8个齿。

7.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述固桩架为梯形。

8.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述第一侧面沿所述桩腿长度方向的高度小于所述齿合面沿所述桩腿长度方向的高度。

9.根据权利要求1所述的海洋平台升降装置，其特征在于，每个所述升降单元均包括：三个所述提升单元和三个所述下降单元。

10.根据权利要求1-9任一项所述的海洋平台升降装置，其特征在于，所述海洋平台升降装置还包括：插销组件，所述桩腿上沿长度方向开设有多个与所述插销组件相互配合的插销孔，所述插销组件包括安装架、插销油缸和与所述插销孔对应布置的插销，所述安装架固定在所述固桩架上，所述插销油缸的缸体安装在所述安装架上，所述插销安装在所述插销油缸的活塞杆上。