CN109457680A - 一种适用于自升式平台的锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于自升式平台的锁紧装置，属于海洋平台领域。该锁紧装置包括：锁紧齿块、水平伸缩组件、插销组件、提升组件和锁紧支撑。水平伸缩组件的一端铰接在自升式平台的固桩架上，水平伸缩组件的另一端与锁紧齿块铰接在一起；锁紧齿块用于与自升式平台的桩腿的齿条相啮合。提升组件位于锁紧齿块的上方，提升组件铰接在固桩架上，提升组件用于驱动所述锁紧齿块沿桩腿齿条的长度方向移动。锁紧支撑固定在固桩架上，且锁紧支撑的底部用于与锁紧齿块的顶部相抵。插销组件用于与锁紧齿块背向桩腿齿条的一侧相抵。使自升式平台的载荷从升降系统转移到锁紧装置上，实现桩腿和平台结构牢固锁紧以抵御平台拖航和风暴工况下的载荷。

Description

一种适用于自升式平台的锁紧装置

技术领域

本发明属于海洋平台领域，特别涉及一种适用于自升式平台的锁紧装置。

背景技术

自升式平台是一种为海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物；通常由平台结构、桩腿、升降系统、锁紧装置及生活楼等部分组成，其中锁紧装置用来把桩腿和平台结构牢固锁紧以抵御平台拖航和风暴工况下的载荷。

现有的自升平台包括两个锁紧装置，两个锁紧装置对称布置在桩腿齿条的两侧，每个所述锁紧装置包括：锁紧齿块、安装架、固定在安装架上的水平千斤顶。水平千斤顶的一端与锁紧齿块固定连接，锁紧齿块用于和桩腿齿条相啮合，以实现平台结构和桩腿之间的锁紧。

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：

在现有锁紧装置中，是通过控制水平千斤顶与锁紧齿块之间的水平位置，从而调节两个锁紧齿块之间的水平距离，来实现锁紧齿块与桩腿齿条之间的对齿啮合。然而，在升降装置做升降运动时，锁紧齿块与桩腿齿条在竖直方向也发生了位移，如果不调整锁紧齿块与桩腿齿条之间的竖直距离，就会存在锁紧齿块与桩腿齿条对齿啮合不到位的情况。

发明内容

本发明实施例提供了一种适用于自升式平台的锁紧装置，可以调整锁紧齿块与桩腿齿条之间的竖直距离，从而解决锁紧齿块与桩腿齿条对齿啮合不到位的问题。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种适用于自升式平台的锁紧装置，所述锁紧装置包括：锁紧齿块、水平伸缩组件、插销组件、提升组件和锁紧支撑；

所述水平伸缩组件的一端铰接在所述自升式平台的固桩架上，所述水平伸缩组件的另一端与所述锁紧齿块铰接在一起，所述锁紧齿块用于与所述自升式平台的桩腿齿条相啮合，所述提升组件位于所述锁紧齿块的上方，所述提升组件铰接在所述固桩架上，所述提升组件用于驱动所述锁紧齿块沿所述桩腿齿条的长度方向移动，所述锁紧支撑固定在所述固桩架上，且所述锁紧支撑的底部用于与所述锁紧齿块的顶部相抵，所述插销组件用于与所述锁紧齿块背向所述桩腿齿条的一侧相抵。

在本发明的一种实现方式中，所述固桩架包括顶板、底板、侧板、固定板、弧形护板，所述顶板与所述底板平行布置，所述顶板、所述底板、所述侧板、所述固定板和所述弧形护板均夹设在所述顶板和所述底板之间，所述侧板的一端与所述固定板连接，所述侧板的另一端与所述弧形护板连接。

在本发明的一种实现方式中，所述提升组件包括第一铰座、提升油缸、钢丝绳，所述提升油缸的一端通过第一铰座与所述固桩架铰接，所述提升油缸的另一端通过钢丝绳与所述锁紧齿块连接；所述第一铰座铰接在所述固桩架上。

在本发明的一种实现方式中，所述提升组件还包括定滑轮，所述定滑轮安装在所述固桩架上，所述钢丝绳缠绕在所述定滑轮上。

在本发明的一种实现方式中，所述固桩架上设置有导向架，所述导向架上设置有导向槽，所述导向槽沿朝向所述齿条的方向延伸，所述锁紧齿块可滑动地设置在所述导向槽内。

在本发明的一种实现方式中，所述插销组件包括插销、插销油缸、油缸支撑架，所述油缸支撑架固定在所述固桩架上，所述插销油缸一端与所述油缸支撑架铰接，所述插销油缸另一端与所述插销铰接，所述插销可滑动地插装在所述导向架上，所述插销的外壁用于与所述锁紧齿块背向所述桩腿的齿条的一侧相抵。

在本发明的一种实现方式中，所述插销组件还包括第二铰座、第一耳板，所述插销油缸通过所述第二铰座铰接在所述油缸支撑架上，所述插销通过所述第一耳板与所述插销油缸铰接。

在本发明的一种实现方式中，所述水平伸缩组件包括第三铰座、水平油缸和第二耳板，所述水平油缸的一端通过所述第二耳板与所述锁紧齿块铰接，所述水平油缸的另一端铰接在所述第三铰座上，所述第三铰座固定在所述固桩架上。

在本发明的一种实现方式中，所述锁紧支撑焊接固定在固桩架内部，所述锁紧支撑与所述锁紧齿块在竖直方向上相对设置。

在本发明的一种实现方式中，所述固桩架上开设有观察孔，所述观察孔与所述锁紧支撑的底部相对应。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置中，通过提升油缸的伸缩动作，将锁紧齿块调整至合适的高度；再配合水平油缸的伸锁动作可实现锁紧齿块的水平运动，将锁紧齿块的齿顶推向桩腿齿条的齿根处，以实现锁紧齿块与桩腿齿条的正确啮合。完成正确的啮合动作后，通过插销锁紧固定。通过升降单元微调固桩架，同时水平油缸和提升油缸进行少量的伸缩动作，使锁紧支撑的底部和锁紧齿块的顶部相抵；从而使自升式平台的载荷从升降系统转移到锁紧装置上。实现桩腿和平台结构牢固锁紧以抵御平台拖航和风暴工况下的载荷。

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适用于自升式平台的锁紧装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置锁紧状态的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置锁紧状态的俯视剖面图；

图4是本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置脱离状态的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置脱离状态的俯视剖面图。

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适用于自升式平台的锁紧装置，图1是本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置的结构示意图，如图1所示，该锁紧装置包括：锁紧齿块1、水平伸缩组件2、插销组件3、提升组件4和锁紧支撑5、固桩架6。

具体地，水平伸缩组件2的一端铰接在自升式平台的固桩架6上，水平伸缩组件2的另一端与锁紧齿块1铰接在一起，锁紧齿块1用于与自升式平台的桩腿7的齿条8相啮合，提升组件4位于锁紧齿块1的上方，提升组件2铰接在固桩架6上，提升组件4用于驱动锁紧齿块1沿桩腿7的齿条8的长度方向移动，锁紧支撑5固定在固桩架6上，且锁紧支撑5的底部用于与锁紧齿块1的顶部相抵，插销组件3用于与锁紧齿块1背向桩腿7的齿条8的一侧相抵。

在本实施例中，在本发明实施例提供的一种适用于自升式平台的锁紧装置中，通过提升油缸的伸缩动作，将锁紧齿块调整至合适的高度；再配合水平油缸的伸锁动作可实现锁紧齿块的水平运动，将锁紧齿块的齿顶推向桩腿齿条的齿根处，以实现锁紧齿块与桩腿齿条的正确啮合。完成正确的啮合动作后，通过插销锁紧固定。通过升降单元微调固桩架，同时水平油缸和提升油缸进行少量的伸缩动作，使锁紧支撑的底部和锁紧齿块的顶部相抵；从而使自升式平台的载荷从升降系统转移到锁紧装置上。实现桩腿和平台结构牢固锁紧以抵御平台拖航和风暴工况下的载荷。

再次参见图1，具体地，固桩架6包括顶板61、底板62、侧板63、固定板64、弧形护板65，顶板61与底板62平行布置，顶板61、底板62、侧板63、固定板64和弧形护板65均夹设在顶板61和底板62之间，侧板的一端与固定板连接，侧板的另一端与弧形护板连接。

侧板63的一端与固定板64(参见图3)连接，侧板63的另一端与弧形护板65(参见图3)连接，弧形护板65与桩腿7对应布置。

图2为锁紧装置锁紧状态的结构示意图，参见图2，在本实施例中，提升组件4包括第一铰座41、提升油缸42、钢丝绳43，提升油缸42的一端通过第一铰座41与固桩架6铰接，提升油缸42的另一端通过钢丝绳43与锁紧齿块1连接；第一铰座41铰接在固桩架6的侧板63上。

其中，提升油缸42包括缸体和活塞杆，提升油缸42的活塞杆的伸缩可通过钢丝绳43带动锁紧齿块1在竖直方向上的运动，从而可以将锁紧齿块1调整至合适的高度，以便于锁紧齿块1与桩腿7的齿条8的正确啮合。

在本发明实施例中，提升组件4还包括定滑轮44，定滑轮44安装在固桩架6的侧板63上，钢丝绳43缠绕在定滑轮44上。钢丝绳43经过定滑轮44可实现换向，便于钢丝绳43带动锁紧齿块1在竖直方向的上升和下降。

图3为锁紧装置锁紧状态的俯视剖面图，参见图3，在本实施例中，固桩架6的侧板63上设置有导向架66，导向架66上设置有导向槽67，导向槽67通过支撑架10与固桩架6的侧板63连接，导向槽67沿朝向齿条8的方向延伸，锁紧齿块1可滑动地设置在导向槽67内，能够方便将锁紧齿块1的齿顶推向桩腿7的齿条8的齿根处，以实现锁紧齿块1与桩腿7的齿条8的顺利啮合。

在本发明实施例中，插销组件3包括插销31、插销油缸32、油缸支撑架35，油缸支撑架35固定在固桩架6的侧板63上，插销油缸32一端与油缸支撑架35铰接，插销油缸32另一端与插销31铰接，插销31可滑动地插装在导向架66上，插销31的外壁用于与锁紧齿块1背向桩腿7的齿条8的一侧相抵。

其中，当锁紧齿块1与桩腿7的齿条8完成正确啮合后，通过插销油缸32驱动插销31插入导向架66内，使得插销31与锁紧齿块1相抵，以限制锁紧齿块1的水平运动，实现桩腿7和平台结构牢固锁紧。当桩腿7和平台结构需要脱离时，通过插销油缸32驱动插销31从导向架66内拔出，通过水平油缸22和提升油缸42伸缩动作，驱动锁紧齿块1水平和竖直运动，可将锁紧齿块1下放至固桩架6的底板62上；实现锁紧齿块1与桩腿7的齿条8的脱离。

在本发明实施例中，插销组件3还包括第二铰座33、第一耳板34，插销油缸32通过第二铰座33铰接在油缸支撑架35上，插销31通过第一耳板34与插销油缸32固定连接。

在本发明实施例中，水平伸缩组件2包括第三铰座21、水平油缸22和第二耳板23，水平油缸22的一端通过第二耳板23与锁紧齿块1连接，水平油缸22的另一端铰接在第三铰座21上，第三铰座21固定在固桩架6的侧板63上。水平伸缩组件2的轴线所在平面与固桩架6的侧板63所在平面垂直布置。水平油缸22收缩，可使锁紧齿块1与桩腿7的齿条8分离，水平油缸22伸长，可使锁紧齿块1与桩腿7的齿条8啮合。

在本发明实施例中，锁紧支撑5焊接固定在固桩架6的顶板61的内部，锁紧支撑5与锁紧齿块1在竖直方向上相对设置。锁紧支撑5为长条状金属块，锁紧支撑5与固桩架6的侧板63平行布置。通过升降单元微调固桩架6，同时水平伸缩组件2和提升组件4进行少量的伸缩动作，使锁紧支撑5的底部和锁紧齿块1的顶部相抵，从而使自升式平台的载荷从升降系统通过锁紧支撑5转移到锁紧装置上。

在本发明实施例中，固桩架6上开设有观察孔9，观察孔9与锁紧支撑5的底部相对应。可用于观察锁紧齿块1的底部与锁紧支撑5顶部的接触状态，便于调整升降单元、水平油缸22和提升油缸42的运动，以实现锁紧支撑5的底部和锁紧齿块1的顶部相抵，使自升式平台的载荷从升降系统通过锁紧支撑5顺利转移到锁紧装置上。

在本发明实施例中，水平伸缩组件2可以包括两个，两个水平伸缩组件2的水平油缸22沿齿条8的长度方向间隔布置。

在本发明实施例中，锁紧装置可以包括两个，两个锁紧装置对称布置在自升式平台的桩腿7的两侧。

在本发明实施例中，固桩架6为方形钢结构件，自重较轻，便于安装。

在本发明实施例中，自升式平台的锁紧装置锁紧工作过程如下：如图2所示，通过提升油缸42伸缩动作，带动连接在提升油缸42一端的钢丝绳43运动，钢丝绳43经过定滑轮44实现换向，将锁紧齿块1调整至合适的高度。再配合水平油缸22伸长动作，可实现锁紧齿块1的水平运动，将锁紧齿块1的齿顶推向桩腿7的齿条8的齿根处，从而实现锁紧齿块1与齿条8正确啮合(参见图3)。完成正确的啮合动作后，接着驱动插销油缸32伸长，将插销31插入导向架66内，以限制锁紧齿块1的水平运动。通过升降单元微调固桩架6，同时驱动水平油缸22和提升油缸42进行少量的伸缩动作，使锁紧支撑5的底部和锁紧齿块1的顶部相抵；从而使自升式平台的载荷从升降系统转移到锁紧装置上。实现桩腿7和平台结构牢固锁紧以抵御平台拖航和风暴工况下的载荷。

在本发明实施例中，自升式平台的锁紧装置解锁工作过程如下：如图4所示，当桩腿7和平台结构牢固锁紧完成海上作业后，首先升降单元微调固桩架6，使得锁紧齿块1与锁紧支撑5分离，从而为锁紧齿块1提供活动空间。接着收缩插销油缸32，使得插销31与锁紧齿块1分离(参见图5)。然后收缩水平油缸22，使锁紧齿块1与桩腿7的齿条8分离，从而实现锁紧装置的解锁。在锁紧装置解锁完毕后，驱动提升油缸42将锁紧齿块1下放至固桩架6的底板62上。

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)

1.一种适用于自升式平台的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置包括：锁紧齿块(1)、水平伸缩组件(2)、插销组件(3)、提升组件(4)和锁紧支撑(5)；

所述水平伸缩组件(2)的一端铰接在所述自升式平台的固桩架(6)上，所述水平伸缩组件(2)的另一端与所述锁紧齿块(1)铰接在一起，所述锁紧齿块(1)用于与所述自升式平台的桩腿(7)的齿条(8)相啮合，所述提升组件(4)位于所述锁紧齿块(1)的上方，所述提升组件(4)铰接在所述固桩架(6)上，所述提升组件(4)用于驱动所述锁紧齿块(1)沿所述桩腿(7)的齿条(8)的长度方向移动，所述锁紧支撑(5)固定在所述固桩架(6)上，且所述锁紧支撑(5)的底部用于与所述锁紧齿块(1)的顶部相抵，所述插销组件(3)用于与所述锁紧齿块(1)背向所述桩腿(7)的齿条(8)的一侧相抵。

2.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述固桩架(6)包括顶板(61)、底板(62)、侧板(63)、固定板(64)、弧形护板(65)，所述顶板(61)与所述底板(62)平行布置，所述顶板(61)、所述底板(62)、所述侧板(63)、所述固定板(64)和所述弧形护板(65)均夹设在所述顶板(61)和所述底板(62)之间，所述侧板(63)的一端与固定板(64)连接，所述侧板(63)的另一端与弧形护板(65)连接。

3.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述提升组件(4)包括第一铰座(41)、提升油缸(42)和钢丝绳(43)，所述提升油缸(42)的一端通过第一铰座(41)与所述固桩架(6)铰接，所述提升油缸(42)的另一端通过钢丝绳(43)与所述锁紧齿块(1)连接。

4.根据权利要求3所述的锁紧装置，其特征在于，所述提升组件(4)还包括定滑轮(44)，所述定滑轮(44)安装在所述固桩架(6)上，所述钢丝绳(43)缠绕在所述定滑轮(44)上。

5.根据权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于，所述固桩架(6)上设置有导向架(66)，所述导向架(66)上设置有导向槽(67)，所述导向槽(67)沿朝向所述齿条(8)的方向延伸，所述锁紧齿块(1)可滑动地设置在所述导向槽(67)内。

6.根据权利要求5所述的锁紧装置，其特征在于，所述插销组件(3)包括插销(31)、插销油缸(32)、油缸支撑架(35)，所述油缸支撑架(35)固定在所述固桩架(6)上，所述插销油缸(32)一端与所述油缸支撑架(35)铰接，所述插销油缸(32)另一端与所述插销(31)铰接，所述插销(31)可滑动地插装在所述导向架(66)上，所述插销(31)的外壁用于与所述锁紧齿块(1)背向所述桩腿(7)的齿条(8)的一侧相抵。

7.根据权利要求6所述的锁紧装置，其特征在于，所述插销组件(3)还包括第二铰座(33)、第一耳板(34)，所述插销油缸(32)通过所述第二铰座(33)铰接在所述油缸支撑架(35)上，所述插销(31)通过所述第一耳板(34)与所述插销油缸(32)固定连接。

8.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述水平伸缩组件(2)包括第三铰座(21)、水平油缸(22)和第二耳板(23)，所述水平油缸(22)的一端通过所述第二耳板(23)与所述锁紧齿块(1)连接，所述水平油缸(22)的另一端铰接在所述第三铰座(21)上，所述第三铰座(21)固定在所述固桩架(6)上。

9.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧支撑(5)焊接固定在固桩架(6)内部，所述锁紧支撑(5)与所述锁紧齿块(1)在竖直方向上相对设置。

10.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述固桩架(6)上开设有观察孔(9)，所述观察孔(9)与所述锁紧支撑(5)的底部相对应。