CN117715819A - 自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及驳船的顶升装置，该顶升装置用于在海底地面固定的柱子上调节位置来顶起并固定自升式驳船，更具体来说，涉及用于顶起自升式驳船的齿条齿轮结构，该齿条齿轮结构稳定牢固地把持柱子的表面，从而在平台相对于柱子进行升降动作时确保稳定性，特别是因其结构简单，所以经济成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种驳船的顶升装置，该顶升装置用于在海底地面固定的柱子上调节位置来顶起并固定自升式驳船，更具体来说，涉及用于顶起自升式驳船的齿条齿轮结构，该齿条齿轮结构稳定牢固地把持柱子的表面，从而在平台相对于柱子进行升降动作时确保稳定性，特别是因其结构简单，所以经济成本低。
背景技术
一般来说，在海上，为了避开波浪实施大型工程，将诸如自升式驳船之类的驳船漂浮在水面上并固定于海上作业位置之后实施作业。
所述的大型工程中，有在海域挖掘海底地层，或在海上设置构造物的工程。最近，设置海上风力发电机时主要使用的就是自升式驳船(jack-up barge)。
所述自升式驳船包括驳船和至少3～4个以上的柱子(腿)，所述驳船用于配置作业工具、提供作业人员可实施规定作业的空间，所述至少3～4个以上的柱子(腿)用于将驳船浮在水面上并对其进行支撑。
特别是，在所述柱子(腿)上所述自升式驳船被把持成可上下调节高度，为此，在与所述柱子(腿)对应的所述自升式驳船上设有顶升装置，该顶升装置相对于所述柱子(腿)升降并顶起所述驳船，由此既维持驳船的平坦性又固定所述驳船。
在上述说明中，顶升装置分别设置在所述自升式驳船的四个角落上，构成为可沿着所述柱子(腿)的长度方向升降移动并进行固定。
即，所述顶升装置沿着所述柱子(腿)上下升降所述驳船来调节高度，从而能够使所述驳船位于离水面希望的高度。
一方面，一般的顶升装置，如韩国发明专利申请号第10-2003-0017319号(名称：用于升降式浮船平台的球式提升的固定保持装置/2003.03.20.)公报附图所示，其结构具备：上下一对环形导向器，围绕直立固定于海底地面的柱子，且引导平台的升降；以及夹具，配置在多个所述环形导向器之间，在所述环形导向器中旋回的同时锁紧或张开以贴紧所述柱子外周面，从而将所述平台固定到所述柱子上。
上述中，夹具包括：一对半圆形连接部件，一个半圆形连接部件与环形导向器形成一体或固定在所述环形导向器上，另一个半圆形连接部件通过铰链可旋回地结合到所述环形导向器上；多个齿槽部，在各所述连接部件上以规定间隔安装，且贴紧所述柱子；及液压缸，与可旋回地结合到所述环形导向器的所述半圆形连接部件的一端部连接，以将可旋回的所述连接部件推向被固定的所述连接部件一侧，从而使得所述齿槽部贴紧所述柱子。
即，将利用所述液压缸的液压力驱动的所述连接部件推向被固定的所述连接部件，以将所述齿槽部推向所述柱子，由此将所述平台固定到所述柱子上。
韩国发明专利申请号第10-2014-0050162号(名称：安装有海桥的自升式驳船/2014.04.25.)公报公开的安装有海桥的自升式驳船，包括：自升式驳船，包括浮游式驳船，该浮游式驳船上形成有可升降的升降室，该升降室中嵌入升降式桥以便可在海底面着地；及海桥，该海桥包括可水平旋转地设置在所述浮游式驳船上的旋转墩部，与所述旋转墩部上面设置的海桥室铰链连接而上下旋转的海桥旋转铰链部，以及设在所述海桥旋转铰链部的前面部的挤压式梁。所述挤压式梁制作成包括内侧挤压式梁，从而能够通过海桥旋转铰链部延伸到海底。
此外，韩国发明专利申请号第10-2013-0060506(名称：用于海上钻井的升降式驳船的平台水平位置确认及水平维持装置/2013.05.28)的公报，公开了具备平台水平位置及水平状态确认装置的升降式驳船。所述驳船包括：平台，组装成相对于多个柱子可上下移动；以及工作油缸，杆前端与被所述多个柱子夹住的用于提升的保持装置连接，以改变所述平台的高度。所述平台水平位置及水平状态确认装置用于确认平台的水平位置且维持水平，且包括：测定部，具备多个连接管，所述多个连接管包括多个流体收容管和水头管，所述多个流体收容管与所述平台的外侧边框整齐配置，所述水头管从一对分支管垂直地延长一定高度，由此连通连接相互邻接的流体收容管之间，同时在所述水头管填充流体以形成一定高度的水位；传感器部，在所述平台的每个角落部配置的水头管的上部组装的承台上具备传感器部件，以检测所述水头管处的水位变化；及控制部，以所述传感器部检测出的水位变化为根据，确认所述平台的水平状态，并使所述平台的每个角落部配置的多个工作油缸中某一个进行上下工作来维持水平状态。
此外，如韩国发明专利申请号第10-2013-0005874(名称：驳船的升降装置/2013.01.18)的公报所示，在一种用于对包括船体、升降室及支腿管来构成的驳船进行升降的驳船升降装置中，所述支腿管沿着长度方向在圆形外周面上形成有4列连结孔，在所述支腿管外周面周围设有相互对置的一对第一油缸模块，在所述一对第一油缸模块之间设有相互对置的一对第二油缸模块，所述第一、第二油缸模块分别包括：连结到所述支腿管的连结孔的支腿销；平板材形状的支腿销支架，该支腿销支架支撑所述支腿销，分别在中央形成贯通支腿销的贯通孔，在其两侧下部形成用于连结油缸拉杆的连结孔以形成三角形态；以及2个油缸组件，在所述支腿销支架的连结孔分别连接油缸拉杆的前端。在所述船体结合固定支架，所述油缸组件的底部与所述固定支架结合。
此外，如韩国发明专利申请号第10-2011-0087681号(名称：驳船的升降装置/2011.08.31)公报所示，一种具备船体、升降室和支腿管的驳船包括升降装置，该升降装置包括：上下部横梁，分别结合到所述升降室的上下部，位于包围所述支腿管的上下部外周面的位置；多个升降油缸，在所述上下部横梁之间连接设置，将所述上下部横梁分别向上下方向升降；以及多个锁定机构，分别设在所述上下部横梁的外周面，以将沿着所述支腿管移动的所述上下部横梁在支腿管上进行锁定及解除。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于，提供一种自升式驳船的顶升装置，该顶升装置用于在海底地面固定的柱子上调节位置来顶起并固定驳船，更具体来说，涉及用于顶起自升式驳船的齿条齿轮结构，该齿条齿轮结构稳定牢固地把持柱子的表面，从而在平台相对于柱子进行升降动作时确保稳定性，特别是因其结构简单，所以经济成本低。
课题解决方案
为了实现上述目的而提出的本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，包括：柱子10；通过所述柱子10上升或下降的平台20；控制机构30，设在所述平台20上提供动力；及驱动机构40，从所述控制机构30接受动力而得到控制，与所述平台20上的一侧的柱子10结合，能够对平台20进行上升和下降驱动。
此时，其特征在于，在所述柱子10的一侧，沿着柱子10的长度方向形成齿条11，在所述柱子10的外周面避开齿条11而结合盖体，在所述盖体的外表面，与所述盖体一体地结合多个隔壁而形成骨架，利用所述隔壁结合所述驱动机构40。
此外，其特征在于，在所述隔壁的外侧通过螺栓连结结合支架b，该支架b用于稳定结合驱动机构40，所述驱动机构40包括通过所述支架b结合的外部壳体(41)。
此外，所述驱动机构40在上述外部壳体41内侧，包括：构成为具有三个区域的偏心区域的曲柄轴42；在所述曲柄轴42的每个偏心区域结合的连接杆43；结合在所述连接杆43上的长度可变的油缸44。
此外，在所述曲柄轴42的端部结合小齿轮p，该小齿轮p与柱子10的齿条11咬合。
此外，曲柄轴42、连接杆43及油缸44具有以所述小齿轮p为基准对称的结构，从而延长构成驱动机构40。
此外，通过所述曲柄轴42在3个偏心区域分别结合油缸44，由此，只要某一个油缸44被驱动，小齿轮p就会随着齿条11上升或下降。
发明效果
在现有技术中，油缸被个别驱动，因此各油缸需要同时施加力，但是由于能产生可沿着柱子移动的力，不仅造成能量产生的浪费，还可能必须要对顶升系统进行新构建或维护维修或更换。
而根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，通过曲柄轴共享驱动所需的力，所以不仅能够节约驱动所需的能量，当某一油缸发生异常时也能够正常驱动，并且在更换作业时也能够匹配平台20的尺寸来仅更换用于提供控制机构30的动力的机构(马达等)，经济效率提高。
即使驱动机构40的具体部件发生更换作业，还具有部件的更换也变容易的优点。
此外，在本发明中，对柱子的表面上形成的齿条和驳船上具备的小齿轮的把持压力及齿轮驱动应用驱动缸和曲柄结构，将由驱动缸产生的直线运动直接转换成旋转运动来旋转小齿轮，并通过由此产生的齿条的直线运动，实现相对于柱子的驳船的顶升动作，由此与驱动马达和减速机的现有技术中的基于齿条和齿轮的顶升系统相比，通过简单的结构和体积的减小，具有能够降低成本的效果。
再有，在对柱子实施驳船升降的动作时，形成恒速状态，从而具有确保稳定性的效果。
附图说明
图1示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统。
图2示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构。
图3示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构的另一例。
图4及图5具体示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构。
图6示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构的外部壳体结合的一例。
图7示出图6的驱动机构中除去外部壳体的内部形状
具体实施方式
本说明书及权利要求中使用的术语或单词不应限定于一般的或词典上的含义进行解释，基于发明人为了以最佳方式说明自己的发明，有可能适当定义术语的概念的原则，应解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。
因此，本说明书记载的实施例和图中所示的结构仅仅是本发明的最优选实施例，并不代表本发明的所有的技术思想，因此，应理解在本申请提交时有可能存在可替代这些方案的多种等价物和变形例。
下面，在参考附图来说明之前，为了示出本发明的主旨，对于不需要的事项或本领域的普通技术人员能够显而易见地追加的公知结构不予图示或不予描述。
本发明涉及自升式驳船的顶升装置，该顶升装置用于在海底地面固定的柱子上调节位置来顶起并固定驳船，更具体来说，涉及用于顶起自升式驳船的齿条齿轮结构，该齿条齿轮结构稳定牢固地把持柱子的表面，从而在平台相对于柱子进行升降动作时确保稳定性，特别是因其结构简单，所以经济成本低。
图1～图10示出根据本发明的一实施例的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，根据本实施例的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统涉及以下技术：将升降式浮船的平台20固定到柱子10，沿着所述柱子10升降平台20而在海上顶升到希望的位置及高度。
为此，虽然没有图示，但是，在所述平台20上可形成有用于贯通柱子10的贯通孔。
图1示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统。
基于图1的本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，包括：多个柱子10，以规定高度从地面(水面)竖立设置；平台20，通过所述柱子10上升或下降；控制机构30，设在所述平台20上提供动力；驱动机构40，从所述控制机构30接受动力而得到控制，与所述平台20上的一侧的柱子10结合，能够对平台20进行上升和下降驱动。
此时，所述驱动机构40可参照图2及图3。
图2示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构，图3示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构的另一例。
图中所示的本发明的驱动机构40由多个层叠构成，各层的构造物从控制机构30接受动力而得到控制，从而能够沿着柱子10上升或下降。
一方面，根据图3，所述驱动机构40还可延长构成为使得图2的结构对称。
参考图4和图5说明所述的驱动机构40。
图4及图5具体示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构。
根据附图，在所述柱子10的一侧，沿着柱子10的长度方向形成齿条11。
此外，在所述柱子10上的外周面避开齿条11而结合盖体(未图示附图标记)，在所述盖体的外表面，与所述盖体一体地结合多个隔壁而形成骨架，利用该骨架，使驱动机构40结合到盖体及骨架。
此外，在骨架的外侧通过螺栓连结结合支架b，该支架b用于稳定结合驱动机构40。
下面，参考图5～图7来说明驱动机构40。
图6示出根据本发明的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统的驱动机构的外部壳体结合的一例，图7示出图6的驱动机构中除去外部壳体的内部形状。
如图6所示，所述驱动机构40包括外部壳体(41)，如图4所示，所述外部壳体(41)与骨架形成一体地或者通过焊接结合在骨架上，且通过支架b牢固结合。
可参考图5及图7来说明上述的外部壳体(41)的内部，在外部壳体(41)的内部包括：构成为具有三个区域的偏心区域的曲柄轴42；在所述曲柄轴42的每个偏心区域结合的连接杆43；结合在所述连接杆43上的长度可变的油缸44。
此时，油缸44随着控制机构30的控制而被控制成长度发生变化来驱动曲柄轴42，为此，油缸44的与控制机构30结合的一端部通过环和铰链的结合，可构成为使得油缸44以规定角度的游动范围动作。
并且，油缸44和控制机构30的结合关系包括本发明申请时可由普通技术人员可显而易见地导出的所有结构。
并且，通过图2及图3说明的具有延长长度的驱动机构40的结构，表示所述曲柄轴42及油缸44的结构进一步延长的，即包括6个油缸和2个曲柄轴的结构。
此外，在所述曲柄轴42的一端部结合小齿轮p，但是应理解，在具有所述延长长度的驱动机构40的情况下，是以所述小齿轮p为基准对称的延长结构。
这样的小齿轮p为与所述柱子10的齿条11咬合的齿轮结构，随着通过控制机构30的控制被驱动的曲柄轴42被驱动，通过小齿轮p旋转而沿着齿条11上升或下降的力来控制驱动机构40的上升和下降，最终可控制平台20的上升和下降。
参考现有的关联技术，虽然由于油缸被个别驱动，各油缸上需要同时施加力，但是由于能产生可沿着柱子移动的力，不仅造成能量产生的浪费，还可能必须要对顶升系统进行新构建、维护维修或进行更换作业的情况下需要更换所有结构。
而如本发明，虽然具有多个油缸结构，但是由于通过曲柄轴共享驱动所需的力，所以不仅能够节约驱动所需的能量，当某一油缸发生异常时也能够正常驱动，并且在更换作业时也能够匹配平台20的尺寸来仅更换用于提供控制机构30的动力的机构(马达等)，经济效率提高。
即便进行驱动机构40的具体部件更换作业，还具有部件的更换也变容易的优点。
此时，如图7所示，在外部壳体41的一侧设置多个固定机构(未图示附图标记)，所述固定机构是以某一油缸44为基准在两个方向上形成2个，各一侧包含贯通孔，通过销或凸起等的结合具有固定所述油缸44的功能的部件。
这种固定机构不是固定油缸44的杆，而是对收容并引出杆的油缸盖体进行固定，由此不仅能够稳定固定油缸，还能够正常驱动所述结构。
上面利用附图仅说明了本发明的主要事项，在其技术范围内可进行多种设计，因此当然不限于本发明附图的结构。
Claims (7)
1.一种自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
包括：
柱子(10)；
通过所述柱子(10)上升或下降的平台(20)；
控制机构(30)，设在所述平台(20)上提供动力；及
驱动机构(40)，从所述控制机构(30)接受动力而得到控制，与所述平台(20)上的一侧的柱子(10)结合，能够对平台(20)进行上升和下降驱动。
2.如权利要求1所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
在所述柱子(10)的一侧，沿着柱子(10)的长度方向形成齿条(11)，
在所述柱子(10)的外周面避开齿条(11)而结合盖体，在所述盖体的外表面，与所述盖体一体地结合多个隔壁而形成骨架，利用所述隔壁结合所述驱动机构(40)。
3.如权利要求2所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
在所述隔壁的外侧通过螺栓连结结合支架(b)，该支架(b)用于稳定结合驱动机构(40)，
所述驱动机构(40)包括通过所述支架(b)结合的外部壳体(41)。
4.如权利要求3所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
所述驱动机构(40)在上述外部壳体(41)内侧包括：
构成为具有三个区域的偏心区域的曲柄轴(42)；
在所述曲柄轴(42)的每个偏心区域结合的连接杆(43)；
结合在所述连接杆(43)上的长度可变的油缸(44)。
5.如权利要求4所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
在所述曲柄轴(42)的端部结合小齿轮(p)，该小齿轮(p)与柱子(10)的齿条(11)咬合。
6.如权利要求5所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
曲柄轴(42)、连接杆(43)及油缸(44)具有以所述小齿轮(p)为基准对称的结构，从而延长构成驱动机构(40)。
7.如权利要求4所述的自升式驳船的齿条齿轮式顶升系统，其特征在于，
通过所述曲柄轴(42)在3个偏心区域分别结合油缸(44)，由此，只要某一个油缸(44)被驱动，小齿轮(p)就会随着齿条(11)上升或下降。
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