NO139097B

NO139097B - DEVICE FOR RELATIVE LIFTING AND LOWING MOVEMENT BETWEEN AN OBJECT AND A PILLAR

Info

Publication number: NO139097B
Application number: NO741648A
Authority: NO
Inventors: Hitoshi Izumi
Original assignee: Mitsui Shipbuilding Eng
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1974-05-07
Publication date: 1978-09-25
Also published as: FR2228898A1; AU6870574A; JPS504801A; SE390951B; FR2228898B1; NO139097C; GB1472299A; US3870123A; DE2422515A1; JPS5535529B2; NO741648L; AU470930B2; NL7406242A; IT1012208B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for relativ heve— The present invention relates to a device for relative raising—

og senkebevegelse mellom en tung gjenstand, slik som en arbeidsplattform, og en pilar. and lowering motion between a heavy object, such as a work platform, and a pillar.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en anordning som kan heve og More specifically, the invention relates to a device that can raise and

senke en tung gjenstand, slik som arbeidsplattform, langsetter en pilar som er drevet ned i havbunnen, og som også kan heve og senke pilaren når gjenstanden flyter på sjøen. lower a heavy object, such as a working platform, along a pillar that is driven into the seabed, and which can also raise and lower the pillar when the object is floating on the sea.

Fra norsk patentskrift nr. 132o58 er kjent en anordning for From Norwegian patent document no. 132o58 a device is known for

heving og senking av tunge gjenstander, slik som en plattform, langsetter en pilar, omfattende en øvre og en nedre ytre ring som omgir pilaren og har en viss avstand fra hverandre, idet de ytre ringer har kjegleformet innerside} et antall øvre og nedre kiler som hver har en krum skråflate på yttersiden som kan komme i inngrep med tilsvarende kjegleflate på de/ytre ringerj rammer for å holde de øvre og nedre kilerj et antall hydrauliske sylindre for å bevege kilene} hydrauliske hovedsylindre som forbinder de øvre og nedre ytre ringer og er anordnet til å bevege gjenstanden i forhold til pilaren, samt bærestenger som er tilknyttet i det minste den øvre ytre ring og ved sin nedre ende er forbundet med gjenstanden, idet hver bærestang har anordninger for å forhindre at den øvre ytre ring kan fjernes fra bærestangen og har en skulder for understøttelse av den nedre ytre ring. Ved denne kjente anordning er de hydrauliske sylindre for å bevege kilene anordnet direkte mellom de øvre og de nedre kiler. raising and lowering of heavy objects, such as a platform, extends a pillar, comprising an upper and a lower outer ring surrounding the pillar and having a certain distance from each other, the outer rings having a cone-shaped inner surface} a number of upper and lower wedges which each has a curved chamfered surface on the outside which can engage a corresponding cone surface on the/outer ringsj frames to hold the upper and lower wedgesj a number of hydraulic cylinders to move the wedges} main hydraulic cylinders which connect the upper and lower outer rings and are arranged to move the object relative to the pillar, as well as support rods which are connected to at least the upper outer ring and are connected at their lower end to the object, each support rod having means to prevent the upper outer ring from being removed from the support rod and has a shoulder for supporting the lower outer ring. With this known device, the hydraulic cylinders for moving the wedges are arranged directly between the upper and lower wedges.

I IN

Den således kjente anordning egner seg for såvel heving av plattformen som for senking av denne langs pilaren, så lenge pilaren hviler på havbunnen. Imidlertid er anordningen uegnet til å heve pilaren opp fra havbunnen når plattformen flyter. Dette skyldes at kileretningen er slik at kilevirkningen vil motvirkes av en løftekraft som søkes overført fra plattformen - til pilaren. The device thus known is suitable for both raising the platform and lowering it along the pillar, as long as the pillar rests on the seabed. However, the device is unsuitable for raising the pillar from the seabed when the platform is floating. This is because the direction of the wedge is such that the wedge effect will be counteracted by a lifting force that is sought to be transferred from the platform - to the pillar.

Formålet med oppfinnelsen er å fremskaffe en anordning hvormed heving og senking av pilaren kan foregå på en like effektiv The purpose of the invention is to provide a device with which the raising and lowering of the pillar can take place in an equally efficient

måte som ved den kjente anordning, og der det dessuten kan fore-tas en heving av pilaren fra havbunnen når gjenstanden flyter. way as with the known device, and where the pillar can also be raised from the seabed when the object floats.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved en anordning som angitt, og som kjennetegnes ved øvre og nedre inverterte skrå— blokker- anordnet på henholdsvis den øvre ytre ring og den nedre ytre ring, øvre og nedre inverterte kiler som kan komme i inngrep med tilsvarende skråflater på de inverterte skrå—blokker på de ytre ringer, rammer for å holde de øvre og nedre inverterte kiler, hvilke rammer forbinder de inverterte kiler med deres respektive skrå—blokker'!<1> hydrauliske sylindre for å bevege de øvre og nedre inverterte kiler} samt styreanordninger for bevegelse av rammene for de øvre og nedre inverterte kiler i en retning parallell med de inverterte skråflater. According to the invention, this is achieved by a device as indicated, and which is characterized by upper and lower inverted inclined blocks arranged respectively on the upper outer ring and the lower outer ring, upper and lower inverted wedges which can engage with corresponding inclined surfaces on the inverted wedges on the outer rings, frames to hold the upper and lower inverted wedges, which frames connect the inverted wedges to their respective inclined blocks'!<1> hydraulic cylinders to move the upper and lower inverted wedges } as well as control devices for movement of the frames for the upper and lower inverted wedges in a direction parallel to the inverted inclined surfaces.

iin

t t

Andre formål og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til den vedføyde tegning, hvorpå s Fig. 1 viser en anordning i henhold til oppfinnelsen, sett ovenfr&, idet den venstre halvdelen viser den nedre ytre ring, mens den høyre halvdelen viser den øvre ytre ringf Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the attached drawing, on which Fig. 1 shows a device according to the invention, seen from above, with the left half showing the lower outer ring, while the right half shows the upper outer ringf

Fig. 2 er et snitt langs A-A på fig. 1} Fig. 2 is a section along A-A in fig. 1}

Fig. 3 er et snitt langs B-B på fig. lf: Fig. 3 is a section along B-B in fig. lf:

Fig. 4a og 4b er diagrammer som viser hvordan pilar-heving foregår ved bruk av en anordning i henhold til oppfinnelsen, og Figw 5a—5f er diagrammer som viser pilar—senking ved bruk av en anordning i henhold til oppfinnelsene Figs 4a and 4b are diagrams showing how pillar raising takes place using a device according to the invention, and Figs 5a-5f are diagrams showing pillar lowering using a device according to the inventions

Med referanse til tegningene, særlig til fig, 1—3, så består anordningen i henhold til oppfinnelsen av en sylindrisk pilar II som stikker opp gjennom en åpning i plattformen I, samt en øvre ytre ring 1 og en nedre ytre ring 2. Innsiden av hver av disse ringene har form av en avkortet kjegleflate. Mellom hver ring og pilaren II er det montert et antall kiler 3 eller 8. På innsiden av hver kile er anbragt et belegg, 4 eller 9, som har høy friksjon. De øvre kiler 3 holdes fast i rammen 5 som igjen er oppheng^ på knekter 7 på ringen 1, via hydrauliske sylindre 6. De nedre kiler 8 er festet til rammen 28, som er opphengt på knekten 11 på ring With reference to the drawings, especially to figs, 1-3, the device according to the invention consists of a cylindrical pillar II which protrudes through an opening in the platform I, as well as an upper outer ring 1 and a lower outer ring 2. The inside of each of these rings has the shape of a truncated cone surface. A number of wedges 3 or 8 are mounted between each ring and pillar II. A coating, 4 or 9, is placed on the inside of each wedge, which has high friction. The upper wedges 3 are held firmly in the frame 5, which in turn is suspended on jacks 7 on the ring 1, via hydraulic cylinders 6. The lower wedges 8 are attached to the frame 28, which is suspended on the jack 11 on the ring

2 via hydrauliske sylindre lo. 2 via hydraulic cylinders lo.

Hver av knektene 7 har en styreflate som holder avstanden mellom pilaren og øvre og nedre ringer innen et visst tillatt område. Mellom ringene 1 og 2 er anbragt hydrauliske hovedsylindre 12. Arbeidsplattformen I er forbundet med øvre ring 1 via bærestenger Each of the jacks 7 has a guide surface which keeps the distance between the pillar and the upper and lower rings within a certain permissible range. Hydraulic main cylinders 12 are placed between rings 1 and 2. The work platform I is connected to upper ring 1 via support rods

13 som hver løper gjennom hull i hver ring og er festet til plattformen ved hjelp av en bolt 15, idet disse stenger 13 har en mutter 14 i den øvre enden. Hver av stengene 13 har en skulder og en større diameter nederst, slik at denne delen holder den nedre ring' 2 oppe. Anordningen med ringene 1 og 2 og kilene 3: og 8 har til formål å heve og senke arbeidsplattformen I langs pilaren som står på havbunnen. 13 which each run through holes in each ring and are attached to the platform by means of a bolt 15, these rods 13 having a nut 14 at the upper end. Each of the rods 13 has a shoulder and a larger diameter at the bottom, so that this part holds the lower ring' 2 up. The device with the rings 1 and 2 and the wedges 3: and 8 has the purpose of raising and lowering the working platform I along the pillar standing on the seabed.

Anordningen for heving og senking av pilaren II består av inverterte skrå—blokker 16 festet på øvre ring 1, inverterte skrå—blokker 17 festet på nedre ring 2, inverterte kiler 18 og 22, friksjonsbelegg 19 og 23, og hydrauliske sylindre 21 og 25. Hver invertert kile 18 er i inngrep med den indre inverterte skråflaten på blokk 16 og holdes oppe av en ramme 2o. Hver inverterte kile 22 er i inngrep med den indre inverterte skråflate på blokk 17, og holdes oppe av rammen 24. Rammen 2o er forbundet med den hydrauliske sylinder 21,:-: . og et par ben på rammen kan gli langs .skinnene 26 som er montert på begge sider av blokken 16. Likeledes er rammen 24 forbundet med en hydraulisk sylinder 25, og et par ben på rammen kan gli langs skinnene 27 montert på begge sider av blokken 17. The device for raising and lowering the pillar II consists of inverted inclined blocks 16 attached to the upper ring 1, inverted inclined blocks 17 attached to the lower ring 2, inverted wedges 18 and 22, friction pads 19 and 23, and hydraulic cylinders 21 and 25. Each inverted wedge 18 engages with the inner inverted inclined surface of block 16 and is held up by a frame 2o. Each inverted wedge 22 engages with the inner inverted inclined surface of block 17, and is held up by the frame 24. The frame 20 is connected to the hydraulic cylinder 21,:-: . and a pair of legs on the frame can slide along the rails 26 mounted on both sides of the block 16. Likewise, the frame 24 is connected to a hydraulic cylinder 25, and a pair of legs on the frame can slide along the rails 27 mounted on both sides of the block 17.

For heving av pilaren blir stempelstengene i oljesylindrene 6 og For raising the pillar, the piston rods in the oil cylinders 6 and

10 først ført ut, slik at rammene 5 og 28 senkes og kilene 3 og 10 first brought out, so that the frames 5 and 28 are lowered and the wedges 3 and

8 derved kommer ut av inngrep med ringene 1 og 2. 8 thereby comes out of engagement with rings 1 and 2.

I tilstanden vist på fig. 4b er de hydrauliske sylindre 21 og 25 In the condition shown in fig. 4b are the hydraulic cylinders 21 and 25

for både de øvre og de nedre inverterte kiler inoperative, slik at disse kiler 18 og 22 er ved egen vekt i inngrep med pilaren og blokkene 16 og 17. Arbeidsplattformen I flyter på sjøen, og an-ordningens vekt blir overført til arbeidsplattformen I via den nedre ytre ring 2, skulderen på bærestangen 13, og bolten 15. I denne tilstand blir så stempelstangen på hver hovedsylinder 12 ført ut så langt den kan gå, hvorved den øvre inverterte kile 18 kommer i inngrep med skråflaten på blokken 16 slik at kilen griper fatt i pilaren II, hvilket medfører at pilaren vil heves når den øvre ytre ring 1 derpå tvinges oppover (fig. 4a) 0 Derpå trekkes stempelstangen i hoved-sylinderen 12 inn fra den stillingen som fig„ 4a viser, slik at den øvre ytre ring 1 tvinges nedover» Dette medfører at vekten av pilaren 11 overføres til de nedre inverterte kiler 22 som kommer i inngrep med blokkene 17 og griper godt om pilaren II, slik at denne bare siger en liten smule. Det er derfor bare den øvre ytre ring 1 som senkes (fig. 4b). Denne arbeidscyklus gjentas en rekke ganger når pilaren skal heves. for both the upper and the lower inverted wedges inoperative, so that these wedges 18 and 22 are engaged by their own weight with the pillar and the blocks 16 and 17. The working platform I floats on the sea, and the weight of the device is transferred to the working platform I via the lower outer ring 2, the shoulder of the support rod 13, and the bolt 15. In this condition, the piston rod of each master cylinder 12 is then extended as far as it will go, whereby the upper inverted wedge 18 engages the inclined surface of the block 16 so that the wedge engages grip the pillar II, which means that the pillar will be raised when the upper outer ring 1 is then forced upwards (fig. 4a) 0 Then the piston rod in the main cylinder 12 is pulled in from the position shown in fig„ 4a, so that the upper outer ring 1 is forced downwards" This means that the weight of the pillar 11 is transferred to the lower inverted wedges 22 which come into engagement with the blocks 17 and grip firmly on the pillar II, so that it only sags a little. It is therefore only the upper outer ring 1 that is lowered (fig. 4b). This work cycle is repeated a number of times when the pillar is to be raised.

Senking av pilaren foregår på følgende måte: Lowering the pillar takes place as follows:

I fig. 5a» griper de nedre inverterte kiler 22 fast i pilaren II, In fig. 5a», the lower inverted wedges 22 grip the pillar II,

og de øvre inverterte kiler 18 er befridd fra inngrep med pilaren, siden stempelstengene i alle hovedsylindre er fullstendig inntrukket. Senkingen startes ved at alle hovedsylinderstempelstenger føres ut fra grunnstillingen vist i fig. 5a. Før sylindrene 12 når maksimum lengde (fig. 5b) trekkes stempelstengene i de sylindre 21 som driver de øvre inverterte kiler 18 inn, slik at kilene kommer i inngrep med pilaren. Samtidig presses olje inn i de sylindre 25 som beveger de and the upper inverted wedges 18 are freed from engagement with the pillar, since the piston rods in all master cylinders are fully retracted. Lowering is started by moving all main cylinder piston rods out from the basic position shown in fig. 5a. Before the cylinders 12 reach their maximum length (fig. 5b), the piston rods in the cylinders 21 which drive the upper inverted wedges 18 are drawn in, so that the wedges engage with the pillar. At the same time, oil is pressed into the cylinders 25 which move them

nedre Inverterte kiler 22 og trykker oppover på disse kiler. lower Inverted wedges 22 and press upwards on these wedges.

Men disse kiler løsner ikke taket på pilaren, fordi pilarens But these wedges do not loosen the roof of the pillar, because the pillar's

vekt hviler på dem (fig. 5c). Stempelstengene i hovedsylindrene 12 beveges derpå til maksimum slag, hvorved de øvre inverterte kiler 18 kommer i inngrep slik at pilaren II heves en smule sammen med øvre ytre ring 1. Dette frigjør de nedre invertertarte kiler 22 og de fjernes derpå fra pilaren ved hjelp av de hydrauliske sylindre 25 (fig. 5d). Derpå følger tilbaketrekking av stempelstengene i hovedsylindrene 12, slik at pilaren II, som nå henger på de øvre inverterte kiler 18, senkes sammen med øvre ytre ring 1. Før stempelstengene i sylindrene 12 når sin innerste stilling (fig. 5e) trykkes olje inn i de sylindre 25 som driver de nedre inverterte kiler 22 til fast inngrep med pilaren. Samtidig aktiveres de sylindre 21 som driver de øvre inverterte kiler 18, slik at disse tvinges oppover (fig- 5f). Stempelstengene i hovedsylindrene 12 trekkes ytterligere inn så langt de går^ hvorved de nedre inverterte kiler 22 får et fast grep på pilaren II, og stopper denne. Siden den øvre ytre ring 1 fortsatt synker, vil de øvre inverterte kiler 18 bli frigjort og blir hevet ved at stempelstengene i sylindrene 21 føres ut i full lengde (fig. 5a)- Disse arbeidstrinn gjentas en rekke ganger når pilaren skal":senkes. weight rests on them (Fig. 5c). The piston rods in the main cylinders 12 are then moved to maximum stroke, whereby the upper inverted wedges 18 come into engagement so that the pillar II is raised slightly together with the upper outer ring 1. This releases the lower inverted wedges 22 and they are then removed from the pillar with the help of the hydraulic cylinders 25 (fig. 5d). This is followed by retraction of the piston rods in the main cylinders 12, so that the pillar II, which now hangs on the upper inverted wedges 18, is lowered together with the upper outer ring 1. Before the piston rods in the cylinders 12 reach their innermost position (fig. 5e), oil is pressed into the cylinders 25 driving the lower inverted wedges 22 into firm engagement with the pillar. At the same time, the cylinders 21 which drive the upper inverted wedges 18 are activated, so that these are forced upwards (fig-5f). The piston rods in the main cylinders 12 are further drawn in as far as they go, whereby the lower inverted wedges 22 get a firm grip on the pillar II, and stop it. Since the upper outer ring 1 continues to sink, the upper inverted wedges 18 will be released and will be raised by extending the piston rods in the cylinders 21 to their full length (fig. 5a) - These working steps are repeated a number of times when the pillar is to be lowered.

Av det foregående vil fremgå at heving av pilaren foregår ved at hovedsylindrene 12 hever og senker den øvre ytre ring 1, idet hovedsylindrene holdes oppe av den nedre ytre ring 2, som;selv hviler på skulderen på den nedre delen av bærestangen 13. Heving av pilaren foregår ved at stempelstengene i hovedsylindrene 12 .føres ut. Siden den effektive nedre endeflate på hovedsylindrenes stempler er større enn den øvre, hvor stempelstangen sitter, vil de ^hydrauliske kreft-ene bli sterkere oppover énne nedover. Dette er meget fordelaktig, siden fjerning av pilarer fra havbunnen nettopp.krever store krefter. Bærestengene 13 blir utsatt for kompresjonskrefter både under heving og senking, men da disse virker på skulderen, som ikke ligger langt fra bolten 15, så vil det være meget god margin mot at stengene knekker sammen. Videre er bærestengene i inngrep med begge de ytre ringer, slik at en eventuell tendens for anordningen til å over-belastes er redusert til et minimum. It will be seen from the foregoing that raising the pillar takes place by the main cylinders 12 raising and lowering the upper outer ring 1, the main cylinders being held up by the lower outer ring 2, which itself rests on the shoulder of the lower part of the support rod 13. Raising of the pillar takes place by extending the piston rods in the main cylinders 12. Since the effective lower end surface of the main cylinders' pistons is larger than the upper one, where the piston rod sits, the hydraulic forces will be stronger upwards than downwards. This is very advantageous, since the removal of pillars from the seabed precisely requires great forces. The support rods 13 are exposed to compression forces both during raising and lowering, but as these act on the shoulder, which is not far from the bolt 15, there will be a very good margin against the rods breaking together. Furthermore, the support rods engage with both of the outer rings, so that any tendency for the device to be overloaded is reduced to a minimum.

I IN

Skal arbeidsplattformen heves, føres stempelstengene i både de øvre og nedre sylindre 21 og 25 ut slik at øvre og nedre inverterte kiler 18 og 22 løsnes fra inngrep med pilaren, mens derimot øvre og nedre kiler 3 og 8 bringes til inngrep med pilaren. I denne tilstand drives nå stempelstengene i hovedsylindrene 12 ut eller inn. Under denne hevingen av arbeidsplattformen vil dennes vekt alltid trekke nedover på bærestengene 13, slik at oversiden av øyre ytre ring 1 og mutteren 14 har nær kontakt med hverandre. If the work platform is to be raised, the piston rods in both the upper and lower cylinders 21 and 25 are extended so that the upper and lower inverted wedges 18 and 22 are released from engagement with the pillar, while on the other hand upper and lower wedges 3 and 8 are brought into engagement with the pillar. In this state, the piston rods in the main cylinders 12 are now driven out or in. During this raising of the work platform, its weight will always pull downwards on the support rods 13, so that the upper side of the outer outer ring 1 and the nut 14 are in close contact with each other.

Claims

Device for relative raising and lowering movement between a heavy object, such as a floating work platform (I) and a pillar (il), comprising an upper and a lower outer ring (1, respectively 2) which both surround the pillar (il) and have a certain distance from each other, as the outer rings (1,2) have a cone-shaped inner side} a number of upper and lower wedges (3, respectively 8) each of which has a curved inclined surface on the outer side which can engage with a corresponding conical surface on the outer rings} frames {5, 28) to hold the upper and lower wedgesj a number of hydraulic cylinders (6, lo) to move the wedges, main hydraulic cylinders (12) connecting the upper and lower outer rings (1, 2) and is arranged to move the object (i) in relation to the pillar (II), as well as support rods (13) which are connected to at least the upper outer ring (1) and are connected to the object (i) at their lower end, as each support rod (13) has devices (14) to prevent the upper outer ring (1) from being removed from the support rod (13) and has a so-called wool for supporting the lower outer ring (2), characterized by upper and lower inverted inclined blocks (16, respectively 17) arranged respectively on the upper outer ring (1) and the lower outer ring (2), upper and lower inverted wedges (18, 22 respectively) which can engage with corresponding inclined surfaces of the inverted inclined blocks on the outer ringsj frames (20, 24) for holding the upper and lower inverted wedges, which frames connect the inverted wedges to their respective inclined blocks} hydraulic cylinders (21, 25) for moving the upper and lower inverted wedges} as well as control devices (26, 27) for moving the frames (2o, 24) of the upper and lower inverted wedges in a direction parallel to the inverted inclined surfaces.