双排主油缸连续升降装置的制作方法

本发明涉及应用于海洋或湖泊作业装置领域中的自升式平台进行升降作业装置,具体是一种双排主油缸连续升降装置。

背景技术：
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随着海洋资源的勘探开发，海洋平台建造的越来越多，其中，在浅海乃至中深水海区，自升式平台以其在各种海况下几乎能持续工作、作业稳定、效率高等的优点得到了广泛应用，是该海区的主力平台。平台升降装置为自升式平台的关键部位，在设计和建造中受到高度重视，目前的升降装置一般采用单排油缸顶升插销爬杆式和齿轮齿条升降两种形式：油缸顶升插销爬杆式已有的申请号为200610161823.8的发明专利“一种可重复使用的升降装置”、申请号为201120075443.9的实用新型专利“液压油缸顶升环梁插销式升降装置”均是给出了单排主油缸顶升插销爬杆式的升降装置，在升降时需不断倒步，升降不连续，且难以对平台进行调平等；齿轮齿条升降装置具有连续升降、便于调平、操作方便等特点，应用较多，但也存在很多缺点，表现在：齿轮与齿条啮合为线接触，接触应力大，且多个齿轮之间载荷不均衡，驱动马达、减速箱等制作工艺复杂、要求精度高，造价高，约为油缸升降装置造价的四倍。

技术实现要素：
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本发明针对现有自升式平台升降系统的需求而设计的，目的在于提供一种具有成本低、便于平台调平、升降连续、作业可靠等特点的双排主油缸连续升降装置。

本发明的技术方案是：

双排主油缸连续升降装置包括，与平台体23固连的固桩架9，位于固桩架9和平台体23之间的下环梁17，连接在固桩架9与下环梁17之间的下主缸14，固桩架9和下环梁17、平台体23依次套在桩腿22外部，桩腿22外部均布有桩腿销板21，桩腿销板22上设有多级与插销相配合的凹槽或孔，固桩架9通过中插销6、中销缸7和中托架8与桩腿22外部的桩腿销板21构成间隔锁定配合，下环梁17通过下插销18、下销缸19和下托架20与桩腿22外部的桩腿销板21构成间隔锁定配合，其中：在固桩架9上方还通过上主缸5连接有上环梁1，上环梁1同样套在桩腿22外部，并通过上插销2、上销缸3和上托架4与桩腿22外部的桩腿销板21构成间隔锁定配合。

上述方案还包括：固桩架9和下环梁17之间纵向均布有调整杆13和定位套15组合，定位套15内置有调整缸16，调整杆13上端与穿过固桩架9，调整杆13下端与定位套15内调整缸16对接，调整杆13上端部通过横向设置的调整销10、调整销套11和调整销油缸12与固桩架9构成纵向限位配合。

定位套15内设置扶正机构，扶正机构与调整缸16活塞杆配合。

所述扶正机构是在定位套15内调整缸16活塞杆外围套装上下两组隔板。

主缸5和下主缸14的缸体端均在油缸下方或均在油缸上方，其两端均通过销耳与对接部件连接。

发明的效果：本发明的上环梁通过上主缸与固桩架连接，下环梁通过下主缸与固桩架连接，在上环梁、固桩架、下环梁上分别设有销子，通过上主缸、下主缸及三排销子间的有序动作可实现平台或桩腿的连续升降；在升降到位后可通过调整杆和调整销的相对位置的调整实现平台的到位后的调平；具有连续升降、经济性高、便于平台调平、作业可靠等特点，适用于桁架腿或圆柱腿的所有自升式平台上。该升降装置通过三排插销和两排主缸有序动作实现平台或桩腿升降，通过调整杆和调整销不同位置的调整实现平台调平；由于该升降装置能够实现连续升降，可适用于圆柱桩腿和桁架桩腿的平台升降。

附图说明：

图1为双排主油缸连续升降装置示意图；

图2为双排主油缸连续升降装置A-A仰视图；

图3为双排主油缸连续升降装置B-B俯视图。

图中：

1、上环梁 2、上插销 3、上销缸 4、上托架

5、上主缸 6、中插销 7、中销缸 8、中托架

9、固桩架 10、调整销 11、调整销套 12、调整销油缸

13、调整杆 14、下主缸 15、定位套 16、调整缸

17、下环梁 18、下插销 19、下销缸 20、下托架

21、桩腿销板 22、桩腿 23、平台体

具体实施方式：

现结合说明书附图1、2、3，对本发明作进一步描述：

双排主油缸连续升降装置主要由上环梁1、上插销2、上销缸3、上托架4、上主缸5、中插销6、中销缸7、中托架8、固桩架9、调整销10、调整销套11、调整销油缸12、调整杆13、下主缸14、定位套15、调整缸16、下环梁17、下插销18、下销缸19、下托架20、桩腿销板21、桩腿22、平台体23组成。

上环梁1、固桩架9、下环梁17和平台体23上均设有与桩腿22相配合的通孔；桩腿22上对称布置有桩腿销板21，对应于每根桩腿销板21分别设有上插销2、中插销6和下插销18三排销子，对应于上插销2、中插销6和下插销18在上环梁1、固桩架9、下环梁17上分别设有与之相配合的销孔和上销缸3、中销缸7、下销缸19；上销缸3、中销缸7、下销缸19两端均设有耳环，一端分别通过油缸销与上插销2、中插销6和下插销18上的耳环连接，另一端分别通过油缸销与上托架4、中托架8、下托架20上的耳环连接；上托架4、中托架8、下托架20分别固定在上环梁1、固桩架9、下环梁17上；上主缸5沿桩腿22对称均布，两端均设有销耳，一端通过油缸销与固定在上环梁1下方的耳环连接，另一端通过油缸销与固定在固桩架9上方的耳环连接；下主缸14沿桩腿22对称均布，两端均设有销耳，一端通过油缸销与固定在固桩架9下方的耳环连接，另一端通过油缸销与固定在下环梁17上方的耳环连接；调整杆13沿桩腿22对称均布，沿其高度方向上设有与调整销10相配合的多排销孔，下端与定位套15对应并配合，上端穿过固桩架9并与固桩架9上相对应的孔配合；在下环梁17上方对应于每根调整杆13固定有定位套15；在固桩架9下方对应于每根调整杆13处设有调整销10，调整销10与固定在固桩架9下方的调整销套11配合，调整销油缸12一端通过销轴与固定在调整销10上的耳环连接，另一端通过销轴与固定在固桩架9下方的耳环连接，固桩架9与平台体23固定连接。

定位套15上端内部为与调整杆13相配合的孔，下端内部空腔布置有调整缸16，两端的内腔间设有隔板，隔板上设有大于调整缸16活塞杆的孔。

桩腿销板22上设有与上插销2、中插销6、下插销18相配合的凹槽或孔。

上主缸5和下主缸14的缸体端均在油缸下方或均在油缸上方。

双排主油缸连续升降装置的作用就是将平台与桩腿连接在一起，形成力的传递并实现平台相对桩腿或桩腿相对平台的相对运动。共有四种力传递方式：（1）、平台体23通过固桩架9、中插销6、桩腿销板21与桩腿22连接；（2）、平台体23通过固桩架9、上主缸5、上环梁1、上插销2、桩腿销板21与桩腿22连接；（3）、平台体23通过固桩架9、下主缸14、下环梁17、下插销18、桩腿销板21与桩腿22连接；（4）、平台体23通过固桩架9、调整销10、调整杆、定位套15、下环梁17、下插销18、桩腿销板21与桩腿22连接，此种方式用于平台升起且处在固定状态下（即处于非升降状态）使用。

双排主油缸连续升降装置的作用过程为：

第一阶段：平台放桩

设平台处于漂浮状态（移航状态），桩腿完全缩回，升降装置处于附图所示状态，即上插销2、中插销6、下插销18、调整销10均处于插入状态，此时进行放桩，其步骤为：

（1）、通过上销缸3和中销缸7动作将上插销2和中插销6拔出，下主缸14活塞杆伸出带动下环梁17、下插销18、桩腿销板21、桩腿22相对平台体23向下运动，下放桩腿22一个节距，在下主缸14活塞杆伸出的同时，上主缸5活塞杆也伸出带动上环梁1、上插销2相对平台体23向上移动一个节距；

（2）、在上主缸5活塞杆也伸出带动上环梁1、上插销2向上移动一个节距后通过上销缸3动作将上插销2插入，下销缸19动作将下插销18拔出，上主缸5活塞杆缩回带动上环梁1、上插销2、桩腿销板21、桩腿22相对平台体23向下运动，下放桩腿22一个节距，在上主缸5活塞杆缩回的同时，下主缸14活塞杆也缩回带动下环梁17、下插销18相对平台体23向上移动一个节距；

（3）、在下主缸14活塞杆缩回带动下环梁17、下插销18相对平台体23向上移动一个节距后通过下销缸19动作将下插销18插入，上销缸3动作将上插销2拔出，下主缸14活塞杆伸出带动下环梁17、下插销18、桩腿销板21、桩腿22相对平台体23向下运动，下放桩腿22一个节距，在下主缸14活塞杆伸出的同时，上主缸5活塞杆也伸出带动上环梁1、上插销2相对平台体23向上移动一个节距；

重复上述步骤即可完成平台放桩作业。

第二阶段：提升平台

平台放桩到海底后，随着桩腿22对海底作用力的加大，平台将被双排主油缸连续升降装置提起，在升起到预定高度后，若平台上的桩腿销板21上的孔处在一个水平面上，则将上插销2、中插销6和下插销18直接插入；若桩腿销板21上的孔不在一个水平面上，则可将其中处在一个水平面上的一个或几个桩上的上插销2、中插销6和下插销18插入，再其余桩的调整步骤为：（1）通过下主缸14动作将下插销18插入；（2）通过调整缸16和调整销油缸12动作将调整销10拔出；（3）通过调整缸16动作将调整杆13放置到定位套15上；（4）通过下主缸14、调整销油缸12协调动作将调整销10插入；（5）上主缸5和上销缸3协调动作将上插销2插入，即可完成升平台和调平平台的作业。

第三阶段：降平台

降平台时，若平台上的桩腿销板21上的孔处在一个水平面上，因没有通过调整杆13调平平台，其操作步骤与前述基本相同；若桩腿销板21上的孔不在一个水平面上，则已通过调整杆13进行了调平，此时就应先解脱调整杆13的作用并回复到图示原始状态，再进行降平台作业，降平台步骤与前述基本相同。将调整杆13回复到图示原始位置步骤如下：（1）上销缸3动作将上插销拔出；（2）下主缸14动作使调整销10解脱受力状态，调整销油缸12动作拔出调整销10；（3）调整缸16活塞杆伸出将调整杆13推升到图式原始状态，并通过调整销油缸12动作将调整销10插入；（4）调整缸16缩回。

第四阶段：升桩腿

随着降平台的不断进行，平台体23吃水越来越深，当浮力大于重力后，就由降平台体23转化成升桩腿22，其步骤与上述所述相同，待桩腿22提升到位后，将上插销2、中插销6、下插销18全部插入。

双排主油缸连续升降装置与直线位移传感器、位置开关及液压系统的相关反馈信息组合在一起，通过固化在升降控制台里的程序控制，即可实现平台的自动升降作业。

本发明适应于所有不同形状桩腿的平台升降，例如圆柱形、方柱型或者三角柱形。