用于自升式平台的自升式设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于自升式平台结构的自升式平台设备。

背景技术：

例如EP 2275341 A3或WO 2011/116254 A2公开的一种自升式平台结构，其包括船体，所述船体可沿着固定在海底的支撑腿自由升降。

这种自升式平台结构的船体可以用螺栓固定在支撑腿上，所述螺栓被推入支撑腿上的螺栓孔中。已知的解决方案的问题在于自升式平台结构的支撑腿中使用的钢由较低强度的钢制成，这意味着自升式平台结构的重量在支撑腿的螺栓孔附近引起的张力会超过钢的屈服强度，从而破坏螺栓孔。

此外，已知的自升式平台结构提供一种集中化HPU(液压动力装置)，所述集中化HPU(液压动力装置)被安装在自升式平台结构的船体上，该集中化HPU提供使船体相对于支撑腿移动所需的液压动力。在工作期间，HPU的这种装置造成具有较高能耗且较复杂的液压系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是对现有的自升式平台的改进，使得船体相对于一个或多个支撑腿的能够平稳的操作和运动。

本实用新型的目的还是减少螺栓孔由于过载而受损的几率。

本实用新型的目的还是简化自升式平台结构的HPU系统并且提供一种更具有高能效的HPU。

如独立权利要求1和7中所述的本实用新型实现这些和其他目的。在从属权利要求中限定本实用新型的另外的实施例。

提供了一种用于自升式平台结构的自升式平台设备，其包括在纵向上延伸的至少一个支撑腿，以及与所述至少一个支撑腿相连接的船体。所述船体相对于所述至少一个支撑腿活动地连接到所述至少一个支撑腿上。所述自升式平台设备被设置为沿着所述至少一个支撑腿上的至少一个导轨滑动；所述至少一个导轨在所述至少一个支撑腿的纵向上延伸，所述导轨包括多个螺栓孔。所述螺栓孔在所述至少一个导轨的横向上穿过所述至少一个导轨，即，穿过螺栓孔的中心轴线基本上是穿过所述螺栓孔并且中心与垂直于所述至少一个支撑腿的纵向的所述至少一个支撑腿的横截面形状的几何中心重合的圆的切线。所述自升式平台设备还包括被适配成接收至少一个导轨的至少一个导槽。所述至少一个导槽的形状有效地对应于所述至少一个支撑腿的至少一个导轨的形状，使得自升式平台结构被引导沿着所述至少一个支撑腿平稳地上下运动。

优选地，所述自升式平台设备还包括至少一个锁定螺栓单元，所述至少一个锁定螺栓单元包括至少一个可致动的锁定螺栓，所述至少一个可致动的锁定螺栓被适配成形成穿过所述至少一个导轨上的螺栓孔的优选地连续的螺栓连接，用于将所述自升式平台设备在所需位置锁定在所述至少一个导轨上。

优选地，所述至少一个锁定螺栓由液压系统致动，但是当然可以由其他装置如电动机执行机构致动，如果有需要的话。

优选地，所述自升式平台设备包括用于所述至少一个导轨的至少两个锁定螺栓单元：上锁定螺栓单元和下锁定螺栓单元，每个锁定螺栓单元包括至少一个锁定螺栓。

在本实用新型的实施例中，所述锁定螺栓的至少一个可以是布置在锁定螺栓单元导槽的一侧的一体式可致动锁定螺栓，所述锁定螺栓被适配成穿过导轨上的螺栓孔。

在本实用新型的替代实施例中，所述锁定螺栓的至少一个可以是包括 第一可致动锁定螺栓和第二可致动锁定螺栓的两件式锁定螺栓，其中所述第一可致动锁定螺栓和所述第二可致动锁定螺栓布置在锁定螺栓单元导槽的任一侧，并且其中所述第一可致动锁定螺栓和所述第二可致动锁定螺栓被适配成从所述螺栓孔的任一侧穿入到导轨的螺栓孔中并且彼此抵靠，使得有效地提供穿过所述螺栓孔的连续的螺栓连接。相比于一体式锁定螺栓，两件式锁定螺栓的每个锁定螺栓将移动更短的距离，这在设备的空间有限的情形中会是优选的。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台设备设置有液压动力装置，所述液压动力装置提供操作所述自升式平台设备，以及控制所述自升式平台设备液压单元的控制系统所需的液压动力。

优选地，所述自升式平台设备包括被适配成紧固或安装在所述自升式平台结构的船体上的框架。例如，所述框架可以焊接螺接在所述自升式平台结构的船体上。

还提供了一种自升式平台结构，所述自升式平台结构包括船体以及在纵向上延伸的至少一个支撑腿。所述船体在纵向上可活动地连接到至少一个支撑腿上。所述自升式平台结构还包括例如通过焊接或螺接紧固在船体上的至少一个自升式平台设备。所述自升式平台设备可滑动地连接在至少一个支撑腿的至少一个导轨上和下。所述至少一个导轨在所述至少一个支撑腿的纵向上延伸并且包括多个螺栓孔，所述螺栓孔在所述至少一个导轨的横向上穿过所述至少一个导轨，即，穿过螺栓孔的中心轴线基本上是穿过所述螺栓孔并且中心与垂直于所述至少一个支撑腿的纵向的所述至少一个支撑腿的横截面形状的几何中心重合的圆的切线。所述自升式平台设备还包括被适配成接收至少一个导轨的至少一个导槽，以及至少一个锁定螺栓单元，所述至少一个锁定螺栓单元包括至少一个可致动的锁定螺栓，所述至少一个可致动的锁定螺栓被适配成形成穿过所述至少一个导轨上的螺栓孔的优选地连续的螺栓连接，使得所述自升式平台设备能够在所需位置 锁定在所述至少一个导轨上并且锁定在所述至少一个支撑腿上。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个导轨可以是至少一个支撑腿的一体部分。可替代地，所述至少一个导轨可以例如通过焊接或螺接紧固或安装在至少一个支撑腿上。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个导轨至少部分地可以由具有比所述至少一个支撑腿的钢的强度高的强度的钢制成。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个导轨可以设置有在所述至少一个导轨的纵向长度上延伸的至少一个强化构件，使得所述螺栓孔可以设置在所述至少一个强化构件中。

在本实用新型的实施例中，所述导轨中的每个螺栓孔可以设置有至少一个单独的强化构件。优选地，所述强化构件延伸穿过整个螺栓孔。

在本实用新型的实施例中，至少一个上述强化构件可以由具有比所述导轨和所述至少一个支撑腿的钢的强度高的强度的钢制成。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台设备可以包括用于每个导轨的至少两个锁定螺栓单元：上锁定螺栓单元和下锁定螺栓单元，每个锁定螺栓单元包括至少一个锁定螺栓。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个锁定螺栓可以是布置在锁定螺栓单元导槽的一侧的一体式可致动锁定螺栓，其中所述锁定螺栓被适配成穿过所述至少一个导轨上的螺栓孔使得形成穿过螺栓孔的螺栓连接。

可替代地，至少一个锁定螺栓可以是包括第一可致动锁定螺栓和第二可致动锁定螺栓的两件式锁定螺栓，其中所述第一可致动锁定螺栓和所述第二可致动锁定螺栓布置在锁定螺栓单元导槽的任一侧，并且其中所述第一可致动锁定螺栓和所述第二可致动锁定螺栓被适配成从所述螺栓孔的任一侧穿入到导轨的螺栓孔中并且彼此抵靠，使得有效地提供穿过所述螺栓孔的连续的螺栓连接。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台设备设置有液压动力装置， 所述液压动力装置提供操作所述自升式平台设备以及控制所述自升式平台设备的液压单元的控制系统所需的液压动力。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台设备可以例如通过如上所述的焊接或螺接紧固或安装在所述自升式平台结构的船体上。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个支撑腿可以设置有三个导轨。自升式平台设备优选地设置有用于三个导轨的每个的两个锁定螺栓单元。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台结构的所述至少一个支撑腿可以由桁架结构形成，所述桁架结构具有与所述至少一个支撑腿的纵向垂直的大体多边形的横截面。

在本实用新型的实施例中，优选地在至少一个支撑腿的所述多边形横截面的每个角设置导轨。所述至少一个自升式平台设备优选地设置有相应数量的导槽，所述导轨装配在所述导槽中。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个支撑腿的桁架结构可以具有三角形横截面。在本实用新型的实施例中，所述至少一个支撑腿可以在至少一个支撑腿的三角形横截面的每个角设置有导轨。优选地，所述三个导轨形成桁架结构的一体部分，其形成至少一个支撑腿。

在本实用新型的实施例中，所述至少一个平台腿可以具有与至少一个支撑腿的纵向垂直的圆柱形横截面，其中所述至少一个平台腿可以由管元件形成或者由具有与所述至少一个支撑腿的纵向垂直的圆柱形的横截面的任何其他元件。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台结构可以包括多个支撑腿以及布置在每个支撑腿上的优选的自升式平台设备。

在本实用新型的实施例中，所述自升式平台结构可以是半潜船或用于钻取或生产烃类或用于油井维修的船。

附图说明

从参照附图作为非限制性实例给出的实施例的优选形式的以下描述，本实用新型的这些和其他特征会变得明显，其中：

图1是自升式平台设备布置在自升式平台结构的支撑腿上的本实用新型的实施例的透视图。

图2和图3是图1所示的本实用新型的实施例的侧视图。

图4图示了图1-3所示的本实用新型的实施例的支撑腿的剖视图。

图5图示了图1-3所示的本实用新型的实施例的支撑腿和自升式平台设备的剖视图。

图6是图1-3所示的本实用新型的实施例的自升式平台设备的透视图。

图7图示了用于自升式平台设备的锁定螺栓单元的第一实施例。

图8图示了用于自升式平台设备的锁定螺栓单元的第二实施例。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图2和图3所示，图1-8示意性地示出了根据本实用新型的自升式平台结构10的实施例，该自升式平台结构包括至少一个支撑腿12和船体13。自升式平台结构10的船体可活动地连接到至少一个支撑腿12上，即，可相对于至少一个支撑腿12活动。至少一个支撑腿12，如图1-3所示，由桁架结构14形成。支撑腿12与支撑腿的纵向垂直的横截面具有大体三角形形状，从图4容易看出。图中仅示出了一个支撑腿，但是自升式平台结构10可以显然设置有两个、三个或更多支撑腿，视需要而定。

还设置有自升式平台设备17，其沿着支撑腿12的纵向可滑动地设置在支撑腿12上。附图中示出的支撑腿12设置有在支撑腿12的三角形横截面的每个角的导轨41。导轨41在支撑腿12的纵向上延伸，并且优选地为形成支撑腿12的桁架结构14的一部分。可替代地，导轨41可以通过焊接或螺接安装或紧固在支撑腿12上。

导轨41在支撑腿12的横向上设置有多个贯穿导轨螺栓孔42。横向在本文中应当理解成当在与支撑腿12的纵向垂直的横截面中观察时大体对应于与支撑腿12的中心相同的圆心的穿过导轨螺栓42的孔的圆的导轨螺栓孔42的中心的切线方向。

如上所述，在图4中，示出了图1-3所示的支撑腿12的剖视图，该支撑腿由形成桁架结构14的多个支柱制成。在三角形形状的桁架结构的每个角，设置有用于自升式平台设备17的导轨41，该导轨能够使自升平台设备在支撑腿12上下移动，从而使船体13相对于支撑腿12上下移动。导轨41在图4中被图示为形成支撑腿12的桁架结构14的一部分，但是如上所述，导轨41可以单独安装或紧固在支撑腿12上。

导轨41在如上所述的横向上设置有导轨螺栓孔42。导轨螺栓孔42可以进一步设置有强化结构以提高螺栓孔的强度避免螺栓孔的变形。可替代地，导轨41在导轨的每一侧设置有两个强化构件43、44，如图4所示，使得螺栓孔42延伸穿过强化构件43、44。强化构件43、44可以由在导轨41的纵向上延伸的钢板形成，其中所采用的钢板具有比至少一个支撑腿12的剩余的结构部分的钢更高的强度。通过选择具有足够高的屈服强度的一种钢，螺栓孔42周围的钢中的由于局部高张力而变形的几率实际上可以减小到零。此外，可以在强化构件43、44之间设置管状构件47，使得穿过导轨41形成连续的螺栓孔42。此管状构件47还可以由具有高强度的钢制成，例如，与制成强化构件43、44的钢为同种类型。

强化构件43优选地由具有比制成导轨41的材料更高抗拉强度的材料制成。当存在导轨的螺栓孔42周围的局部应力可能超过制成导轨的螺栓孔42的材料的屈服强度的风险时，导轨的螺栓孔42可以设置有这种强化构件43，能够阻止导轨的螺栓孔42发生变形。可替代地，并且优选地，整个导轨41，包括螺栓孔42，由具有比支撑腿12的剩余部分的钢更高强度的钢制成。

图5示出了如图4所示的支撑腿12，自升式平台设备17围绕支撑腿12设置。从图中可以看到，自升式平台设备17包括框架18，该框架形成有导槽19，支撑腿12上的导轨41装配到导槽中。当自升式平台设备17在支撑腿12上下移动时，导轨41和相应的导槽19将确保自升式平台设备相对于支撑腿的运动是平稳的。

图6进一步示出了自升式平台设备17，其用于使自升式平台结构10的船体相对于至少一个支撑腿12移动。导轨41及其上设置的螺栓孔42也被在图上示出。自升式平台设备17包括连接到两个上自升式平台活塞杆21的上锁定螺栓单元31以及与连接到两个下自升式平台活塞杆23的下锁定螺栓单元32。上自升式平台活塞杆21延伸到相应的上自升式平台缸体20中，其中上自升式平台活塞杆21与相应的活塞(附图中未示出)连接。下自升式平台活塞杆23延伸到相应的下自升式平台缸体22中，其中下自升式平台活塞杆23与相应的活塞(附图中未示出)连接。

所有的缸体20、22通过液压管28与具有蓄能器27的HPU(液压动力装置)26相连接，其中上锁定单元31和下锁定单元32能够以受控方式相对于自升式平台设备17的框架18移动。具有蓄能器27的HPU 26被包括作为自升式平台设备17的一部分，而不是位于船体上。HPU的这种分散位置使得能够设计出用于特殊的自升式平台设备的HPU，并且能够提供具有“独立”组件的HPU和蓄能器的自升式平台设备。

锁定螺栓单元31、32包括至少一个可致动的锁定螺栓37、38，其被设置成可以穿过导轨41中的一个横向螺栓孔42，从而将自升式平台设备锁定在导轨42上，或者使得位于螺栓孔42中的锁定螺栓37、38可以被拉出该螺栓孔。

图7和图8示出了锁定螺栓单元31、32的锁定螺栓37、38的两种可能的构造。锁定螺栓单元31、32包括设置有锁定螺栓单元导槽35的锁定螺栓单元框架34，支撑腿12上的导轨41装配在锁定螺栓单元导槽中。

在图7中，锁定螺栓单元框架34设置有两件式锁定螺栓，其包括布置在锁定螺栓单元导槽35的一侧的第一可致动锁定螺栓36，以及布置在锁定螺栓单元导槽35的相反侧的第二可致动锁定螺37。当从非致动位置致动锁定螺栓36、37时，如图7所示，锁定螺栓36、37将最终彼此抵靠，从而形成穿过锁定螺栓导槽35，并且穿过位于锁定螺栓导槽35中的导轨41的螺栓孔42的螺栓连接，从而将自升式平台设备17和船体13锁定在支撑腿12上。锁定螺栓单元31、32的框架34可以设置有一个、两个或更多这种两件式锁定螺栓36、37。

在图8中，示出了锁定螺栓的替代构造。图中示出了两个单独的、一体式的锁定螺栓37、38，其可以被致动，并且穿过锁定螺栓导槽35中的导轨41(图8中未示出)上的螺栓孔42，并且进入到锁定螺栓单元31、32的框架34的相应的螺栓孔40中，从而将自升式平台设备17和船体13锁定在支撑腿12上。

当图1-8所示的自升式平台设备17被用于使船体13相对于支撑腿12升起时，所述船体与自升式平台设备17的框架18相连接，可以采用以下顺序。确保上锁定螺栓单元31和下锁定螺栓单元32分别处于它们的相应的上位置和致动位置，即，锁定在相应的导轨42上。然后上自升式平台缸体20和下自升式平台缸体22被致动，从而提升自升式平台设备17和船体13。图6中示出了自升式平台缸体20、22的延伸位置。因此锁定螺栓单元31、32必须改变它们的位置，例如，通过解锁上锁定螺栓单元31，从而使它们移动到它们的下位置，然后致动它们，使得它们在下位置被锁定在相应的导轨41。然后解锁下螺栓单元32，使它们下降到它们的下位置，然后再次致动它们，使得它们在下位置被锁定在相应的的导轨42上。自升式平台设备17和船体现在可以通过致动上、下自升式平台缸体20、22而再次被提升一些距离。可以重复此过程，直到自升式平台结构10的船体13已经被提升到所需的水平。当相对于支撑腿13降低船体13时，可以采用颠 倒的过程。

本实用新型是对现有的自升式平台的改进，使得船体相对于一个或多个支撑腿的能够平稳的操作和运动，并且能够减少螺栓孔由于过载而受损的几率。本实用新型的还简化HPU系统并且提供一种更具有高能效的HPU。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。