一种海洋平台升降装置的制作方法

本发明涉及海洋平台升降领域，特别涉及一种海洋平台升降装置。

背景技术：

随着我国海洋石油勘探开发与生产的不断发展，海洋平台的需求日益紧张。其中对于深海海洋的升降，齿轮齿条式升降装置的应用越来越广泛。

齿轮齿条式升降装置主要包括升降单元、桩腿和设置在桩腿上的齿条，而升降单元通常由驱动电机和爬行齿轮构成，爬行齿轮设置在驱动电机的输出端，在海洋平台升降时，爬行齿轮与设置在桩腿上的齿条接触齿数较少，因此爬行齿轮及齿条的承受面积较小，影响平台升降的稳定性。

为了解决上述问题，现有技术中，通常采用沿桩腿长度方向增加升降单元的层数，来增大爬行齿轮与齿条的受力面积，以提高平台的稳定，但这样势必会增加升降装置制造的成本。

技术实现要素：

为了解决齿轮齿条升降装置因爬行齿轮及齿条的承受力的面积较小导致制造成本高的问题，本发明实施例提供了一种海洋平台升降装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种海洋平台升降装置，所述装置包括桩腿和活动套装在所述桩腿上的安装基架，所述桩腿上沿所述桩腿长度方向设置有齿条，所述安装基架用于与海洋平台固定连接，其特征在于，所述装置还包括沿铅垂方向依次设置的两个升降单元，所述两个升降单元均设置在所述安装基架内，每个所述升降单元均包括提升油缸、提升块和锁紧油缸，所述提升油缸沿铅垂方向设置，所述提升油缸的两端分别与所述安装基架和所述提升块可转动连接，所述提升块的一侧侧部设置有齿面，所述齿面通过所述锁紧油缸可与所述齿条相啮合锁紧，所述锁紧油缸沿水平方向设置，所述锁紧油缸两端分别与所述安装基架和所述提升油缸的缸体连接。

进一步地，所述齿条设置有多个，多个所述齿条沿所述桩腿的外周面等角度间隔设置；两个所述升降单元和所述齿条一一对应设置，这样可以使海洋平台在桩腿上升降时受力均衡，升降平稳。

进一步地，每个所述升降单元的所述提升块的另一侧部与所述安装基架之间设置有一个锁紧组件，所述锁紧组件包括分离板和伸缩油缸，所述分离板沿铅垂方向设置，所述分离板通过所述伸缩油缸与所述提升块可分离设置，所述伸缩油缸沿水平方向设置，所述伸缩油缸两端分别与所述安装基架和所述分离板连接。通过伸缩油缸伸缩，带动分离板与提升块靠近或分离，进而限制提升块的水平方向移动。

优选地，所述分离板朝向所述第一提升块的侧面上安装有多个滚轮，所述多个滚轮沿铅垂方向设置，在提升块被提升油缸的驱动下升降时，提升块与滚轮发生滚动摩擦，降低对提升块的磨损，提高提升块的使用寿命。

优选地，所述分离板上设置有多个与所述滚轮一一对应的安装槽，所述滚轮通过销轴可转动地安装在对应的所述安装槽中，所述滚轮突出所述安装槽。

进一步地，所述分离板的铅垂方向两端分别滑动设置有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板均沿水平方向固定设置在所述安装基架上。由于分离板分别与第一固定板和第二固定板滑动设置，分离板在与提升块发生靠近或分离动作时，可以对分离板的移动进行导向。

更进一步地。所述伸缩油缸的两侧还相对设置有两个千斤顶，所述两个千斤顶沿水平方向设置，每个所述千斤顶的两端分别与所述安装基架和所述分离板连接。通过两个千斤顶和一个伸缩油缸共同作用，可使分离板的移动更加稳定。

优选地，每个所述升降单元还包括一个支撑板，所述支撑板沿铅垂方向固定设置在所述安装基架内，所述支撑板分别设置被所述伸缩油缸和所述两个千斤顶活动穿过。

进一步地，所述安装基架包括顶板、底板和围板，所述顶板和所述底板均被所述桩腿活动穿过，所述围板将所述顶板和底板连接，所述底板用于与海洋平台固定连接。

进一步地，所述桩腿设置有至少三个，至少三个所述桩腿不在同一铅垂面上，至少三个所述桩腿之间通过桁架连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的海洋平台升降装置包括两个升降单元，每个升降单元均包括一个提升油缸、一个锁紧油缸和一个提升块，通过控制锁紧油缸的伸缩端伸缩，可以实现提升块与桩腿上的齿条锁紧或分离，再配合两个提升油缸的伸缩动作，即可实现平台的连线升降。本发明实施例由于提升块上齿面与桩腿上的齿条相啮合的齿数较多，可以使桩腿上的齿条承受荷载的面积增大，从而提高了负荷承载的稳定性，使海洋平台升降平稳。

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个实施例，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海洋平台升降装置的装配示意图；

图2是本发明实施例提供的海洋平台升降装置的结构示意图；

图3是图2的俯视剖视示意图。

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海洋平台升降装置，图1是本发明实施例提供的海洋平台升降装置的装配示意图，图2是本发明实施例提供的海洋平台升降装置的结构示意图，参见图1及图2，该装置包括桩腿1和活动套装在桩腿1上的安装基架2，桩腿1上沿桩腿1长度方向设置有齿条3，安装基架2用于与海洋平台固定连接；该装置还包括沿铅垂方向依次设置的两个升降单元4，两个升降单元4均设置在安装基架2内，每个升降单元4均包括提升油缸401、提升块402和锁紧油缸403，提升油缸401沿铅垂方向设置，提升油缸401的两端分别与安装基架2和提升块402可转动连接，提升块402的一侧侧部设置有齿面404，齿面404通过锁紧油缸403可与齿条3相啮合锁紧，锁紧油缸403沿水平方向设置，锁紧油缸403两端分别与安装基架2和提升油缸401的缸体连接。

本发明提供的海洋平台升降装置包括两个升降单元，每个升降单元均包括一个提升油缸、一个锁紧油缸和一个提升块，通过控制锁紧油缸的伸缩端伸缩，可以实现提升块与桩腿上的齿条锁紧或分离，再配合两个提升油缸的伸缩动作，即可实现平台的连线升降。

本发明实施例由于提升块上齿面与桩腿上的齿条相啮合的齿数较多，可以使桩腿上的齿条承受荷载的面积增大，从而提高了负荷承载的稳定性，使海洋平台升降平稳。相比于现有技术中通常增加升降单元的个数，使桩腿上的齿条承受荷载的面积增大的技术方案，更节约成本。

结合图1，本发明实施例所使用的桩腿可以为桁架式结构，该桁架式结构中，桩腿1设置有至少三个，至少三个桩腿不在同一铅垂面上，至少三个桩腿1之间通过桁架5连接，以增加桁架式结构桩腿的稳定性。

需要说明的是，本发明实施例中，桩腿也可以为圆柱形和多边形等其他类型，本发明实施例对桩腿的类型不做限制。

结合图1及图2，本发明实施例的齿条3可以设置有多个，多个齿条3沿桩腿1的外周面等角度间隔设置；而两个升降单元4和齿条3一一对应设置，这样可以使海洋平台在桩腿1上升降时受力均衡，升降平稳。

结合图2，本发明实施例中，每个升降单元4的提升块402的另一侧部与安装基架2之间可以设置有一个锁紧组件，该锁紧组件包括分离板405和伸缩油缸406，分离板405沿铅垂方向设置，分离板405通过伸缩油缸406与提升块可分离设置，伸缩油缸406沿水平方向设置，伸缩油缸406两端分别与安装基架2和分离板405连接。通过伸缩油缸406伸缩，带动分离板405与提升块402靠近或分离，进而限制提升块402的水平方向移动。

结合图2，本发明实施例中，分离板405朝向第一提升块402的侧面上可以安装有多个滚轮407，多个滚轮407沿铅垂方向设置，提升块402被提升油缸401的驱动下进行升降时，提升块402与滚轮407发生滚动摩擦，可以降低对提升块402的磨损，以提高提升块402的使用寿命。

图3是图2的俯视剖视示意图，结合图3，本发明实施例的分离板405上可以设置有多个与滚轮407一一对应的安装槽408，滚轮407通过销轴409可转动地安装在对应的安装槽408中，另外，滚轮407需突出安装槽408。

结合图2，本发明实施例中，分离板405的铅垂方向两端可以分别滑动设置有第一固定板410和第二固定板411，第一固定板410和第二固定板411均沿水平方向固定设置在安装基架2上。由于分离板405分别与第一固定板410和第二固定板411滑动设置，分离板405在与提升块402发生靠近或分离动作时，可以对分离板405的移动进行导向。

本发明实施例中，可以在第一固定板410和第二固定板411上可以设置有滑槽，分离板405的两端分别滑动嵌设在第一固定板410和第二固定板411的滑槽中，以实现分离板405两端与第一固定板410和第二固定板411的滑动设置。

结合图2，本发明实施例中，伸缩油缸406的两侧还相对设置有两个千斤顶412，两个千斤顶412沿水平方向设置，每个千斤顶412的两端分别与安装基架2和分离板405连接。通过两个千斤顶412和一个伸缩油缸406共同作用，可使分离板405的移动更加稳定，当分离板405顶靠提升块402时，可以对提升块402施加更大的作用力，以保证提升块402的齿面与桩腿1上的齿条3的锁紧效果。

结合图2，本发明实施例中，每个升降单元4还包括一个支撑板413，支撑板413沿铅垂方向固定设置在安装基架2内，支撑板413分别设置被伸缩油缸406和两个千斤顶412活动穿过，支撑板413可以对伸缩油缸406和两个千斤顶412进行支撑，保证结构稳固。

本发明实施例的支撑板413可以设置在第一固定板410和第二固定板411之间，以节约空间。

结合图2，本发明实施例的安装基架2包括顶板201、底板202和围板203，其中顶板201和底板202均被桩腿1活动穿过，围板203将顶板201和底板202连接，底板202用于与海洋平台固定连接。这样，本发明实施例的安装基架2只有两个供桩腿1穿过的通孔，可以在一定程度上防止安装基架2内部的构件被外界侵蚀，以增加使用寿命。

具体到本发明实施例中，位于上方的升降单元2：提升油缸401的固定端可转动的连接在顶板201底面，提升油缸401的伸缩端铰接在提升块403的顶面，锁紧油缸403的固定端铰接在围板203的内壁上，锁紧油缸403的伸缩端与提升油缸401的缸体铰接，伸缩油缸406的固定端铰接在围板203的内壁上，伸缩油缸406的伸缩端与提升块403的侧面铰接，两个千斤顶412的固定端固定设置在围板203的内壁上，两个千斤顶412的伸缩端固定连接在提升块403的侧面，第一固定板410和第二固定板411均平行焊接在围板203的内壁上；位于下方的升降单元2：提升油缸401的固定端可转动的连接在一个安装板204底面，该安装板204沿水平方向焊接在围板203的内壁上，提升油缸401的伸缩端铰接在提升块403的顶面，锁紧油缸403的固定端铰接在围板203的内壁上，锁紧油缸403的伸缩端与提升油缸401的缸体铰接，伸缩油缸406的固定端铰接在围板203的内壁上，伸缩油缸406的伸缩端与提升块403的侧面铰接，两个千斤顶412的固定端固定设置在围板203的内壁上，两个千斤顶412的伸缩端固定连接在提升块403的侧面，第一固定板410和第二固定板411均平行焊接在围板203的内壁上。

本发明实施例可以在位于上方的固定板与安装板204之间设置有若干个沿铅垂方向布置的撑杆205，以保证结构稳定。

本发明实施例所提供的海洋平台升降装置的工作原理为：

海洋平台离开海平面工作时，两个升降单元4中的提升块402与桩腿1上的齿条3相啮合，处于同时锁紧状态，可以增加海洋平台的稳定性；

海洋平台下降时，位于下方的千斤顶412和伸缩油缸406带动分离板405背离桩腿1，位于下方的锁紧油缸403作用在提升油缸401上，使提升块402与桩腿1上的齿条3松开到要求位置，位于上方的提升油缸401的伸缩端收缩，带动海洋平台下降，同时位于下方的提升油缸401的伸缩端伸长，使位于下方的提升块402向下移动；

当位于下方的提升块402移动到合适位置，位于下方的锁紧油缸403作用在提升油缸401上，使提升块402与桩腿1上的齿条3啮合，位于下方的千斤顶412和伸缩油缸406带动分离板405向桩腿1移动，使位于下方的提升块402压紧提升块402，使位于下方的提升块402与齿条3锁紧；位于上方的千斤顶412和伸缩油缸406带动分离板405背离桩腿1，位于上方的锁紧油缸403作用在提升油缸401上，使提升块402与桩腿1上的齿条3松开到要求位置，位于下方的提升油缸401的伸缩端收缩，带动海洋平台下降，同时位于上方的提升油缸401的伸缩端伸长，使位于下方的提升块402向下移动；

如此循环，以达到降海洋平台的目的；

海洋平台的上升与下降过程类似，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例的两个升降单元的零部件相同，可以大大的减少加工时间，提高生产效率。

另外，本发明实施例还可以通过液压回路控制，可以把位于上方的提升油缸伸长时，有杆腔的液压油流入位于下方的第二提升油缸的无杆腔中，实现连续升降，使油压得到充分的利用，起到节能的作用。

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。