本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种海洋平台液压插销升降系统。
背景技术：
液压插销升降系统被广泛应用于自升式海洋平台中，其能够配合自升式海洋平台中的桩腿带动船体沿着自升式海洋平台的桩腿做升降运动。
现有的液压插销升降系统包括：桩腿、动环梁、定环梁、提升油缸、分别设置在定环梁上的若干上插销以及设置在动环梁上的若干下插销，其中，定环梁和动环梁均由多个横梁首尾连接而成，上、下插销均安装于定环梁和动环梁上的插销座内，固桩架固定在船体上，定环梁固定在固桩架上，提升油缸的一段安装在定环梁上，提升油缸的另一端安装在动环梁上，定环梁和动环梁上分别安装有提升油缸销座，提升油缸通过提升油缸销轴与提升油缸销座连接，桩腿穿过定环梁和动环梁后竖直伸入海中，上插销和下插销能够伸入桩腿上的插销孔内，通过上插销和下插销的交替伸缩，并配合提升油缸的伸缩来实现自升式海洋平台与桩腿的各个动作。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
在现有的液压插销升降系统中，在每个插销的两侧分别对称设有一个提升油缸，且对称设置的提升油缸与对应的插销设置在同一段横梁上，由于插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面存在一定的相对距离，并且，随着升降载荷的增大，提升油缸截面变大，该相对距离会进一步增大，会直接导致升降装置需要承受很大的额外扭矩，致使升降装置的结构重量不断增大。
技术实现要素：
为了解决现有的液压插销升降系统中，由于插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面存在一定的相对距离，随着升降载荷的增大，提升油缸截面变大，该相对距离会进一步增大，会直接导致升降装置需要承受很大的额外扭矩，致使升降装置的结构重量不断增大的问题，本发明实施例提供了一种海洋平台液压插销升降系统。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种海洋平台液压插销升降系统，所述升降系统包括桩腿、固桩架、动环梁、定环梁、提升油缸和插销油缸，所述桩腿上沿所述桩腿的长度方向设置有多列插销孔，所述定环梁和所述动环梁从上至下依次套设在所述桩腿上，且所述定环梁固定连接在所述固桩架上，所述提升油缸的两端分别与所述动环梁和所述定环梁连接，且所述提升油缸的中心轴与所述桩腿的轴线方向平行，在所述定环梁和所述动环梁上分别设置有若干所述插销油缸，且所述插销油缸的固定端安装在所述动环梁和所述定环梁上，所述插销油缸的伸缩端可插设在所述插销孔中，
所述定环梁和所述动环梁为对应设置的偶数边数的多边形，且所述定环梁和所述动环梁均由间隔设置的第一横梁和第二横梁首尾相连而成；
所述插销油缸的固定端固定连接在所述第一横梁的中部，所述提升油缸固定在所述第二横梁上，且每个所述插销油缸的两侧对称设置有两个提升油缸；
对于任意一个插销油缸，均满足以下条件：两个对称设置于该插销油缸两侧且距该插销油缸最近的提升油缸的中心轴所在的平面为第一平面，当该插销油缸的伸缩端插设在所述插销孔中时，所述桩腿对该插销油缸的支撑中心所在的该插销油缸的横截面为第二平面，所述支撑中心为该插销油缸插设在对应的所述插销孔中的部分沿该插销油缸轴线的中点，且所述第一平面和所述第二平面之间的距离小于所述第二平面和设置有该插销油缸的所述第一横梁之间的距离。
进一步地，所述第一横梁包括平行间隔设置的第一内板和第一外板，且所述第一内板靠近所述桩腿，所述第一外板远离所述桩腿，所述第二横梁包括平行间隔设置的第二内板和第二外板，且所述第二内板靠近所述桩腿，所述第二外板远离所述桩腿，所述第二内板和所述第二外板的两端分别连接在所述第一外板上，所述第一内板的两端分别连接在所述第二内板上。
更进一步地，所述第一内板和所述第一外板上分别对应开设有安装孔，所述插销油缸插装在所述对应设置的安装孔内。
更进一步地，所述第二内板和所述第二外板上分别对应开设有第一销孔，对应设置的所述第一销孔内设有油缸销轴，所述提升油缸通过所述油缸销轴固定在所述第二横梁上。
优选地，所述第一内板的厚度大于所述第一外板的厚度，所述第二内板的厚度大于所述第二外板的厚度。
具体地，同一个所述第二横梁上的两个所述提升油缸之间最小间距距离大于50mm。
进一步地，所述升降系统还包括平衡组件，所述平衡组件固定连接在所述定环梁和所述固桩架之间。
更进一步地，所述定环梁上对应设有平衡组件安装座。
进一步地，所述定环梁和所述动环梁为六边形或八边形。
进一步地，所述定环梁和所述动环梁上还对应设有用于防止所述定环梁和所述动环梁在所述桩腿上转动的导向组件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的液压插销升降系统中，定环梁和动环梁对应设置，且均包括间隔设置的第一横梁和第二横梁，且第一横梁和第二横梁首尾相连，其中，插销油缸的固定端固定连接在第一横梁的中部，在插销油缸的两侧对称设有两个提升油缸，且两个提升油缸位于与第一横梁相邻的两个第二横梁上，两个提升油缸的中心轴所在的平面为第一平面，当插销油缸的伸缩端插装在桩腿上的插销孔内时，桩腿对插销油缸的伸缩端的支撑中心所在的插销油缸的横截面为第二平面，该支撑中心即插销油缸插设在插销孔内的部分的插销油缸的轴线中点，第一平面和第二平面之间的距离小于第二平面到插销油缸固定端的距离。通过提升油缸在动环梁和定环梁上的布置方式，减小了现有技术中将提升油缸和插销油缸设置在同一段横梁上时，插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面之间的距离，从而使动环梁和定环梁上由插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面产生的额外扭矩减小，从而在需要承受相同的载荷的条件下，动环梁和定环梁的结构重量可以更轻。
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液压插销升降系统的主视剖视图；
图2是本发明实施例提供的动环梁横截面的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的动环梁为六边形时的结构示意图。
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。
图1是本发明实施例提供的海洋平台液压插销升降系统的主视剖视图，参见图1，升降系统包括桩腿1、固桩架2、动环梁4、定环梁3、提升油缸5和插销油缸6，桩腿1上沿桩腿1的长度方向设置有多列插销孔，定环梁3和动环梁4从上至下依次套设在桩腿1上，且定环梁3固定连接在固桩架2上，提升油缸6的两端分别与动环梁4和定环梁3连接，且提升油缸5的中心轴与桩腿1的轴线方向平行，在定环梁3和动环梁4上分别设置有若干插销油缸6，且插销油缸6的固定端安装在动环梁4和定环梁3上，插销油缸6的伸缩端可插设在插销孔中，通过将定环梁3和动环梁4上的插销油缸6的伸缩端交替插设在桩腿1上的插销孔内，并配合提升油缸5的伸缩，实现海洋平台在桩腿上的相对运动。
需要说明的是，定环梁3和动环梁为4对应设置的偶数边数的多边形，且定环梁3和动环梁4上的插销油缸6和提升油缸5的设置方式相同，因此，在本实施例中，仅以动环梁4上的插销油缸6和提升油缸5的设置方式为例进行说明，可以理解的是在对应设置的定环梁3上的插销油缸6和提升油缸5的设置方式与动环梁4上的设置方式相同。
图2是本发明实施例提供的动环梁横截面的结构示意图，结合图2，在本实施例中，动环梁4和定环梁3均由间隔设置的第一横梁7和第二横梁8首尾相连而成；每个插销油缸6的固定端分别固定连接在其中第一横梁7的中部，提升油缸分别固定在第二横梁8上，且每个插销油缸6的两侧对称设置有两个提升油缸5，两个对称设于同一插销油缸6两侧的提升油缸5分别固定在与该插销油缸5所在的第一横梁7相邻的两个第二横梁8上，对于任意一个插销油缸，均满足以下条件：两个对称设于同一插销油缸6两侧的提升油缸5的中心轴所在的平面为第一平面a，当该插销油缸6的伸缩端插设在插销孔中时，桩腿1对该插销油缸6的支撑中心所在的该插销油缸6的横截面为第二平面b，该支撑中心为该插销油缸6插设在对应的插销孔中的部分沿该插销油缸6轴线的中点，且第一平面a和第二平面b之间的距离d1小于第二平面b和该插销油缸6所在的第一横梁7之间的距离d2。
桩腿对插设在插销孔内的插销的作用力为F，提升油缸对环梁产生一个相反方向的作用力，这两个力的作用在环梁上产生一个扭矩，该扭矩的力臂为桩腿对插销的支撑中心到与该插销油缸相邻的两个提升油缸的中心轴所在的平面之间的距离，需要说明的是，在现有技术中，提升油缸和插销油缸设置在同一段横梁上，且每个插销油缸的两侧分别对称设有一个提升油缸，因此，环梁上受到的扭矩的力臂为上述第二平面和该插销油缸所在的第一横梁7之间的距离d2，因此该扭矩为M＝F×d2。在本实施例中，在海洋平台重量相同，且插销油缸6数量相同的情况下，桩腿1对插销油缸6的作用力仍为F，因此桩腿1对插销油缸的作用力与提升油缸对横梁的作用力在环梁上产生的扭矩为M＝F×d1，由于d1<d2，因此在本实施例中，环梁上受到的由桩腿1对插销油缸的作用力与提升油缸对横梁的作用力在环梁上产生的扭矩更小，且当第一平面和第二平面之间的距离越小时(d1越小)，该扭矩越小，动环梁4和定环梁3的结构越稳定，当第一平面和第二平面重合时，该扭矩为0，动环梁4和定环梁3的结构最稳定。
本发明提供的液压插销升降系统中，定环梁和动环梁对应设置，且均包括间隔设置的第一横梁和第二横梁，且第一横梁和第二横梁首尾相连，其中，插销油缸的固定端固定连接在第一横梁的中部，在插销油缸的两侧对称设有两个提升油缸，且两个提升油缸位于与第一横梁相邻的两个第二横梁上，两个提升油缸的中心轴所在的平面为第一平面，当插销油缸的伸缩端插装在桩腿上的插销孔内时，桩腿对插销油缸的伸缩端的支撑中心所在的插销油缸的横截面为第二平面，该支撑中心即插销油缸插设在插销孔内的部分的插销油缸的轴线中点，第一平面和第二平面之间的距离小于第二平面到插销油缸固定端的距离。通过提升油缸在动环梁和定环梁上的布置方式，减小了现有技术中将提升油缸和插销油缸设置在同一段横梁上时，插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面之间的距离，从而使动环梁和定环梁上由插销在桩腿上的支撑中心面和对称设置在该插销两侧的提升油缸的受力中心面产生的额外扭矩减小，从而在需要承受相同的载荷的条件下，动环梁和定环梁的结构重量可以更轻。
再次参见图2，第一横梁7包括平行间隔设置的第一内板7a和第一外板7b，且第一内板7a靠近桩腿1，第一外板7b远离桩腿1，第二横梁8包括平行间隔设置的第二内板8a和第二外板8b，且第二内板8a靠近桩腿1，第二外板8b远离桩腿1，第二内板8a和第二外板8b的两端分别连接在第一外板7b上，第一内板7a的两端分别连接在第二内板8a上。这样有利于增加动环梁4和定环梁3结构的整体强度和刚度，且在第一内板7a和第一外板7b之间还可以设置有加强筋，第二内板8a和第二外板8b之间也可以设置有加强筋，这样可以进一步的增加动环梁4和定环梁3的强度。
在本实施例中，第一内板7a和第一外板7b上分别对应开设有安装孔，插销油缸6插装在对应设置的安装孔内。
在本实施例中，第二内板8a和第二外板8b上分别对应开设有第一销孔，对应设置的第一销孔内设有油缸销轴，提升油缸5通过油缸销轴固定在第二横梁8上。
优选地，第一内板7a的厚度大于第一外板7b的厚度，第二内板8a的厚度大于第二外板8b的厚度，这样的设计符合动环梁4和定环梁3上的受力特点。
具体地，在本实施例中，当每个第二横梁8上设有两个提升油缸5时，两个提升油缸5之间最小间距距离大于50mm。相邻的两个提升油缸之间还会安装一些其他设备，如监测油缸行程的设备等，因此为了防止油缸之间发生干涉，需要保持一定的距离，具体的为提升油缸之间最小间距大于50mm，在此基础上，使第一平面a和第二平面b的距离尽可能更小，则使动环梁和定环梁上受到的扭矩更小。
在本实施例中，升降系统还包括平衡组件9，平衡组件9固定连接在定环梁3和固桩架2之间，通过平衡组件9使定环梁3与固桩架2的连接更稳定。
具体地，如图1所示，定环梁3上设有平衡组件安装座10，每个平衡组件安装座10内分别设有连接销轴，平衡组件9的一端固定在固桩架2上，平衡组件9的另一端通过平衡组件安装座10内的销轴连接在定环梁3上。
如图2和图3所示，定环梁和动环梁可以为六边形或八边形。当定环梁和动环梁为六边形时，如图3所示，插销油缸6分别设置在三个第一横梁7上，每个插销油缸6的两侧分别对称设有两个提升油缸5，且提升油缸5分别位于第二横梁8上，且每个第二横梁8上设有两个提升油缸5。
进一步地，定环梁3和动环梁4上还对应设有用于防止定环梁3和动环梁4在桩腿1上转动的导向组件。该导向组件可以使沿竖直方向设置的导向杆以及设置在动环梁和定环梁上的与该导向杆相配合的导向凹槽。当然，也可以是其他结构的导向组件，只要能够限制动环梁和定环梁在桩腿上转动即可。
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。