一种用于海上平台的安全浮动机构及其升降系统的制作方法

本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种用于海上平台的安全浮动机构及其升降系统。

背景技术：

海上作业平台都需要采用升降系统带动平台的桩腿上下运动以实现海上作业平台的升降。当海上作业平台到达作业位置时，降下桩腿，并将海上作业平台提升至海面上的指定高度后压载，使桩腿在海底牢固定位；当完成作业回航时，降下海上作业平台至海平面，拔取桩腿，并在回航过程中桩腿始终保持升起。由于海上环境复杂多变，海上作业平台随时受到风流、海流冲击和浮沉载荷作用，因此常常在升降系统增加锁销机构来对桩腿进行锁紧，以防止在非升降工况下桩腿因受到风流、海流冲击和浮沉载荷作用而发生大幅度晃动，提高作业安全性。但现有的锁销机构均为固定安装，即在海浪冲击等作用下锁销机构和桩腿之间发生碰撞或挤压，使桩腿受力不均匀，以致桩腿发生变形，存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种可与桩腿保持相对静止，避免与桩腿发生撞击变形的用于海上平台的安全浮动机构。

本发明的目的在于提出一种可与桩腿保持相对静止，避免与桩腿发生撞击变形的用于海上平台的升降系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于海上平台的安全浮动机构，包括锁紧销总成和浮动底座，所述锁紧销总成安装于浮动底座的中部；

所述锁紧销总成包括锁紧销轴和驱动液压油缸，所述锁紧销轴的一端和所述驱动液压油缸的活塞杆连接，所述驱动液压油缸驱动锁紧销轴做伸缩运动；

还包括多个缓冲装置，所述缓冲装置安装于浮动底座的上下两端；所述缓冲装置包括缓冲胶垫和多个加强钢板，所述加强钢板固定于缓冲胶垫的上下两端，并且所述缓冲装置通过加强钢板铨接于浮动底座；

还包括多个导向板，所述导向板铨接于浮动底座的左右两侧，所述导向板包括多个导向凹槽，所述导向凹槽设置于导向板的左右两侧。

优选地，所述浮动底座包括锁紧销安装通孔、润滑油槽和润滑油输入管；

所述锁紧销安装通孔设置于浮动底座的中部，所述锁紧销总成的锁紧销轴的另一端向锁紧销安装通孔延伸；

所述润滑油槽设置于锁紧销安装通孔的内壁，所述润滑油输入管呈L字型状，所述润滑油输入管的一端和浮动底座的前端面连通，所述润滑油输入管的另一端和润滑油槽连通。

优选地，还包括调整板，所述调整板安装于设置在所述浮动底座上端的缓冲装置的上端。

优选地，所述缓冲装置还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧嵌入所述缓冲胶垫的内部，并且所述缓冲弹簧的两端和位于所述缓冲胶垫上下两端的加强钢板焊接。

优选地，所述锁紧销总成还包括总成安装架、锁紧销套、油缸安装座和轴套固定件，所述总成安装架呈A字型状，所述总成安装架包括总成安装横杆和两根总成安装支杆，两根所述总成安装支杆通过总成安装横杆连接，所述总成安装架通过所述总成安装支杆固定于浮动底座的前端面，并且所述总成安装横杆正对着所述锁紧销安装通孔；

所述轴套固定件设置于其中一根所述总成安装支杆的内侧；所述锁紧销套的一端和轴套固定件连接，所述锁紧销轴活动套接于所述锁紧销套的内部；

所述油缸安装座设置于总成安装横杆的内侧，所述驱动液压油缸的缸体的一端固定于油缸安装座，所述驱动液压油缸的缸体的另一端和锁紧销套的一端连接；

所述锁紧销套置于锁紧销安装通孔内，所述驱动液压油缸驱动锁紧销轴沿着锁紧销套做伸缩运动。

优选地，所述锁紧销总成还包括防震销和防震销安装座，所述防震销安装座设置于另一根所述总成安装支杆的内侧；

所述防震销的一端安装于防震销安装座，所述防震销的另一端和锁紧销套连接。

优选地，还包括保护胶套，所述保护胶套套于锁紧销套的外部。

优选地，还包括轴套位置调节销组，所述轴套位置调节销组设置于其中一根所述总成安装支杆的外侧，并且所述轴套位置调节销组和轴套固定件连接，所述轴套位置调节销组对所述轴套固定件在所述总成安装支杆的位置进行调节。

优选地，一种包括所述安全浮动锁销机构的用于海上平台的升降系统。

所述用于海上平台的安全浮动机构，适用于海上作业平台的液压式插销式升降系统，将所述用于海上平台的安全浮动机构安装在海上平台升降系统的固桩架7内，用于锁紧桩腿和对桩腿实现径向约束固紧作用，保证载荷的均匀分布。所述缓冲装置包括缓冲胶垫和多个加强钢板，形成加强钢板——缓冲胶垫——加强钢板的三文治结构，大大增强了缓冲装置的抗压能力，满足重荷载的承载需求。通过导向板和缓冲装置悬浮安装于液压式插销式升降系统的固桩架7内，在锁紧桩腿的同时，在海浪冲击下与桩腿一同移动，即所述用于海上平台的安全浮动机构和桩腿保持相对静止；与现有的固定安装于固桩架7内的插销机构相比，所述用于海上平台的安全浮动机构避免了锁紧销轴和桩腿之间的撞击变形，提高安全可靠性，增长使用寿命。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的浮动锁销机构结构爆炸图；

图2是本发明其中一个实施例的浮动锁销机构前视图；

图3是本发明其中一个实施例的浮动锁销机构左视图；

图4是本发明其中一个实施例的锁紧销总成结构示意图；

图5是本发明其中一个实施例的桩腿结构示意图。

其中：锁紧销总成1；浮动底座2；锁紧销轴11；驱动液压油缸12；缓冲装置3；缓冲胶垫31；加强钢板32；导向板4；导向凹槽41；锁紧销安装通孔21；润滑油槽22；润滑油输入管23；调整板5；总成安装架14；锁紧销套13；油缸安装座15；轴套固定件16；总成安装横杆141；总成安装支杆142；防震销17；防震销安装座18；轴套位置调节销组19；桩腿6；销孔61；固桩架7。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的用于海上平台的安全浮动机构，如图1、图2所示，包括锁紧销总成1和浮动底座2，所述锁紧销总成1安装于浮动底座2的中部；

所述锁紧销总成1包括锁紧销轴11和驱动液压油缸12，所述锁紧销轴11的一端和所述驱动液压油缸12的活塞杆连接，所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11做伸缩运动；

还包括多个缓冲装置3，所述缓冲装置3安装于浮动底座2的上下两端；所述缓冲装置3包括缓冲胶垫31和多个加强钢板32，所述加强钢板32固定于缓冲胶垫31的上下两端，并且所述缓冲装置3通过加强钢板32铨接于浮动底座2；

还包括多个导向板4，所述导向板4铨接于浮动底座2的左右两侧，所述导向板4包括多个导向凹槽41，如图3所示，所述导向凹槽41设置于导向板4的左右两侧。

所述用于海上平台的安全浮动机构，适用于海上作业平台的液压式插销式升降系统，将所述用于海上平台的安全浮动机构安装在海上平台升降系统的固桩架7内，如图5所示，用于锁紧桩腿6和对桩腿6实现径向约束固紧作用，保证载荷的均匀分布。

所述用于海上平台的安全浮动机构通过所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11做伸缩运动：当需要锁紧桩腿6时，所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11插入所述桩腿6上对应的销孔61；而在桩腿6升降过程中，所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11从所述销孔61收回。所述用于海上平台的安全浮动机构承载能力强，可单独承载海上平台的最大载荷，保证载荷的均匀分布，所述锁紧销总成1的材料为合金钢，强度大，低温韧性强，有效抵抗海上复杂多变的环境。

所述用于海上平台的安全浮动机构在浮动底座2的左右两侧设置带有所述导向凹槽41的导向板4，从而所述浮动底座2可通过所述导向板4活动卡接于所述固桩架7的导轨上，以限制所述浮动底座2在海浪冲击下仅可上下移动，禁止所述浮动底座2在海浪冲击下发生左右移动和前后移动，从而防止所述浮动底座2和所述固桩架7之间的撞击变形。而且，所述浮动底座2的上下两端设置缓冲装置3，所述缓冲装置3在所述浮动底座2上下移动过程中对所述浮动底座2起到减振缓冲作用，避免所述浮动底座2上下移动的幅度过大或速度过快，而与处于锁紧状态的所述桩腿6发生相对移动而对所述桩腿6造成损坏。所述缓冲装置3包括缓冲胶垫31和多个加强钢板32，形成加强钢板32——缓冲胶垫31——加强钢板32的三文治结构，大大增强了缓冲装置3的抗压能力，满足重荷载的承载需求。

所述用于海上平台的安全浮动机构，通过导向板4和缓冲装置3悬浮安装于液压式插销式升降系统的固桩架7内，在锁紧桩腿6的同时，在海浪冲击下与桩腿6一同移动，即所述用于海上平台的安全浮动机构和桩腿6保持相对静止；与现有的固定安装于固桩架7内的插销机构相比，所述用于海上平台的安全浮动机构避免了锁紧销轴11和桩腿6之间的撞击变形，提高安全可靠性，增长使用寿命。

优选地，如图1所示，所述浮动底座2包括锁紧销安装通孔21、润滑油槽22和润滑油输入管23；所述锁紧销安装通孔21设置于浮动底座2的中部，所述锁紧销总成1的锁紧销轴11的另一端向锁紧销安装通孔21延伸；所述润滑油槽22设置于锁紧销安装通孔21的内壁，如图2所示，所述润滑油输入管23呈L字型状，所述润滑油输入管23的一端和浮动底座2的前端面连通，所述润滑油输入管23的另一端和润滑油槽22连通。所述浮动底座2在锁紧销安装通孔21的内壁设置润滑油槽22，并且润滑油通过所述润滑油输入管23灌入润滑油槽22，从而减少了锁紧销安装通孔21的内壁和所述锁紧销套13之间在海浪冲击下产生的滑动摩擦，减少所述锁紧销套13的磨损。

优选地，如图1、图2所示，还包括调整板5，所述调整板5安装于设置在所述浮动底座2上端的缓冲装置3的上端。所述浮动底座2的上端通过调整板5焊接于固桩架7内，所述浮动底座2的下端通过加强钢板32焊接于固桩架7内，实现浮动底座2的悬浮安装。由于焊接过程中容易产生焊接变形，即焊接过程中被焊工件受到不均匀温度场的作用而产生的形状、尺寸变化；当发生焊接变形时，可调整所述调整板5的厚度，从而控制浮动底座2的平衡，以便于浮动底座2的安装。

优选地，所述缓冲装置3还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧嵌入所述缓冲胶垫31的内部，并且所述缓冲弹簧的两端和位于所述缓冲胶垫31上下两端的加强钢板32焊接。所述缓冲装置3还包括所述缓冲弹簧，在加强钢板32——缓冲胶垫31——加强钢板32的三文治结构中纵向设置多个所述缓冲弹簧，从而增强了所述缓冲装置3的减振缓冲作用和弹性变形能力，提高所述缓冲胶垫31的弹性保持能力，对浮动底座2起到一个弹性支撑作用。

优选地，如图4所示，所述锁紧销总成1还包括总成安装架14、锁紧销套13、油缸安装座15和轴套固定件16，所述总成安装架14呈A字型状，所述总成安装架14包括总成安装横杆141和两根总成安装支杆142，两根所述总成安装支杆142通过总成安装横杆141连接，所述总成安装架14通过所述总成安装支杆142固定于浮动底座2的前端面，并且所述总成安装横杆141正对着所述锁紧销安装通孔21；

所述轴套固定件16设置于其中一根所述总成安装支杆142的内侧；所述锁紧销套13的一端和轴套固定件16连接，所述锁紧销轴11活动套接于所述锁紧销套13的内部；

所述油缸安装座15设置于总成安装横杆141的内侧，所述驱动液压油缸12的缸体的一端固定于油缸安装座15，所述驱动液压油缸12的缸体的另一端和锁紧销套13的一端连接；

所述锁紧销套13置于锁紧销安装通孔21内，所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11沿着锁紧销套13做伸缩运动。

所述锁紧销总成1通过呈A字型状的总成安装架14将驱动液压油缸12安装在浮动底座2的锁紧销安装通孔21的正上方，所述锁紧销套13置于锁紧销安装通孔21内并且通过轴套固定件16将锁紧销套13安装在总成安装架14上，从而保证所述锁紧销套13的中轴线和液压油缸12的中轴线在同一直线上，从而避免当所述驱动液压油缸12驱动锁紧销轴11沿着锁紧销套13做伸缩运动时，锁紧销轴11和锁紧销套13之间发生卡死等状况，减少锁紧销轴11和锁紧销套13之间的磨损。通过总成安装架14将锁紧销轴11、锁紧销套13的中轴线和液压油缸12连成一体并悬浮安装在浮动底座2的锁紧销安装通孔21内，从而在较小海浪冲击下，所述锁紧销总成1发生小幅度晃动时所述浮动底座2随其晃动的幅度很小甚至不会随其移动，只有海浪冲击力度达到一定值时浮动底座2才会随其发生移动，大大地减少海浪冲击对浮动底座2的影响。

优选地，如图2、图4所示，所述锁紧销总成1还包括防震销17和防震销安装座18，所述防震销安装座18设置于另一根所述总成安装支杆142的内侧；所述防震销17的一端安装于防震销安装座18，所述防震销17的另一端和锁紧销套13连接。所述防震销17和锁紧销套13连接，可避免锁紧销套13在海浪冲击下发生旋转或翻转，从而减少锁紧销套13和浮动底座2之间的碰撞损坏，提高安全可靠性。

优选地，还包括保护胶套，所述保护胶套套于锁紧销套13的外部，对锁紧销套13起到防撞减振的保护作用，减少锁紧销套13和浮动底座2之间的碰撞损坏。

优选地，如图2、图4所示，还包括轴套位置调节销组19，所述轴套位置调节销组19设置于其中一根所述总成安装支杆142的外侧，并且所述轴套位置调节销组19和轴套固定件16连接，所述轴套位置调节销组19对所述轴套固定件16在所述总成安装支杆142的位置进行调节。所述轴套固定件16和所述轴套位置调节销组19连接，所述轴套固定件16通过轴套位置调节销组19安装在所述总成安装支杆142上，可根据驱动液压油缸12和锁紧销套13的长度调整所述轴套固定件16在所述总成安装支杆142的位置，以保证锁紧销套13完全插入浮动底座2的锁紧销安装通孔21内，扩大使用范围和适用性。所述锁紧销安装通孔21对所述锁紧销套13起到限位导向作用，可防止所述锁紧销套13在海浪冲击下发生翻转和大幅度晃动。

优选地，一种包括所述安全浮动锁销机构的用于海上平台的升降系统。所述升降系统包括液压插销式提升装置、固桩架7、桩腿6和所述用于海上平台的安全浮动机构，所述用于海上平台的安全浮动机构安装于固桩架7的顶部，所述液压插销式提升装置安装于固桩架7的中部，所述桩腿6穿过所述固桩架7的内部，通过液压插销式提升装置实现桩腿6的升降，而在非升降状态下，所述用于海上平台的安全浮动机构可对桩腿6进行锁紧，对桩腿6实现径向约束固紧作用，保证载荷的均匀分布。与现有的固定安装于固桩架7内的插销机构相比，所述升降系统设置所述用于海上平台的安全浮动机构，避免了在海浪冲击下锁紧销轴11和桩腿6之间的撞击变形，提高安全可靠性，增长使用寿命。

本实施例的用于海上平台的安全浮动机构具有以下有益效果：1.在浮动底座2的左右两侧设置带有所述导向凹槽41的导向板4，从而所述浮动底座2可通过所述导向板4活动卡接于所述固桩架7的导轨上，以限制所述浮动底座2在海浪冲击下仅可上下移动，禁止所述浮动底座2在海浪冲击下发生左右移动和前后移动，从而防止所述浮动底座2和所述固桩架7之间的撞击变形；2.所述浮动底座2的上下两端设置缓冲装置3，所述缓冲装置3在所述浮动底座2上下移动过程中对所述浮动底座2起到减振缓冲作用，避免所述浮动底座2上下移动的幅度过大或速度过快，而与处于锁紧状态的所述桩腿6发生相对移动而对所述桩腿6造成损坏；3.所述缓冲装置3还包括所述缓冲弹簧，在加强钢板32——缓冲胶垫31——加强钢板32的三文治结构中纵向设置多个所述缓冲弹簧，从而增强了所述缓冲装置3的减振缓冲作用和弹性变形能力，提高所述缓冲胶垫31的弹性保持能力，对浮动底座2起到一个弹性支撑作用。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。