[发明专利]插销式自升平台及其升降系统的锁紧装置和锁紧方法

说明书

本发明提供了一种插销式自升平台及其升降系统的锁紧装置和锁紧方法。其升降系统的锁紧装置是在平台主体升到工作高度并调平后用以锁紧平台主体，包括：固定梁、升降梁、升降油缸和机械锁紧组件。升降油缸设置在固定梁和升降梁之间，且升降油缸的一端与升降梁相连，另一端与固定梁相连，通过调节升降油缸的活塞杆伸出长度而使升降梁与固定梁之间保持设定高度；机械锁紧组件与所述升降油缸活塞杆的伸出长度相同，支撑在所述升降油缸的活塞杆外周，且两端分别抵靠于所述升降梁和所述升降油缸的凸台，以锁定所述升降油缸在卸荷状态的活塞杆伸出长度。本发明的锁紧机构为机械结构，无需消耗能量，且紧密扣合在活塞杆上，结构稳固可靠。

技术领域

本发明涉及海洋平台领域，尤其涉及插销式自升平台及其升降系统的锁紧装置和锁紧方法。

背景技术

目前常见的自升式平台升降系统有两种形式，一种是齿轮齿条式，其由液压马达或者电动机驱动齿轮沿齿条上下运动；另一种是插销式，其由液压缸推动插销沿桩腿上的销孔上下运动，一条桩腿上的插销一般有二或三组多个，一组固定销布置在固定梁上，或者没有固定梁而直接与平台主体相连；另一组或两组布置在升降梁上，靠液压缸组推动升降梁工作。

升降梁可以连接成一体环绕桩腿布置，所有升降梁同步升降，常用于步进式升降系统；也可以相互独立，分别由相应的液压缸推动，部分升降梁上升的同时另外的升降梁下降，常用于连续式升降系统。

平台在拖航或者就位后升到指定高度进行作业时，均需要保持桩腿与平台主体的相对位置不动，这就需要将升降系统“锁紧”。对于齿轮齿条式升降系统，可以对液压马达或者电动机进行刹车，也可以添加独立的锁紧系统“夹持”住齿条来实现“锁紧”功能。对于插销式升降系统，理论上其具有自然锁紧的功能，与平台主体相连的插销插入桩腿后就能保证桩腿与平台主体相对位置固定；另外，也有通过对液压缸保压来实现“锁紧”的。

具体地，插销式升降系统包括：桩腿、固定梁、升降梁和多个升降油缸，固定梁与平台主体固定连接，升降梁设在固定梁的下方，升降油缸的两端分别于与固定梁和升降梁相连。固定梁和升降梁上分别设有定插销机构和动插销机构，桩腿自上至下等间隔设有多个插销孔，定插销机构能够控制定插销油缸将插销插入或拔出桩腿的插销孔，动插销机构能够控制动插销油缸将插销插入或拔出桩腿的插销孔。

插销式升降系统工作管理是：平台本体上升时，首先将升降油缸缩回，动插销机构的动插销插入插销孔内，通过定插销油缸控制拔出定插销，升降油缸伸出，通过桩腿与平台本体的相对作用使得平台本体上升，当行程达到一定高度时，定插销插入插销孔内，此时平台本体停止上升；动插销油缸控制动插销拔出，升降油缸空行程缩回，再次插入动插销拔出定插销重复上述动作，直至平台本体上升到预设位置。同理，平台下降时，首先将升降油缸伸出，动插销机构的动插销插入插销孔内，通过定插销油缸控制拔出定插销，升降油缸缩回，使得平台本体下放，当行程达到预定高度时，定插销插入插销孔内，此时平台本体停止下放，动插销油缸控制动插销拔出，升降油缸空行程伸出，再次插入动插销拔出定插销重复上述动作，直至平台本体下降到预设位置。

然而，在实际作业中，理论上插销式升降系统的自然锁紧是很难实现的。原因是：首先，由于海底的高低不平以及地质条件的差异，在平台插桩预压后，桩腿的入泥深度各不相同；其次，平台作业时要求的升船高度是固定的，可以调整的范围很小；再次，插销式升降系统的节距(一般在0.8m到2m之间)相比齿轮齿条的节距要大的多，且不连续，不能在任意位置插入固定销；最后，平台作业对平台主体的倾角有严格要求，并且平台主体结构也不允许有较大的翘曲。因此，实际作业时，能有一条桩腿的固定插销插入就很少见了，绝大多数情况都是所有的固定插销都无法插入桩腿销孔。有些平台会不顾平台主体的翘曲变形或者倾斜，强行插入多组插销来“锁紧”平台，短时间可能没有问题，但长时间如此会造成升降系统甚至船体结构的损伤。