一种自升平台锁紧装置制造方法
【专利摘要】一种自升平台锁紧装置，它涉及一种锁紧装置。本实用新型为了解决现有的锁紧装置存在结构复杂，成本高的问题。本实用新型包括基座（1），所述自升平台锁紧装置还包括左夹持部（2）、右夹持部（3）和多组下部导向（4），所述左夹持部（2）和右夹持部（3）并列设置在基座（1）上，且左夹持部（2）和右夹持部（3）结构相同，多组下部导向（4）由上至下依次设置在左夹持部（2）和右夹持部（3）下方的基座（1）上。本实用新型用于海洋自升平台锁紧。
【专利说明】一种自升平台锁紧装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种海洋自升平台锁紧装置，具体涉及一种平台船体与桩腿连接部分处的锁紧装置。
【背景技术】
[0002]自升平台工作在浅海，会受到海洋环境的各种载荷影响。平台将受到包括风、波浪、流，甚至是冰等多种环境载荷。在各种载荷的联合作用下，将导致平台船体与桩腿连接部分产生很大的相互作用力，这就需要一种装置使平台在受到较大载荷的情况下，桩腿与平台船体仍能可靠稳定地连接在一起，保持固定位置关系，该装置称之为锁紧装置。因此，锁紧装置是自升平台的重要设备。
[0003]自升平台锁紧装置主要用于在拖航、钻井、风暴、预载工况下，将平台船体与桩腿齿条可靠的锁紧在一起；锁紧装置工作过程中，平台船体自重及环境载荷通过锁紧装置传递给桩腿，锁紧牢固、可靠。但在制造和使用过程中，现有的锁紧装置存在结构复杂，成本高的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有的锁紧装置存在结构复杂，成本高的问题。进而提供一种自升平台锁紧装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种自升平台锁紧装置包括基座，所述自升平台锁紧装置还包括左夹持部、右夹持部和多组下部导向，所述左夹持部和右夹持部并列设置在基座上，且左夹持部和右夹持部结构相同，多组下部导向由上至下依次设置在左夹持部和右夹持部下方的基座上，
[0006]所述左夹持部和右夹持部均包括两个千斤顶马达总成、两个前进头部器、两个滑动楔块、两个镶条、滑轮组件、齿条楔块组件、水平液压缸和垂直液压缸，
[0007]两个千斤顶马达总成由上至下相对固定设置在基座上，且两个千斤顶马达总成的中心线在同一条直线上，齿条楔块组件设置在两个千斤顶马达总成之间的基座上，两个镶条由上至下依次设置在齿条楔块组件的外侧的基座上，两个滑动楔块相对设置基座上，且每个滑动楔块的外侧可滑动设置在一个镶条上，每个滑动楔块的水平端设有一个前进头部器，每个滑动楔块的倾斜端与齿条楔块组件的端部相抵，水平液压缸的一端固定在基座上，且水平液压缸位于齿条楔块组件的外侧，水平液压缸的另一端与齿条楔块组件固定连接，滑轮组件固定设置在齿条楔块组件上，垂直液压缸固定在基座上，并可滑动搭设在齿条楔块组件上，垂直液压缸的上端与滑轮组件固定连接。
[0008]本实用新型与现有技术相比具有以下效果:
[0009]1.本实用新型的锁紧装置除基座外，只有齿条楔块和千斤顶、液压马达等零部件，结构简单、安装维护方便、建造成本低。
[0010]2.本实用新型采用千斤顶马达总成的结构作为中间环节，便于对操作速度、作用距离、承载大小的调整，操作方便，容易控制。锁紧和松开动作的操作相对于现有技术，更加简便，操作时间节约15-26%。
[0011]3.本实用新型选用的千斤顶马达总成承载能力大，垂直方向每只承受额定工作载荷可达1900吨(极限工作载荷2500吨)，使平台更安全。脱开时，齿条楔块组件由两只水平方向千斤顶带回原位，脱离啮合，保证升降装置工作顺利。因千斤顶具有良好的反向自锁功能及极大的承载能力，因此工作可靠。
[0012]4.本实用新型是在深入研究国内建造的300ft自升平台的锁紧装置的基础上经过多次论证提出，具有较好互换性。国内300ft自升平台绝大部分采用FNG公司的superM2及L780Mod2的基本设计，所有锁紧装置绝大部分采购自FNG公司。本实用新型适用于FNG公司的各种型号自升平台的锁紧。
[0013]5.本实用新型的每套锁紧装置采用4组千斤顶结构，相比现有的FNG公司的8个千斤顶结构，具有良好的经济性，单在千斤顶结构这部分的成本就节约了二分之一。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型应用在桩腿齿条上的结构示意图；图2是图1在A-A处的结构示意图；图3是图2在B-B处的剖视图；图4是图2在C-C处的剖视图；图5是左夹持部的锁紧状态的结构示意图；图6是左夹持部在脱开后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]【具体实施方式】一:结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种自升平台锁紧装置包括基座1，所述自升平台锁紧装置还包括左夹持部2、右夹持部3和多组下部导向4，所述左夹持部2和右夹持部3并列设置在基座I上，且左夹持部2和右夹持部3结构相同，多组下部导向4由上至下依次设置在左夹持部2和右夹持部3下方的基座I上，
[0016]所述左夹持部2和右夹持部3均包括两个千斤顶马达总成5、两个前进头部器6、两个滑动楔块7、两个镶条8、滑轮组件9、齿条楔块组件10、水平液压缸11和垂直液压缸12，
[0017]两个千斤顶马达总成5由上至下相对固定设置在基座I上，且两个千斤顶马达总成5的中心线在同一条直线上，齿条楔块组件10设置在两个千斤顶马达总成5之间的基座I上，两个镶条8由上至下依次设置在齿条楔块组件10的外侧的基座I上，两个滑动楔块7相对设置基座I上，且每个滑动楔块7的外侧可滑动设置在一个镶条8上，每个滑动楔块7的水平端设有一个前进头部器6，每个滑动楔块7的倾斜端与齿条楔块组件10的端部相抵，水平液压缸11的一端固定在基座I上，且水平液压缸11位于齿条楔块组件10的外侧，水平液压缸11的另一端与齿条楔块组件10固定连接，滑轮组件9固定设置在齿条楔块组件10上，垂直液压缸12固定在基座I上，并可滑动搭设在齿条楔块组件10上，垂直液压缸12的上端与滑轮组件9固定连接。
[0018]【具体实施方式】二:结合图2说明本实施方式，本实施方式的齿条楔块组件10包括齿条楔块10-1和托板10-2，托板10-2固定设置在齿条楔块10-1的上部，且齿条楔块10_1和托板10-2制成一体。如此设置，齿条楔块的上部焊接有一托板，用于锁紧装置对齿调整其垂向位置的作用。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一相同。[0019]【具体实施方式】三:结合图2说明本实施方式，本实施方式的齿条楔块10-1设有7个齿，齿条楔块10-1的模数为80mm，齿条楔块10_1的压力角为30°，齿条楔块10_1的背面斜角为27°。如此设置，便于与不同型号的自升平台相互配合。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0020]【具体实施方式】四:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的自升平台锁紧装置还包括两个K形翼板13，两个K形翼板13分别设置在基座I的背面两侧。如此设置，便于采用K形翼板结构能较好地与平台月池的圆形或者多边形结构焊接。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一或三相同。
[0021]本实施方式的锁紧装置的基座为箱形结构，两侧设有K形翼板。采用K型翼板结构能较好地与平台月池的圆形或者多边形结构焊接。与千斤顶马达总成5连接部分设有下部导向4，可承受锁紧装置的载荷。基座I的所有构件均由高强度钢板焊接而成，以保证强度和刚度，根据载荷不同而厚度不同。
[0022]本实施方式的锁紧装置设有两个齿条楔块组件10,分布在基座I的两侧。齿条楔块高1800mm,宽546mm,厚190.5mm,重1088kg,齿条楔块有7个齿，模数80mm,压力角为30°，可与桩腿齿条啮合；背面斜角为27°。齿条楔块上、下设有斜块、导轨及千斤顶。其前、后面设有支撑板结构，确保齿条斜块在垂直平面内运动，在前挡板处设有垂向调整液压缸，在锁紧对齿过程中调整楔块齿条的垂向位置。
[0023]本实施方式的齿条楔块的背部中间位置，加工一凹槽用于连接水平推拉液缸。
[0024]本实施方式的每个楔块齿条上、下各由一组斜块、导轨机构支撑，通过斜块将齿条啮合水平力传递到导轨及基座。斜块与千斤顶丝杠头部采用螺栓连接。
[0025]本实施方式选用丝杠外径为“7”的千斤顶?号WJ36150U2S-010.0O-STDX-STDX-X)，每只可承受额定静载 1900MT(极限静载荷 2500MT)。锁紧装置绝大部分时间处于工作状态，即齿条斜块与桩腿齿条啮合状态，此工作状态千斤顶处于静止状态，只承受静载荷。
[0026]本实施方式的千斤顶为美国JOYCE公司产品。
[0027]本实施方式的千斤顶由液压马达驱动。液压马达通过联轴器与千斤顶输入蜗杆轴相连，蜗杆驱动的蜗轮旋转，蜗轮中间是螺母结构，从而带动中间螺杆顶杆工作，到位后施加预紧力消除该方向间隙。因千斤顶具有反向自锁功能，可承受轴向载荷。
[0028]本实施方式的千斤顶头部结构，采用球型结构。丝杠连接件通过螺钉与丝杠连接，并装有轴套，该结构的特点是能能在桩腿略微倾斜的情况下依然能较好承载并不对结构件产生破坏。在极端情况下，丝杠连接件及滑动斜块发生破坏，采用螺栓连接的方式便于设备的更换。
[0029]本实施方式的每套锁紧装置分别安装有2个水平推拉液压缸及2个垂向液压缸。
[0030]本实施方式的水平液压缸11公称压力16MPa，工作压力最大可达24Mpa。
[0031]本实施方式的水平液压缸11内置2个位置传感器。实现锁紧装置锁紧及脱开的位置检测。锁紧装置的锁紧状态、脱开状态最终还是由现场操作人员确定。控制系统的位置信号只是起到辅助作用。
[0032]本实施方式的垂直液压缸12选用力士乐标准产品。垂直液压缸12公称压力16MPa，工作压力最大可达24Mpa。[0033]本实用新型在使用时具有以下几个工作过程:
[0034]1.锁紧过程:
[0035]该操作工程中，平台的载荷由升降系统(所有升降单元)承担。
[0036]锁紧操作由三组工作人员进行同时操作，每组操作人员(一般为两人)负责操作一个桩腿(三根弦)上的锁紧装置。任何时刻，同一根桩腿中只允许对一根弦的锁紧装置进行操作。
[0037]每套锁紧装置操作顺序为先左侧后右侧或相反顺序。
[0038]在锁紧装置操作前必须用足够润滑脂涂于齿条楔块、桩腿齿条、滑块、导轨等接触面上。
[0039]以操作单根弦锁紧装置过程如下:
[0040](I)缩回千斤顶:调整垂向油缸使滑轮端接触到齿条楔块上挡板，驱动上下千斤顶使其处于完全缩回状态。
[0041 ] ( 2 )对齿:通过垂向油缸调整齿条楔块垂直方向的位置，通过水平油缸调整齿条锲块水平方向位置，使用目测方法控制齿条锲块与桩腿齿条啮合；在该过程中需反复操作垂向油缸与水平油缸，直至啮合完成。
[0042]左侧齿条楔块与桩腿齿条对正后，以同样过程操作右侧弦液缸，重复该步骤。
[0043]对齿完成后，需将垂直液缸缩回。
[0044](3)消除间隙:依次调整左弦侧上下千斤顶，使斜块与齿条楔块、齿条楔块与桩腿齿条良好接触。啮合间隙消除后，将垂向液缸完全缩回，即垂向液缸与齿条楔块完全脱开。操作右弦侧的上下千斤顶，实现斜块、齿条楔块、桩腿齿条的良好接触。
[0045](4)锁紧:操作左弦侧上部马达驱动千斤顶使上部斜块、齿条楔块、桩腿齿条良好接触，直至马达堵转“失举停车”。检查下部马达驱动千斤顶，确保下部斜块、齿条斜块、桩腿齿条良好接触，操作下部马达驱动千斤顶直至堵转“失举停车”。如图5-1所示。
[0046]同样操作右弦侧千斤顶。
[0047]当准备拖航等工况，主要是锁紧装置下端承受载荷时，操作顺序与(4)操作顺序相反。
[0048](5)平台所有锁紧装置锁紧工作后，将升降系统(升降单元)向下运动，实现平台载荷从升降系统(所有升降单元)向锁紧系统的转移。
[0049]2.脱开过程(平台升起状态时)
[0050]具体过程如下:
[0051](I)分别驱动该桩腿所有弦的下部千斤顶，使斜块与齿条斜块脱开一定间隙(垂向IOmm左右)。
[0052](2)将平台载荷从锁紧装置转移到升降系统(所有升降单元)。
[0053](3)调整垂向油缸使滑轮端接触到齿条楔块上挡板。
[0054](3)驱动左右弦上部千斤顶，使弦上部斜块与齿条斜块完全脱开。
[0055](4)驱动左右弦下部千斤顶，使弦下部斜块与齿条斜块完全脱开。
[0056](5)控制左侧水平油缸、配合垂向油缸，使齿条斜块完全拉回(即齿条斜块与桩腿齿条最大程度脱开)，如果5-2所示。然后进行右侧操作。
[0057](6)当上部千斤顶、下部千斤顶、水平油缸在该操作下不缩回时，操作移动控制终端上的高压旋钮，激活液压系统的高压状态，再重复缩回指令。
[0058]注:当上部千斤顶、下部千斤顶、水平油缸开始自由移动后，必须关闭系统的高压状态，改为正常状态，否则将会损坏系统。
[0059]脱开过程(桩腿升起状态时)
[0060]具体过程如下:
[0061](I)分别驱动该桩腿所有弦的上部千斤顶，使其完全缩回。
[0062](2)将平台载荷从锁紧装置转移到升降系统(所有升降单元)。
[0063](3)驱动左右弦下部千斤顶，使弦下部斜块与齿条斜块完全脱开。
[0064](4)调整垂向油缸使滑轮端接触到齿条楔块上挡板。
[0065](5)控制左侧水平油缸、配合垂向油缸，使齿条斜块完全拉回(即齿条斜块与桩腿齿条最大程度脱开)，如果5-3所示。然后进行右侧操作。
[0066](6)当上部千斤顶、下部千斤顶、水平油缸在该操作下不缩回时，操作移动控制终端上的高压旋钮，激活液压系统的高压状态，再重复缩回指令。
[0067]注:当上部千斤顶、下部千斤顶、水平油缸开始自由移动后，必须关闭系统的高压状态，改为正常状态，否则将会损坏系统。
[0068]3.锁紧装置的安装过程
[0069]锁紧装置及升降装置的安装顺序
[0070]自升式平台的锁紧装置基座与升降装置基座处于同一个箱体基座上，由于升降装置及基座一般位于主甲板之上，所以通常情况下，锁紧装置的基座是与船体一同建造的，锁紧装置及升降装置安装依照以下顺序进行:
[0071 ] 船体建造(锁紧装置基座与船体一同建造)
[0072]安装锁紧装置机构部分，并使其处于脱开状态(此时桩腿还未安装)
[0073]安装桩腿
[0074]安装升降装置，将升降装置基座底部与锁紧装置基座进行焊接
[0075]安装箱型梁及圆钢(K型或X型结构加强结构)
[0076]安装锁紧装置一般要求:由于液压马达等部件为后期安装，调整千斤顶丝杠需要准备专用工具；如无专用工具需采用其他方法以调整千斤顶丝杆的伸缩。螺旋千斤顶需配备吊装用耳环，如果因结构尺寸限制不能提供，需考虑安装时的特制吊装工具。锁紧装置安全结束后，操作齿条斜块将其处于完全脱开状态。锁紧装置应顺序安装单根桩腿单根弦，避免同时安装多根弦锁紧装置。
[0077]具体安装步骤
[0078]锁紧装置基座建造完成后，安装导轨。
[0079]千斤顶安装前，清理丝杠、壳体安装面，并将丝杠伸出到最大行程，涂润滑脂(以千斤顶使用维护说明为准)
[0080]千斤顶丝杠凸球面涂润滑脂，清理千斤丝杠连接件凹接触面，将千斤顶顶头安装在丝杠头部。安装螺钉沉孔处需添满RTV硅胶以防止腐蚀。
[0081]清理千斤顶基座安装面后，吊装千斤顶，并通过螺栓(螺钉)将其固定于月池基座上。
[0082]千斤顶安装完毕后，安装滑动斜块。[0083]将水平推拉油缸安装在基座上。
[0084]安装齿条斜块，将其与水平推拉油缸相连接。由于此时锁紧装置液压管线并未连接，可用如绳子等将齿条斜块临时性绑在基座，调整上下千斤顶丝杠伸出，使水平推拉油缸处于水平
[0085]通过焊接方式将垂向油缸安装支架固定于基座上，安装垂向油缸装配件(滑轮组件已经安装在活塞杆头部)。
[0086]虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型的，本领域技术人员还可以在本实用新型精神内做其他变化，以及应用到本实用新型未提及的领域中，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。
【权利要求】
1.一种自升平台锁紧装置，它包括基座(I)，其特征在于:所述自升平台锁紧装置还包括左夹持部(2 )、右夹持部(3 )和多组下部导向(4 )，所述左夹持部(2 )和右夹持部(3 )并列设置在基座(I)上，且左夹持部(2)和右夹持部(3)结构相同，多组下部导向(4)由上至下依次设置在左夹持部(2 )和右夹持部(3 )下方的基座(I)上， 所述左夹持部(2)和右夹持部(3)均包括两个千斤顶马达总成(5)、两个前进头部器(6)、两个滑动楔块(7)、两个镶条(8)、滑轮组件(9)、齿条楔块组件(10)、水平液压缸(11)和垂直液压缸(12)， 两个千斤顶马达总成(5)由上至下相对固定设置在基座(I)上，且两个千斤顶马达总成(5)的中心线在同一条直线上，齿条楔块组件(10)设置在两个千斤顶马达总成(5)之间的基座(I)上，两个镶条(8 )由上至下依次设置在齿条楔块组件(10 )的外侧的基座(I)上，两个滑动楔块(7 )相对设置基座(I)上，且每个滑动楔块(7 )的外侧可滑动设置在一个镶条(8 )上，每个滑动楔块(7 )的水平端设有一个前进头部器(6 )，每个滑动楔块(7 )的倾斜端与齿条楔块组件(10)的端部相抵，水平液压缸(11)的一端固定在基座(I)上，且水平液压缸(11)位于齿条楔块组件(10)的外侧，水平液压缸(11)的另一端与齿条楔块组件(10)固定连接，滑轮组件(9 )固定设置在齿条楔块组件(10 )上，垂直液压缸(12 )固定在基座(I)上，并可滑动搭设在齿条楔块组件(10)上，垂直液压缸(12)的上端与滑轮组件(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述一种自升平台锁紧装置，其特征在于:所述齿条楔块组件(10)包括齿条楔块(10-1)和托板(10-2 )，托板(10-2 )固定设置在齿条楔块(10-1)的上部，且齿条楔块(10-1)和托板(10-2 )制成一体。
3.根据权利要求2所述一种自升平台锁紧装置，其特征在于:所述齿条楔块(10-1)设有7个齿，齿条楔块(10-1)的模数为80mm，齿条楔块(10-1)的压力角为30°，齿条楔块(10-1)的背面斜角为27°。
4.根据权利要求1或3所述一种自升平台锁紧装置，其特征在于:所述自升平台锁紧装置还包括两个K形翼板(13)，两个K形翼板(13)分别设置在基座(I)的背面两侧。
【文档编号】B66F7/28GK203699811SQ201420104308
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】单志勇, 闫志超, 赵国振, 李锦生, 龚智超 申请人:杭州欧佩亚海洋工程有限公司