[发明专利]自升式平台锁紧装置

说明书

技术领域

本发明属于石油机械设备技术领域，涉及一种自升式平台锁紧装置。

背景技术

自升式海洋平台通常是由平台、桩腿及升降锁紧装置组成，平台的作业状态有拖航、就位及正常作业。自升式海洋平台通常有三个三角形桩腿，每个桩腿有三个弦，每个弦上有一套锁紧装置。拖航时船体处于漂浮状态，桩腿已从海底拔起，桩腿的重力及环境载荷通过锁紧装置传递给船体。平台正常作业时，桩腿插于海底并经过压载，船体升高到作业高度，船体的重力及环境载荷通过锁紧装置传递给桩腿。

现有的自升式海洋平台锁紧装置，主要有以下不足：1)解锁困难。解锁时，由于结构件长期承受较大的应力而产生变形，蜗轮蜗杆的转矩不足以驱动丝杠的转动，难以解锁。无可奈何时，利用一些预设部件的破损失效来达到解锁目的。2)负荷转移出现震动冲击现象。桩腿锁定后，通常是通过释放升降装置的电动刹车将平台的重量负荷释放到锁紧装置上，该过程会出现较大震动冲击现象。3)蜗轮蜗杆的支撑轴承寿命短，蜗轮蜗杆的驱动转矩大，因此支撑蜗轮蜗杆的轴承寿命短，可靠性变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种自升式平台锁紧装置，解决了现有技术中存在解锁困难、容易受到震动冲击、可靠性变差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种自升式平台锁紧装置，在作为承载平台重量的基座中，沿基座的纵向轴心穿有桩腿齿条，在基座的箱形体内总共设置有四个油缸，即在桩腿齿条的轴线两侧分别设置有两个油缸，每侧两个油缸又沿水平对称线上下相对对称设置，每个油缸的缸体中安装有一活塞杆，每个活塞杆的端头与所在缸体底端之间的空间构成高压腔，每个高压腔通过管道与外部油路相通；每个活塞杆端头沿轴心开有盲孔，该盲孔的开口端安装有端盖，沿每个端盖的轴心穿入一芯轴杆，每个芯轴杆伸入盲孔的一端头安装有芯轴杆活塞头，每个芯轴杆活塞头与端盖之间的空间构成低压腔，每个芯轴杆为空心孔的圆柱杆，每个芯轴杆的空心孔壁开有径向孔，每个芯轴杆的空心孔一端通过径向孔与低压腔相通，每个芯轴杆的空心孔另一端依次通出端盖及所在缸体的底端与外部管道相通；

每个活塞杆的外露圆柱面上设置有外螺纹，每个活塞杆与一个螺母通过螺纹旋合，构成螺纹副；每个螺母的外圆通过花键副与一个蜗轮的内孔套接，每个蜗轮与一个蜗杆传动连接；每个螺母上还套接有螺母驱动装置壳体，每个螺母驱动装置壳体与缸体端部的法兰面通过螺栓连接；每个活塞杆的外露圆柱面端头与一个楔形块之间采用球面接触；每个楔形块与固定在基座内壁上的竖直滑道通过竖直T形槽滑动连接，每侧上、下两个楔形块各自同时通过一个斜面T形槽与中间的同一个锁紧块滑动连接，每个锁紧块的向心一侧设置有齿牙，该齿牙与桩腿齿条啮合配合。

本发明的自升式平台锁紧装置，其特点还在于：所述的活塞杆通过连接块与楔形块连接。

本发明的自升式平台锁紧装置，能够顺利实现各种情况下负荷平稳转移、锁紧对齿过程及承载等目的，与现有技术相比具有的优点和效果是：

1)平稳实现动态负荷转移，避免震动和冲击。下部的油缸平稳实现桩腿的负荷转移，上部的油缸平稳实现船体的负荷转移。

2)解锁和锁紧过程简单方便，不管是解锁还是锁紧，锁紧块和桩腿齿条的对齿和脱齿过程仅仅依靠油缸的上下运动来实现，操作简单方便。

3)螺母驱动装置载荷小，支撑轴承寿命大大提高。螺母驱动装置的作用只是在载荷转移后，实现螺母的驱动，此时螺母处于非承载状态，驱动螺母转动的力矩很小，驱动螺母转动的蜗轮蜗杆的支撑轴承寿命大大提高。

附图说明

图1为本发明自升式平台锁紧装置的结构示意图；

图2为本发明装置中缸体结构的局部放大示意图。

图中，1.基座，2.缸体，3.活塞杆，4.螺母，5.螺母驱动装置壳体，6.蜗杆，7.蜗轮，8.楔形块，9.竖直滑道，10.锁紧块，11.桩腿齿条，12.连接块，13.高压腔，14.低压腔，15.螺纹副，16.花键副，17.斜面T形槽，18.竖直T形槽，19.芯轴杆，20.径向孔，21.端盖，22.芯轴杆活塞头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。