[发明专利]自升式海洋钻井平台抬升装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自升式海洋钻井平台抬升装置及方法。

背景技术

现在的自升式海洋钻井平台的抬升系统主要采用齿轮齿条式或液压缸式，齿轮齿条式可以实现连续快速升降，但是对齿轮齿条要求很高，且齿条出现破坏时，修理成本高昂；液压缸式较平稳，但是不能连续升降，而且升降速度比较慢，本方案提出了一种利用灌入浮桩或抽出浮桩中的海水方式来改变浮力，实现对平台或桩腿的升降，方案新颖。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种自升式海洋钻井平台抬升装置及方法，具有升降更加稳定连续，平台和桩腿之间的锁紧更加灵活，不易损坏等特点。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种新型自升式海洋钻井平台抬升装置包括平台、桩腿、主浮桩、浮桩、主浮桩和桩腿之间夹紧装置、副浮桩和桩腿之间夹紧装置以及平台与桩腿之间夹紧装置；其特征在于：一共有四条桩腿，每条桩腿上都有一个主浮桩和一个副浮桩，主浮桩和副浮桩与桩腿滑动配合，可沿桩腿上下滑动，每个主浮桩上固定装有四个主浮桩和桩腿之间夹紧装置，均匀固定安装在主浮桩中间正方形孔的四个顶点处，每个副浮桩装有四个副浮桩和桩腿之间夹紧装置,均匀固定安装在副浮桩中心正方形孔的四个顶点处；同时平台上固定安装有16个平台与桩腿之间夹紧装置，每个桩腿处对应的平台与桩腿之间夹紧装置有4个。

平台与桩腿之间夹紧装置包括副骨架、液压缸体1、主骨架、液压缸体2、液压杆1、液压杆2、上下与滑块、中滑块；其特征在于：主骨架与平台固连，液压杆2与液压缸体1构成液压缸，液压缸体1与副骨架固连, 副骨架与主骨架滑动连接，副骨架可相对主骨架沿着x方向滑动，液压缸体2与主骨架固连,上下两个液压杆2分别与上下滑块固连, 液压杆1与副骨架固连，上下滑块由T型槽与副骨架滑动连接，上下滑块可相对副骨架沿着x方向左右滑动，副骨架与中滑块由T型槽滑动连接，中滑块可相对副骨架沿y方向上下滑动，中滑块和上下滑块滑动连接，中滑块可沿着与上下滑块接触面滑动；

锁紧过程：桩腿上打有整列的长方形孔（A处,仅在桩腿最上方20m部分打有孔），平台上固定安装有锁紧装置，当平台,桩腿需要锁紧时，根据检测装置（图中未画出）检测出中滑块相对于桩腿上孔的位置（图中A处），确定位置后，系统发出命令，液压缸体1与副骨架固连, 液压杆2上下与滑块固连,通过液压缸体1和液压杆2组成的上下两个液压缸推动上下滑块左右移动，通过两个液压杆2伸出距离的不同，可以调整中滑块的上下位置到合适高度，使得中滑块与桩腿上的A处孔对齐，对齐之后，有信号发出，收到信号之后，由液压缸体2、液压杆1组成的液压缸将装在主骨架上的副骨架向前推出，副骨架与中滑块由T型槽相连，所以副骨架又将中滑块推向桩腿，并插进桩腿A处孔，实现锁紧。

解锁过程：解锁信号发出后，液压缸杆缩回，液压缸杆与副骨架（101）固连在一起，所以副骨架后退，带动中滑块也会退致解锁位置，解锁完成。

副浮桩和桩腿之间夹紧装置包括: 骨架1、小轴、副浮桩下销、下伸缩块、应变片、螺钉、副浮桩上销、副浮桩销、主浮桩销、弹簧板、弹簧1、弹簧2、弹簧3、支座、滚轴、滚轮；其特征在于：骨架1固定安装在副浮桩上，支座固定安装在骨架1上，滚轮通过滚轴与支座转动配合，滚轮可沿桩腿上下滑动，弹簧3一端固定在骨架1上，另一端与下伸缩块固连，下伸缩块与骨架1滑动配合，所以弹簧3可推动下伸缩块左右滑动，副浮桩下销通过小轴与下伸缩块转动连接，副浮桩下销可绕小轴转动，应变片通过螺钉固定连接在下伸缩块上，副浮桩下销与应变片接触，副浮桩下销的转矩足够大时，副浮桩下销可以使应变片变形，从而绕小轴旋转，副浮桩销下斜面与下伸缩块上斜面滑动配合，弹簧2始终处于压缩状态，弹簧2上端面与骨架1固连，下端面压在副浮桩销上，使得副浮桩销始终受到一个向下的压力，副浮桩上销与副浮桩销以T型槽滑动连接，副浮桩上销可相对副浮桩销左右滑动，弹簧1右端与骨架1固连，右端与弹簧板固连，弹簧板与骨架1以T型槽滑动连接，所以弹簧1可以推动弹簧板左右滑动，弹簧板与副浮桩上销以T型槽滑动连接，副浮桩上销可以相对弹簧板上下运动，主浮桩销下斜面与副浮桩上销上斜面滑动配合，主浮桩销是与主浮桩固连在一起。

具体实施过程：

1）         主浮桩销是与主浮桩固连在一起的，为了说明方便，才放在此处；图中滚轮,滚轴,支座是导向装置，有三个导向轮，与桩腿上的导轨相配合，能够保证副浮桩沿桩腿平稳的滑动，防止装置偏移；

2）         从步骤1到步骤8，此锁紧装置可分为两种工作状态：