一種海上平臺液壓自升降裝置製造方法
2023-10-11 03:36:09
一種海上平臺液壓自升降裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種海上平臺液壓自升降裝置。它包括：上支座，下支座，套筒總成，其包括套筒，在套筒的壁上沿其軸向設有若干排圓孔；套筒的內壁上沿其軸向設有至少2個鍵槽；套筒的頂部與上支座相連接；本體，其包括基管；基管套設在所述套筒的腔體內，基管的外壁上設有至少2個導向槽，導線槽與鍵槽相配合，且可沿導向槽滑動；基管的底部與下支座相連接；支撐體，其包括設於基管的上部的基塊和2個支撐銷；基塊設於基管的腔體內且與基管相連接，支撐銷與基塊相連接，支撐銷的銷體穿過基管與套管上的圓孔相配合；液壓系統，其包括至少2個對稱設置的液壓缸，2個液壓缸均通過一多路換向閥與主油泵相連接；液壓缸的底部與下支座相連接，頂部與上支座相連接。
【專利說明】一種海上平臺液壓自升降裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種海上平臺液壓自升降裝置。
【背景技術】
[0002]海上油田的開發中，為降低投資成本，有時需要實現平臺可以在不同區域進行作業(如可移動平臺)，即涉及到平臺的遷移，由於不同海域深度會有所不同，此時往往需設計一種可以快速調整平臺高度的裝置，從而使得平臺能夠重複利用。
[0003]平臺高度需要調整時，可通過提升和降低平臺組塊的方式加以解決，目前國內使用中的平臺尚沒有具體的解決方法，國外公司所採用的方法是首先切割樁腿，然後使用頂升裝置將平臺組塊舉升一定高度，接著在切割後的上下樁腿間插入一個相同大小的新樁腿，並通過焊接的方式進行固定，最後卸載頂升裝置，其缺點是施工流程較複雜，需要分別完成切割、安裝和焊接等作業；操作不方便，且整個施工作業時間較長；平臺調整作業容易受到海況的影響；頂升裝置可以提升所在樁腿的高度，但卻無法保障每個樁腿同步起降；平臺組塊舉升後，每個樁腿上升的高度不一，需分別進行調節後才能安裝新樁腿，費時費力；提升後的平臺高度固定，不能進行連續調整，需要調整平臺時只能再次重複上述複雜操作流程。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種海上平臺液壓自升降裝置，本實用新型可實現不切割樁腿或更換導管架情況下的平臺高度快速提升與下降調節以及拆卸與安裝功能，同時可以使平臺重複使用，降低成本。
[0005]本實用新型所提供的一種海上平臺液壓自升降裝置，它包括:
[0006]一上支座；
[0007]一下支座；
[0008]一套筒總成；所述套筒總成包括一套筒；所述套筒的壁上沿其軸向設有若干排圓孔，每排所述圓孔包括至少2個對稱設置的所述圓孔；所述圓孔通過設置於所述套筒上的蓋板進行封閉；所述套筒的內壁上沿其軸向設有至少2個鍵槽，所述鍵槽為對稱設置且與所述圓孔為交替排列；所述套筒的頂部與所述上支座相連接；
[0009]一本體；所述本體包括一基管；所述基管套設在所述套筒的腔體內，所述基管的外壁上設有至少2個導向槽，所述導線槽與所述鍵槽相配合，且可沿所述導向槽滑動；所述基管的底部與所述下支座相連接；
[0010]一支撐體；所述支撐體包括設於所述基管的上部的基塊和2個支撐銷；所述基塊設於所述基管的腔體內且與所述基管相連接，所述支撐銷與所述基塊相連接，所述支撐銷的銷體穿過所述基管與所述套管上的圓孔相配合；
[0011]一液壓系統；所述液壓系統包括至少2個對稱設置的液壓缸，2個所述液壓缸均通過一多路換向閥與主油泵相連接；所述液壓缸的底部與所述下支座相連接，頂部與所述上支座相連接。
[0012]上述的液壓自升降裝置中，所述若干排圓孔之間的間距相等；
[0013]每排所述圓孔包括4個對稱設置的所述圓孔。
[0014]上述的液壓自升降裝置中，所述套筒的內壁上沿其軸向設有4個所述鍵槽；
[0015]所述基管的外壁上設有4個所述導向槽；
[0016]所述導向槽可為長方體形。
[0017]上述的液壓自升降裝置中，所述基塊為由2個長方體垂直交叉得到的十字形方體結構，其中I個長方體的兩端與所述支撐銷相連接，另I個長方體的兩端與鎖緊銷相連接，所述鎖緊銷與所述基塊之間設有彈簧；
[0018]所述鎖緊銷的銷體穿過所述基管與所述套管上的圓孔相配合。
[0019]上述的液壓自升降裝置中，所述基管的頂部還依次與過度段和支撐接頭相連接，所述支撐接頭上設有孔眼和與之配合的圓柱銷，所述圓柱銷可與所述套筒上的圓孔相配
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[0020]上述的液壓自升降裝置中，所述過度段為圓臺體形，且其大直徑端與所述基管相連接；
[0021]所述基管為圓柱體形。
[0022]上述的液壓自升降裝置中，所述自升降裝置包括4個對稱設置的所述液壓系統。
[0023]上述的液壓自升降裝置中，所述液壓系統包括4個對稱的所述液壓缸；
[0024]4個所述液壓缸均通過所述多路換向閥與所述主油泵相連接；本實用新型通過設置多路換向閥進行統一分配，實現所有平臺樁腿的自動同步提升和下降。所述主油泵可採用變排量軸向活塞泵，通過一臺電動機進行驅動，通過改變所述主油泵的排量來實現從所述主油泵排出的液壓油流量從零到最大無級地變化，由此所述液壓自升降裝置上升和下降運動的速度可以從零到最大連續變化。所述液壓缸採用活塞式油缸，其兩端進出油口都可通壓力油或回油，以實現雙向運動，液壓缸的缸筒固定，下端通過下銷軸與下支座錨定在一起，而活塞杆運動，上端通過上銷軸與所述上支座錨定在一起，活塞桿頭部設計有單向節流閥，防止平臺下降時發生重力超速故障。儲能器用於應急狀態下放平臺提供壓力油並將油供給到液壓缸，由此控制工作負載並進行下放。濾油器安裝於液壓系統的回油管路，其上配置機械式壓差指示器。
[0025]上述的液壓自升降裝置中，所述上支座包括相連接的上支座上臺體和上支座下臺體，且所述上支座上臺體的大直徑端與所述上支座下臺體的小直徑端相連接；
[0026]所述套管為圓柱體形。
[0027]上述的液壓自升降裝置中，所述下支座包括相連接的下支座上臺體和下支座下臺體，且所述下支座上臺體的小直徑端與所述下支座下臺體的大直徑端相連接。
[0028]本實用新型的海上平臺液壓自升降裝置，可以實現不切割樁腿或更換導管架的情況下，平臺組塊高度的快速調整或拆裝，同時可以使平臺重複使用，節省投資成本。本實用新型中液壓系統在每個樁腿上均勻分布四個獨立液壓缸，液壓缸的液壓油由多路換向閥統一分配，實現所有平臺樁腿的自動同步提升和下降；通過改變液壓系統主油泵的液壓油流量實現平臺自升降運動速度從零到最大的連續變化。套筒上加工有分層排列的圓孔，實現平臺組塊不同高度的調節；導向鍵與套筒內孔上的鍵槽精密配合，形成滑動副，實現平臺樁腿的定向移動，並承受來自樁腿的扭矩；本體支撐接頭和套筒孔眼與圓柱銷配合，同時本體基管與套筒基體孔眼與支撐銷配合，共同支撐整個平臺，保證惡劣工況下的強度要求，並可重複提升和下降平臺組塊；彈簧通過支撐體基塊圓孔的導向作用完成伸縮運動，鎖緊銷銷體與套筒基體孔眼精密配合，從而實現整個液壓自升降裝置的快速鎖緊；下支座錐體的V形構造可以防止海域海冰對平臺產生衝擊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型海上平臺液壓自升降裝置的結構示意圖。
[0030]圖2是圖1的A— A剖視圖。
[0031]圖3是本實用新型海上平臺液壓自升降裝置中上支座和套筒總成的結構示意圖。
[0032]圖4是本實用新型海上平臺液壓自升降裝置中本體、支撐體和下支座的結構示意圖。
[0033]圖5是圖4的B— B剖視圖。
[0034]圖6是本實用新型海上平臺液壓自升降裝置中液壓系統的原理圖。
[0035]圖7是本實用新型海上平臺液壓自升降裝置的工作原理圖。
[0036]圖中各標記如下:
[0037]I平臺樁腿、2上支座、3液壓系統、4套筒總成、5本體、6下支座、7導管架樁腿、8支撐體、9上支座上臺體、10上支座下臺體、11上支託、12上銷軸、13套筒、14蓋板、15螺釘、16圓柱銷、17支撐接頭、18過渡段、19基管、20導向鍵、21下銷軸、22下支託、23下支座上臺體、24下支座中臺體、25下支座下臺體、26支撐銷、27基塊、28彈簧、29鎖緊銷、30濾油器、31液壓油箱、32電動機、33主油泵、34儲能器、35多路換向閥、36出油口、37缸筒、38進油口、39活塞杆。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明，但本實用新型並不局限於以下實施例。
[0039]如圖1和圖2所示，本實用新型提供的海上平臺液壓自升降裝置由上而下依次為上支座2、液壓系統3、套筒總成4、本體5和下支座6以及本體5上部的支撐體8，上支座2和套筒總成4直接焊接在平臺樁腿I的下端，本體5和支撐體8通過下支座6直接焊接在導管架樁腿7的上端。液壓自升降裝置組裝前，上支座2、套筒總成4、本體5和下支座6的外表面分別進行噴漆處理，防止裝置發生腐蝕；本體5置於套筒總成4中往復拉動，應輕快靈活且無阻滯，並保持本體5和套筒總成4的潤滑與清潔；同時，檢查液壓自升降裝置各螺紋聯接處是否牢固，有無鬆動、損傷和鏽蝕。液壓自升降裝置組裝時，首先將本體5和支撐體8置入套筒總成4中，然後打開支撐體8的鎖緊銷29和支撐銷26，並將圓柱銷16插入本體5和套筒總成4的孔眼。液壓自升降裝置進行安裝時，應首先將整個裝置(除去液壓系統3)通過上支座2直接焊接在平臺樁腿I的下端，然後平臺組塊採用浮託法進行安裝，最後將下支座6坐在導管架樁腿7的上端，再進行焊接。
[0040]如圖3所示，上支座2由上至下依次為上支座上臺體9、上支座下臺體10和上支託11，上支座上臺體9直接焊接在上支座下臺體10小端的上表面，定位平臺樁腿1，上支託11分四組均勻地焊接在上支座下臺體10大直徑端的下表面，上銷軸12與上支託11的孔眼配合，並採用開口銷進行固定。套筒總成4直接接在上支座2的下端，套筒13上端面焊接在上支座下臺體10大直徑端的下表面，套筒13基體上每個圓孔的外面均設計有蓋板14，蓋板14四周通過螺釘15進行固定。
[0041]如圖4所示，本體5的支撐接頭17和套筒13上的圓孔間通過圓柱銷16進行連接，過渡段18上端面焊接於支撐接頭17的下端面，而其下端面與基管19上端面焊接在一起，四個長方體形的導向鍵20均勻地焊接在基管19的外環面上，並與套筒13內孔上的鍵槽(圖中未示)精密配合。下支座6的下支託22對應於上支座2上支託11的位置，均勻焊接於下支座上臺體23的臺體過渡區表面，下銷軸21與下支託22的孔眼配合，也採用開口銷進行固定，下支座中臺體24的大直徑端與下支座上臺體23下端的加強板焊接在一起，而其小端的下表面與下支座下臺體25焊接在一起。
[0042]如圖3和圖4所示，套筒總成4和本體5高精度配合，由裡而外依次為基管19和套筒13，裝置組裝前，各零部件應清洗乾淨，裝置組裝時，應根據平臺工況選取化學鍍的套筒總成4和噴焊的本體5構成摩擦副，不允許相同表面處理方式的套筒13和基管19配合。
[0043]如圖5所示，支撐體8的基塊27焊接在基管19的上部，支撐銷26通過外螺紋與基塊27相連接，其銷體與基管19和套筒13基體的圓孔配合，而鎖緊銷29通過彈簧28與基塊27相連接，其銷體與基管19和套筒13基體的圓孔精密配合。
[0044]平臺需要採用液壓自升降裝置提升時，如圖6和圖7所示，首先，將組裝好的液壓系統3的活塞杆39通過上銷軸12與上支座2聯接，缸筒37通過下銷軸21與下支座6連接，加載液壓系統3，卸載平臺組塊作用在圓柱銷16、支撐銷26和鎖緊銷29上的作用力；然後，旋鬆支撐體8和圓柱銷16處的螺釘15，打開蓋板14，拔出本體5上的支撐接頭17處的圓柱銷16，使用內六角扳手旋轉支撐銷26的螺紋接頭，使其銷體脫離套筒13的圓孔，同時壓縮彈簧28使鎖緊銷29的銷體脫離套筒13的圓孔；接著，再次加載液壓系統3，將液壓油箱31所容納的液壓油通過電動機32驅動的主油泵33壓到多路換向閥35進行統一分配，分配後的壓力油經液壓缸進油口 38進入缸筒37，活塞杆39底部在壓力作用下帶動所有平臺樁腿1、上支座2和套筒總成4同步向上運行，當平臺組塊被提升至設計高度後，停止供油；緊接著將支撐體8的鎖緊銷29與套筒13上的圓孔配合，實現整個裝置的快速鎖緊，再依次將支撐銷26與本體5基管19和套筒13上的圓孔配合，圓柱銷16與本體5支撐接頭17和套筒13的圓孔配合，完成套筒總成4和本體5間的連接；最後，安裝蓋板14並擰緊螺釘15，卸載液壓系統3，先拔出上銷軸12，再將液壓油經液壓缸出油口 36回油，並通過回油管路和濾油器30流回液壓油箱31，最後拔出下銷軸21，卸下液壓缸，將液壓系統3回置原處。提升過程出現緊急情況時，應通過液壓系統3的儲能器34給液壓缸供給壓力油，實現平臺組塊平穩回落，檢修後重複液壓自升降裝置提升程序，完成平臺組塊高度調整。
[0045]平臺需要採用液壓自升降裝置下調時，如圖6和圖7所示，首先，安裝液壓系統3並進行加載，卸載平臺組塊作用在圓柱銷16、支撐銷26和鎖緊銷29上的作用力；然後，打開支撐體8和圓柱銷16處的蓋板14，拔出支撐接頭17處的圓柱銷16，並使支撐銷26和鎖緊銷29的銷體脫離套筒13上的圓孔；接著，卸載液壓系統3，將液壓油經出油口 36、多路換向閥35、回油管路和濾油器30回流至液壓油箱31，活塞杆39帶動平臺樁腿1、上支座2和套筒總成4同步向下運行，當平臺組塊調整至設計高度後，停止回油；緊接著將圓柱銷16插入支撐接頭17，使鎖緊銷29和支撐銷26與套筒13上的圓孔配合，並安裝蓋板14 ;最後，拔出上銷軸12，再次卸載液壓系統3後，拔出下銷軸21，卸下液壓缸，將液壓系統3回置原處。
[0046]平臺組塊需要拆卸時，如圖6和圖7所示，首先，安裝液壓系統3，並進行加載以便卸載；然後，打開支撐體8和圓柱銷16處的蓋板14，拔出支撐接頭17處的圓柱銷16，並使支撐銷26和鎖緊銷29的銷體脫離套筒13的圓孔；接著，再次加載液壓系統3，將液壓油箱31所容納的液壓油通過電動機32驅動的主油泵33壓到多路換向閥35進行統一分配，分配後的壓力油經液壓缸進油口 38進入缸筒37，活塞杆39底部在壓力作用下帶動所有平臺樁腿1、上支座2和套筒總成4同步向上運行，當平臺樁腿I下端脫離導管架樁腿7後，停止供油；緊接著駛入駁船，停泊合適位置後，卸載液壓系統3，將平臺組塊坐於浮吊船舶上並進行固定；最後，卸下液壓缸，將液壓系統3回置原處，即可實現平臺組塊的快速拆卸。
[0047]卸載的平臺組塊需要安裝時，如圖6和圖7所示，首先，駛入裝載平臺組塊的駁船，根據導管架所在位置進行停泊，安裝液壓系統3，並進行加載以支撐組塊重量；然後，卸載液壓系統3，將液壓油經出油口 36、多路換向閥35、回油管路和濾油器30回流至液壓油箱31，活塞杆39帶動平臺樁腿1、上支座2和套筒總成4同步向下運行，當平臺組塊調整至設計高度後，停止回油；接著，將圓柱銷16插入支撐接頭17，使鎖緊銷29和支撐銷26與套筒13上的圓孔配合，並安裝蓋板14 ;最後，再次卸載液壓系統3，卸下液壓缸，將液壓系統3回置原處，即可實現平臺組塊的快速安裝。
【權利要求】
1.一種海上平臺液壓自升降裝置，其特徵在於:它包括: 一上支座； 一下支座； 一套筒總成；所述套筒總成包括一套筒；所述套筒的壁上沿其軸向設有若干排圓孔，每排所述圓孔包括至少2個對稱設置的所述圓孔；所述圓孔通過設置於所述套筒上的蓋板進行封閉；所述套筒的內壁上沿其軸向設有至少2個鍵槽，所述鍵槽為對稱設置且與所述圓孔為交替排列；所述套筒的頂部與所述上支座相連接； 一本體；所述本體包括一基管；所述基管套設在所述套筒的腔體內，所述基管的外壁上設有至少2個導向槽，所述導線槽與所述鍵槽相配合，且可沿所述導向槽滑動；所述基管的底部與所述下支座相連接； 一支撐體；所述支撐體包括設於所述基管的上部的基塊和2個支撐銷；所述基塊設於所述基管的腔體內且與所述基管相連接，所述支撐銷與所述基塊相連接，所述支撐銷的銷體穿過所述基管與所述套管上的圓孔相配合； 一液壓系統；所述液壓系統包括至少2個對稱設置的液壓缸，2個所述液壓缸均通過一多路換向閥與主油泵相連接；所述液壓缸的底部與所述下支座相連接，頂部與所述上支座相連接。
2.根據權利要求1所述的自升降裝置，其特徵在於:所述若干排圓孔之間的間距相 等; 每排所述圓孔包括4個對稱設置的所述圓孔。
3.根據權利要求2所述的自升降裝置，其特徵在於:所述套筒的內壁上沿其軸向設有4個所述鍵槽； 所述基管的外壁上設有4個所述導向槽； 所述導向槽為長方體形。
4.根據權利要求2或3所述的自升降裝置，其特徵在於:所述基塊為由2個長方體垂直交叉得到的十字形方體結構，其中I個長方體的兩端與所述支撐銷相連接，另I個長方體的兩端與鎖緊銷相連接，所述鎖緊銷與所述基塊之間設有彈簧； 所述鎖緊銷的銷體穿過所述基管與所述套管上的圓孔相配合。
5.根據權利要求4所述的自升降裝置，其特徵在於:所述基管的頂部還依次與過度段和支撐接頭相連接，所述支撐接頭上設有孔眼和與之配合的圓柱銷，所述圓柱銷可與所述套筒上的圓孔相配合。
6.根據權利要求5所述的自升降裝置，其特徵在於:所述過度段為圓臺體形，且其大直徑端與所述基管相連接； 所述基管為圓柱體形。
7.根據權利要求6所述的自升降裝置，其特徵在於:所述液壓系統包括4個對稱的所述液壓缸； 4個所述液壓缸均通過所述多路換向閥與所述主油泵相連接。
8.根據權利要求7所述的自升降裝置，其特徵在於:所述上支座包括相連接的上支座上臺體和上支座下臺體，且所述上支座上臺體的大直徑端與所述上支座下臺體的小直徑端相連接；所述套管為圓柱體形。
9.根據權利要求8所述的自升降裝置，其特徵在於:所述下支座包括相連接的下支座上臺體和下支座下臺體，且所述下支座上臺體的小直徑端與所述下支座下臺體的大直徑端相連接。
【文檔編號】E02B17/06GK203475403SQ201320533135
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】劉新福, 王春升, 李新仲, 譚越, 陳國龍, 鄭曉鵬, 張明, 尚超, 周超, 李博 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院