一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，屬于海洋平臺【技術領域】。方法包括：在所有上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有下插銷插在樁腿的插銷孔中時，控制多套液壓插銷升降機構中的多個提升油缸以相同的速度執行相同的動作，并實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔；當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部提升油缸停止動作；控制與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸反向動作，直至脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔；控制全部提升油缸再次以相同的速度執行動作。本發明通過上述方案，使上插銷始終處于同一水平面，使得海洋平臺水平上升或下降。
【專利說明】一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋平臺【技術領域】，特別涉及一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法。
【背景技術】
[0002]液壓升降系統是海洋平臺的重要組成部分，在升降海洋平臺的過程中，為了避免由于傾斜引起的海洋平臺側翻事故，需要海洋平臺保持水平狀態上升或下降。
[0003]現有的液壓升降系統一般包括多套液壓升降機構，每套液壓升降機構均包括連接在定環梁和動環梁之間的提升油缸、設于定環梁上的上插銷油缸和設于動環梁上的下插銷油缸，定環梁通過上插銷與樁腿可拆卸連接，動環梁通過下插銷與樁腿可拆卸連接。其中，定環梁與海洋平臺固定連接。
[0004]現有技術在升降海洋平臺時，通過使所有樁腿上的提升油缸、上插銷油缸和下插銷油缸的動作的速度一致，以使上插銷始終處于水平位置，從而使海洋平臺處于水平狀態。
[0005]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0006]海洋平臺通過樁腿固定在海底時，由于海底面不平，各樁腿的插銷孔不在同一個水平面上，則在海洋平臺上升或下降的過程中，當提升油缸的伸出或回縮速度一致時，不同樁腿上的上插銷插入插銷孔的時間仍然可能不同，若有一個上插銷插入插銷孔，此時，該樁腿上的提升油缸停止動作，而其它樁腿的提升油缸繼續工作，則會使海洋平臺發生傾斜。
【發明內容】
[0007]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法。所述技術方案如下:
[0008]本發明實施例提供了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，適用于控制所述液壓升降系統的多套液壓插銷升降機構，每套所述液壓插銷升降機構均包括連接在定環梁和動環梁之間的提升油缸、設于所述定環梁上的上插銷和設于所述動環梁上的下插銷，所述方法包括:
[0009]在所有所述上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有所述下插銷插在所述樁腿的插銷孔中時，控制所述多套液壓插銷升降機構中的多個所述提升油缸以相同的速度執行相同的動作，并實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔；
[0010]當所述多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部所述提升油缸停止動作；
[0011]控制與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，直至脫開插銷孔的所述下插銷再次插入插銷孔；
[0012]控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作。
[0013]可選地，在所述海洋平臺的上升過程中，多個所述提升油缸以相同的速度執行伸出動作。
[0014]進一步地，所述使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，包括:
[0015]使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行回縮動作。
[0016]具體地，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作，包括:
[0017]使插入插銷孔的所述上插銷脫開插銷孔；
[0018]控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行伸出動作。
[0019]可選地，在所述海洋平臺的下降過程中，多個所述提升油缸以相同的速度執行回縮動作。
[0020]進一步地，所述使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，包括:
[0021]使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行伸出動作。
[0022]具體地，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作，包括:
[0023]使插入插銷孔的所述上插銷脫開插銷孔；
[0024]控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行回縮動作。
[0025]可選地，采用位移傳感器實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔。
[0026]可選地，采用行程開關實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔。
[0027]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0028]通過實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔，當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，停止全部提升油缸的動作，從而使得沒有插入插銷孔的上插銷也不能移動了，保持上插銷處于同一水平位置，然后使與插入插銷孔的上插銷對應的提升油缸反向動作，直到脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔后，控制提升油缸再次以相同的速度動作，則上插銷在上升或下降的過程中一直處于同一個水平面，這樣，海洋平臺能夠一直保持水平狀態上升或下降，不會發生傾斜，本方法方便簡單，易操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本發明實施例提供的液壓插銷升降機構的結構示意圖；
[0031]圖2是本發明實施例一提供的一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法流程圖；
[0032]圖3是本發明實施例二提供的一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法流程圖；
[0033]圖4是本發明實施例二提供的二號樁腿上的上插銷插入插銷孔時各上插銷和下插銷的位置示意；
[0034]圖5是本發明實施例二提供的二號樁腿上的下插銷插入插銷孔時各上插銷和下插銷的位置示意圖；
[0035]圖6是本發明實施例三提供的一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法流程圖。【具體實施方式】
[0036]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0037]為了便于描述本發明實施例，首先簡單介紹液壓升降系統的結構及工作過程。
[0038]參見圖1，每套液壓插銷升降機構均包括連接在定環梁I和動環梁2之間的提升油缸3、設于定環梁I上的上插銷油缸和設于動環梁上的下插銷油缸，定環梁I通過上插銷11與樁腿4可拆卸連接，動環梁2通過下插銷21與樁腿4可拆卸連接。當樁腿4固定在海底后，由于海底面不平，所以各個樁腿4上對應的插銷孔可能不在同一水平面上。此時，海洋平臺通過動環梁2上的下插銷21固定在樁腿4上，同時，通過各提升油缸3的伸縮使得上插銷11處于同一水平面上，以使海洋平臺保持水平(此時，部分上插銷11插在插銷孔中)。海洋平臺在上升或下降的時候，一次移動一個節距(兩個插銷孔之間間隔的距離為一個節距)。一般地，提升油缸的最大行程為1280mm，插銷孔的直徑為70mm，節距為1200mm。
[0039]當海洋平臺上升時，上插銷11脫開插銷孔(此時，下插銷21插在插銷孔中，且下插銷21與插銷孔內壁的下部貼合，以承載海洋平臺)，提升油缸3執行伸出動作，連接在提升油缸3 —端的定環梁I隨著提升油缸3的伸出動作沿著樁腿4向上移動，進而帶動海洋平臺向上移動，當提升油缸3的行程達到一半節距時，上插銷11彈出，貼著樁腿4向上滑動，當到插銷孔區域時，上插銷11插入插銷孔(由于上插銷的直徑小于插銷孔的直徑，此時，仍然是下插銷受力，上插銷不受力)，然后進行負荷轉移(控制提升油缸執行回縮動作，使得上插銷與插銷孔內壁的下部貼合以承載海洋平臺，同時使下插銷位于插銷孔的中部以便于下插銷脫開插銷孔)，將下插銷的負荷轉移到上插銷后，動環梁2上的下插銷21脫開插銷孔，當檢測到下插銷21脫開時，提升油缸3執行回縮動作，則與提升油缸3連接的動環梁2會沿著樁腿4向上移動，當提升油缸3的行程達到一半節距時，下插銷21彈出，貼著樁腿向上滑動，當到插銷孔區域時，下插銷21插入插銷孔，循環執行前述步驟，即可實現海洋平臺的上升動作。
[0040]當海洋平臺下降時，上插銷11脫開插銷孔(此時，下插銷21插在插銷孔中，且下插銷21與插銷孔內壁的下部貼合，以承載海洋平臺)，提升油缸3執行回縮動作，連接在提升油缸3 —端的定環梁I隨著提升油缸3的回縮動作沿著樁腿4向下移動，進而帶動海洋平臺向下移動，當提升油缸3的行程達到一半節距時，上插銷11彈出，貼著樁腿4向下滑動，當到插銷孔區域時，上插銷11插入插銷孔，然后進行負荷轉移(控制提升油缸3執行回縮動作，使得上插銷與插銷孔內壁的下部貼合以承載海洋平臺，同時使下插銷位于插銷孔的中部以便于下插銷脫開插銷孔)，將下插銷21的負荷轉移到上插銷11，負荷轉移完后下插銷21脫出插銷孔，提升油缸3執行伸出動作，則與提升油缸3連接的動環梁2會沿著樁腿4向下移動，當提升油缸3的行程達到一半節距時，下插銷21彈出，貼著樁腿4向下滑動，當到插銷孔區域時插入插銷孔，循環執行前述步驟，即可實現海洋平臺的下降動作。
[0041]需要說明的是，在上插銷或下插銷脫開插銷孔之前，都要進行負荷轉移。
[0042]實施例一
[0043]本發明實施例提供了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，適用于控制液壓升降系統的多套液壓插銷升降機構的動作，參見圖2，該方法包括:[0044]步驟101:在所有上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有下插銷插在樁腿的插銷孔中時，控制多套液壓插銷升降機構中的多個提升油缸以相同的速度執行相同的動作時，并實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔。
[0045]具體地，所有上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有下插銷插在樁腿的插銷孔中時，定環梁處于可移動狀態，動環梁固定在樁腿上。
[0046]具體地，可以通過行程開關實時監測上插銷和下插銷是插入還是脫開插銷孔。在實際操作中，行程開關安裝在插銷油缸處，采用行程開關監測插銷的狀態為本領域的技術人員所熟知，在此不再詳述。
[0047]步驟102:當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部提升油缸停止動作。
[0048]步驟103:控制與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸反向動作，直至脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔。
[0049]在本實施例中，與上插銷對應的下插銷、提升油缸，都是指與該上插銷位于同一條樁腿上的下插銷和提升油缸，對應，即指位于同一條樁腿上的各部件相互對應。
[0050]步驟104:控制全部提升油缸再次以相同的速度執行動作。
[0051]優選地，在本實施例中，通過集中控制臺集中控制各提升油缸、各上插銷油缸和各下插銷油缸的動作。
[0052]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔，當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，停止全部提升油缸的動作，從而使得沒有插入插銷孔的上插銷也不能移動了，保持上插銷處于同一水平位置，然后使與插入插銷孔的上插銷對應的提升油缸反向動作，直到脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔后，控制提升油缸再次以相同的速度動作，則上插銷在上升或下降的過程中一直處于同一個水平面，這樣，海洋平臺能夠一直保持水平狀態上升或下降，不會發生傾斜，本方法方便簡單，易操作。
[0053]實施例二
[0054]本發明實施例提供了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，參見圖3，該方法包括:
[0055]步驟201:在所有上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有的下插銷插在樁腿的插銷孔中時，控制多套液壓插銷升降機構中的多個提升油缸以相同的速度執行伸出動作，并實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔。
[0056]定環梁上的上插銷脫開插銷孔，定環梁處于可移動狀態。則當提升油缸以相同的速度執行伸出動作時，定環梁隨著提升油缸的伸出而上升，與定環梁連接的海洋平臺也隨之上升，由于提升油缸的伸出速度一致，則海洋平臺水平上升。
[0057]步驟202:當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部提升油缸停止動作。
[0058]當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸不能繼續伸出，而與脫開插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸可以繼續伸出，此時，停止全部提升油缸的動作，使得上插銷保持在同一個水平面上，則海洋平臺也處于水平狀態。
[0059]以海洋平臺包括四條樁腿(分別為一號樁腿la、二號樁腿lb、三號樁腿Ic和四號樁腿Id)為例，四條樁腿上分別設有5個插銷孔，且5個插銷孔從上到下依次編號為4a、4b、4c、4d、4e，在四條樁腿位于水平面時，相同序號的插銷孔位于同一水平位置。當二號樁腿Ib上的定環梁上的上插銷3a插入插銷孔，二號樁腿Ib上的提升油缸不能繼續伸出時，一號樁腿la、三號樁腿Ic和四號樁腿Id上的定環梁上的上插銷3a均脫開插銷孔,一號樁腿la、三號樁腿Ic和四號樁腿Id上的提升油缸均可以繼續伸出，如圖4所示。
[0060]步驟203:控制插入插銷孔的上插銷所在的樁腿進行負荷轉移。
[0061]控制二號樁腿Ib上的提升油缸執行回縮動作，使得插入插銷孔的上插銷3a與該插銷孔內壁的下部貼合，同時下插銷會從貼合著插銷孔的下部的狀態變成位于插銷孔的中部，然后停止二號樁腿Ib上的提升油缸的動作。
[0062]步驟204:控制與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行回縮動作，直至脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔。
[0063]使二號樁腿Ib上的動環梁上的下插銷脫開，并使二號樁腿Ib上的提升油缸執行回縮動作，則二號樁腿Ib上的動環梁向上移動，二號樁腿Ib上的提升油缸的行程達到一半節距時，下插銷彈出，貼著二號樁腿Ib向上滑動，當到插銷孔區域時，下插銷插入插銷孔。
[0064]當二號樁腿Ib上的下插銷插入插銷孔后，控制提升油缸執行伸出動作，使得下插銷與插銷孔內壁的下部貼合以承載海洋平臺，同時使上插銷位于插銷孔的中部以便于上插銷脫開插銷孔，將負荷轉移到下插銷后，提升油缸停止動作。
[0065]步驟205:使插入插銷孔的上插銷脫開插銷孔，如圖5所示。
[0066]定環梁上的上插銷脫開插銷孔，此時，定環梁處于可移動狀態。
[0067]步驟206:控制各樁腿的提升油缸再次以相同的速度執行伸出動作。
[0068]重復執行上述步驟201?206，直至海洋平臺上升至預定高度。
[0069]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:在升平臺的時候，各提升油缸以相同的速度執行伸出動作，海洋平臺水平上升，當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，停止全部提升油缸的動作，從而使得沒有插入插銷孔的上插銷也不能移動，保持上插銷處于同一水平位置，然后使與插入插銷孔的上插銷對應的提升油缸執行回縮動作直到脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔，在進行負荷轉移后，使插入插銷孔的上插銷脫開插銷孔，控制提升油缸再次以相同的速度伸出，則上插銷在上升的過程中一直處于同一個水平面，這樣，海洋平臺能夠一直保持水平狀態上升，不會發生傾斜。
[0070]實施例三
[0071]本發明實施例提供了一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，參見圖6，該方法包括:
[0072]步驟301:在所有上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有的下插銷插在樁腿的插銷孔中時，控制多套液壓插銷升降機構中的多個提升油缸以相同的速度執行回縮動作，并實時監測各定環梁上的上插銷是否插入插銷孔。
[0073]定環梁上的上插銷脫開插銷孔，此時，定環梁處于可移動狀態。則當提升油缸以相同的速度執行回縮動作時，定環梁隨著提升油缸的回縮而向下移動，與定環梁連接的海洋平臺也隨之下降，由于提升油缸的回縮速度一致，則海洋平臺水平下降。
[0074]步驟302:當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部提升油缸停止動作。
[0075]當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸不能繼續回縮，而與脫開插銷孔的上插銷對應的提升油缸可以繼續回縮，此時，停止全部提升油缸的動作，使得上插銷保持在同一個水平面上，則海洋平臺也處于水平狀態。
[0076]步驟303:控制插入插銷孔的上插銷所在的樁腿進行負荷轉移。
[0077]控制與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行回縮動作，使得插入插銷孔的上插銷與該插銷孔內壁的下部貼合，同時下插銷會從貼合著插銷孔內壁的下部的狀態變成位于插銷孔的中部，然后停止該提升油缸的動作。
[0078]步驟304:控制與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行伸出動作，直至脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔。
[0079]使與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開，并與插入插銷孔的上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行伸出動作，當該提升油缸的行程達到一半節距時，下插銷彈出，貼著該樁腿向下滑動，當到插銷孔區域時，下插銷插入插銷孔。
[0080]當下插銷插入插銷孔后，控制該提升油缸執行伸出動作，使得下插銷與插銷孔內壁的下部貼合以承載海洋平臺，同時使上插銷位于插銷孔的中部以便于上插銷脫開插銷孔，將負荷轉移到下插銷后，提升油缸停止動作。
[0081]步驟305:使插入插銷孔的上插銷脫開插銷孔。
[0082]定環梁上的上插銷脫開插銷孔，此時，定環梁處于可移動狀態。
[0083]步驟306:控制各樁腿的提升油缸再次以相同的速度執行回縮動作。
[0084]重復執行上述步驟301?306，直至海洋平臺下降至預定高度。
[0085]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:在升海洋平臺的時候，各提升油缸以相同的速度執行回縮動作，海洋平臺水平下降，當多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，停止全部提升油缸的動作，從而使得沒有插入插銷孔的上插銷也不能移動，保持上插銷處于同一水平位置，然后使與插入插銷孔的上插銷對應的提升油缸執行伸出動作直到脫開插銷孔的下插銷再次插入插銷孔，再進行負荷轉移后，使插入插銷孔的上插銷脫開插銷孔，控制提升油缸再次以相同的速度回縮，則上插銷在下降的過程中一直處于同一個水平面，這樣，海洋平臺能夠一直保持水平狀態下降，不會發生傾斜。
[0086]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種海洋平臺的液壓升降系統的控制方法，適用于控制所述液壓升降系統的多套液壓插銷升降機構，每套所述液壓插銷升降機構均包括連接在定環梁和動環梁之間的提升油缸、設于所述定環梁上的上插銷和設于所述動環梁上的下插銷，其特征在于，所述方法包括: 在所有所述上插銷脫開樁腿的插銷孔且所有所述下插銷插在所述樁腿的插銷孔中時，控制所述多套液壓插銷升降機構中的多個所述提升油缸以相同的速度執行相同的動作，并實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔； 當所述多個定環梁中任一個定環梁上的上插銷插入插銷孔時，控制全部所述提升油缸停止動作； 控制與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔，并使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，直至脫開插銷孔的所述下插銷再次插入插銷孔； 控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述海洋平臺的上升過程中，多個所述提升油缸以相同的速度執行伸出動作。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，包括: 使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行回縮動作。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作，包括: 使插入插銷孔的所述上插銷脫開插銷孔； 控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行伸出動作。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述海洋平臺的下降過程中，多個所述提升油缸以相同的速度執行回縮動作。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的所述提升油缸反向動作，包括: 使與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的提升油缸執行伸出動作。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行所述動作，包括: 使插入插銷孔的所述上插銷脫開插銷孔； 控制全部所述提升油缸再次以相同的速度執行回縮動作。
8.根據權利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，采用位移傳感器實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔。
9.根據權利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，采用行程開關實時監測各所述定環梁上的所述上插銷是否插入插銷孔。
10.根據權利要求1任一項所述的方法，其特征在于，在所述控制與插入插銷孔的所述上插銷對應同一樁腿的下插銷脫開插銷孔之前，所述方法還包括: 控制插入插銷孔的所述上插銷所在的樁腿進行負荷轉移。
【文檔編號】E02B17/08GK103938602SQ201410108446
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】江志鋼, 徐瀟 申請人:武漢船用機械有限責任公司