一種升降平臺的制作方法

本發明涉及升降平臺領域，特別涉及一種升降平臺。

背景技術：

升降平臺是一種為在海上進行鉆井、采油、集運、觀測、導航、施工等活動提供生產和生活設施的構筑物，是開發海洋石油的基礎裝備。升降平臺通常由平臺主體、樁腿、固樁架、升降裝置組成，升降裝置設置在固樁架上，固樁架則與平臺主體連接，通過控制升降裝置沿著樁腿移動，從而實現平臺主體的移動。升降裝置作為升降平臺中的關鍵部分，在平臺的設計制造和使用中受到高度重視，其性能的優劣直接影響平臺的安全性能、使用性能及經濟性。

在液壓插銷式的升降平臺中，升降裝置包括定環梁、動環梁、提升油缸和插銷機構，定環梁固定在固樁架上，動環梁和定環梁通過提升油缸連接，定環梁和動環梁上都設置有插銷機構，在進行升降時，通過控制動環梁上的插銷機構中的插銷和定環梁上的插銷機構的插銷交替插入樁腿上的插銷孔中，同時提升油缸控制動環梁相對定環梁移動，從而使升降裝置沿著樁腿移動。

由于海上風浪、加工精度等原因，升降平臺在實際工作中會有一定的傾斜，在升降平臺發生傾斜時，動環梁和定環梁也會傾斜，在傾斜的過程中，插銷與插銷孔在水平方向上會產生比較小的相對位移，而在插銷接觸到插銷孔的孔壁后，由于此時插銷并不位于插銷孔的最低位置，在平臺的重力作用下，插銷會滑向插銷孔的最低位置，從而造成插銷和插銷孔的磨損，導致插銷和插銷孔的變形。

技術實現要素：

為了解決現有的升降平臺，插銷和插銷孔容易磨損，導致插銷和插銷孔的變形的問題，本發明實施例提供了一種升降平臺。所述技術方案如下：

一種升降平臺，所述升降平臺包括樁腿、平臺主體、固定連接在所述平臺主體上的固樁架、連接所述樁腿和所述固樁架的升降裝置，所述樁腿上沿軸線方向間隔設置有多個插銷孔，所述升降裝置包括定環梁、動環梁、連接所述定環梁和所述動環梁的升降油缸、多個插銷機構，所述定環梁和所述動環梁均套裝在所述樁腿上，且所述定環梁固定連接在所述固樁架上，所述多個插銷機構中的一部分插銷機構設置在所述定環梁上，所述多個插銷機構中的另一部分插銷機構設置在所述動環梁上，每個所述插銷機構均包括插銷座、插銷、插銷油缸、油缸支架，所述插銷座呈圓筒狀，所述插銷座設置在所述動環梁或所述定環梁上，所述插銷座沿所述樁腿的徑向方向設置，所述插銷設置在對應的所述插銷座中，所述插銷的遠離所述樁腿的一端同軸連接有球頭軸，所述球頭軸的球頭位于所述球頭軸遠離所述插銷的一端，所述插銷油缸的缸體與所述油缸支架連接，所述插銷油缸的活塞桿上設置有與所述球頭軸的球頭相適配的球碗，所述球頭軸通過所述球頭與所述球碗連接。

優選地，所述插銷包括圓臺狀的圓臺段和圓柱狀的圓柱段，所述插銷座與所述圓柱段間隙配合，所述圓臺段用于插入所述插銷孔中，所述圓臺段和所述圓柱段同軸連接，所述圓臺段的底面與所述圓柱段的第一端的端面連接，所述球頭軸設置在所述圓柱段的第二端的端面上，其中，所述圓柱段的第二端為與所述圓柱段的第一端相反的一端。

進一步地，所述插銷座的內壁上設置有環形的潤滑槽，所述潤滑槽與所述插銷座同軸。

優選地，所述潤滑槽有多個，多個所述潤滑槽沿所述插銷座的軸向間隔設置。

優選地，所述插銷座上設置有注油孔，所述注油孔與所述潤滑槽連通。

可選地，所述圓柱段的第二端的環形側壁上設置有徑向向外延伸的凸緣，所述凸緣的直徑大于所述插銷座的內徑，所述圓臺段的頂面與所述凸緣之間的距離大于所述插銷座的長度。

優選地，所述圓臺段的底面的直徑小于或等于所述圓柱段的第一端的端面的直徑。

進一步地，所述插銷孔的軸截面呈橢圓形，所述插銷孔的多個軸截面的面積在所述插銷孔的軸線方向上逐漸變小，且所述插銷孔的靠近所述樁腿的外部的一端的面積最大。

可選地，在所述樁腿的軸線方向上，所述插銷孔的最大寬度與所述圓臺段的最大直徑之間的差為90mm～110mm。

可選地，在垂直于所述樁腿的軸線和所述插銷孔的軸線方向上，所述插銷孔的最大寬度與所述圓臺段的最大直徑之間的差為20mm～40mm。

優選地，所述圓臺段的環形側壁的錐角為10°～20°。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過在定環梁和動環梁上設置插銷機構，在定環梁和動環梁之間連接升降油缸，使得可以控制升降油缸伸縮，控制定環梁和動環梁上的插銷機構的插銷交替插入和拔離插銷孔，實現升降平臺的升降。通過在插銷上設置球頭軸，將插銷油缸的一端固定在油缸支架上，在插銷油缸的另一端設置球碗，采用球碗和球頭軸將插銷與插銷油缸連接，使得在定環梁和動環梁出現傾斜，插銷與插銷孔在水平方向上產生相對位移時，插銷接觸到插銷孔的孔壁后，插銷會在下降到插銷孔的最低位置的過程中產生一定的轉動，從而降低了插銷與插銷孔之間的磨損，減緩了插銷和插銷孔的變形。

附圖說明

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。

圖1是本發明實施例提供的一種升降平臺的主視圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發明實施例提供的一種插銷機構的結構示意圖；

圖4是本發明實施例提供的一種插銷的結構示意圖；

圖5是本發明實施例提供的一種插銷孔的正視圖；

圖6是本發明實施例提供的一種插銷的安裝示意圖；

圖7是本發明實施例提供的一種升降平臺的局部示意圖；

圖8是本發明實施例提供的一種蓋板的結構示意圖。

具體實施方式

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。

圖1是本發明實施例提供的一種升降平臺的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，結合圖1和圖2，該升降平臺包括升降平臺包括樁腿10、平臺主體(未示出)、固定連接在平臺主體上的固樁架20、連接樁腿10和固樁架20的升降裝置。

樁腿10上沿軸線方向間隔設置有多個插銷孔11。升降裝置包括定環梁31、動環梁32、連接定環梁31和動環梁32的升降油缸33、多個插銷機構34。定環梁31和動環梁32均套裝在樁腿10上，且定環梁31固定連接在固樁架20上。多個插銷機構中的一部分插銷機構設置在定環梁31上，多個插銷機構中的另一部分插銷機構設置在動環梁32上。

圖3是本發明實施例提供的一種插銷機構的結構示意圖，如圖3所示，每個插銷機構34均包括插銷座344、插銷341、用于控制插銷341插入或拔離插銷孔11的插銷油缸342、用于安裝插銷油缸342的油缸支架343。插銷座344呈圓筒狀，插銷座344設置在動環梁32或定環梁31上，插銷座344沿樁腿10的徑向方向設置，插銷341設置在對應的插銷座344中。

圖4是本發明實施例提供的一種插銷的結構示意圖，如圖4所示，插銷341的遠離樁腿10的一端同軸連接有球頭軸3413，球頭軸3413的球頭3414位于球頭軸3413遠離插銷341的一端，插銷油缸342的缸體與油缸支架343連接，插銷油缸342的活塞桿上設置有與球頭軸3413的球頭3414相適配的球碗3421，球頭軸3413通過球頭3414與球碗3421連接。

本發明實施例通過在定環梁和動環梁上設置插銷機構，在定環梁和動環梁之間連接升降油缸，使得可以控制升降油缸伸縮，控制定環梁和動環梁上的插銷機構的插銷交替插入和拔離插銷孔，實現升降平臺的升降。通過在插銷上設置球頭軸，將插銷油缸的一端固定在油缸支架上，在插銷油缸的另一端設置球碗，采用球碗和球頭軸將插銷與插銷油缸連接，使得在定環梁和動環梁出現傾斜，插銷與插銷孔在水平方向上產生相對位移時，插銷接觸到插銷孔的孔壁后，插銷會在下降到插銷孔的最低位置的過程中產生一定的轉動，從而降低了插銷與插銷孔之間的磨損，減緩了插銷和插銷孔的變形。

參見圖4，插銷341包括圓臺狀的圓臺段3411和圓柱狀的圓柱段3412，插銷座344與圓柱段3412間隙配合，圓臺段3411用于插入插銷孔11中，圓臺段3411和圓柱段3412同軸連接，圓臺段3411的底面與圓柱段3412的第一端的端面連接，球頭軸3413設置在圓柱段3412的第二端的端面上，其中，圓柱段3412的第二端為與圓柱段3412的第一端相反的一端。

現有的升降平臺在上升時，整個平臺的載荷先是作用在定環梁的插銷上的，然后動環梁的插銷會抽離插銷孔，動環梁開始上升，在動環梁上升的過程中，動環梁上的插銷會重新伸出，并抵在樁腿的外壁上滑動，當動環梁上升到某一位置使得動環梁上的插銷對準插銷孔時，動環梁的插銷便會插入到插銷孔中。但是由于平臺的傾斜、加工誤差等因素，動環梁上的插銷并不會全部同時插入到插銷孔中，為了確保動環梁上的所有插銷都插入到插銷孔，動環梁會繼續上升一段距離，在動環梁的所有插銷都插入到插銷孔后，提升油缸伸長，控制動環梁下降一段距離，以使得動環梁的插銷壓緊在插銷孔的下表面上，并隨著提升油缸的繼續伸長，定環梁的插銷逐漸與插銷孔的內壁分離，從而將整個平臺的載荷轉移到了動環梁的插銷上。此后定環梁的插銷抽離插銷孔，定環梁開始上升，在定環梁上升的過程中，定環梁上的插銷會重新伸出，并抵在樁腿的外壁上滑動，當定環梁上升到某一位置使得定環梁上的插銷對準插銷孔時，定環梁的插銷便會插入到插銷孔中，待定環梁的所有插銷都插入到插銷孔后，提升油缸縮短，控制定環梁下降一段距離，以使得定環梁的插銷壓緊在插銷孔的下表面上，提升油缸繼續縮短，動環梁的插銷逐漸與插銷孔的內壁分離，從而將整個平臺的載荷重新轉移到定環梁的插銷上。通過重復該過程就可以實現升降平臺的連續升降。在控制升降平臺進行拔樁腿的過程中，也存在類似的過程，區別僅在于插銷插入到插銷孔中后需要與插銷孔的上表面接觸。由于每次將定環梁或是動環梁的插銷插入到插銷孔中后，都需要控制定環梁或動環梁下降一小段距離，會使得升降平臺的控制過程復雜，控制時間長。在本實施例中，由于插銷與插銷孔接觸的部分呈圓臺狀，隨著插銷插入深度的增加，圓臺段的環形側壁會接觸到插銷孔的內側壁，從而不需要控制升降平臺或樁腿繼續下降一段距離，簡化了控制過程，縮短了控制時間

其中，圓臺段3411的底面與圓柱段3412的第一端的端面的直徑可以相等也可以不等，優選為圓臺段3411的底面的直徑小于或等于圓柱段3412的第一端的端面的直徑，可以便于插銷341的加工，也便于將插銷341安裝到定環梁31或動環梁32上。

在本實施例中，定環梁31和動環梁32的端面均呈正邊形，在其他實施例中，定環梁31和動環梁32也可以是其他多邊形，例如六邊形、八邊形，也可以是圓形，本發明并不以此為限。

如圖2所示，插銷機構34繞定環梁31和動環梁32的軸線等角度間隔布置，從而可以降低和平衡每個插銷341所承受的力，同時還可以定環梁31和動環梁32更加平穩。

需要說明的是，在本實施例中，定環梁31和動環梁32上分別設置有4個插銷機構34，在定環梁31和動環梁32的每條邊上分別設置有1個插銷機構34，在其他實施例中，定環梁31和動環梁32上也可以設置其他數量的插銷機構34，且定環梁31和動環梁32上的插銷機構34的數量也不一定相等，定環梁31或動環梁32的每條邊上也可以設置2個或2個以上的插銷機構34，本發明并不以此為限。

參見圖4，圓臺段3411的環形側壁的錐角θ可以為10°～20°，錐角過小則插銷341在插入插銷孔11的過程中會難以與插銷孔11接觸，錐角過大則在插銷341插入到插銷孔11中后，插銷341會受到較大的與插銷341插入方向相反的力，使得插銷油缸342需要提供較大的推力以避免插銷341從插銷孔11中脫出。

圖5是本發明實施例提供的一種插銷孔的正視圖，如圖5所示，插銷孔11的軸截面呈橢圓形，插銷孔11的多個軸截面的面積在插銷孔11的軸線方向上逐漸變小，且插銷孔11的靠近樁腿10的外部的一端的面積最大。可以便于插銷341的插入，且可以增大插銷341與插銷孔11的內壁的接觸面積。

具體地，插銷孔11的孔壁包括順次相連的第一曲面11a、第二曲面11b、第三曲面11c和第四曲面11d(為了便于說明，圖5中通過4條虛線顯示了各曲面之間的界限)，第一曲面11a、第二曲面11b、第三曲面11c和第四曲面11d繞插銷孔11的軸線分布，第一曲面11a和第二曲面11b關于垂直于樁腿10的軸線的平面(即橫截面)對稱，第三曲面11c和第四曲面11d關于樁腿10的軸線所在的平面(即軸截面)對稱，且第一曲面11a和第二曲面11b之間的最大距離大于第三曲面11c和第四曲面11d之間的最大距離，當圓臺段3411與第一曲面11a相接觸時，第一曲面11a貼合在圓臺段3411的環形側壁上，當圓臺段3411與第二曲面11b相接觸時，第二曲面11b貼合在圓臺段3411的環形側壁上。從而可以增大插銷341插入到插銷孔11后，插銷341與插銷孔11的接觸面積。

進一步地，在樁腿10的軸線方向上，插銷孔11的最大寬度與圓臺段3411的最大直徑之間的差可以為90mm～110mm，優選可以為100mm。。由于升降平臺在升降過程中升降裝置會存在一定的傾斜，從而可能會出現定環梁上的所有插銷不位于同一高度上或動環梁上的所有插銷不位于同一高度上，這就可能出現部分插銷對準了插銷孔，另一部分卻沒有完全對準插銷孔。通過在樁腿10的軸線方向上，使插銷孔11的最大寬度與圓臺段3411的最大直徑之間的差為90mm～110mm，則可以通過控制定環梁31或動環梁32的移動，使定環梁31上的所有插銷341或動環梁32上的所有插銷341都對準插銷孔11。

此外，在垂直于樁腿10的軸線和插銷孔11的軸線方向上，插銷孔11的最大寬度與圓臺段3411的最大直徑之間的差可以為20mm～40mm，這樣可以避免在升降裝置出現傾斜時，插銷341在水平方向上無法對準插銷孔11的問題。

優選地，插銷座344與動環梁32或定環梁31可拆卸連接。由于插銷341需要承受較大的壓力，若直接將插銷341設置在定環梁31或是動環梁32上，則有可能會引起定環梁31或動環梁32的變形，從而損壞定環梁31或動環梁32，通過設置插銷座344，通過插銷座344將壓力傳遞到定環梁31或動環梁32上，可以降低定環梁31或動環梁32上的局部受力，減小定環梁31或動環梁32的形變，與動環梁32或定環梁31可拆卸連接的插銷座344可以便于加工和更換。

需要說明的是，插銷座344應具有足有的硬度，以承受插銷341的壓力而不至于產生形變，以避免插銷341卡住。

圖6是本發明實施例提供的一種插銷的安裝示意圖，如圖6所示，插銷座344的內壁上可以設置有環形的潤滑槽3441，潤滑槽3441與插銷座344同軸。通過設置潤滑槽3441從而可以在將插銷341裝入插銷座344時，在潤滑槽3441中填充潤滑脂，以減小插銷341移動過程中受到的摩擦阻力。

優選地，潤滑槽3441可以有多個，多個潤滑槽3441沿插銷座344的軸向間隔設置，從而可以增大潤滑面積。

容易想到的是，多個潤滑槽3441可以沿插銷座344的軸向等間隔設置。

進一步地，插銷座344上設置有注油孔3442，注油孔3442與潤滑槽3441連通，從而可以便于向潤滑槽3441中注入潤滑油。

優選地，圓柱段3412的第二端的環形側壁上設置有沿徑向向外延伸的凸緣3415，凸緣3415的外徑大于插銷座344的內徑，圓臺段3411的頂面與凸緣3415之間的距離大于插銷座344的長度。從而可以通過凸緣3415限制插銷341插入插銷孔11的深度。

再次參見圖3，油缸支架343可以包括用于安裝插銷油缸342的安裝板3431和連接安裝板3431與定環梁31或動環梁32的連接桿3432。這樣的油缸支架343不僅結構簡單，而且便于對插銷油缸342進行維修。

連接桿3432可以有兩個，以使安裝板3431更加平穩。

進一步地，安裝板3431上設置有用于與插銷油缸342連接的鉸支座3433，插銷油缸342通過鉸支座3433與安裝板3431鉸接，且插銷油缸342的轉動軸線與連接桿3432位于同一平面上，這樣在需要維修插銷油缸342時，可以斷開球頭3414與球碗3421，轉動插銷油缸342，將插銷油缸342從兩個連接桿3432之間轉出以進行維修，在維修完畢后將插銷油缸342直接轉回到兩個連接桿3432之間，再將球頭3414與球碗3421連接即可。

圖7是本發明實施例提供的一種升降平臺的局部示意圖，如圖7所示，球碗3421可以包括連接塊3414a和固定在連接塊3414a上的蓋板3414b，連接塊3414a上設置有用于容納球頭3414的凹槽3414c，蓋板3414b用于將球頭3414限制在凹槽3414c中，從而可以避免球頭3414從凹槽3414c中脫出，在需要斷開插銷油缸342與插銷341的連接時，只需要拆卸蓋板3414b。

圖8是本發明實施例提供的一種蓋板的結構示意圖，如圖8所示，蓋板3414b上設置有一缺口3414d，缺口3414d的寬度大于球頭軸3413的直徑同時小于球頭3414的直徑，以避免球頭3414從缺口3414d中脫出。

需要說明的是，本發明實施例所提供的圖1～圖2中所顯示升降平臺中的升降油缸33的數量、插銷機構34的數量僅為舉例，本發明并不以此為限。

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。