一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法荣誉表彰

2018年12月20日，《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》获得第二十届中国专利奖优秀奖。 2100433B

该实施例的用于海上平台的插销式连续升降系统，如图1所示，包括固定架、桩腿2和升降装置3，所述固定架套设于所述桩腿2的外部，并且所述固定架的一端固定于平台；所述固定架包括固定环梁1，所述固定环梁1设置于所述固定架的另一端，所述升降装置3安装于所述固定环梁1；

所述桩腿2包括升降导轨21，所述升降导轨21设置于所述桩腿2的外侧，所述升降导轨21设有若干个销孔22，所述销孔22间隔均匀地纵向设置于所述升降导轨21上；

所述升降装置3包括升降滑座31、升降油缸32和插销机构33，所述升降油缸32的缸体端固定于所述固定环梁1，所述升降油缸32的活塞杆端与所述升降滑座31的一端连接；所述升降滑座31活动卡接在所述升降导轨21上，并且所述升降油缸32带动所述升降滑座31沿

所述升降导轨21纵向运动；所述插销机构33设置于所述升降滑座31的中部，所述插销机构33包括插销轴，所述插销轴与所述销孔22相适配；

还设有锁销装置4，所述锁销装置4设置于所述固定环梁1的与所述升降导轨21对应的一侧，所述锁销装置4包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔22相适配。

所述用于海上平台的插销式连续升降系统用于带动平台的所述桩腿2上下运动，以实现下桩、固桩、升平台、固定平台、降平台、起桩和收桩等一系列作业过程。所述升降装置3的升降滑座上设有所述插销机构33，所述插销机构33设有与所述销孔22相适配的插销轴，从而将所述插销轴插入所述桩腿2的所述销孔22，然后所述升降油缸32带动所述升降滑座31沿所述升降导轨21纵向运动，即可带动所述桩腿2纵向运动。可设置多个所述升降油缸32，如图1所示，所述升降装置3设置3个所述升降油缸32，可提高所述升降装置3的举升能力，而且可平衡载荷，提高所述升降油缸32的运行可靠性。

所述锁销装置4设置于所述固定环梁1的与所述升降导轨21对应的一侧，用于锁紧所述桩腿2和对所述桩腿2实现径向约束固紧作用。固定平台时所述锁销装置4的锁销轴和所述升降装置3的插销轴均插入对应的所述销孔22，而其他作业过程开始时，所述锁销装置4的锁销轴插入所述销孔22和收回所述升降装置3的插销轴，以便于调节所述升降油缸32伸缩。所述锁销装置4承载能力强，可单独承载海上平台的最大载荷，保证载荷的均匀分布。所述插销机构33和所述锁销装置4的材料均为合金钢，强度大，低温韧性强，有效抵抗海上复杂多变的环境。

所述用于海上平台的插销式连续升降系统升降速度为24米/小时，升降能力为5000吨/腿，支撑力为举升能力的2倍，升降速度快，升降能力强，适用于重载的海上平台，快速升降平台可提高作业的效率和安全性。

优选地，所述固定环梁1的与所述升降导轨21对应的一侧设有锁销装置安装通孔。

所述锁销装置4套接在所述锁销装置安装通孔上；所述锁销装置4还包括锁销油缸和锁销套，所述锁销油缸安装于所述锁销套的内部，所述锁销轴与所述锁销油缸的活塞连接，所述锁销套的外部套有锁销缓冲垫，所述锁销缓冲垫包括若干层钢片和若干层橡胶片，所述钢片和所述橡胶片间隔分布。

所述锁销装置4还包括所述锁销油缸和所述锁销套，所述锁销装置4的所述锁销轴由所述锁销油缸带动在所述锁销套内滑动，所述锁销轴为阶梯销，起到对所述桩腿2实现径向约束固紧作用。所述锁销套的外部设有锁销缓冲垫，所述锁销缓冲垫包括间隔分布的若干层钢片和若干层橡胶片，对所述锁销装置4起到减振缓冲作用，减轻海浪冲击所导致的所述锁销装置4与所述固定环梁1之间的撞击变形，所述锁销缓冲垫在橡胶片之间设置钢片，大大增强了缓冲垫的抗压能力，满足重荷载的承载需求。

优选地，所述升降滑座31包括导向构件311，如图2所示，所述导向构件311设置于所述升降滑座31的朝向所述升降导轨21的一侧，所述升降滑座31通过所述导向构件311活动卡接在所述升降导轨21上，从而限定所述升降滑座31仅可沿所述升降导轨21纵向运动，防止所述升降滑座31的横向运动所产生的与所述升降导轨21间的撞击，降低海浪冲击对所述升降滑座31滑动稳定性的影响。

优选地，所述升降油缸32包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的检测端和所述升降油缸32的有杆腔的油口连接，所述第二压力传感器的检测端和所述升降油缸32的无杆腔的油口连接。所述升降油缸32设置所述第一压力传感器和所述第二压力传感器，分别检测所述升降油缸32的有杆腔、无杆腔的压力，以实时反馈所述升降油缸32的工作压力，当发生超载时发送超载信号至控制系统，及时泄压，对所述桩腿2起到保护作用。

优选地，所述插销机构33还包括插销位置传感器，所述插销位置传感器设置于所述插销轴的朝向所述销孔22的一端；所述锁销装置4还包括锁销位置传感器，所述锁销位置传感器设置于所述锁销轴的朝向所述销孔22的一端。所述插销机构33的所述插销位置传感器和所述锁销装置4的所述锁销位置传感器，均用于检测所述销孔22位置，以保证所述插销轴和所述锁销轴均能准确插入对应的所述销孔22，防止因对正不当导致所述插销轴和所述锁销轴无法插入对应的所述销孔22，对所述插销轴和所述锁销轴造成损坏。

优选地，还包括桩腿清洗装置，所述桩腿清洗装置设置于所述固定环梁1的与所述桩腿2对应的一侧，用于在收桩时对所述桩腿2进行清洗。由于海水中含有大量盐分，在阳光和空气的共同作用下对所述桩腿2产生腐蚀作用，因此设置所述桩腿清洗装置避免海水对

所述桩腿2的腐蚀作用，延长所述桩腿2的使用寿命。

优选地，所述桩腿2的结构为八边形桩腿，如图1所示，所述桩腿2包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，即四个所述工作面两两相对，四个所述非工作面两两相对；

设有四个所述升降导轨21，所述升降导轨21设置于所述桩腿2的所述工作面上，定义设置在相对的两个所述工作面上的两个所述升降导轨21为第一组导轨单元，定义设置在剩余的两个所述工作面上的两个所述升降导轨21为第二组导轨单元；

对应地，设有四个所述升降装置3，定义对应所述第一组导轨单元的两个所述升降装置3为第一组升降单元，定义对应所述第二组导轨单元的两个所述升降装置3为第二组升降单元。

所述桩腿2的结构为八边形桩腿，便于装配，提高空间利用率。设置四个所述升降装置3并分为所述第一组升降单元和所述第二组升降单元，所述第一组升降单元和所述第二组升降单元相互独立，且均可单独带动所述桩腿2上下运动，因此任何一组升降单元或任何一个所述升降装置3出现故障时，均不影响所述用于海上平台的插销式升降系统的运行，提高了运行可靠性。

优选地，所述用于海上平台的插销式连续升降系统的升降方法：

设定原始状态为所述锁销装置4的锁销轴和所述升降装置3的插销轴均插入对应的所述销孔22，设定两两相邻的所述销孔22的间隔为D，设定所述升降油缸32的伸展行程和缩回行程均为1D～3D，设定所述第一组升降单元的两个所述升降装置3同步动作，设定所述第二组升降单元的两个所述升降装置3同步动作；

包括起升平台方法：

步骤A1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置4的所述锁销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿2下沉；

步骤A2，首先，所述第二组升降单元的所述插销轴插入所述销孔22，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴；然后，所述第二组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿2下沉，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔22，同时收回所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿2下沉，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A4，不断循环执行步骤A2和步骤A3，直至所述桩腿2固定并且平台升至指定高度为止，然后回到所述原始状态。所述起升平台方法为所述用于海上平台的插销式连续升降系统完成下桩和升平台等作业过程的方法。开始时，通过所述锁销装置4和插销机构33将所述桩腿2固定于平台上；当平台到达指定位置时执行所述步骤A1，先将所述锁销装置4的所述锁销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴收回，所述第一组升降单元带动所述桩腿2下沉；然后不断循环执行所述步骤A2和所述步骤A3，所述桩腿2不断下沉并固定于海底，继而平台上升至指定高度后，通过所述锁销装置4和插销机构33将平台固定于所述桩腿2上。所述升降油缸32的伸展行程和缩回行程优选为2D。

由于设置了所述锁销装置4对所述桩腿2进行锁定，因此所述起升平台方法无需设置锁桩组，即所述第一组升降单元带动所述桩腿2下沉的同时所述第二组升降单元即可缩回，或所述第二组升降单元带动所述桩腿2下沉的同时所述第一组升降单元即可缩回，从而实现快速连续降桩。所述起升平台方法操作简单，并可实现所述桩腿2的快速连续下降和平台的快速连续起升，提高作业效率和安全性。

优选地，还包括下降平台方法：

步骤B1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴，所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展；然后所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔22，同时收回所述锁销装置4的所述锁销轴；

步骤B2，首先，所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二组升降单元的所述插销轴插入所述销孔22，收回所述第一组升降单元的所述插销轴；

步骤B3，首先，所述第二组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸32按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔22，收回所述第二组升降单元的所述插销轴；

步骤B4，不断循环执行步骤B2和步骤B3，直至平台下降至海平面并且所述桩腿2收回至平台为止，然后回到所述下降原始状态。

所述下降平台方法为所述用于海上平台的插销式连续升降系统完成降平台和收桩等作业过程的方法。开始时，通过所述锁销装置4和插销机构33将所述桩腿2固定于平台上；当回航需下降平台时执行所述步骤B1，所述锁销装置4保持锁定桩腿状态直至所述第一组升降单元的所述述升降油缸32伸展并重新锁定桩腿为止，然后不断循环执行所述步骤B2和所述步骤B3，平台不断下降至海平面，继而所述桩腿2不断上升至抵达平台后，通过所述锁销装置4和插销机构33将所述桩腿2固定于平台上。所述升降油缸32的伸展行程和缩回行程优选为2D。

由于设置了所述锁销装置4对所述桩腿2进行锁定，因此所述下降平台方法无需设置锁桩组，即初始时所述第一组升降单元的插销轴和所述第二组升降单元的插销轴均可收回以便调节所述插销机构33位置，而且下降过程中所述第一组升降单元带动平台下降的同时所述第二组升降单元即可伸展，或所述第二组升降单元带动平台下降的同时所述第一组升降单元即可伸展，从而实现快速连续降平台。所述下降平台方法操作简单，并可实现平台的快速连续下降和所述桩腿2的快速连续提升，提高作业效率和安全性。

优选地，还包括固桩和起桩的方法：C.固桩过程：

步骤C1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置4的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿2下沉；

步骤C2，首先，所述锁销装置4的所述锁销轴插入所述销孔22，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述缩回行程缩回；

步骤C3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔22，同时收回所述锁销装置4的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿2下沉；

步骤C4，不断循环执行步骤C2和步骤C3，直至所述桩腿2固定于海床为止，然后回到所述原始状态；

E.起桩过程：

步骤E1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述伸展行程伸展；

步骤E2，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔22，同时收回所述锁销装置4的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述缩回行程缩回，以带动所述桩腿2上升；

步骤E3，首先，所述锁销装置4的所述锁销轴插入所述销孔22，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32均按设定的所述伸展行程伸展；

步骤E4，不断循环执行步骤E2和步骤E3，直至所述桩腿2从海床中拔出为止，然后回到所述原始状态。

所述固桩和起桩的方法为所述用于海上平台的插销式连续升降系统完成固桩和起桩等作业过程的方法。所述固桩过程为将所述桩腿2固定于海床以防止平台受海浪、风流等影响发生晃动或偏移，而所述起桩过程为回航收桩时将所述桩腿2从海床中拔出。所述固桩和起桩的方法通过所述锁销装置4在所述固桩过程和所述起桩过程中对所述桩腿2进行锁定保护，并在所述桩腿2锁定状态时调节所述第一组升降单元的所述升降油缸32和所述第二组升降单元的所述升降油缸32的伸展，从而起到快速调整的作用，实现所述第一组升降单元和所述第二组升降单元总共四个所述升降装置3的同步运动，提高固桩和起桩的速度。所述固桩和起桩的方法中所述升降油缸32的伸展行程和缩回行程优选为1D。由于固桩和起桩均需要相当大的举升力，所述固桩和起桩的方法采用四个所述升降装置3的同步伸展或同步缩回，既起到平衡载荷，避免超载的作用，又可大大地提高对所述桩腿2的举升力，满足固桩和起桩的作业需求。

1.一种用于海上平台的插销式连续升降系统，包括固定架、桩腿和升降装置，所述固定架套设于所述桩腿的外部，并且所述固定架的一端固定于平台；所述固定架包括固定环梁，所述固定环梁设置于所述固定架的另一端，所述升降装置安装于所述固定环梁，其特征在于：

所述桩腿包括升降导轨，所述升降导轨设置于所述桩腿的外侧，所述升降导轨设有若干个销孔，所述销孔间隔均匀地纵向设置于所述升降导轨上；所述升降装置包括升降滑座、升降油缸和插销机构，所述升降油缸的缸体端固定于所述固定环梁，所述升降油缸的活塞杆端与所述升降滑座的一端连接；所述升降滑座活动卡接在所述升降导轨上，并且所述升降油缸带动所述升降滑座沿所述升降导轨纵向运动；所述插销机构设置于所述升降滑座的中部，所述插销机构包括插销轴，所述插销轴与所述销孔相适配；还设有锁销装置，所述锁销装置设置于所述固定环梁的与所述升降导轨对应的一侧，所述锁销装置包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔相适配；所述固定环梁的与所述升降导轨对应的一侧设有锁销装置安装通孔，所述锁销装置套接在所述锁销装置安装通孔上；所述锁销装置还包括锁销油缸和锁销套，所述锁销油缸安装于所述锁销套的内部，所述锁销轴与所述锁销油缸的活塞连接，所述锁销套的外部套有锁销缓冲垫，所述锁销缓冲垫包括若干层钢片和若干层橡胶片，所述钢片和所述橡胶片间隔分布。

2.根据权利要求1所述的用于海上平台的插销式连续升降系统，其特征在于：所述升降滑座包括导向构件，所述导向构件设置于所述升降滑座的朝向所述升降导轨的一侧，所述升降滑座通过所述导向构件活动卡接在所述升降导轨上。

3.根据权利要求1所述的用于海上平台的插销式连续升降系统，其特征在于：所述升降油缸包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的检测端和所述升降油缸的有杆腔的油口连接，所述第二压力传感器的检测端和所述升降油缸的无杆腔的油口连接。

4.根据权利要求1所述的用于海上平台的插销式连续升降系统，其特征在于：所述插销机构还包括插销位置传感器，所述插销位置传感器设置于所述插销轴的朝向所述销孔的一端；所述锁销装置还包括锁销位置传感器，所述锁销位置传感器设置于所述锁销轴的朝向所述销孔的一端。

5.根据权利要求1所述的用于海上平台的插销式连续升降系统，其特征在于：还包括桩腿清洗装置，所述桩腿清洗装置设置于所述固定环梁的与所述桩腿对应的一侧。

6.根据权利要求1所述的用于海上平台的插销式连续升降系统，其特征在于：所述桩腿的结构为八边形桩腿，所述桩腿包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，即四个所述工作面两两相对，四个所述非工作面两两相对；设有四个所述升降导轨，所述升降导轨设置于所述桩腿的所述工作面上，定义设置在相对的两个所述工作面上的两个所述升降导轨为第一组导轨单元，定义设置在剩余的两个所述工作面上的两个所述升降导轨为第二组导轨单元；对应地，设有四个所述升降装置，定义对应所述第一组导轨单元的两个所述升降装置为第一组升降单元，定义对应所述第二组导轨单元的两个所述升降装置为第二组升降单元。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的用于海上平台的插销式连续升降系统的升降方法，其特征在于：设定原始状态为所述锁销装置的锁销轴和所述升降装置的插销轴均插入对应的所述销孔，设定两两相邻的所述销孔的间隔为D，设定所述升降油缸的伸展行程和缩回行程均为1D～3D，设定所述第一组升降单元的两个所述升降装置同步动作，设定所述第二组升降单元的两个所述升降装置同步动作；包括起升平台方法：

步骤A1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置的所述锁销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤A2，首先，所述第二组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴；然后，所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，同时收回所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A4，不断循环执行步骤A2和步骤A3，直至所述桩腿固定并且平台升至指定高度为止，然后回到所述原始状态；还包括固桩方法：

步骤C1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤C2，首先，所述锁销装置的所述锁销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述缩回行程缩回；

步骤C3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤C4，不断循环执行步骤C2和步骤C3，直至所述桩腿固定于海床为止，然后回到所述原始状态。

8.根据权利要求7所述的用于海上平台的插销式连续升降系统的升降方法，其特征在于，还包括下降平台方法：步骤B1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；步骤B2，首先，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，收回所述第一组升降单元的所述插销轴；步骤B3，首先，所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，收回所述第二组升降单元的所述插销轴；步骤B4，不断循环执行步骤B2和步骤B3，直至平台下降至海平面并且所述桩腿收回至平台为止，然后回到所述下降原始状态。

9.根据权利要求7所述的用于海上平台的双作用连续升降系统的升降方法，其特征在于，还包括起桩方法：步骤E1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展；步骤E2，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述缩回行程缩回，以带动所述桩腿上升；步骤E3，首先，所述锁销装置的所述锁销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展；步骤E4，不断循环执行步骤E2和步骤E3，直至所述桩腿从海床中拔出为止，然后回到所述原始状态。

《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》涉及自升式海上平台升降系统领域，尤其涉及一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法。

附图对《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》做进一步说明，但附图中的内容不构成对《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》的任何限制。

图1是《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》其中一个实施例的升降系统结构示意图；

图2是《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》其中一个实施例的升降滑座结构放大图。

其中：固定环梁1；桩腿2；升降装置3；升降导轨21；销孔22；升降滑座31；升降油缸32；插销机构33；锁销装置4；导向构件311。

一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法专利目的

《一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法》的目的在于提出一种升降速度快，承载能力强，可靠性高的用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法。

一种用于海上平台的插销式连续升降系统及其升降方法技术方案

一种用于海上平台的插销式连续升降系统，包括固定架、桩腿和升降装置，所述固定架套设于所述桩腿的外部，并且所述固定架的一端固定于平台；所述固定架包括固定环梁，所述固定环梁设置于所述固定架的另一端，所述升降装置安装于所述固定环梁；

所述桩腿包括升降导轨，所述升降导轨设置于所述桩腿的外侧，所述升降导轨设有若干个销孔，所述销孔间隔均匀地纵向设置于所述升降导轨上；

所述升降装置包括升降滑座、升降油缸和插销机构，所述升降油缸的缸体端固定于所述固定环梁，所述升降油缸的活塞杆端与所述升降滑座的一端连接；所述升降滑座活动卡接在所述升降导轨上，并且所述升降油缸带动所述升降滑座沿所述升降导轨纵向运动；所述插销机构设置于所述升降滑座的中部，所述插销机构包括插销轴，所述插销轴与所述销孔相适配；

还设有锁销装置，所述锁销装置设置于所述固定环梁的与所述升降导轨对应的一侧，所述锁销装置包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔相适配。

优选地，所述固定环梁的与所述升降导轨对应的一侧设有锁销装置安装通孔，所述锁销装置套接在所述锁销装置安装通孔上；

所述锁销装置还包括锁销油缸和锁销套，所述锁销油缸安装于所述锁销套的内部，所述锁销轴与所述锁销油缸的活塞连接，所述锁销套的外部套有锁销缓冲垫，所述锁销缓冲垫包括若干层钢片和若干层橡胶片，所述钢片和所述橡胶片间隔分布。

优选地，所述升降滑座包括导向构件，所述导向构件设置于所述升降滑座的朝向所述升降导轨的一侧，所述升降滑座通过所述导向构件活动卡接在所述升降导轨上。

优选地，所述升降油缸包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的检测端和所述升降油缸的有杆腔的油口连接，所述第二压力传感器的检测端和所述升降油缸的无杆腔的油口连接。

优选地，所述插销机构还包括插销位置传感器，所述插销位置传感器设置于所述插销轴的朝向所述销孔的一端；

所述锁销装置还包括锁销位置传感器，所述锁销位置传感器设置于所述锁销轴的朝向所述销孔的一端。

优选地，还包括桩腿清洗装置，所述桩腿清洗装置设置于所述固定环梁的与所述桩腿对应的一侧。

优选地，所述桩腿的结构为八边形桩腿，所述桩腿包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，即四个所述工作面两两相对，四个所述非工作面两两相对；

设有四个所述升降导轨，所述升降导轨设置于所述桩腿的所述工作面上，定义设置在相对的两个所述工作面上的两个所述升降导轨为第一组导轨单元，定义设置在剩余的两个所述工作面上的两个所述升降导轨为第二组导轨单元；

对应地，设有四个所述升降装置，定义对应所述第一组导轨单元的两个所述升降装置为第一组升降单元，定义对应所述第二组导轨单元的两个所述升降装置为第二组升降单元。

优选地，所述用于海上平台的插销式连续升降系统的升降方法：

设定原始状态为所述锁销装置的锁销轴和所述升降装置的插销轴均插入对应的所述销孔，设定两两相邻的所述销孔的间隔为D，设定所述升降油缸的伸展行程和缩回行程均为1D～3D，设定所述第一组升降单元的两个所述升降装置同步动作，设定所述第二组升降单元的两个所述升降装置同步动作；

包括起升平台方法：

步骤A1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置的所述锁销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤A2，首先，所述第二组升降单元的插销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴；然后，所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，同时收回所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回；

步骤A4，不断循环执行步骤A2和步骤A3，直至所述桩腿固定并且平台升至指定高度为止，然后回到所述原始状态。

优选地，还包括下降平台方法：

步骤B1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；

步骤B2，首先，所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，收回所述第一组升降单元的所述插销轴；

步骤B3，首先，所述第二组升降单元的所述升降油缸按设定的所述缩回行程缩回，以带动平台下降，同时所述第一组升降单元的所述升降油缸按设定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一组升降单元的所述插销轴插入所述销孔，收回所述第二组升降单元的所述插销轴；

步骤B4，不断循环执行步骤B2和步骤B3，直至平台下降至海平面并且所述桩腿收回至平台为止，然后回到所述下降原始状态。

优选地，还包括固桩和起桩的方法：C.固桩过程：

步骤C1，首先，在所述原始状态下收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤C2，首先，所述锁销装置的所述锁销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述缩回行程缩回；

步骤C3，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展，以带动所述桩腿下沉；

步骤C4，不断循环执行步骤C2和步骤C3，直至所述桩腿固定于海床为止，然后回到所述原始状态；

E.起桩过程：步骤E1，首先，在所述原始状态下收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展；

步骤E2，首先，所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴均插入对应的所述销孔，同时收回所述锁销装置的所述锁销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述缩回行程缩回，以带动所述桩腿上升；

步骤E3，首先，所述锁销装置的所述锁销轴插入所述销孔，同时收回所述第一组升降单元的所述插销轴和所述第二组升降单元的所述插销轴；然后，所述第一组升降单元的所述升降油缸和所述第二组升降单元的所述升降油缸均按设定的所述伸展行程伸展；

步骤E4，不断循环执行步骤E2和步骤E3，直至所述桩腿从海床中拔出为止，然后回到所述原始状态。

所述用于海上平台的插销式连续升降系统用于带动平台的所述桩腿上下运动，以实现下桩、固桩、升平台、固定平台、降平台、起桩和收桩等一系列作业过程。所述锁销装置设置于所述固定环梁的与所述升降导轨对应的一侧，用于锁紧所述桩腿和对所述桩腿实现径向约束固紧作用。所述锁销装置承载能力强，可单独承载海上平台的最大载荷，保证载荷的均匀分布。所述用于海上平台的插销式连续升降系统升降速度为24米/小时，升降能力为5000吨/腿，支撑力为举升能力的2倍，升降速度快，升降能力强，适用于重载的海上平台，快速升降平台可提高作业的效率和安全性。

所述用于海上平台的插销式连续升降系统的升降方法通过所述锁销装置对所述桩腿进行锁定，所述第一组升降单元带动所述桩腿下沉的同时所述第二组升降单元即可缩回，或所述第二组升降单元带动所述桩腿下沉的同时所述第一组升降单元即可缩回，从而实现快速连续升降，提高作业效率和安全性。

海上作业平台都需要采用升降机构带动平台的桩腿上下运动以实现海上作业平台的升降。当海上作业平台到达作业位置时，降下桩腿，并将海上作业平台提升至海面上的指定高度后压载，使桩腿在海底牢固定位；当完成作业回航时，降下海上作业平台至海平面，拔取桩腿，并在回航过程中桩腿始终保持升起。由于海上环境复杂多变，海上作业平台随时受到风流、海流冲击和浮沉载荷作用，因此如何提高海上作业平台的升降能力和锁定能力，以加快作用效率和提高作业安全性成为有待解决的问题。

《自升式平台液压升降系统设计、安装要求》，是工业和信息化部批准2020年8月批准的行业标准。

本标准规定了自升式平台液压齿轮齿条升降系统的设计、安装要求。

本标准适用于圆桩腿自升式平台液压齿轮齿条升降系统的设计、安装及检验。 2100433B

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》涉及工程机械领域，具体涉及一种单缸插销式伸缩臂、包含该单缸插销式伸缩臂的起重机及其该单缸插销式伸缩臂的伸缩方法。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法专利目的

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》的目的是提出一种单缸插销式伸缩臂、包含该单缸插销式伸缩臂的起重机及其该单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，该单缸插销式伸缩臂有效地解决了上述问题，结构简单，操作方便。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法技术方案

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》提供了以下技术方案：

一种单缸插销式伸缩臂，包括基本臂以及套装于基本臂中的至少一节伸缩臂，伸缩臂的尾部都设有同轴的中心孔，中心孔中设有伸缩油缸；伸缩油缸包括缸杆和缸筒，缸杆连接于基本臂的根部铰点，缸筒的外侧在纵向上固定地套装至少2个缸头，每一缸头的左右两侧都设置有能够伸缩的缸销，伸缩臂的尾部的中心孔的内周壁上均设有缸销孔，缸筒通过缸销和缸销孔的配合能够选择地与任一伸缩臂固定连接；基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有至少3个臂销孔，每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量至少多一个，伸缩臂的外周壁上都设置有能够伸缩的臂销，基本臂与第一节伸缩臂之间以及相邻的伸缩臂之间能够通过臂销和臂销孔的配合实现锁定或释放。

在一个优选或可选地实施例中，每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量多一个。

在一个优选或可选地实施例中，缸筒的外侧在纵向上固定地套装2个缸头，基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有3个臂销孔。

在一个优选或可选地实施例中，缸头的两侧设置有缸销安装孔，缸销安装于缸销安装孔中。

在一个优选或可选地实施例中，臂销由两个臂销油缸带动，臂销油缸设置于缸头的臂销油缸安装孔中，且臂销油缸分别位于缸头的两侧。

在一个优选或可选地实施例中，缸头呈长方体，其中部具有将其贯通的中心安装孔，中心安装孔的内径与缸筒的外径相等，以便缸筒能够穿过中心安装孔。

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》还提供了以下技术方案：一种起重机，起重机包括如上所述的单缸插销式伸缩臂。

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》还提供了以下技术方案：一种如上所述的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的第一缸头的缸销到达倒数第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，第一缸头的缸销插入倒数第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与倒数第一节伸缩臂的锁定；拉下倒数第一节伸缩臂的臂销，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的释放；缸筒将倒数第一节伸缩臂带出，当倒数第一节伸缩臂的臂销到达倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔的位置时，倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔中，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照第一缸头的操作步骤依次进行，实现倒数第一节伸缩臂的完全伸出；剩余的伸缩臂按照倒数第一节伸缩臂的伸出步骤依次伸出，实现了所有伸缩臂的伸出。

在一个优选或可选地实施例中，缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的倒数第一缸头的缸销到达第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，倒数第一缸头的缸销插入第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与第一节伸缩臂的锁定；拉下第一节伸缩臂的臂销，实现基本臂和第一节伸缩臂的释放；缸筒将第一节伸缩臂带回，当第一节伸缩臂的臂销到达基本臂的倒数第二臂销孔的位置时，第一节伸缩臂的臂销插入基本臂的倒数第二臂销孔中，实现基本臂和第一节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照倒数第一缸头的操作步骤依次进行，实现了第一节伸缩臂的完全缩回；剩余的伸缩臂按照第一节伸缩臂的缩回步骤依次缩回，实现了所有伸缩臂的缩回。

在一个优选或可选地实施例中，所有缸头的缸销都联动，以便缸销同步伸出或者同步缩回。

基于上述技术方案中的任一技术方案，该发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》所提供的单缸插销式伸缩臂，采用一个伸缩油缸和至少2个缸头，每个缸头都能够实现伸缩油缸与任一伸缩臂的锁死与解锁，通过接力传递的方式，将伸缩臂伸出或缩回，实现单缸插销式伸缩臂的伸缩，缩短了油缸长度，减小了油缸缸径和杆径，降低了油缸成本，同时可以降低油箱尺寸，减少上车重量，提升吊重能力，使起重机的设计拥有更多的发挥空间。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法改善效果

1、成本低。将伸缩臂分段伸出或缩回，伸缩油缸所需行程减少，所以伸缩油缸也更短。短油缸的缸筒和缸杆也更短，加工更为方便，对加工设备和加工条件的要求也降低，所以伸缩油缸成本也大幅下降。

2、重量小。由于伸缩油缸缩短，自身重量下降。由于吊臂本身不变，所以承受的轴向压缩载荷相同，此时可适当缩小油缸杆径、缸径以及材料厚度，缩短伸缩油缸的导向距离，也能防止伸缩油缸产生纵向弯曲，同样满足稳定性的要求，降低伸缩油缸重量。另外，同时为满足短行程油缸的伸缩，可以配置较小尺寸的油箱，减轻起重机重量。由于重量的降低，设计人员将拥有更多的设计空间。

3、稳定性更好。油缸行程缩短，使其加工条件更好，表面光洁度更高，摩擦力更小。另外，伸缩油缸受液压油弹性模量的影响更小，可减轻伸缩油缸蠕动爬行的情况，降低抖动故障。