一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法

《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》涉及自升式海上平臺升降系統(tǒng)領域，尤其涉及一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法。

海上作業(yè)平臺都需要采用升降機構帶動平臺的樁腿上下運動以實現(xiàn)海上作業(yè)平臺的升降。當海上作業(yè)平臺到達作業(yè)位置時，降下樁腿，并將海上作業(yè)平臺提升至海面上的指定高度后壓載，使樁腿在海底牢固定位；當完成作業(yè)回航時，降下海上作業(yè)平臺至海平面，拔取樁腿，并在回航過程中樁腿始終保持升起。由于海上環(huán)境復雜多變，海上作業(yè)平臺隨時受到風流、海流沖擊和浮沉載荷作用，因此如何提高海上作業(yè)平臺的升降能力和鎖定能力，以加快作用效率和提高作業(yè)安全性成為有待解決的問題。

附圖對《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》做進一步說明，但附圖中的內容不構成對《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》的任何限制。

圖1是《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》其中一個實施例的升降系統(tǒng)結構示意圖；

圖2是《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》其中一個實施例的升降滑座結構放大圖。

其中：固定環(huán)梁1；樁腿2；升降裝置3；升降導軌21；銷孔22；升降滑座31；升降油缸32；插銷機構33；鎖銷裝置4；導向構件311。

2018年12月20日，《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》獲得第二十屆中國專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

該實施例的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，如圖1所示，包括固定架、樁腿2和升降裝置3，所述固定架套設于所述樁腿2的外部，并且所述固定架的一端固定于平臺；所述固定架包括固定環(huán)梁1，所述固定環(huán)梁1設置于所述固定架的另一端，所述升降裝置3安裝于所述固定環(huán)梁1；

所述樁腿2包括升降導軌21，所述升降導軌21設置于所述樁腿2的外側，所述升降導軌21設有若干個銷孔22，所述銷孔22間隔均勻地縱向設置于所述升降導軌21上；

所述升降裝置3包括升降滑座31、升降油缸32和插銷機構33，所述升降油缸32的缸體端固定于所述固定環(huán)梁1，所述升降油缸32的活塞桿端與所述升降滑座31的一端連接；所述升降滑座31活動卡接在所述升降導軌21上，并且所述升降油缸32帶動所述升降滑座31沿

所述升降導軌21縱向運動；所述插銷機構33設置于所述升降滑座31的中部，所述插銷機構33包括插銷軸，所述插銷軸與所述銷孔22相適配；

還設有鎖銷裝置4，所述鎖銷裝置4設置于所述固定環(huán)梁1的與所述升降導軌21對應的一側，所述鎖銷裝置4包括鎖銷軸，所述鎖銷軸與所述銷孔22相適配。

所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)用于帶動平臺的所述樁腿2上下運動，以實現(xiàn)下樁、固樁、升平臺、固定平臺、降平臺、起樁和收樁等一系列作業(yè)過程。所述升降裝置3的升降滑座上設有所述插銷機構33，所述插銷機構33設有與所述銷孔22相適配的插銷軸，從而將所述插銷軸插入所述樁腿2的所述銷孔22，然后所述升降油缸32帶動所述升降滑座31沿所述升降導軌21縱向運動，即可帶動所述樁腿2縱向運動?？稍O置多個所述升降油缸32，如圖1所示，所述升降裝置3設置3個所述升降油缸32，可提高所述升降裝置3的舉升能力，而且可平衡載荷，提高所述升降油缸32的運行可靠性。

所述鎖銷裝置4設置于所述固定環(huán)梁1的與所述升降導軌21對應的一側，用于鎖緊所述樁腿2和對所述樁腿2實現(xiàn)徑向約束固緊作用。固定平臺時所述鎖銷裝置4的鎖銷軸和所述升降裝置3的插銷軸均插入對應的所述銷孔22，而其他作業(yè)過程開始時，所述鎖銷裝置4的鎖銷軸插入所述銷孔22和收回所述升降裝置3的插銷軸，以便于調節(jié)所述升降油缸32伸縮。所述鎖銷裝置4承載能力強，可單獨承載海上平臺的最大載荷，保證載荷的均勻分布。所述插銷機構33和所述鎖銷裝置4的材料均為合金鋼，強度大，低溫韌性強，有效抵抗海上復雜多變的環(huán)境。

所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)升降速度為24米/小時，升降能力為5000噸/腿，支撐力為舉升能力的2倍，升降速度快，升降能力強，適用于重載的海上平臺，快速升降平臺可提高作業(yè)的效率和安全性。

優(yōu)選地，所述固定環(huán)梁1的與所述升降導軌21對應的一側設有鎖銷裝置安裝通孔。

所述鎖銷裝置4套接在所述鎖銷裝置安裝通孔上；所述鎖銷裝置4還包括鎖銷油缸和鎖銷套，所述鎖銷油缸安裝于所述鎖銷套的內部，所述鎖銷軸與所述鎖銷油缸的活塞連接，所述鎖銷套的外部套有鎖銷緩沖墊，所述鎖銷緩沖墊包括若干層鋼片和若干層橡膠片，所述鋼片和所述橡膠片間隔分布。

所述鎖銷裝置4還包括所述鎖銷油缸和所述鎖銷套，所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸由所述鎖銷油缸帶動在所述鎖銷套內滑動，所述鎖銷軸為階梯銷，起到對所述樁腿2實現(xiàn)徑向約束固緊作用。所述鎖銷套的外部設有鎖銷緩沖墊，所述鎖銷緩沖墊包括間隔分布的若干層鋼片和若干層橡膠片，對所述鎖銷裝置4起到減振緩沖作用，減輕海浪沖擊所導致的所述鎖銷裝置4與所述固定環(huán)梁1之間的撞擊變形，所述鎖銷緩沖墊在橡膠片之間設置鋼片，大大增強了緩沖墊的抗壓能力，滿足重荷載的承載需求。

優(yōu)選地，所述升降滑座31包括導向構件311，如圖2所示，所述導向構件311設置于所述升降滑座31的朝向所述升降導軌21的一側，所述升降滑座31通過所述導向構件311活動卡接在所述升降導軌21上，從而限定所述升降滑座31僅可沿所述升降導軌21縱向運動，防止所述升降滑座31的橫向運動所產生的與所述升降導軌21間的撞擊，降低海浪沖擊對所述升降滑座31滑動穩(wěn)定性的影響。

優(yōu)選地，所述升降油缸32包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸32的有桿腔的油口連接，所述第二壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸32的無桿腔的油口連接。所述升降油缸32設置所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器，分別檢測所述升降油缸32的有桿腔、無桿腔的壓力，以實時反饋所述升降油缸32的工作壓力，當發(fā)生超載時發(fā)送超載信號至控制系統(tǒng)，及時泄壓，對所述樁腿2起到保護作用。

優(yōu)選地，所述插銷機構33還包括插銷位置傳感器，所述插銷位置傳感器設置于所述插銷軸的朝向所述銷孔22的一端；所述鎖銷裝置4還包括鎖銷位置傳感器，所述鎖銷位置傳感器設置于所述鎖銷軸的朝向所述銷孔22的一端。所述插銷機構33的所述插銷位置傳感器和所述鎖銷裝置4的所述鎖銷位置傳感器，均用于檢測所述銷孔22位置，以保證所述插銷軸和所述鎖銷軸均能準確插入對應的所述銷孔22，防止因對正不當導致所述插銷軸和所述鎖銷軸無法插入對應的所述銷孔22，對所述插銷軸和所述鎖銷軸造成損壞。

優(yōu)選地，還包括樁腿清洗裝置，所述樁腿清洗裝置設置于所述固定環(huán)梁1的與所述樁腿2對應的一側，用于在收樁時對所述樁腿2進行清洗。由于海水中含有大量鹽分，在陽光和空氣的共同作用下對所述樁腿2產生腐蝕作用，因此設置所述樁腿清洗裝置避免海水對

所述樁腿2的腐蝕作用，延長所述樁腿2的使用壽命。

優(yōu)選地，所述樁腿2的結構為八邊形樁腿，如圖1所示，所述樁腿2包括四個工作面和四個非工作面，兩個所述工作面之間設置一個所述非工作面，即四個所述工作面兩兩相對，四個所述非工作面兩兩相對；

設有四個所述升降導軌21，所述升降導軌21設置于所述樁腿2的所述工作面上，定義設置在相對的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌21為第一組導軌單元，定義設置在剩余的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌21為第二組導軌單元；

對應地，設有四個所述升降裝置3，定義對應所述第一組導軌單元的兩個所述升降裝置3為第一組升降單元，定義對應所述第二組導軌單元的兩個所述升降裝置3為第二組升降單元。

所述樁腿2的結構為八邊形樁腿，便于裝配，提高空間利用率。設置四個所述升降裝置3并分為所述第一組升降單元和所述第二組升降單元，所述第一組升降單元和所述第二組升降單元相互獨立，且均可單獨帶動所述樁腿2上下運動，因此任何一組升降單元或任何一個所述升降裝置3出現(xiàn)故障時，均不影響所述用于海上平臺的插銷式升降系統(tǒng)的運行，提高了運行可靠性。

優(yōu)選地，所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法：

設定原始狀態(tài)為所述鎖銷裝置4的鎖銷軸和所述升降裝置3的插銷軸均插入對應的所述銷孔22，設定兩兩相鄰的所述銷孔22的間隔為D，設定所述升降油缸32的伸展行程和縮回行程均為1D～3D，設定所述第一組升降單元的兩個所述升降裝置3同步動作，設定所述第二組升降單元的兩個所述升降裝置3同步動作；

包括起升平臺方法：

步驟A1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿2下沉；

步驟A2，首先，所述第二組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔22，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第二組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿2下沉，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔22，同時收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿2下沉，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟A2和步驟A3，直至所述樁腿2固定并且平臺升至指定高度為止，然后回到所述原始狀態(tài)。所述起升平臺方法為所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)完成下樁和升平臺等作業(yè)過程的方法。開始時，通過所述鎖銷裝置4和插銷機構33將所述樁腿2固定于平臺上；當平臺到達指定位置時執(zhí)行所述步驟A1，先將所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸收回，所述第一組升降單元帶動所述樁腿2下沉；然后不斷循環(huán)執(zhí)行所述步驟A2和所述步驟A3，所述樁腿2不斷下沉并固定于海底，繼而平臺上升至指定高度后，通過所述鎖銷裝置4和插銷機構33將平臺固定于所述樁腿2上。所述升降油缸32的伸展行程和縮回行程優(yōu)選為2D。

由于設置了所述鎖銷裝置4對所述樁腿2進行鎖定，因此所述起升平臺方法無需設置鎖樁組，即所述第一組升降單元帶動所述樁腿2下沉的同時所述第二組升降單元即可縮回，或所述第二組升降單元帶動所述樁腿2下沉的同時所述第一組升降單元即可縮回，從而實現(xiàn)快速連續(xù)降樁。所述起升平臺方法操作簡單，并可實現(xiàn)所述樁腿2的快速連續(xù)下降和平臺的快速連續(xù)起升，提高作業(yè)效率和安全性。

優(yōu)選地，還包括下降平臺方法：

步驟B1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸，所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展；然后所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔22，同時收回所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸；

步驟B2，首先，所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔22，收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；

步驟B3，首先，所述第二組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸32按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔22，收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；

步驟B4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟B2和步驟B3，直至平臺下降至海平面并且所述樁腿2收回至平臺為止，然后回到所述下降原始狀態(tài)。

所述下降平臺方法為所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)完成降平臺和收樁等作業(yè)過程的方法。開始時，通過所述鎖銷裝置4和插銷機構33將所述樁腿2固定于平臺上；當回航需下降平臺時執(zhí)行所述步驟B1，所述鎖銷裝置4保持鎖定樁腿狀態(tài)直至所述第一組升降單元的所述述升降油缸32伸展并重新鎖定樁腿為止，然后不斷循環(huán)執(zhí)行所述步驟B2和所述步驟B3，平臺不斷下降至海平面，繼而所述樁腿2不斷上升至抵達平臺后，通過所述鎖銷裝置4和插銷機構33將所述樁腿2固定于平臺上。所述升降油缸32的伸展行程和縮回行程優(yōu)選為2D。

由于設置了所述鎖銷裝置4對所述樁腿2進行鎖定，因此所述下降平臺方法無需設置鎖樁組，即初始時所述第一組升降單元的插銷軸和所述第二組升降單元的插銷軸均可收回以便調節(jié)所述插銷機構33位置，而且下降過程中所述第一組升降單元帶動平臺下降的同時所述第二組升降單元即可伸展，或所述第二組升降單元帶動平臺下降的同時所述第一組升降單元即可伸展，從而實現(xiàn)快速連續(xù)降平臺。所述下降平臺方法操作簡單，并可實現(xiàn)平臺的快速連續(xù)下降和所述樁腿2的快速連續(xù)提升，提高作業(yè)效率和安全性。

優(yōu)選地，還包括固樁和起樁的方法：C.固樁過程：

步驟C1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿2下沉；

步驟C2，首先，所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸插入所述銷孔22，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述縮回行程縮回；

步驟C3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔22，同時收回所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿2下沉；

步驟C4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟C2和步驟C3，直至所述樁腿2固定于海床為止，然后回到所述原始狀態(tài)；

E.起樁過程：

步驟E1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述伸展行程伸展；

步驟E2，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔22，同時收回所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述縮回行程縮回，以帶動所述樁腿2上升；

步驟E3，首先，所述鎖銷裝置4的所述鎖銷軸插入所述銷孔22，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32均按設定的所述伸展行程伸展；

步驟E4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟E2和步驟E3，直至所述樁腿2從海床中拔出為止，然后回到所述原始狀態(tài)。

所述固樁和起樁的方法為所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)完成固樁和起樁等作業(yè)過程的方法。所述固樁過程為將所述樁腿2固定于海床以防止平臺受海浪、風流等影響發(fā)生晃動或偏移，而所述起樁過程為回航收樁時將所述樁腿2從海床中拔出。所述固樁和起樁的方法通過所述鎖銷裝置4在所述固樁過程和所述起樁過程中對所述樁腿2進行鎖定保護，并在所述樁腿2鎖定狀態(tài)時調節(jié)所述第一組升降單元的所述升降油缸32和所述第二組升降單元的所述升降油缸32的伸展，從而起到快速調整的作用，實現(xiàn)所述第一組升降單元和所述第二組升降單元總共四個所述升降裝置3的同步運動，提高固樁和起樁的速度。所述固樁和起樁的方法中所述升降油缸32的伸展行程和縮回行程優(yōu)選為1D。由于固樁和起樁均需要相當大的舉升力，所述固樁和起樁的方法采用四個所述升降裝置3的同步伸展或同步縮回，既起到平衡載荷，避免超載的作用，又可大大地提高對所述樁腿2的舉升力，滿足固樁和起樁的作業(yè)需求。

一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法專利目的

《一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法》的目的在于提出一種升降速度快，承載能力強，可靠性高的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法。

一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)及其升降方法技術方案

一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，包括固定架、樁腿和升降裝置，所述固定架套設于所述樁腿的外部，并且所述固定架的一端固定于平臺；所述固定架包括固定環(huán)梁，所述固定環(huán)梁設置于所述固定架的另一端，所述升降裝置安裝于所述固定環(huán)梁；

所述樁腿包括升降導軌，所述升降導軌設置于所述樁腿的外側，所述升降導軌設有若干個銷孔，所述銷孔間隔均勻地縱向設置于所述升降導軌上；

所述升降裝置包括升降滑座、升降油缸和插銷機構，所述升降油缸的缸體端固定于所述固定環(huán)梁，所述升降油缸的活塞桿端與所述升降滑座的一端連接；所述升降滑座活動卡接在所述升降導軌上，并且所述升降油缸帶動所述升降滑座沿所述升降導軌縱向運動；所述插銷機構設置于所述升降滑座的中部，所述插銷機構包括插銷軸，所述插銷軸與所述銷孔相適配；

還設有鎖銷裝置，所述鎖銷裝置設置于所述固定環(huán)梁的與所述升降導軌對應的一側，所述鎖銷裝置包括鎖銷軸，所述鎖銷軸與所述銷孔相適配。

優(yōu)選地，所述固定環(huán)梁的與所述升降導軌對應的一側設有鎖銷裝置安裝通孔，所述鎖銷裝置套接在所述鎖銷裝置安裝通孔上；

所述鎖銷裝置還包括鎖銷油缸和鎖銷套，所述鎖銷油缸安裝于所述鎖銷套的內部，所述鎖銷軸與所述鎖銷油缸的活塞連接，所述鎖銷套的外部套有鎖銷緩沖墊，所述鎖銷緩沖墊包括若干層鋼片和若干層橡膠片，所述鋼片和所述橡膠片間隔分布。

優(yōu)選地，所述升降滑座包括導向構件，所述導向構件設置于所述升降滑座的朝向所述升降導軌的一側，所述升降滑座通過所述導向構件活動卡接在所述升降導軌上。

優(yōu)選地，所述升降油缸包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸的有桿腔的油口連接，所述第二壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸的無桿腔的油口連接。

優(yōu)選地，所述插銷機構還包括插銷位置傳感器，所述插銷位置傳感器設置于所述插銷軸的朝向所述銷孔的一端；

所述鎖銷裝置還包括鎖銷位置傳感器，所述鎖銷位置傳感器設置于所述鎖銷軸的朝向所述銷孔的一端。

優(yōu)選地，還包括樁腿清洗裝置，所述樁腿清洗裝置設置于所述固定環(huán)梁的與所述樁腿對應的一側。

優(yōu)選地，所述樁腿的結構為八邊形樁腿，所述樁腿包括四個工作面和四個非工作面，兩個所述工作面之間設置一個所述非工作面，即四個所述工作面兩兩相對，四個所述非工作面兩兩相對；

設有四個所述升降導軌，所述升降導軌設置于所述樁腿的所述工作面上，定義設置在相對的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌為第一組導軌單元，定義設置在剩余的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌為第二組導軌單元；

對應地，設有四個所述升降裝置，定義對應所述第一組導軌單元的兩個所述升降裝置為第一組升降單元，定義對應所述第二組導軌單元的兩個所述升降裝置為第二組升降單元。

優(yōu)選地，所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法：

設定原始狀態(tài)為所述鎖銷裝置的鎖銷軸和所述升降裝置的插銷軸均插入對應的所述銷孔，設定兩兩相鄰的所述銷孔的間隔為D，設定所述升降油缸的伸展行程和縮回行程均為1D～3D，設定所述第一組升降單元的兩個所述升降裝置同步動作，設定所述第二組升降單元的兩個所述升降裝置同步動作；

包括起升平臺方法：

步驟A1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟A2，首先，所述第二組升降單元的插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟A2和步驟A3，直至所述樁腿固定并且平臺升至指定高度為止，然后回到所述原始狀態(tài)。

優(yōu)選地，還包括下降平臺方法：

步驟B1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；

步驟B2，首先，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；

步驟B3，首先，所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；

步驟B4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟B2和步驟B3，直至平臺下降至海平面并且所述樁腿收回至平臺為止，然后回到所述下降原始狀態(tài)。

優(yōu)選地，還包括固樁和起樁的方法：C.固樁過程：

步驟C1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟C2，首先，所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述縮回行程縮回；

步驟C3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟C4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟C2和步驟C3，直至所述樁腿固定于海床為止，然后回到所述原始狀態(tài)；

E.起樁過程：步驟E1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展；

步驟E2，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述縮回行程縮回，以帶動所述樁腿上升；

步驟E3，首先，所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展；

步驟E4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟E2和步驟E3，直至所述樁腿從海床中拔出為止，然后回到所述原始狀態(tài)。

所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)用于帶動平臺的所述樁腿上下運動，以實現(xiàn)下樁、固樁、升平臺、固定平臺、降平臺、起樁和收樁等一系列作業(yè)過程。所述鎖銷裝置設置于所述固定環(huán)梁的與所述升降導軌對應的一側，用于鎖緊所述樁腿和對所述樁腿實現(xiàn)徑向約束固緊作用。所述鎖銷裝置承載能力強，可單獨承載海上平臺的最大載荷，保證載荷的均勻分布。所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)升降速度為24米/小時，升降能力為5000噸/腿，支撐力為舉升能力的2倍，升降速度快，升降能力強，適用于重載的海上平臺，快速升降平臺可提高作業(yè)的效率和安全性。

所述用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法通過所述鎖銷裝置對所述樁腿進行鎖定，所述第一組升降單元帶動所述樁腿下沉的同時所述第二組升降單元即可縮回，或所述第二組升降單元帶動所述樁腿下沉的同時所述第一組升降單元即可縮回，從而實現(xiàn)快速連續(xù)升降，提高作業(yè)效率和安全性。

1.一種用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，包括固定架、樁腿和升降裝置，所述固定架套設于所述樁腿的外部，并且所述固定架的一端固定于平臺；所述固定架包括固定環(huán)梁，所述固定環(huán)梁設置于所述固定架的另一端，所述升降裝置安裝于所述固定環(huán)梁，其特征在于：

所述樁腿包括升降導軌，所述升降導軌設置于所述樁腿的外側，所述升降導軌設有若干個銷孔，所述銷孔間隔均勻地縱向設置于所述升降導軌上；所述升降裝置包括升降滑座、升降油缸和插銷機構，所述升降油缸的缸體端固定于所述固定環(huán)梁，所述升降油缸的活塞桿端與所述升降滑座的一端連接；所述升降滑座活動卡接在所述升降導軌上，并且所述升降油缸帶動所述升降滑座沿所述升降導軌縱向運動；所述插銷機構設置于所述升降滑座的中部，所述插銷機構包括插銷軸，所述插銷軸與所述銷孔相適配；還設有鎖銷裝置，所述鎖銷裝置設置于所述固定環(huán)梁的與所述升降導軌對應的一側，所述鎖銷裝置包括鎖銷軸，所述鎖銷軸與所述銷孔相適配；所述固定環(huán)梁的與所述升降導軌對應的一側設有鎖銷裝置安裝通孔，所述鎖銷裝置套接在所述鎖銷裝置安裝通孔上；所述鎖銷裝置還包括鎖銷油缸和鎖銷套，所述鎖銷油缸安裝于所述鎖銷套的內部，所述鎖銷軸與所述鎖銷油缸的活塞連接，所述鎖銷套的外部套有鎖銷緩沖墊，所述鎖銷緩沖墊包括若干層鋼片和若干層橡膠片，所述鋼片和所述橡膠片間隔分布。

2.根據權利要求1所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，其特征在于：所述升降滑座包括導向構件，所述導向構件設置于所述升降滑座的朝向所述升降導軌的一側，所述升降滑座通過所述導向構件活動卡接在所述升降導軌上。

3.根據權利要求1所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，其特征在于：所述升降油缸包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸的有桿腔的油口連接，所述第二壓力傳感器的檢測端和所述升降油缸的無桿腔的油口連接。

4.根據權利要求1所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，其特征在于：所述插銷機構還包括插銷位置傳感器，所述插銷位置傳感器設置于所述插銷軸的朝向所述銷孔的一端；所述鎖銷裝置還包括鎖銷位置傳感器，所述鎖銷位置傳感器設置于所述鎖銷軸的朝向所述銷孔的一端。

5.根據權利要求1所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，其特征在于：還包括樁腿清洗裝置，所述樁腿清洗裝置設置于所述固定環(huán)梁的與所述樁腿對應的一側。

6.根據權利要求1所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)，其特征在于：所述樁腿的結構為八邊形樁腿，所述樁腿包括四個工作面和四個非工作面，兩個所述工作面之間設置一個所述非工作面，即四個所述工作面兩兩相對，四個所述非工作面兩兩相對；設有四個所述升降導軌，所述升降導軌設置于所述樁腿的所述工作面上，定義設置在相對的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌為第一組導軌單元，定義設置在剩余的兩個所述工作面上的兩個所述升降導軌為第二組導軌單元；對應地，設有四個所述升降裝置，定義對應所述第一組導軌單元的兩個所述升降裝置為第一組升降單元，定義對應所述第二組導軌單元的兩個所述升降裝置為第二組升降單元。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法，其特征在于：設定原始狀態(tài)為所述鎖銷裝置的鎖銷軸和所述升降裝置的插銷軸均插入對應的所述銷孔，設定兩兩相鄰的所述銷孔的間隔為D，設定所述升降油缸的伸展行程和縮回行程均為1D～3D，設定所述第一組升降單元的兩個所述升降裝置同步動作，設定所述第二組升降單元的兩個所述升降裝置同步動作；包括起升平臺方法：

步驟A1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟A2，首先，所述第二組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回；

步驟A4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟A2和步驟A3，直至所述樁腿固定并且平臺升至指定高度為止，然后回到所述原始狀態(tài)；還包括固樁方法：

步驟C1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟C2，首先，所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述縮回行程縮回；

步驟C3，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展，以帶動所述樁腿下沉；

步驟C4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟C2和步驟C3，直至所述樁腿固定于海床為止，然后回到所述原始狀態(tài)。

8.根據權利要求7所述的用于海上平臺的插銷式連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法，其特征在于，還包括下降平臺方法：步驟B1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；步驟B2，首先，所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第二組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，收回所述第一組升降單元的所述插銷軸；步驟B3，首先，所述第二組升降單元的所述升降油缸按設定的所述縮回行程縮回，以帶動平臺下降，同時所述第一組升降單元的所述升降油缸按設定的所述伸展行程伸展；然后，所述第一組升降單元的所述插銷軸插入所述銷孔，收回所述第二組升降單元的所述插銷軸；步驟B4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟B2和步驟B3，直至平臺下降至海平面并且所述樁腿收回至平臺為止，然后回到所述下降原始狀態(tài)。

9.根據權利要求7所述的用于海上平臺的雙作用連續(xù)升降系統(tǒng)的升降方法，其特征在于，還包括起樁方法：步驟E1，首先，在所述原始狀態(tài)下收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展；步驟E2，首先，所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸均插入對應的所述銷孔，同時收回所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述縮回行程縮回，以帶動所述樁腿上升；步驟E3，首先，所述鎖銷裝置的所述鎖銷軸插入所述銷孔，同時收回所述第一組升降單元的所述插銷軸和所述第二組升降單元的所述插銷軸；然后，所述第一組升降單元的所述升降油缸和所述第二組升降單元的所述升降油缸均按設定的所述伸展行程伸展；步驟E4，不斷循環(huán)執(zhí)行步驟E2和步驟E3，直至所述樁腿從海床中拔出為止，然后回到所述原始狀態(tài)。

《自升式平臺液壓升降系統(tǒng)設計、安裝要求》，是工業(yè)和信息化部批準2020年8月批準的行業(yè)標準。

本標準規(guī)定了自升式平臺液壓齒輪齒條升降系統(tǒng)的設計、安裝要求。

本標準適用于圓樁腿自升式平臺液壓齒輪齒條升降系統(tǒng)的設計、安裝及檢驗。 2100433B

《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》涉及工程機械領域，具體涉及一種單缸插銷式伸縮臂、包含該單缸插銷式伸縮臂的起重機及其該單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法。

一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法專利目的

《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》的目的是提出一種單缸插銷式伸縮臂、包含該單缸插銷式伸縮臂的起重機及其該單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，該單缸插銷式伸縮臂有效地解決了上述問題，結構簡單，操作方便。

一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法技術方案

《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》提供了以下技術方案：

一種單缸插銷式伸縮臂，包括基本臂以及套裝于基本臂中的至少一節(jié)伸縮臂，伸縮臂的尾部都設有同軸的中心孔，中心孔中設有伸縮油缸；伸縮油缸包括缸桿和缸筒，缸桿連接于基本臂的根部鉸點，缸筒的外側在縱向上固定地套裝至少2個缸頭，每一缸頭的左右兩側都設置有能夠伸縮的缸銷，伸縮臂的尾部的中心孔的內周壁上均設有缸銷孔，缸筒通過缸銷和缸銷孔的配合能夠選擇地與任一伸縮臂固定連接；基本臂和伸縮臂在縱向上都設置有至少3個臂銷孔，每節(jié)臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量至少多一個，伸縮臂的外周壁上都設置有能夠伸縮的臂銷，基本臂與第一節(jié)伸縮臂之間以及相鄰的伸縮臂之間能夠通過臂銷和臂銷孔的配合實現(xiàn)鎖定或釋放。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，每節(jié)臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量多一個。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，缸筒的外側在縱向上固定地套裝2個缸頭，基本臂和伸縮臂在縱向上都設置有3個臂銷孔。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，缸頭的兩側設置有缸銷安裝孔，缸銷安裝于缸銷安裝孔中。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，臂銷由兩個臂銷油缸帶動，臂銷油缸設置于缸頭的臂銷油缸安裝孔中，且臂銷油缸分別位于缸頭的兩側。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，缸頭呈長方體，其中部具有將其貫通的中心安裝孔，中心安裝孔的內徑與缸筒的外徑相等，以便缸筒能夠穿過中心安裝孔。

《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》還提供了以下技術方案：一種起重機，起重機包括如上所述的單缸插銷式伸縮臂。

《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》還提供了以下技術方案：一種如上所述的單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的第一缸頭的缸銷到達倒數第一節(jié)伸縮臂的缸銷孔的位置時，第一缸頭的缸銷插入倒數第一節(jié)伸縮臂的缸銷孔中，實現(xiàn)缸筒與倒數第一節(jié)伸縮臂的鎖定；拉下倒數第一節(jié)伸縮臂的臂銷，實現(xiàn)倒數第一節(jié)伸縮臂和倒數第二節(jié)伸縮臂的釋放；缸筒將倒數第一節(jié)伸縮臂帶出，當倒數第一節(jié)伸縮臂的臂銷到達倒數第二節(jié)伸縮臂的第二臂銷孔的位置時，倒數第一節(jié)伸縮臂的臂銷插入倒數第二節(jié)伸縮臂的第二臂銷孔中，實現(xiàn)倒數第一節(jié)伸縮臂和倒數第二節(jié)伸縮臂的鎖定；缸筒的剩余的缸頭按照第一缸頭的操作步驟依次進行，實現(xiàn)倒數第一節(jié)伸縮臂的完全伸出；剩余的伸縮臂按照倒數第一節(jié)伸縮臂的伸出步驟依次伸出，實現(xiàn)了所有伸縮臂的伸出。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的倒數第一缸頭的缸銷到達第一節(jié)伸縮臂的缸銷孔的位置時，倒數第一缸頭的缸銷插入第一節(jié)伸縮臂的缸銷孔中，實現(xiàn)缸筒與第一節(jié)伸縮臂的鎖定；拉下第一節(jié)伸縮臂的臂銷，實現(xiàn)基本臂和第一節(jié)伸縮臂的釋放；缸筒將第一節(jié)伸縮臂帶回，當第一節(jié)伸縮臂的臂銷到達基本臂的倒數第二臂銷孔的位置時，第一節(jié)伸縮臂的臂銷插入基本臂的倒數第二臂銷孔中，實現(xiàn)基本臂和第一節(jié)伸縮臂的鎖定；缸筒的剩余的缸頭按照倒數第一缸頭的操作步驟依次進行，實現(xiàn)了第一節(jié)伸縮臂的完全縮回；剩余的伸縮臂按照第一節(jié)伸縮臂的縮回步驟依次縮回，實現(xiàn)了所有伸縮臂的縮回。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，所有缸頭的缸銷都聯(lián)動，以便缸銷同步伸出或者同步縮回。

基于上述技術方案中的任一技術方案，該發(fā)明實施例至少可以產生如下技術效果：

由于《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》所提供的單缸插銷式伸縮臂，采用一個伸縮油缸和至少2個缸頭，每個缸頭都能夠實現(xiàn)伸縮油缸與任一伸縮臂的鎖死與解鎖，通過接力傳遞的方式，將伸縮臂伸出或縮回，實現(xiàn)單缸插銷式伸縮臂的伸縮，縮短了油缸長度，減小了油缸缸徑和桿徑，降低了油缸成本，同時可以降低油箱尺寸，減少上車重量，提升吊重能力，使起重機的設計擁有更多的發(fā)揮空間。

一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法改善效果

1、成本低。將伸縮臂分段伸出或縮回，伸縮油缸所需行程減少，所以伸縮油缸也更短。短油缸的缸筒和缸桿也更短，加工更為方便，對加工設備和加工條件的要求也降低，所以伸縮油缸成本也大幅下降。

2、重量小。由于伸縮油缸縮短，自身重量下降。由于吊臂本身不變，所以承受的軸向壓縮載荷相同，此時可適當縮小油缸桿徑、缸徑以及材料厚度，縮短伸縮油缸的導向距離，也能防止伸縮油缸產生縱向彎曲，同樣滿足穩(wěn)定性的要求，降低伸縮油缸重量。另外，同時為滿足短行程油缸的伸縮，可以配置較小尺寸的油箱，減輕起重機重量。由于重量的降低，設計人員將擁有更多的設計空間。

3、穩(wěn)定性更好。油缸行程縮短，使其加工條件更好，表面光潔度更高，摩擦力更小。另外，伸縮油缸受液壓油彈性模量的影響更小，可減輕伸縮油缸蠕動爬行的情況，降低抖動故障。