CN103991519A - 大型海洋工程平台安全下水装置 - Google Patents

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Abstract

大型海洋工程平台安全下水装置，包括U型架、转臂、卷扬机、转动架、多级液压缸、多功能承载台、控制***、巨型框和流速传感器，所述U型架左端通过铰链与码头相固定，右端通过转轴与转动架相连接，U型架两侧上部安装有转臂，转臂上安装有卷扬机，卷扬机的绳索一端连接U型架另一端连接转动架，U型架两侧下部安装有多级液压缸，多级液压缸下安装有多功能承载台，U型架中部安装有巨型框，巨型框上安装有流速传感器，转臂旁安装有控制***，U型架内设有联动机构，转臂、多级液压缸、巨型框的转动均由联动机构动力并协同工作。本装置建立了平台下水动态平衡***，有效防止在大型海洋平台下水时发生倾斜事故，提高了下水质量和效率。

Description

大型海洋工程平台安全下水装置
技术领域
本发明涉及大型海洋工程平台安全下水装置，属于海洋工程设备领域。
背景技术
近几年来，随着海上油气资源开发力度的进一步加大，海上逐渐趋于使用大型综合平台进行开发，海洋平台的重量都超过6000吨以上，如何移动到拖船上进行下水是个大难题，要进军海洋工程建造，必须考虑如何大幅度提高平台建造效率、减少海上作业时间、降低海上施工风险和提高下水质量，防止变形，目前，为了满足大型平台的同步顶升下水要求，普遍采用半自动液压顶升***。这些半自动液压顶升***虽然解决了重载的顶升问题，但是随着大型建筑物的重量和体积越来越大，且结构复杂、载荷分布不均匀，使得需要顶升的速度没法赶上海底支撑体的下沉，目前是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供大型海洋工程平台安全下水装置。
本发明要解决的是现有平台顶升下水设备容易下沉倾斜的不足。
大型海洋工程平台安全下水装置，包括U型架、转臂、卷扬机、转动架、多级液压缸、多功能承载台、控制***、巨型框和流速传感器，所述U型架左端通过铰链与码头相固定，右端通过转轴与转动架相连接，U型架两侧上部安装有转臂，转臂上安装有卷扬机，卷扬机的绳索一端连接U型架另一端连接转动架，U型架两侧下部安装有多级液压缸，多级液压缸下安装有多功能承载台，U型架中部安装有巨型框，巨型框上安装有流速传感器，转臂旁安装有控制***，U型架内设有联动机构，转臂、多级液压缸、巨型框的转动均由联动机构动力并协同工作。
所述联动机构包括行星针轮减速电机、蜗杆和蜗轮，三个蜗轮啮合在同一根蜗杆，三个蜗轮分别连接转臂、多级液压缸、巨型框的转动轴。
所述巨型框包括转动板、活动板、活动框，转动板、活动板相互垂直安装，活动板安装在活动框内，并形成间隙配合，间隙距离为10-20mm，活动框内侧设有挡块，防止活动框掉落，流速传感器安装在活动框上部。
所述多功能承载台包括方框、涡轮机、加热板和记忆钛合金板，方框内安装有涡轮机，方框下部安装有记忆钛合金板，记忆钛合金板表面安装有加热板，涡轮机为泥浆涡轮机，多级液压缸水平时涡轮机为动力机，多级液压缸竖直状态涡轮机为反推力机。
所述记忆钛合金板加热状态会自动外翻增加承重面积，未加热时会自动内转。
所述控制***通过导线与加热板、行星针轮减速电机、涡轮机、流速传感器、多级液压缸相连接。
所述U型架和转动架均为空心箱梁结构，这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上。
其下水方法，通过联动机构将转臂、多级液压缸、巨型框处于水平状态，通过涡轮机航行到工装码头，U型架左端通过铰链与码头相固定，然后通过联动机构将转臂、多级液压缸、巨型框处于竖直状态，卷扬机拉直绳索，防止U型架、转动架发生形变，并通过多级液压缸将U型架调制水平，大型海洋工程平台慢慢移上U型架并至转动架，在移的过程中由于码头土质柔软，方框会快速下沉使得U型架倾斜，这时巨型框就起到一个缓冲作用，其间隙中的水会产生巨大压强，冲击流速传感器，控制***得到信号使得多级液压缸伸长以达到动态平衡，如下冲击太快，加热板开启，多功能承载台的记忆钛合金板加热状态会自动外翻增加承重面积，同时涡轮机开启提供反冲力，这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架末端，转动架就位于拖船上，抽到转动架的转轴，连同转动架就可以平稳的放于拖船上，实现成功下水。
本发明的优点：本装置建立了平台下水动态平衡***，有效防止在大型海洋平台下水时发生倾斜事故，提高了下水质量和效率，应具有广阔的市场空间。
附图说明
图1是本发明大型海洋工程平台安全下水装置的结构示意图；
图2是本发明巨型框的剖视图；
图3是本发明多功能承载台的剖视图；
图4是本发明联动机构的结构示意图；
图中：1、U型架   2、转臂   3、卷扬机   4、转动架   5、多级液压缸   6、多功能承载台   7、控制***   8、巨型框   9、流速传感器   10、行星针轮减速电机   11、蜗杆   12、蜗轮   61、方框   62、涡轮机   63、加热板   64、记忆钛合金板   81、转动板   82、活动板   83、活动框。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
大型海洋工程平台安全下水装置，包括U型架1、转臂2、卷扬机3、转动架4、多级液压缸5、多功能承载台6、控制***7、巨型框8和流速传感器9，所述U型架1左端通过铰链与码头相固定，右端通过转轴与转动架4相连接，U型架1两侧上部安装有转臂2，转臂2上安装有卷扬机3，卷扬机3的绳索一端连接U型架1另一端连接转动架4，U型架1两侧下部安装有多级液压缸5，多级液压缸5下安装有多功能承载台6，U型架1中部安装有巨型框8，巨型框8上安装有流速传感器9，转臂2旁安装有控制***7，U型架1内设有联动机构，转臂2、多级液压缸5、巨型框8的转动均由联动机构动力并协同工作。
所述转臂2通过绳索与U型架1、转动架4构成三角拉索结构，从而提高整个U型架1、转动架4的承重力，防止因转动架4悬空而发生变形，增加了本装置的整体可靠性。
所述联动机构包括行星针轮减速电机10、蜗杆11和蜗轮12，三个蜗轮12啮合在同一根蜗杆11，三个蜗轮12分别连接转臂2、多级液压缸5、巨型框8的转动轴。
所述巨型框8包括转动板81、活动板82和活动框83，转动板81、活动板82相互垂直安装，活动板82安装在活动框83内，并形成间隙配合，间隙距离为10-20mm，活动框83与滩涂相互贴合，其内侧设有挡块，防止活动框83掉落，流速传感器9安装在活动框83上部，在重压的冲击下，间隙会快速喷水，冲击流速传感器9，这样流速信号会很明显，因为多级液压缸5的沉降相对是缓慢的，流速传感器9如果直接置于多级液压缸5旁，传感信号会变的迟钝，不利于控制***7做出快速反应。
所述多功能承载台6包括方框61、涡轮机62、加热板63和记忆钛合金板64，方框61内安装有涡轮机62，方框61下部安装有记忆钛合金板64，记忆钛合金板64表面安装有加热板63，涡轮机62为泥浆涡轮机，多级液压缸5水平时涡轮机62为动力机，多级液压缸5竖直状态涡轮机62为反推力机。
所述记忆钛合金板64加热状态会自动外翻增加承重面积，未加热时会自动内转。
所述控制***7通过导线与加热板63、行星针轮减速电机10、涡轮机62、流速传感器9、多级液压缸5相连接，通过控制***7控制这些部件的工作状态。
所述U型架1和转动架4均为空心箱梁结构，这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上并能自行航行。
本发明大型海洋工程平台安全下水装置的下水方法：通过联动机构将转臂2、多级液压缸5、巨型框8处于水平状态，通过涡轮机62航行到工装码头，U型架1左端通过铰链与码头相固定，然后通过联动机构将转臂2、多级液压缸5、巨型框8处于竖直状态，卷扬机3拉直绳索，防止U型架1、转动架4发生形变，并通过多级液压缸5将U型架1调制水平，大型海洋工程平台慢慢移上U型架1并至转动架4，在移的过程中由于码头土质柔软，方框61会快速下沉使得U型架1倾斜，这时巨型框8就起到一个缓冲作用，其间隙中的水会产生巨大压强，冲击流速传感器9，控制***7得到信号使得多级液压缸5伸长以达到动态平衡，如下冲击太快，加热板63开启，多功能承载台6的记忆钛合金板64加热状态会自动外翻增加承重面积，同时涡轮机62开启提供反冲力，这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架4末端，转动架4就位于拖船上，抽到转动架4的转轴，连同转动架4就可以平稳的放于拖船上，实现成功下水。

Claims (8)

1.大型海洋工程平台安全下水装置，包括U型架（1）、转臂（2）、卷扬机（3）、转动架（4）、多级液压缸（5）、多功能承载台（6）、控制***（7）、巨型框（8）和流速传感器（9），其特征是：所述U型架（1）左端通过铰链与码头相固定，右端通过转轴与转动架（4）相连接，U型架（1）两侧上部安装有转臂（2），转臂（2）上安装有卷扬机（3），卷扬机（3）的绳索一端连接U型架（1）另一端连接转动架（4），U型架（1）两侧下部安装有多级液压缸（5），多级液压缸（5）下安装有多功能承载台（6），U型架（1）中部安装有巨型框（8），巨型框（8）上安装有流速传感器（9），转臂（2）旁安装有控制***（7），U型架（1）内设有联动机构，转臂（2）、多级液压缸（5）、巨型框（8）的转动均由联动机构动力并协同工作。
2.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述联动机构包括行星针轮减速电机（10）、蜗杆（11）和蜗轮（12），三个蜗轮（12）啮合在同一根蜗杆（11），三个蜗轮（12）分别连接转臂（2）、多级液压缸（5）、巨型框（8）的转动轴。
3.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述巨型框（8）包括转动板（81）、活动板（82）和活动框（83），转动板（81）、活动板（82）相互垂直安装，活动板（82）安装在活动框（83）内，并形成间隙配合，间隙距离为10-20mm，活动框（83）内侧设有挡块，防止活动框（83）掉落，流速传感器（9）安装在活动框（83）上部。
4.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述多功能承载台（6）包括方框（61）、涡轮机（62）、加热板（63）和记忆钛合金板（64），方框（61）内安装有涡轮机（62），方框（61）下部安装有记忆钛合金板（64），记忆钛合金板（64）表面安装有加热板（63），涡轮机（62）为泥浆涡轮机，多级液压缸（5）水平时涡轮机（62）为动力机，多级液压缸（5）竖直状态涡轮机（62）为反推力机。
5.根据权利要求4所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述记忆钛合金板（64）加热状态会自动外翻增加承重面积，未加热时会自动内转。
6.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述控制***（7）通过导线与加热板（63）、行星针轮减速电机（10）、涡轮机（62）、流速传感器（9）、多级液压缸（5）相连接。
7.根据权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置，其特征是：所述U型架（1）和转动架（4）均为空心箱梁结构，这样就可以使得整个装置能够自行浮于海面上。
8.一种基于权利要求1所述的大型海洋工程平台安全下水装置的下水方法，其特征是：通过联动机构将转臂（2）、多级液压缸（5）、巨型框（8）处于水平状态，通过涡轮机（62）航行到工装码头，U型架（1）左端通过铰链与码头相固定，然后通过联动机构将转臂（2）、多级液压缸（5）、巨型框（8）处于竖直状态，卷扬机（3）拉直绳索，防止U型架（1）、转动架（4）发生形变，并通过多级液压缸（5）将U型架（1）调制水平，大型海洋工程平台慢慢移上U型架（1）并至转动架（4），在移的过程中由于码头土质柔软，方框（61）会快速下沉使得U型架（1）倾斜，这时巨型框（8）就起到一个缓冲作用，其间隙中的水会产生巨大压强，冲击流速传感器（9），控制***（7）得到信号使得多级液压缸（5）伸长以达到动态平衡，如下冲击太快，加热板（63）开启，多功能承载台（6）的记忆钛合金板（64）加热状态会自动外翻增加承重面积，同时涡轮机（62）开启提供反冲力，这样大型海洋工程平台就可以平稳的移动到转动架（4）末端，转动架（4）就位于拖船上，抽到转动架（4）的转轴，连同转动架（4）就可以平稳的放于拖船上，实现成功下水。
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