專利名稱：離岸平臺和用于控制離岸平臺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的離岸平臺和一種用于控制這樣的離岸平臺的方法。
背景技術(shù)：
在越來越多地使用作為替代能源的過程中，比如風(fēng)力設(shè)備越來越重要。因此在 2009年底在博爾庫姆市(Borkum)前面使用了所謂的離岸風(fēng)力發(fā)電場，其風(fēng)能設(shè)備(WKA)在海岸線的視野之外錨牢在海底。這種WKA的安裝比如借助于離岸平臺來進(jìn)行，所述離岸平臺通過多個(gè)支柱支撐在海底并且為了安裝風(fēng)能設(shè)備可以從水中提升出來。在GB 838，627中公開了一種離岸平臺，對于該離岸平臺來說支柱與平臺之間的相對運(yùn)動通過液壓缸來進(jìn)行，所述液壓缸可以與相應(yīng)的支柱聯(lián)鎖并且而后通過移出過程使平臺沿著支柱向上運(yùn)動或者-在運(yùn)動學(xué)上相反地-所述支柱在平臺浮動時(shí)相對于該平臺運(yùn)動。在這個(gè)缸的升程之后，這個(gè)缸的平臺側(cè)的端部區(qū)段與所述支柱聯(lián)鎖并且另一個(gè)端部區(qū)段解鎖，從而可以為進(jìn)行下一次升程而將所述液壓缸移回。而后又與所述支柱聯(lián)鎖，以便隨著下一個(gè)時(shí)間段又可以根據(jù)所述液壓缸的升程來提升所述平臺。這樣的逐步運(yùn)行很費(fèi)時(shí)間。這尤其在離岸應(yīng)用情況中成問題，因?yàn)樗銎脚_在移動過程中在波浪起伏時(shí)并且在碰到類似情況時(shí)較易受到影響。此外，只有在天氣好時(shí)才能在WKA上實(shí)施安裝作業(yè)，因而應(yīng)該盡可能避免通過離岸平臺的移動引起的非生產(chǎn)性的時(shí)間。為了消除這種缺點(diǎn)，在US 4 497 591中說明了一種離岸平臺，對于該離岸平臺來說通過齒條-小齒輪-機(jī)構(gòu)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此為每根支柱分配了兩個(gè)液壓缸對，所述液壓缸對的活塞桿分別與一個(gè)齒輪相連接，該齒輪與所述支柱上的齒部相嚙合。這些齒輪可以通過聯(lián)鎖裝置來鎖止。這些液壓缸對的缸殼分別與所述平臺相連接。通過液壓缸的移出或者說移回，可以在聯(lián)鎖住齒輪的情況下相應(yīng)地提升或者降低所述平臺。在此所述缸對之一相應(yīng)地用于調(diào)節(jié)所述平臺，而另一個(gè)缸對則在給齒輪解鎖的情況下移回到初始位置中，從而在執(zhí)行首次提到的缸對的升程時(shí)將所述另一個(gè)移回到其初始位置中的缸對的齒輪聯(lián)鎖住，以便緊接著可以通過這個(gè)缸對來提升或者降低所述平臺-也就是說相應(yīng)地所述缸對中僅僅一個(gè)缸對處于作用嚙合之中，而相應(yīng)另一個(gè)缸對則移回到初始位置中。利用這樣的解決方案能夠調(diào)節(jié)所述平臺的基本上連續(xù)的運(yùn)動。在US 3 722 863中展示了一種離岸平臺，對于該離岸平臺來說取代麻煩的齒條-小齒輪-結(jié)構(gòu)而示出了一種稍許更為可靠的解決方案，對于該解決方案來說平臺與支柱之間的相對運(yùn)動同樣通過液壓缸來進(jìn)行，在此將所述液壓缸交替地置于作用嚙合之中。 對于該解決方案來說，所述平臺通過液壓缸來得到支撐，其中所述液壓缸的活塞桿通過棘爪與所述支柱的齒部聯(lián)鎖。也為所述平臺本身設(shè)置了相應(yīng)的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，使得所述平臺能夠直接與所分配的支柱聯(lián)鎖。對于這種變型方案來說，也交替地控制所述液壓缸或者液壓缸對，用于保證所述平臺或者支柱的盡可能連續(xù)的運(yùn)動。為了避免液壓的組件的過載，對于首次提到的按GB 838 627的現(xiàn)有技術(shù)來說，所
4述缸裝置的每個(gè)壓力室能夠通過限壓閥與儲罐相連接-這條壓力介質(zhì)流動路徑也用作用于所述缸裝置的變小的壓力室的排出管路。這個(gè)限壓閥的調(diào)節(jié)根據(jù)最大出現(xiàn)的負(fù)載來進(jìn)行-如果將所述平臺從水中提升，則會出現(xiàn)所述最大出現(xiàn)的負(fù)載。而后將所述限壓閥調(diào)節(jié)到限制壓力，所述限制壓力比在負(fù)載最大時(shí)在支撐著所述負(fù)載的壓力室中出現(xiàn)的壓力高出了安全壓差。相應(yīng)地，將所有的限壓閥調(diào)節(jié)到這個(gè)很高的壓力值。在此成問題的是，通過所述泵在操縱所述液壓缸裝置時(shí)處于所述排出管路中的限壓閥只有在這個(gè)壓力室中的壓力超過預(yù)先確定的數(shù)值時(shí)才能打開。這尤其在較小的負(fù)載作用于所述液壓缸裝置時(shí)是不利的。比如在所述支柱朝海底下降時(shí)就是這種情況，因?yàn)槎髢H僅較小的支柱重量必須由所述液壓缸裝置來支撐。在這種情況下，所述限壓閥也調(diào)節(jié)到較高的限制壓力，從而必須通過所述泵來施加相應(yīng)高的壓力，用于打開排出管路側(cè)的限壓閥-與此伴隨的節(jié)流損失很大。

發(fā)明內(nèi)容
相對于此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種離岸平臺和一種用于控制這樣的離岸平臺的方法，對于所述離岸平臺和所述方法來說降低了節(jié)流損失。該任務(wù)關(guān)于所述離岸平臺通過權(quán)利要求1所述的特征組合并且關(guān)于所述方法通過并列的權(quán)利要求8所述的特征得到解決。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。所述按本發(fā)明的離岸平臺擁有多個(gè)支柱，所述支柱為了將平臺從水平面上提升而能夠借助于液壓的升降裝置下降到海底上。為這些支柱中的每根支柱都分配了至少兩個(gè)液壓缸裝置，所述液壓缸裝置的壓力室能夠通過閥門裝置與泵裝置或者回流管路相連接。所述液壓缸裝置一方面支撐在所述平臺上并且另一方面能夠通過聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)以能夠松開的方式與所分配的支柱相連接。此外，所述平臺擁有控制單元，通過該控制單元能夠如此控制所述缸裝置，從而在平臺與支柱之間的相對運(yùn)動期間將所述缸裝置之一通過所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)與所述支柱聯(lián)鎖，而給另一個(gè)缸裝置解鎖并且將其移回到初始位置中，以便為接納負(fù)載而與所述支柱聯(lián)鎖。所述液壓缸裝置的壓力室中的每個(gè)壓力室為了限制最大壓力而能夠通過限壓閥與儲罐相連接。按本發(fā)明，通過所述控制單元根據(jù)有效的負(fù)載來調(diào)節(jié)在所述限壓閥上調(diào)節(jié)的限制壓力。也就是說比如在將平臺從水中提升出來時(shí)將所述限壓閥的限制壓力調(diào)節(jié)到較高的數(shù)值，而在平臺浮動并且降低支柱或者將支柱從海底提升出來時(shí)則將其調(diào)節(jié)到小得多的數(shù)值-相應(yīng)地所述排出管路中的節(jié)流損失相對于傳統(tǒng)的解決方案則大為降低。所述限壓閥的控制特別容易，如果通過壓力檢測器來檢測所述液壓缸裝置的壓力室中的壓力，為了控制所述限壓閥而通過所述控制單元來對所述壓力檢測器的信號進(jìn)行分析。為了將負(fù)載接納過程設(shè)計(jì)得盡可能溫和，可以通過所述控制單元在接納負(fù)載期間短時(shí)間地相對于與所規(guī)定的速度相對應(yīng)的壓力介質(zhì)體積流量，來提高輸送給接納負(fù)載的液壓缸裝置的壓力介質(zhì)體積流量，并且相應(yīng)地降低輸送給移交負(fù)載的液壓缸裝置的壓力介質(zhì)體積流量，使得液壓功率在總和上大致保持恒定。在另一種實(shí)施例中，所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)擁有設(shè)置在每個(gè)液壓缸裝置上的聯(lián)鎖器，所述聯(lián)鎖器能夠與所述支柱上的多個(gè)聯(lián)鎖接納口之一置于聯(lián)鎖嚙合之中。這種聯(lián)鎖器可以在聯(lián)鎖嚙合之前受到預(yù)緊，使得其自動地嚙合。
所述聯(lián)鎖器優(yōu)選是插入到空隙中的鎖銷。為了提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性，只有在進(jìn)行了所述接納負(fù)載的液壓缸裝置的聯(lián)鎖并且給所述移交負(fù)載的液壓缸裝置解鎖之后才控制相應(yīng)的液壓缸裝置和限壓閥。這種聯(lián)鎖可以通過傳感器來檢測并且報(bào)告給所述控制單元。所述按本發(fā)明的用于控制離岸平臺的方法以所描述的方式起作用，也就是說通過所述控制單元來如此調(diào)節(jié)所述限壓閥，使得所述限制壓力在所述平臺的運(yùn)行過程中比有效的負(fù)載高了預(yù)先確定的Δ ρ。


下面借助于示意圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出如下圖1是離岸平臺的處于不同的運(yùn)行狀態(tài)中的示意圖2是這樣的離岸平臺的升降裝置的示意圖3是圖2的升降裝置的液壓線路，并且
圖4是用于所述升降裝置的液壓線路的一種變型方案。
具體實(shí)施例方式圖1示出了按本發(fā)明的下面稱為平臺1的離岸平臺的基本構(gòu)造。這樣的平臺1可以構(gòu)造為具有自身的驅(qū)動裝置的工作船(駁船)或者構(gòu)造為被牽引的平臺-與海上鉆井平臺相類似-并且擁有工作平臺2，為進(jìn)行安裝所需要的工作設(shè)備可以布置在所述工作平臺2上。這個(gè)工作平臺2可以通過多個(gè)支柱比如三根、四根或者六根支柱4-如在圖Ib中示出的一樣支撐在海底6上并且而后通過升降裝置8的操縱沿著這些支柱4從水平面10上提升，用于實(shí)施必要的安裝作業(yè)比如WKA的安裝。在行駛到使用地點(diǎn)期間，按圖Ia的支柱4通過所述升降裝置8從海底6上提升，其中所述升降裝置8-如下面還要詳細(xì)解釋的一樣-受到壓力的負(fù)荷。一旦所述平臺1到達(dá)使用地點(diǎn)，就按照圖4b降下所述支柱8，直到其可以支撐在海底6上。在進(jìn)一步操縱所述升降裝置8時(shí)，而后按照圖Ic將所述工作平臺2從海平面10上提升并且將其置于預(yù)先確定的工作位置中。在這種狀態(tài)中，按照圖1用較大的力使所述升降裝置8受到拉力的負(fù)荷，而在按圖Ib的過渡狀態(tài)中所述升降裝置8的負(fù)荷從壓力負(fù)荷轉(zhuǎn)變到拉力負(fù)荷。在將支柱4提升的情況下向所述升降裝置8僅僅加載了較小的相當(dāng)于支柱的重量的壓力。圖Id示出了一種狀態(tài)，對于該狀態(tài)來說在該圖中布置在右邊的支柱8通過所述升降裝置從海底6中拉出來，而其它的支柱還安放在海底上-為了這個(gè)將支柱4從地底中拉出來的過程應(yīng)該施加巨大的力-這個(gè)力使所述升降裝置8受到壓力的負(fù)荷。在提升所述支柱4時(shí)，這個(gè)力而后要小得多，因?yàn)閮H僅必須保持支柱重量。由此按運(yùn)行狀態(tài)在四象限運(yùn)行中向所述按本發(fā)明以液壓方式操縱的升降裝置8加載不同的力和運(yùn)動方向，在控制所述平臺1時(shí)必須對所述不同的力和運(yùn)動方向加以考慮。下面還要詳細(xì)地對這些力進(jìn)行探討。此外如可以從圖1中得知的一樣，多個(gè)升降裝置8可以作用于每根支柱4上，從而盡可能對稱地導(dǎo)入所產(chǎn)生的力。
現(xiàn)在要借助于圖2中的示意圖對所述升降裝置8的基本構(gòu)造進(jìn)行解釋。該示意圖以大為簡化的方式示出了支柱4的剖面，所述工作平臺2支撐在該支柱4上。所述升降裝置8擁有至少兩個(gè)缸裝置12、14，所述缸裝置分別通過一個(gè)或者多個(gè)優(yōu)選兩個(gè)缸來構(gòu)成，所述缸沿升程方向錯(cuò)移地作用在所述支柱4或者說平臺2上。在所示出的實(shí)施例中，所述兩個(gè)缸裝置12、14分別以其缸殼16、18支撐在所述平臺2上，其中這種支撐優(yōu)選以鉸接的方式進(jìn)行，用于對平臺2與支柱4之間的可能通過波浪起伏引起的輕微的相對擺動進(jìn)行補(bǔ)償。在缸殼16、18中分別導(dǎo)引著一個(gè)差動活塞20、22，所述差動活塞的活塞桿分別作用在橫梁24,26上，其中這種連接又以鉸接的方式來進(jìn)行。通過所述差動活塞20、22，所述缸殼16、18分別劃分為底部室觀、30和環(huán)形室34、36。在每根橫梁MJ6上設(shè)置了一個(gè)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)37、38，通過所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)所述相應(yīng)的橫梁24,26能夠與所述支柱4聯(lián)鎖。在具體的解決方案中，所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)36、38分別擁有一根或者多根鎖銷40、42，所述鎖銷為進(jìn)行聯(lián)鎖可以插入到所述支柱4的相應(yīng)的空隙44、46中。按照圖2中的示意圖，所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)36、38構(gòu)造為與支柱軸線48對稱的結(jié)構(gòu)，從而對稱地將力導(dǎo)入。在此比如所述缸裝置12的另一個(gè)缸可以作用在所述橫梁M的在圖2中右邊的一側(cè)上。原則上多個(gè)這樣的缸可以分布在所述支柱4的圓周上并且成組地分配給橫梁。在按圖2的實(shí)施例中，所述下面的橫梁沈的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)38沒有與所述支柱4處于作用嚙合之中，而所述液壓缸裝置12則通過橫梁M與所述支柱4聯(lián)鎖。在聯(lián)鎖時(shí)，所述相應(yīng)的缸裝置12、14通過所述平臺2的重量F受到拉力的負(fù)荷，從而相應(yīng)地高的壓力在所述環(huán)形室34、36中起作用。為了將所述工作平臺2從海平面10上提升，如下面還要詳細(xì)解釋的一樣，將壓力介質(zhì)輸送到所述與支柱4聯(lián)鎖的缸裝置12的環(huán)形室34中，從而擴(kuò)大所述環(huán)形室34并且相應(yīng)地縮小所述底部室28-所述缸殼16以及由此所述平臺2而后在按圖2的示意圖中向上運(yùn)動并且得到提升。在中間時(shí)間里，在所述缸裝置14解鎖的情況下將壓力介質(zhì)輸送到所述底部室30中，使得所述差動活塞22移出來，直到所述鎖銷42與下一個(gè)沿移出方向相鄰的空隙46重疊。在圖2中剛好達(dá)到這個(gè)位置。在此承受負(fù)載的缸裝置12在這個(gè)位置中幾乎結(jié)束其升程，從而為了使所述平臺2繼續(xù)運(yùn)動而將接納的移出的缸裝置14的鎖銷42與所述支柱4的空隙46置于聯(lián)鎖嚙合之中，并且相應(yīng)地給所述移交的完全移回的缸裝置12的鎖銷40解鎖，使得該缸裝置的差動活塞20可以移出，以便能夠?qū)⑺鲦i銷40與所述支柱4的處于空隙44上面的未示出的空隙置于聯(lián)鎖嚙合之中。通過所述缸裝置12、14的這種交替的控制，而后可以沿著所述支柱4將所述平臺2提升。以相應(yīng)的方式，通過所述缸裝置12、14的適當(dāng)?shù)目刂埔部梢钥刂破渌脑趫D1中示出的運(yùn)行狀態(tài)。至此，這種控制基本上相當(dāng)于從現(xiàn)有技術(shù)中知道的處理方式。但是，按照本發(fā)明，在將負(fù)載從缸裝置12移交給缸裝置14期間相對于為了所述平臺2的預(yù)先確定的運(yùn)動速度所需要的壓力介質(zhì)體積流量而提高輸送到接納的缸裝置14的環(huán)形室36中的壓力介質(zhì)體積流量。相應(yīng)地降低輸送給移交的缸裝置12的環(huán)形室34的壓力介質(zhì)體積流量，其中在這種過渡狀態(tài)中所述兩個(gè)缸裝置12、14與所述支柱4聯(lián)鎖。這種提高或者說降低輸送給所述缸裝置12、14的環(huán)形室34、36的壓力介質(zhì)體積流量，在相對于缸裝置12、14的總升程較短的時(shí)間段里進(jìn)行。如果比如直至承受負(fù)載的缸裝置12、14移回經(jīng)過三到四分鐘，那就在負(fù)載過渡階段中在大約20秒的時(shí)間里調(diào)節(jié)前面描述的壓力介質(zhì)體積流量變化。當(dāng)然也可以考慮偏離這些時(shí)間設(shè)定值的偏差，因?yàn)檫@些時(shí)間設(shè)定值始終取決于當(dāng)前的環(huán)境條件并且也取決于設(shè)備的幾何形狀和重量。在所述壓力介質(zhì)體積流量的這種變化期間，所述負(fù)載逐漸地由更快地移回的接納的缸裝置14所接納，而所述移交的缸裝置12上的負(fù)載由于更小的運(yùn)動速度而緩慢下降-一旦這種負(fù)載下降到預(yù)先確定的接近于零的邊界值，所述移交的缸裝置12則被解鎖并且又被移出-所述周期可以重新開始，其中通過這種按本發(fā)明的壓力介質(zhì)控制能夠?qū)崿F(xiàn)所述平臺2的或者說所述支柱4的相對于平臺2的幾乎連續(xù)的移動速度。圖3示出了用于以前面所描述的方式來對兩個(gè)缸裝置12、14進(jìn)行控制的液壓線路。如所解釋的一樣，按本發(fā)明的對壓力介質(zhì)體積流量的控制在過渡階段中要求提高輸送給接納的缸裝置14的壓力介質(zhì)體積流量，同時(shí)相應(yīng)地降低輸送給移交負(fù)載的缸裝置(這里是缸裝置12)的壓力介質(zhì)體積流量，使得液壓功率以及由此所述工作平臺2的移動速度大致保持恒定。按照圖3中的線路，為每個(gè)缸裝置12、14分配了一臺自己的變量泵，該變量泵在所示出的實(shí)施例中由一臺共同的馬達(dá)優(yōu)選電動機(jī)M來驅(qū)動。所述泵50、52優(yōu)選根據(jù)體積流量來調(diào)節(jié)，從而對于不同的負(fù)載狀態(tài)來說也保證了預(yù)先確定的壓力介質(zhì)體積流量。所述變量泵50的壓力接頭通過輸入管路56與所述缸裝置12的環(huán)形室34相連接并且通過另一條輸入管路58與所述缸裝置12的底部室觀相連接。在每條輸入管路56、58中設(shè)置了一個(gè)控制閥60、62，所述控制閥可以通過未示出的控制單元來控制，用于打開或者說關(guān)閉所述變量泵50與所述環(huán)形室34或者說底部室觀之間的壓力介質(zhì)連接。此外，所述環(huán)形室34或者說底部室28通過排出管路64、66與儲罐T相連接，所述兩臺變量泵50、52從所述儲罐T中吸入壓力介質(zhì)。在每條排出管路64、66中分別設(shè)置了一個(gè)限壓閥68、70，通過所述限壓閥可以將相應(yīng)所分配的壓力室M、28中的壓力限制到預(yù)先確定的最大值。合適的限壓閥在Bosch Rexroth公司的數(shù)據(jù)說明RD 21050/02. 03中得到說明，為簡便起見在此指明該公司。所述線路的特點(diǎn)在于，這些限壓閥68、70能夠通過所述控制單元來調(diào)節(jié)，用于根據(jù)所述缸裝置12的運(yùn)行狀態(tài)來改變受到限制的壓力。所述壓力室28,34和30、36中的壓力分別通過壓力檢測器71、72、74、76來檢測并且報(bào)告給未示出的控制單元，從而能夠根據(jù)這些壓力室中的壓力來控制所述限壓閥68、70并且也控制前面所描述的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。分配給所述缸裝置14的支路擁有與所述液壓缸裝置12的前面所描述的支路相同的構(gòu)造，也就是說所述變量泵52通過輸入管路80、82和布置在其中的控制閥84、86與所述環(huán)形室36或者說底部室30相連接。所述環(huán)形室或者說底部室又能夠通過排出管路90、88和限壓閥92、94與所述儲罐相連接。如在圖1中示出的一樣，根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)來向所述升降裝置(缸裝置12、14)加載不同的力。如果比如在圖Ia所示出的運(yùn)行狀態(tài)中在工作平臺2浮動時(shí)降低所述支柱4，那就向主動的聯(lián)鎖住的缸裝置12、14加載被動的拉拽的負(fù)載，其中將壓力介質(zhì)輸送到相應(yīng)的環(huán)形室34,36中。
為了在所述支柱4安放在海底上時(shí)(圖lb、Ic)提升所述工作平臺2，由于所述工作平臺2的較高的重量F在相應(yīng)主動的缸裝置12、14的環(huán)形室34、36中很高的壓力在起作用-在此向所述缸裝置12、14加載了主動的負(fù)載(拉力作用)。在此同樣將所述壓力介質(zhì)輸送到相應(yīng)的環(huán)形室；34、36中。為了將平臺降低到水上，此外在主動的缸裝置12、14的環(huán)形室34、36中相應(yīng)較高的壓力在起作用，其中通過降低，拉拽的負(fù)載在起作用，并且必須將壓力介質(zhì)輸送到所述主動的缸裝置12、14的底部側(cè)28,30中。為了將所述支柱4從海底6提升到移動位置中，僅僅需要較小的力，因而所述主動的缸裝置12、14的底部側(cè)觀、30中的壓力相應(yīng)較小。主動的負(fù)載在起作用并且將壓力介質(zhì)輸送到相應(yīng)的底部側(cè)中。在此應(yīng)該注意，在從海底6中拉出來時(shí)，如所解釋的一樣所述底部側(cè)中的力會高得多。按照這些負(fù)載狀態(tài)，在所謂的四象限運(yùn)行中控制所述缸裝置12、14，其中在相應(yīng)的壓力室中可以加載大為不同的壓力。在按GB 838，627的傳統(tǒng)的解決方案中，在所述液壓缸的排出管路中同樣分別布置了一個(gè)限壓閥-但是將該限壓閥調(diào)節(jié)到一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值以在拉出工作平臺時(shí)出現(xiàn)的最大壓力為依據(jù)-這個(gè)壓力大大高于在其它工作狀態(tài)中(平臺浮動、支柱移出或者移回)的壓力，從而在這些運(yùn)行狀態(tài)中必須由泵施加很高的壓力，用于打開相應(yīng)處于排出管路中的限壓閥-與此伴隨的節(jié)流損失很大。在按本發(fā)明的解決方案中，這些缺點(diǎn)通過所述限壓閥68、70、92、94的可調(diào)節(jié)性在運(yùn)行過程中根據(jù)相應(yīng)的負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此在按圖Ic的負(fù)載狀態(tài)中將處于排出管路中的限壓閥70、94調(diào)節(jié)到由于較高的平臺重量而有效的較高的壓力。在降下平臺時(shí)，這種較高的壓力調(diào)節(jié)一直起作用，直到將平臺安放在水上并且由此還僅僅所述支柱4的重量擠壓地作用于相應(yīng)的主動的缸裝置12、14上-然后將所述而后處于排出管路中的限壓閥70、94調(diào)節(jié)到相應(yīng)較小的數(shù)值，用于將節(jié)流損失降低到最低限度。相應(yīng)地也在將所述支柱4從海底6上提升時(shí)將所述處于排出管路中的限壓閥68、92調(diào)節(jié)到在此加載的較低的壓力。比如也在給所述缸裝置12、14解鎖并且移出相應(yīng)的缸裝置12、14之后調(diào)節(jié)這樣較低的壓力，用于將節(jié)流損失降低到最低限度。按本發(fā)明，根據(jù)所述壓力室中的相應(yīng)的壓力來調(diào)節(jié)所述限制壓力，所述相應(yīng)的壓力通過所述壓力檢測器71、72、74、76來檢測并且由所述控制單元來分析。在此將有待限制的壓力調(diào)節(jié)得比在相應(yīng)的排出管路側(cè)的壓力室中預(yù)料的壓力高了預(yù)先確定的壓差。所述變量泵50、52的控制如此進(jìn)行，從而可以將所述工作平臺2的速度并且也將其位置保持恒定，其中應(yīng)該考慮到，單個(gè)支柱可以以不同的高度支撐在海底上，因而必須個(gè)別地控制分配給每根支柱4的缸裝置12、14。在轉(zhuǎn)換控制所述限壓閥68、70、92、94時(shí)應(yīng)該注意，不要太早轉(zhuǎn)換到更低的壓力，因?yàn)槎蟛荒鼙３制鹱饔玫呢?fù)載。另一方面，太遲的轉(zhuǎn)換則如其在現(xiàn)有技術(shù)中始終出現(xiàn)的那樣在不必要的節(jié)流損失中引起更低的壓力。通過所述排出管路中的限壓閥68、70、92、94的按本發(fā)明的控制來保證，相應(yīng)的缸裝置12、14在每種運(yùn)行狀態(tài)中受到預(yù)緊，其中根據(jù)有效的力來調(diào)節(jié)這種預(yù)應(yīng)力。相應(yīng)的應(yīng)該由所述缸裝置12、14施加的缸作用力從相應(yīng)的活塞的底部側(cè)的作用面乘以底部側(cè)中的壓力減去由環(huán)形側(cè)上的壓力與相應(yīng)的活塞的環(huán)形面積構(gòu)成的乘積來計(jì)算。
所述限制壓力而后相應(yīng)地在底部側(cè)上從活塞作用力除以底部側(cè)的活塞面積(底部側(cè)上的壓力)加上前面提到的安全壓差來計(jì)算。相應(yīng)地所述限制壓力在桿側(cè)面上從負(fù)載F(注意符號)除以活塞的環(huán)形面積(環(huán)形室中的壓力)加上前面提到的安全壓差來計(jì)算。通過所述壓力介質(zhì)體積流量及處于排出管路中的限壓閥的適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，來保證所述支柱4與所述工作平臺2之間的連續(xù)的相對運(yùn)動，其中能夠調(diào)節(jié)很高的移動速度。在前面所描述的實(shí)施例中，兩臺變量泵50、52由一臺共同的馬達(dá)來驅(qū)動。圖4示出了一種變型方案，在該變型方案中為每個(gè)液壓缸裝置12、14分配了自身的各具有自身的馬達(dá)^a、Mb的泵50、52。這些泵50、52又可以構(gòu)造為變量泵。在所示出的實(shí)施例中，使用定量泵，所述定量泵的體積流量通過馬達(dá)5 或者說Mb的轉(zhuǎn)速來改變，用于調(diào)節(jié)預(yù)先確定的壓力介質(zhì)體積流量。此外，按圖4的實(shí)施例相當(dāng)于圖3的實(shí)施例，因而在提示與此有關(guān)的解釋的情況下不再進(jìn)行其它的解釋。如已經(jīng)提到的一樣，也可以取代唯一的較大的泵50、52而使用多個(gè)較小的泵，這些較小的泵由一臺共同的馬達(dá)來驅(qū)動或者不過為改變壓力介質(zhì)體積流量也分別用馬達(dá)來驅(qū)動，從而可以切斷泵裝置的單個(gè)的泵以改變壓力介質(zhì)體積流量。所述泵的控制可以根據(jù)容積或者壓力進(jìn)行控制。在前面所描述的實(shí)施例中，如此布置了所述缸裝置12、14，從而在提起工作平臺2時(shí)向所述缸裝置加載了拉力。但是，所述按本發(fā)明的方案可以一樣地用在一些設(shè)計(jì)方案中，對于這些設(shè)計(jì)方案來說所述工作平臺2支撐在所述缸裝置12、14上，因而將這些缸裝置加載了壓力。由于活塞桿的較高的負(fù)荷，在這樣的解決方案中向所述缸裝置12、14加載很高的彎曲力，從而按照所描述的實(shí)施例優(yōu)選使用懸掛的支承結(jié)構(gòu)。在控制壓力介質(zhì)體積流量時(shí)，還應(yīng)該注意，在接納負(fù)載之后所述接納的缸裝置12、14的環(huán)形室很小并且所述移交的缸裝置12、14的環(huán)形室最大-應(yīng)該通過將壓力介質(zhì)輸送到較小的并且相對大得多的壓力室中這種方式來考慮到相應(yīng)的壓縮容積和不同的壓力變化。在此公開了一種離岸平臺和一種用于控制這樣的離岸平臺的方法，對于所述離岸平臺來說支柱相對于平臺能夠通過升降裝置來調(diào)節(jié)。按本發(fā)明，所述升降裝置的壓力室能夠通過限壓閥與儲罐相連接，其中根據(jù)負(fù)載狀態(tài)來改變所述限制壓力。
權(quán)利要求
1.離岸平臺，具有多個(gè)支柱(4)并且具有控制單元，其中所述支柱為了將平臺(2)從水平面(10)上提升而能夠借助于液壓的升降裝置(8)下降到海底上，其中用于每根支柱(4) 的升降裝置(8)擁有至少兩個(gè)液壓缸裝置(12、14)，所述液壓缸裝置的壓力室(28、34 ;30、 36)能夠通過閥門裝置(60、62 ；84,86)與泵裝置(50、52)或者回流管路(64、66 ；88,90)相連接，并且所述液壓缸裝置一方面支撐在所述平臺(2 )上，并且另一方面能夠通過聯(lián)鎖機(jī)構(gòu) (37,38)以能夠松開的方式與所述支柱4相連接，并且其中通過所述控制單元能夠如此控制所述缸裝置(12、14)，從而在平臺(2)與支柱(4)之間的相對運(yùn)動期間將一個(gè)缸裝置(12、 14)通過所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)(37、38)與所述支柱(4)聯(lián)鎖，而給另一個(gè)缸裝置(12、14)解鎖并且將其移回到初始位置中并且而后為了接納負(fù)載而能夠使其與所述支柱(4)聯(lián)鎖，其中在所述缸裝置(12、14)的每個(gè)壓力室(28、34 ；30,36)的排出管路(64、66、88、90)中布置了限壓閥(68、70 ；92、94)，其特征在于，所述限壓閥(68、70 ；92、94)能夠通過所述控制單元來調(diào)節(jié)，從而在所述平臺(2)的運(yùn)行過程中根據(jù)有效的負(fù)載來調(diào)節(jié)所述限制壓力。
2.按權(quán)利要求1所述的平臺，具有用于對所述壓力室(28、34；30,36)中的壓力進(jìn)行檢測的壓力檢測器(71、72 ；74、76)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的平臺，其中所述控制單元在接納負(fù)載期間短時(shí)間地相對于與所規(guī)定的速度相對應(yīng)的壓力介質(zhì)體積流量，提高輸送給所述接納負(fù)載的缸裝置(12、14) 的壓力介質(zhì)體積流量，并且相應(yīng)地降低輸送給所述移交負(fù)載的液壓缸裝置(12、14)的壓力介質(zhì)體積流量，使得液壓功率大致保持恒定。
4.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平臺，其中所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)(8)擁有設(shè)置在所述缸裝置(12、14)上的聯(lián)鎖器(40、42)，在此能夠?qū)⑺雎?lián)鎖器與所述支柱(4)上的多個(gè)沿升程方向順序布置的聯(lián)鎖空隙(44、46)置于聯(lián)鎖嚙合之中。
5.按權(quán)利要求4所述的平臺，其中所述接納負(fù)載的液壓缸裝置(12、14)的聯(lián)鎖器(40、 42)受到預(yù)緊。
6.按權(quán)利要求4或5所述的平臺，其中所述聯(lián)鎖器(40、42)是嚙合到所述空隙(44、46) 中的鎖銷(40、42)。
7.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平臺，具有用于檢測所述聯(lián)鎖嚙合的傳感器。
8.用于控制離岸平臺的方法，所述離岸平臺具有多個(gè)支柱(4)并且具有控制單元，其中所述支柱(4)為了將所述平臺(2)從水平面上提升而借助于液壓的升降裝置(8)下降到海底上，其中用于每根支柱(4)的升降裝置(8)擁有至少兩個(gè)液壓缸裝置(12、14)，所述液壓缸裝置的壓力室(28、34 ；30，36)能夠通過閥門裝置(60、62 ；84、86)與泵裝置(50、52)或者排出管路(64、66 ；88、90)相連接，并且所述液壓缸裝置一方面支撐在所述平臺(2)上，并且另一方面通過聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)(37、38)以能夠松開的方式與所述支柱(4)相連接，并且其中通過所述控制單元來如此控制所述缸裝置(12、14)，從而在平臺(2)與支柱(4)之間的相對運(yùn)動期間將一個(gè)移交負(fù)載的缸裝置(12、14)通過所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)(37、38)與所述支柱(4)聯(lián)鎖， 而給另一個(gè)接納負(fù)載的缸裝置(12、14)解鎖并且將其移回到初始位置中并且而后為了接納負(fù)載而使其與所述支柱(4)聯(lián)鎖，其中在所述液壓缸裝置(12、14)的每個(gè)壓力室(28、34 ； 30、36)的排出管路中布置了限壓閥(68、70 ；92、94)，其特征在于，在所述平臺(2)的運(yùn)行過程中通過所述控制單元根據(jù)有效的負(fù)載(F)來調(diào)節(jié)所述限壓閥(68、70;92、94)。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其中如此調(diào)節(jié)所述限制壓力，使得其比在所述壓力室(28,34 ；30,36)中加載的或者預(yù)料的壓力高出了預(yù)先確定的Δ ρ。
10.按權(quán)利要求8或9所述的方法，其中僅僅調(diào)節(jié)處于所述排出管路中的限壓閥(68、 70 ；92、94)。
全文摘要
公開一種離岸平臺(1)和一種用于控制這樣的離岸平臺的方法，其中支柱相對于所述平臺能夠通過升降裝置(8)來調(diào)節(jié)。按本發(fā)明，所述升降裝置的壓力室(28、34、30、36)能夠通過限壓閥(68、70、92、94)與儲罐相連接，其中根據(jù)負(fù)載狀態(tài)來改變所述限制壓力。
文檔編號E02B17/08GK102597377SQ201080052065
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者L.伊杰姆克 申請人:羅伯特·博世有限公司