本實用新型涉及一種用于自升式平臺結(jié)構(gòu)的自升式平臺設備。

背景技術(shù)：

例如EP 2275341 A3或WO 2011/116254 A2公開的一種自升式平臺結(jié)構(gòu)，其包括船體，所述船體可沿著固定在海底的支撐腿自由升降。

這種自升式平臺結(jié)構(gòu)的船體可以用螺栓固定在支撐腿上，所述螺栓被推入支撐腿上的螺栓孔中。已知的解決方案的問題在于自升式平臺結(jié)構(gòu)的支撐腿中使用的鋼由較低強度的鋼制成，這意味著自升式平臺結(jié)構(gòu)的重量在支撐腿的螺栓孔附近引起的張力會超過鋼的屈服強度，從而破壞螺栓孔。

此外，已知的自升式平臺結(jié)構(gòu)提供一種集中化HPU(液壓動力裝置)，所述集中化HPU(液壓動力裝置)被安裝在自升式平臺結(jié)構(gòu)的船體上，該集中化HPU提供使船體相對于支撐腿移動所需的液壓動力。在工作期間，HPU的這種裝置造成具有較高能耗且較復雜的液壓系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是對現(xiàn)有的自升式平臺的改進，使得船體相對于一個或多個支撐腿的能夠平穩(wěn)的操作和運動。

本實用新型的目的還是減少螺栓孔由于過載而受損的幾率。

本實用新型的目的還是簡化自升式平臺結(jié)構(gòu)的HPU系統(tǒng)并且提供一種更具有高能效的HPU。

如獨立權(quán)利要求1和7中所述的本實用新型實現(xiàn)這些和其他目的。在從屬權(quán)利要求中限定本實用新型的另外的實施例。

提供了一種用于自升式平臺結(jié)構(gòu)的自升式平臺設備，其包括在縱向上延伸的至少一個支撐腿，以及與所述至少一個支撐腿相連接的船體。所述船體相對于所述至少一個支撐腿活動地連接到所述至少一個支撐腿上。所述自升式平臺設備被設置為沿著所述至少一個支撐腿上的至少一個導軌滑動；所述至少一個導軌在所述至少一個支撐腿的縱向上延伸，所述導軌包括多個螺栓孔。所述螺栓孔在所述至少一個導軌的橫向上穿過所述至少一個導軌，即，穿過螺栓孔的中心軸線基本上是穿過所述螺栓孔并且中心與垂直于所述至少一個支撐腿的縱向的所述至少一個支撐腿的橫截面形狀的幾何中心重合的圓的切線。所述自升式平臺設備還包括被適配成接收至少一個導軌的至少一個導槽。所述至少一個導槽的形狀有效地對應于所述至少一個支撐腿的至少一個導軌的形狀，使得自升式平臺結(jié)構(gòu)被引導沿著所述至少一個支撐腿平穩(wěn)地上下運動。所述自升式平臺設備還包括至少一個鎖定螺栓單元，所述至少一個鎖定螺栓單元包括至少一個可致動的鎖定螺栓，所述至少一個可致動的鎖定螺栓被適配成形成穿過所述至少一個導軌上的螺栓孔的優(yōu)選地連續(xù)的螺栓連接，用于將所述自升式平臺設備在所需位置鎖定在所述至少一個導軌上。優(yōu)選地，所述至少一個鎖定螺栓由液壓系統(tǒng)致動，但是當然可以由其他裝置如電動機執(zhí)行機構(gòu)致動，如果有需要的話。

優(yōu)選地，所述自升式平臺設備包括用于所述至少一個導軌的至少兩個鎖定螺栓單元：上鎖定螺栓單元和下鎖定螺栓單元，每個鎖定螺栓單元包括至少一個鎖定螺栓。

在本實用新型的實施例中，所述鎖定螺栓的至少一個可以是布置在鎖定螺栓單元導槽的一側(cè)的一體式可致動鎖定螺栓，所述鎖定螺栓被適配成穿過導軌上的螺栓孔。

在本實用新型的替代實施例中，所述鎖定螺栓的至少一個可以是包括第一可致動鎖定螺栓和第二可致動鎖定螺栓的兩件式鎖定螺栓，其中所述第一鎖定螺栓和所述第二鎖定螺栓布置在鎖定螺栓單元導槽的任一側(cè)，并且其中所述第一鎖定螺栓和所述第二鎖定螺栓被適配成從所述螺栓孔的任一側(cè)穿入到導軌的螺栓孔中并且彼此抵靠，使得有效地提供穿過所述螺栓孔的連續(xù)的螺栓連接。相比于一體式鎖定螺栓，兩件式鎖定螺栓的每個鎖定螺栓將移動更短的距離，這在設備的空間有限的情形中會是優(yōu)選的。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺設備設置有液壓動力裝置，所述液壓動力裝置提供操作所述自升式平臺設備，以及控制所述自升式平臺設備液壓單元的控制系統(tǒng)所需的液壓動力。

優(yōu)選地，所述自升式平臺設備包括被適配成緊固或安裝在所述自升式平臺結(jié)構(gòu)的船體上的框架。例如，所述框架可以焊接螺接在所述自升式平臺結(jié)構(gòu)的船體上。

還提供了一種自升式平臺結(jié)構(gòu)，所述自升式平臺結(jié)構(gòu)包括船體以及在縱向上延伸的至少一個支撐腿。所述船體在縱向上可活動地連接到至少一個支撐腿上。所述自升式平臺結(jié)構(gòu)還包括例如通過焊接或螺接緊固在船體上的至少一個自升式平臺設備。所述至少一個自升式平臺設備緊固在所述船體上，并且在所述至少一個支撐腿的至少一個導軌上下滑動。所述至少一個導軌在所述至少一個支撐腿的縱向上延伸并且包括多個螺栓孔，所述螺栓孔在所述至少一個導軌的橫向上穿過所述至少一個導軌，即，穿過螺栓孔的中心軸線基本上是穿過所述螺栓孔并且中心與垂直于所述至少一個支撐腿的縱向的所述至少一個支撐腿的橫截面形狀的幾何中心重合的圓的切線。所述自升式平臺設備還包括被適配成接收至少一個導軌的至少一個導槽，以及至少一個鎖定螺栓單元，所述至少一個鎖定螺栓單元包括至少一個可致動的鎖定螺栓，所述至少一個可致動的鎖定螺栓被適配成形成穿過所述至少一個導軌上的螺栓孔的優(yōu)選地連續(xù)的螺栓連接，使得所述自升式平臺設備能夠在所需位置鎖定在所述至少一個支撐腿上的至少一個導軌上。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個導軌可以是至少一個支撐腿的一體部分?？商娲兀鲋辽僖粋€導軌可以例如通過焊接或螺接緊固或安裝在至少一個支撐腿上。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個導軌至少部分地可以由具有比所述至少一個支撐腿的鋼的強度高的強度的鋼制成。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個導軌可以設置有在所述至少一個導軌的縱向長度上延伸的至少一個強化構(gòu)件，使得所述螺栓孔可以設置在所述至少一個強化構(gòu)件中。

在本實用新型的實施例中，所述導軌中的每個螺栓孔可以設置有至少一個單獨的強化構(gòu)件。優(yōu)選地，所述強化構(gòu)件延伸穿過整個螺栓孔。

在本實用新型的實施例中，至少一個上述強化構(gòu)件可以由具有比所述導軌和所述至少一個支撐腿的鋼的強度高的強度的鋼制成。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺設備可以包括用于每個導軌的至少兩個鎖定螺栓單元：上鎖定螺栓單元和下鎖定螺栓單元，每個鎖定螺栓單元包括至少一個鎖定螺栓。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個鎖定螺栓可以是布置在鎖定螺栓單元導槽的一側(cè)的一體式可致動鎖定螺栓，其中所述鎖定螺栓被適配成穿過所述至少一個導軌上的螺栓孔使得形成穿過螺栓孔的螺栓連接。

可替代地，至少一個鎖定螺栓可以是包括第一可致動鎖定螺栓和第二可致動鎖定螺栓的兩件式鎖定螺栓，其中所述第一鎖定螺栓和所述第二鎖定螺栓布置在鎖定螺栓單元導槽的任一側(cè)，并且其中所述第一鎖定螺栓和所述第二鎖定螺栓被適配成從所述螺栓孔的任一側(cè)穿入到導軌的螺栓孔中并且彼此抵靠，使得有效地提供穿過所述螺栓孔的連續(xù)的螺栓連接。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺設備設置有液壓動力裝置，所述液壓動力裝置提供操作所述自升式平臺設備以及控制所述自升式平臺設備的液壓單元的控制系統(tǒng)所需的液壓動力。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺設備可以例如通過如上所述的焊接或螺接緊固或安裝在所述自升式平臺結(jié)構(gòu)的船體上。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個支撐腿可以設置有三個導軌。自升式平臺設備優(yōu)選地設置有用于三個導軌的每個的兩個鎖定螺栓單元。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺結(jié)構(gòu)的所述至少一個支撐腿可以由桁架結(jié)構(gòu)形成，所述桁架結(jié)構(gòu)具有與所述至少一個支撐腿的縱向垂直的大體多邊形的橫截面。

在本實用新型的實施例中，優(yōu)選地在至少一個支撐腿的所述多邊形橫截面的每個角設置導軌。所述至少一個自升式平臺設備優(yōu)選地設置有相應數(shù)量的導槽，所述導軌裝配在所述導槽中。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個支撐腿的桁架結(jié)構(gòu)可以具有三角形橫截面。在本實用新型的實施例中，所述至少一個支撐腿可以在至少一個支撐腿的三角形橫截面的每個角設置有導軌。優(yōu)選地，所述三個導軌形成桁架結(jié)構(gòu)的一體部分，其形成至少一個支撐腿。

在本實用新型的實施例中，所述至少一個平臺腿可以具有與至少一個支撐腿的縱向垂直的圓柱形橫截面，其中所述至少一個平臺腿可以由管元件形成或者由具有與所述至少一個支撐腿的縱向垂直的圓柱形的橫截面的任何其他元件。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺結(jié)構(gòu)可以包括多個支撐腿以及布置在每個支撐腿上的優(yōu)選的自升式平臺設備。

在本實用新型的實施例中，所述自升式平臺結(jié)構(gòu)可以是半潛船或用于鉆取或生產(chǎn)烴類或用于油井維修的船。

附圖說明

從參照附圖作為非限制性實例給出的實施例的優(yōu)選形式的以下描述，本實用新型的這些和其他特征會變得明顯，其中：

圖1是自升式平臺設備布置在自升式平臺結(jié)構(gòu)的支撐腿上的本實用新型的實施例的透視圖。

圖2和圖3是圖1所示的本實用新型的實施例的側(cè)視圖。

圖4圖示了圖1-3所示的本實用新型的實施例的支撐腿的剖視圖。

圖5圖示了圖1-3所示的本實用新型的實施例的支撐腿和自升式平臺設備的剖視圖。

圖6是圖1-3所示的本實用新型的實施例的自升式平臺設備的透視圖。

圖7圖示了用于自升式平臺設備的鎖定螺栓單元的第一實施例。

圖8圖示了用于自升式平臺設備的鎖定螺栓單元的第二實施例。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

如圖2和圖3所示，圖1-8示意性地示出了根據(jù)本實用新型的自升式平臺結(jié)構(gòu)10的實施例，該自升式平臺結(jié)構(gòu)包括至少一個支撐腿12和船體13。自升式平臺結(jié)構(gòu)10的船體可活動地連接到至少一個支撐腿12上，即，可相對于至少一個支撐腿12活動。至少一個支撐腿12，如圖1-3所示，由桁架結(jié)構(gòu)14形成。支撐腿12與支撐腿的縱向垂直的橫截面具有大體三角形形狀，從圖4容易看出。圖中僅示出了一個支撐腿，但是自升式平臺結(jié)構(gòu)10可以顯然設置有兩個、三個或更多支撐腿，視需要而定。

還設置有自升式平臺設備17，其沿著支撐腿12的縱向可滑動地設置在支撐腿12上。附圖中示出的支撐腿12設置有在支撐腿12的三角形橫截面的每個角的導軌41。導軌41在支撐腿12的縱向上延伸，并且優(yōu)選地為形成支撐腿12的桁架結(jié)構(gòu)14的一部分?？商娲?，導軌41可以通過焊接或螺接安裝或緊固在支撐腿12上。

導軌41在支撐腿12的橫向上設置有多個貫穿導軌螺栓孔42。橫向在本文中應當理解成當在與支撐腿12的縱向垂直的橫截面中觀察時大體對應于與支撐腿12的中心相同的圓心的穿過導軌螺栓42的孔的圓的導軌螺栓孔42的中心的切線方向。

如上所述，在圖4中，示出了圖1-3所示的支撐腿12的剖視圖，該支撐腿由形成桁架結(jié)構(gòu)14的多個支柱制成。在三角形形狀的桁架結(jié)構(gòu)的每個角，設置有用于自升式平臺設備17的導軌41，該導軌能夠使自升平臺設備在支撐腿12上下移動，從而使船體13相對于支撐腿12上下移動。導軌41在圖4中被圖示為形成支撐腿12的桁架結(jié)構(gòu)14的一部分，但是如上所述，導軌41可以單獨安裝或緊固在支撐腿12上。

導軌41在如上所述的橫向上設置有導軌螺栓孔42。導軌螺栓孔42可以進一步設置有強化結(jié)構(gòu)以提高螺栓孔的強度避免螺栓孔的變形。可替代地，導軌41在導軌的每一側(cè)設置有兩個強化構(gòu)件43、44，如圖4所示，使得螺栓孔42延伸穿過強化構(gòu)件43、44。強化構(gòu)件43、44可以由在導軌41的縱向上延伸的鋼板形成，其中所采用的鋼板具有比至少一個支撐腿12的剩余的結(jié)構(gòu)部分的鋼更高的強度。通過選擇具有足夠高的屈服強度的一種鋼，螺栓孔42周圍的鋼中的由于局部高張力而變形的幾率實際上可以減小到零。此外，可以在強化構(gòu)件43、44之間設置管狀構(gòu)件47，使得穿過導軌41形成連續(xù)的螺栓孔42。此管狀構(gòu)件47還可以由具有高強度的鋼制成，例如，與制成強化構(gòu)件43、44的鋼為同種類型。

強化構(gòu)件43優(yōu)選地由具有比制成導軌41的材料更高抗拉強度的材料制成。當存在導軌的螺栓孔42周圍的局部應力可能超過制成導軌的螺栓孔42的材料的屈服強度的風險時，導軌的螺栓孔42可以設置有這種強化構(gòu)件43，能夠阻止導軌的螺栓孔42發(fā)生變形。可替代地，并且優(yōu)選地，整個導軌41，包括螺栓孔42，由具有比支撐腿12的剩余部分的鋼更高強度的鋼制成。

圖5示出了如圖4所示的支撐腿12，自升式平臺設備17圍繞支撐腿12設置。從圖中可以看到，自升式平臺設備17包括框架18，該框架形成有導槽19，支撐腿12上的導軌41裝配到導槽中。當自升式平臺設備17在支撐腿12上下移動時，導軌41和相應的導槽19將確保自升式平臺設備相對于支撐腿的運動是平穩(wěn)的。

圖6進一步示出了自升式平臺設備17，其用于使自升式平臺結(jié)構(gòu)10的船體相對于至少一個支撐腿12移動。導軌41及其上設置的螺栓孔42也被在圖上示出。自升式平臺設備17包括連接到兩個上自升式平臺活塞桿21的上鎖定螺栓單元31以及與連接到兩個下自升式平臺活塞桿23的下鎖定螺栓單元32。上自升式平臺活塞桿21延伸到相應的上自升式平臺缸體20中，其中上自升式平臺活塞桿21與相應的活塞(附圖中未示出)連接。下自升式平臺活塞桿23延伸到相應的下自升式平臺缸體22中，其中下自升式平臺活塞桿23與相應的活塞(附圖中未示出)連接。

所有的缸體20、22通過液壓管28與具有蓄能器27的HPU(液壓動力裝置)26相連接，其中上鎖定單元31和下鎖定單元32能夠以受控方式相對于自升式平臺設備17的框架18移動。具有蓄能器27的HPU 26被包括作為自升式平臺設備17的一部分，而不是位于船體上。HPU的這種分散位置使得能夠設計出用于特殊的自升式平臺設備的HPU，并且能夠提供具有“獨立”組件的HPU和蓄能器的自升式平臺設備。

鎖定螺栓單元31、32包括至少一個可致動的鎖定螺栓37、38，其被設置成可以穿過導軌41中的一個橫向螺栓孔42，從而將自升式平臺設備鎖定在導軌42上，或者使得位于螺栓孔42中的鎖定螺栓37、38可以被拉出該螺栓孔。

圖7和圖8示出了鎖定螺栓單元31、32的鎖定螺栓37、38的兩種可能的構(gòu)造。鎖定螺栓單元31、32包括設置有鎖定螺栓單元導槽35的鎖定螺栓單元框架34，支撐腿12上的導軌41裝配在鎖定螺栓單元導槽中。

在圖7中，鎖定螺栓單元框架34設置有兩件式鎖定螺栓，其包括布置在鎖定螺栓單元導槽35的一側(cè)的第一鎖定螺栓36，以及布置在鎖定螺栓單元導槽35的相反側(cè)的第二鎖定螺37。當從非致動位置致動鎖定螺栓36、37時，如圖7所示，鎖定螺栓36、37將最終彼此抵靠，從而形成穿過鎖定螺栓導槽35，并且穿過位于鎖定螺栓導槽35中的導軌41的螺栓孔42的螺栓連接，從而將自升式平臺設備17和船體13鎖定在支撐腿12上。鎖定螺栓單元31、32的框架34可以設置有一個、兩個或更多這種兩件式鎖定螺栓36、37。

在圖8中，示出了鎖定螺栓的替代構(gòu)造。圖中示出了兩個單獨的、一體式的鎖定螺栓37、38，其可以被致動，并且穿過鎖定螺栓導槽35中的導軌41(圖8中未示出)上的螺栓孔42，并且進入到鎖定螺栓單元31、32的框架34的相應的螺栓孔40中，從而將自升式平臺設備17和船體13鎖定在支撐腿12上。

當圖1-8所示的自升式平臺設備17被用于使船體13相對于支撐腿12升起時，所述船體與自升式平臺設備17的框架18相連接，可以采用以下順序。確保上鎖定螺栓單元31和下鎖定螺栓單元32分別處于它們的相應的上位置和致動位置，即，鎖定在相應的導軌42上。然后上自升式平臺缸體20和下自升式平臺缸體22被致動，從而提升自升式平臺設備17和船體13。圖6中示出了自升式平臺缸體20、22的延伸位置。因此鎖定螺栓單元31、32必須改變它們的位置，例如，通過解鎖上鎖定螺栓單元31，從而使它們移動到它們的下位置，然后致動它們，使得它們在下位置被鎖定在相應的導軌41。然后解鎖下螺栓單元32，使它們下降到它們的下位置，然后再次致動它們，使得它們在下位置被鎖定在相應的的導軌42上。自升式平臺設備17和船體現(xiàn)在可以通過致動上、下自升式平臺缸體20、22而再次被提升一些距離。可以重復此過程，直到自升式平臺結(jié)構(gòu)10的船體13已經(jīng)被提升到所需的水平。當相對于支撐腿13降低船體13時，可以采用顛倒的過程。

本實用新型是對現(xiàn)有的自升式平臺的改進，使得船體相對于一個或多個支撐腿的能夠平穩(wěn)的操作和運動，并且能夠減少螺栓孔由于過載而受損的幾率。本實用新型的還簡化HPU系統(tǒng)并且提供一種更具有高能效的HPU。

本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護范圍應不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。