一种带有重型铰支座的船舶举升装置的制作方法

1.本实用新型涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种船舶上用于承托海上工作平台的铰支座。


背景技术：

2.海上工作平台例如：海上钻井平台以及海上油气采集平台等，其主要是由平台和桩基构成，构筑时，将桩基打入海底，其上安装平台。而海上工作平台在安装或拆卸时，一般会采用货船将海上工作平台运至桩基或运至海岸，在运输的过程中，船体在波浪能的作用下随波浪摇动，故船体上的承托海上工作平台的支座与承托海上工作平台之间存在较大的集中应力，在船体不断反复随波浪摇动时，容易造成海上工作平台在与船体上的支座贴合的位置发生局部损坏。


技术实现要素：

3.本技术是为了解决现有的船舶举升装置在运输海上工作平台时，船舶在波浪作用下会不断摇晃，导致船舶的升降装置与海上工作平台之间存在较大的集中应力，容易造成海上工作平台的与升降贴合的位置发生局部损坏的问题，设计一种带有重型铰支座的船舶举升装置，其具体采用的技术方案为：
4.一种带有重型铰支座的船舶举升装置，举升装置设置于船体，包括
5.升降架；
6.铰支座，铰支座设置于升降架的顶端，铰支座包括：
7.下支座，固定于升降架，下支座内设有球形空腔；
8.上支座，上支座包括一支撑板和设置于支撑板底端的球体，球体活动设置于球形空腔，且球形空腔在其径向上的最大深度小于球体的半径。
9.优选的，球形空腔在其径向上的最大深度为球体半径的1/3
‑
2/3之间。
10.优选的，还包括：
11.弹性连接件，弹性连接件连接于上支座与下支座之间。
12.优选的，弹性连接件设置多个，多个弹性连接件沿球形空腔的一周间隔设置。
13.优选的，弹性连接件为弹簧。
14.优选的，还包括：
15.两个滑动架，两个滑动架沿船体的前后方向滑动设置于船体；
16.主臂，主臂沿船体的左右方向滑动设置于两个滑动架之间，主臂的一端竖向设有导向槽，升降架滑动设置于导向槽。
17.优选的，还包括第一驱动单元，第一驱动单元连接于滑动架与主臂之间，使得主臂沿滑动架左右移动；和/或，第一驱动单元连接于船体与滑动架之间，使得滑动架沿船体前后移动。
18.优选的，第一驱动单元包括：
19.导轨，导轨沿主臂的长度方向设置于主臂；和/或，导轨沿船体的前后方向设置于船体，导轨沿其长度方向间隔设有多个插孔；
20.运动块，运动块滑动设置于导轨，运动块沿垂直其运动方向设有阶梯孔，对应阶梯孔在远离插孔的一端的运动块上设有端盖；
21.弹簧和插销，插销一端具有轴肩，插销的轴肩设置于阶梯孔的过渡位置，弹簧设置于插销与端盖之间的阶梯孔内，弹簧伸缩以使得插销在收缩位置和止动位置之间切换，插销处止动位置时能够伸入插孔，以止动运动块相对导轨朝第一方向滑动，插销在与第一方向相反的一侧设有抵接斜面，运动块受朝向第二方向推力作用下，插孔的孔壁与抵接斜面抵接并将插销推动至收缩位置，插销处于收缩位置时脱离插孔，以使得运动块能够朝向第二方向移动，第一方向与第二方向相反；
22.第一伸缩缸，连接运动块与滑动架。
23.优选的，端盖上还设有限位板，插销一端延伸至端盖的外侧，插销伸出端盖的外侧的一端垂直插销设有横板，横板能够带动插销在第一位置和第二位置转动，第一位置时，抵接斜面朝向伸缩缸所在的一侧，第二位置时，抵接斜面背向伸缩缸所在的一侧。
24.优选的，还包括第二驱动单元，第二驱动单元包括：
25.第二伸缩缸，第二伸缩缸的缸体端铰接于主臂；
26.联动杆，联动杆铰接于主臂，联动杆一端与第二伸缩缸铰接；
27.滑动组件，滑动组件铰接于联动杆的另一端，且滑动组件滑动设置于垂直升降架升降方向设置的滑轨。
28.本实用新型通过设置铰支座并将球形空腔在其径向上的最大深度小于球体的半径，这样就能够增加上支座在下支座内的移动幅度，同时对上支座上的支撑板提供了增大其支撑板面积的可能，从而减小支撑板与海上工作平台的应力。因为增大支撑板的面积势必会影响支撑板下的球体的转动角度，而球形空腔在其径向上的最大深度小于球体的半径就能够在增大上支座支撑板面积的同时尽可能的增加其转动的角度，这种铰支座连接的方式能够形成万向连接结构，在船体随波浪摇晃下，通过万向铰支座连接，使得支撑板补偿船体的摇晃，减小支撑板与海上工作平台之间的错动而造成对支撑板与海上工作平台的互损。
附图说明
29.图1为本实用新型的立体图；
30.图2为图1中i处的放大图；
31.图3为铰支座的主视图；
32.图4为第一驱动单元的结构示意图；
33.图5为第二驱动单元的结构示意图。
34.图中，1、船体，2、举升装置，201、滑动架，202、主臂，203、第一驱动单元，203a、导轨，203b、插孔，203c、运动块，203d、插销，203e、抵接斜面，203f、阶梯孔，203g、端盖，203h、限位板，203i、横板，203j、弹簧，203k、第一伸缩缸，204、升降架，205、铰支座，205a、支撑板，205b、下支座，205c、弹性连接件，205d、球形空腔，205e、球体，206、第二驱动单元，206a、第二伸缩缸，206b、联动杆，206c、滑动组件，207、滑轨。
具体实施方式
35.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。
36.另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.如图1
‑
5所示，一种带有重型铰支座的船舶举升装置，多应用在海上工作平台的运输以及举升，例如：海上钻井平台，海上油气采集平台等，举升装置2设置在船体1上，其中举升装置2包括升降架和设置在升降架顶端的铰支座205。
38.升降架能够相对船体1竖向方向移动，实现对海上工作平台的举升。
39.对于铰支座205而言，具体包括下支座205b和上支座；上支座包括一个支撑板205a和设置在支撑板205a底端面的球体205e。
40.其中，下支座205b通过螺栓固定在升降架的上端，在下支座205b的上表面内设有球形空腔205d，球形空腔205d的上端开口。
41.上支座的球体205e活动设置在球形空腔205d，球形空腔205d与其内的球体205e形成万向铰支连接结构，并且球形空腔205d在其径向上的最大深度小于球体205e的半径。
42.通过上述结构能够增加上支座在下支座205b内的移动幅度，同时对上支座上的支撑板205a提供了增大其支撑板205a面积的可能，从而减小支撑板205a与海上工作平台的应力，降低因应力较大造成两者之间的互损。再者，因为增大支撑板205a的面积势必会减小支撑板205a下的球体205e的转动角度，使其过早的与下支座205b产生干涉，所以将球形空腔205d在其径向上的最大深度小于球体205e的半径能够在增大上支座支撑板205a面积的同时尽可能的增加其转动的角度，以补偿船体1随波浪产生的摇晃。
43.进一步的，球形空腔205d在其径向上的最大深度为球体205e半径的1/3
‑
2/3之间，优选为1/3处，此高度下的球形空腔205d既能够起到部分包裹球体205e的作用，又能够满足增大支撑板205a面积的需要，在增大支撑板205a面积的基础上保证支撑板205a上的球体205e在球形空腔205d内的万向转动。
44.当船体1及其上的升降架随波浪摇动时，海上工作平台也会随升降架产生摇动，上支座的球体205e与下支座205b的球形空腔205d形成万向活动连接，因此，由升降架204传递而来的摇动在铰支座205处转变为上支座与下支座205b之间的相对转动，故而，将传递而来的摇动抵消，以降低上支座上的支撑板205a与海上工作平台之间力的作用，减小两者之间的互损。
45.进一步的，还包括弹性连接件205c，该弹性连接件205c在本实施例中采用弹簧，弹簧连接在上支座与下支座205b之间。弹性连接件205c在本实施例中主要起拉力作用，当上支座的支撑板205a不承载海上工作平台时，其能够使得上支座具有复位作用，同时在上支座的支撑板205a承载海上工作平台时，保证球体205e与球形空腔205d贴合，减小球体205e从球形空腔205d内脱出的可能。
46.进一步的，上述弹簧设置多个，多个弹簧沿球形空腔205d的一周间隔设置，如此能
够保证弹簧对上支座与下支座205b之间的拉力在沿球形空腔205d一周均匀。
47.进一步的，上述升降装置除了上述之外，还包括两个滑动架201和一个主臂202。
48.两个滑动架201沿船体1的前后方向滑动设置在船体1上，主臂202沿船体1的左右方向滑动设置于两个滑动架201之间，主臂202的一端竖向设有导向槽，升降架滑动设置于导向槽。因此，主臂202及其上的升降架能够在船体1的前后、左右方向均能滑动。当船体1在运输海上工作平台时，船体1在波浪能的冲击下会带动船体1及其上的海上工作平台颠簸，为了防止海上工作平台与上支座上的支撑板205a发生滑移而发生安全事故，海上工作平台放置在主臂202上，当波浪冲击时，主臂202相对船体1前后左右移动，保持海上工作平台基本不动，只有船体1在波浪冲击下发生晃动，减小事故发生的可能。
49.进一步的，对于上述滑动架201在船体1上的移动以及主臂202在滑动架201上的移动，是通过第一驱动单元203实现的。对于第一驱动单元203的结构具体的，第一驱动单元203连接在滑动架201与主臂202之间，使得主臂202沿滑动架201左右移动；同时第一驱动单元203连接于船体1与滑动架201之间，使得滑动架201沿船体1前后移动。
50.或者，第一驱动单元203只连接在滑动架201与主臂202之间，驱动主臂202在滑动架201上左右移动，对于滑动架201与船体1之间是通过现有常规的驱动机构实现的，例如：电机带动齿轮齿条实现，或者电机带动丝杠传动实现。
51.或者，第一驱动单元203只连接在滑动架201与船体1之间，驱动滑动架201沿船体1前后方向滑动，对于滑动架201与主臂202之间是通过现有常规的驱动机构实现的，例如：电机带动齿轮齿条实现，或者电机带动丝杠传动实现。
52.进一步的，如图4所示的，第一驱动单元203包括导轨203a、运动块203c、弹簧203j、插销203d和第一伸缩缸203k。
53.导轨203a沿主臂202的长度方向设置于主臂202；或者，对应第一驱动单元203设置在滑动架201与船体1之间的基础上，上述导轨203a对应沿船体1的前后方向设置于船体1，导轨203a沿其长度方向间隔设有多个插孔203b。
54.运动块203c，运动块203c滑动设置于导轨203a，运动块203c沿垂直其运动方向设有阶梯孔203f，对应阶梯孔203f在远离插孔203b的一端的运动块203c上设有端盖203g。
55.弹簧203j和插销203d，插销203d一端具有轴肩，插销203d的轴肩设置于阶梯孔203f的过渡位置，弹簧203j设置于插销203d与端盖203g之间的阶梯孔203f内，弹簧203j伸缩以使得插销203d在收缩位置和止动位置之间切换，插销203d处止动位置时能够伸入插孔203b，以止动运动块203c相对导轨203a朝第一方向滑动(第一方向如图4所示)，插销203d在与第一方向相反的一侧设有抵接斜面203e，运动块203c受朝向第二方向推力作用下(第二方向如图4所示)，插孔203b的孔壁与抵接斜面203e抵接并将插销203d推动至收缩位置，插销203d处于收缩位置时脱离插孔203b，以使得运动块203c能够朝向第二方向移动，第一方向与第二方向相反。
56.第一伸缩缸203k则连接运动块203c与滑动架201之间。
57.插销203d插入插孔203b是在弹簧203j的推力作用下实现的，而插销203d脱离插孔203b则是在第一伸缩缸203k在水平方向的拉力实现的。当插销203d插入插孔203b时，如果运动块203c及插销203d受到第一伸缩缸203k提供的沿第一方向的力时，插销203d不能从插孔203b内脱出，反而使得滑动架201沿导轨203a在第二方向上滑动。
58.其具体的移动原理为：运动块203c上的插销203d底端的抵接斜面203e在第一伸缩缸203k提供的第一方向的横向力的作用下依次插入多个插孔203b，在插销203d每插入一个插孔203b后，第一伸缩缸203k便改变伸缩方向提供与第一方向相反的力，但由于插销203d不能在与第一方向相反的方向滑动，因此反向促使滑动架201沿与运动块203c相同的方向在导轨203a上移动，进而驱动主臂202沿船体1的前后、左右方向移动。这种传动的方式不仅起到传递动力的作用，而且还能在移动后起到锁止的作用，锁止方式可靠，尤其适用于这种重载工况下，减小因现有齿轮齿条锁止失效的可能。
59.进一步的，为了实现滑动架201在船体1前后方向实现双向移动，同时也为了实现主臂202在滑动架201上实现左右双向移动，在端盖203g上还设有限位板203h，插销203d一端延伸至端盖203g的外侧，插销203d伸出端盖203g的外侧的一端垂直插销203d设有横板203i，横板203i能够带动插销203d在第一位置和第二位置转动，第一位置时，抵接斜面203e朝向伸缩缸所在的一侧，第二位置时，抵接斜面203e背向伸缩缸所在的一侧。
60.换向时：人工向上拉动横板203i，使得横板203i脱离限位槽，然后再转动180
°
再次将横板203i卡入限位槽内，从而实现插销203d下端的抵接斜面203e的换向，通过插销203d下端的抵接斜面203e的换向，进而实现滑动架201在导轨203a上的双向滑动。
61.进一步的，如图5所示的，对于升降架204在导向槽内竖向升降是通过第二驱动单元206实现的，对于第二驱动单元206的结构具体包括第二伸缩缸206a、联动杆206b和滑动组件206c。
62.其中，第二伸缩缸206a的缸体端铰接在主臂202，伸缩杆端与联动杆206b的一端铰接，联动杆206b的另一端与滑动组件206c铰接，滑动组件206c同时还滑动设置在升降架204上的滑轨207上，该滑轨207是垂直升降架204升降的方向设置。
63.第二伸缩缸206a伸出推动联动杆206b绕铰接处转动，联动杆206b的另一端上升，同时联动杆206b另一端铰接的滑动组件206c沿滑轨207水平方向移动；通过滑动组件206c在滑轨207上的滑动代替滑动架201自身在水平面上的移动，提高上支座的支撑板205a对海上工作平台的支撑稳定性。
64.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
65.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。