專利名稱：用于自升式平臺的升降單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種升降單元，用于自升式海上平臺。
背景技術：
自升式平臺由平臺主體、樁腿和升降單元組成，平臺依靠升降單元沿樁腿升降。自 升式平臺在工作時樁腿下放插入海底，平臺被抬起到離開海面的安全工作高度，以保證平 臺遇到風暴時樁腿不致下陷。完井后平臺降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個平臺浮于海 面，由拖輪拖到新的井位。升降單元是自升式平臺的升降系統(tǒng)中關鍵部位，常見的升降單元 有齒輪齒條式和液壓油缸頂升式，其中齒輪齒條式由于升降速度快、操作簡單而被廣泛應 用。 齒輪齒條式升降單元作為重要的承載部件，在多種工況下都必須支撐平臺體及相 關設備并承擔外載荷，長時間處于承受重載的狀態(tài)，因此其安全性能是關系整個平臺安全 性能的一個重要因素。目前廣泛采用的齒輪齒條升降單元均為一臺電動機通過減速機構驅(qū) 動一個輸出齒輪(形成一個"一拖一"升降單元)與安裝固定于樁腿上的齒條嚙合實現(xiàn)平 臺升降，由于單個輸出齒輪需要承受較大的載荷，因而必須具有較大的尺寸，占據(jù)較大的平 臺空間，平臺載荷也容易對齒輪造成沖擊，一旦某個輪齒失效可能造成整個平臺發(fā)生嚴重 事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種用于自升式平臺的升降單元，克服"一拖一"升降單 元的不足，而具有較小結(jié)構尺寸、節(jié)省空間，安裝簡單，運行平穩(wěn)可靠，耐負荷沖擊的升降單 元。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的主要包括電動機、初級減速箱、銜接齒輪、銜接齒輪 箱、1#輸出軸、銜接齒輪箱、差動輪系、1#輸出齒輪、聯(lián)動箱、2#輸出軸、聯(lián)動齒輪、2#輸出齒 輪和輸出軸支架，1#輸出軸和2#輸出軸通過差動輪系嚙合聯(lián)動，初級減速箱輸出軸上裝有 小齒輪，電動機通過初級減速箱輸出小齒輪與銜接齒輪連接，銜接齒輪與差動輪系太陽輪 同軸，銜接齒輪箱、聯(lián)動箱和輸出軸支架是一個整體。1#輸出軸和2#輸出軸通過軸承固定 于銜接齒輪箱、聯(lián)動箱和輸出軸支架，1#輸出軸與差動輪系行星架固聯(lián)，2#輸出軸上聯(lián)動 齒輪與差動輪系齒圈外圈嚙合。1#輸出齒輪和2#輸出齒輪具有相同的尺寸規(guī)格，輸出齒輪 與固定于樁腿上的齒條嚙合。1#輸出軸和2#輸出軸一起縱向布置于樁腿同一側(cè)或分別水 平布置于樁腿兩側(cè)。 本發(fā)明的有益效果是由于采用一個電動機驅(qū)動兩個輸出齒輪與齒條嚙合傳動， 兩個輸出齒輪具有相同的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向即良好的同步性，載荷由兩個齒輪同時承擔，單個齒 輪所需承受的載荷減半，能有效避免突發(fā)性載荷對齒輪的造成沖擊，同時嚙合過程中由于 約束增多，能有效避免平臺傾斜、晃動，使傳動更加平穩(wěn)順暢，有效提高升降系統(tǒng)壽命。由于 單個齒輪所需承受載荷減半，故可以大大減小齒輪及整個升降系統(tǒng)的結(jié)構尺寸，便于加工制造、安裝、維護以及失效時的更換，因此大大降低了制造安裝與維修費用，結(jié)構尺寸減小 也節(jié)省了寶貴的平臺空間。


圖1是本發(fā)明所述升降單元縱向布置整體結(jié)構示意圖。
圖2是本發(fā)明所述升降單元安裝示意圖。 圖中，1-電動機，2-初級減速箱，3-銜接齒輪，4_1#輸出軸，5-銜接齒輪箱，6-差 動輪系，7_1#輸出齒輪，8-聯(lián)動箱，9_2#輸出軸，10-聯(lián)動齒輪，11_2#輸出齒輪，12-輸出軸 支架，13-齒條，14-樁腿，15-導向架。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。 如圖1所示，本發(fā)明由電動機1、初級減速箱2、銜接齒輪3、1#輸出軸4、銜接齒輪 箱5、差動輪系6、1#輸出齒輪7、聯(lián)動箱8、2#輸出軸9、聯(lián)動齒輪10、2#輸出齒輪11、輸出 軸支架12組成。電動機1與初級減速箱2連接，實現(xiàn)減速，初級減速箱2是一級或多級齒 輪減速機構。初級減速箱2通過其輸出軸上的小齒輪與銜接齒輪3嚙合傳動，進一步減速。 銜接齒輪3安裝在差動輪系6太陽輪中心軸上，1#輸出軸4和2#輸出軸9通過差動輪系6 和聯(lián)動齒輪10嚙合連接，通過選擇合適的齒輪齒數(shù)實現(xiàn)相同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，進而使1#輸出 軸4和2#輸出軸9實現(xiàn)同步輸出。銜接齒輪3安裝在銜接齒輪箱5內(nèi)，差動輪系6和聯(lián)動 齒輪10安裝在聯(lián)動箱8內(nèi)，1#輸出軸4和2#輸出軸9安裝在輸出軸支架12上。銜接齒輪 箱5、聯(lián)動箱8和齒輪輸出軸支架12焊接成一個整體的箱體。 如圖2所示，升降單元的齒輪輸出軸支架12安裝在樁腿14的單側(cè)或者兩側(cè)，1#輸 出軸4、2#輸出軸9通過其上的1#輸出齒輪7、2#輸出齒輪11與樁腿14上的齒條13嚙合 實現(xiàn)平臺上下升降。 本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)在三個方面 (1)整體結(jié)構緊湊，尺寸較小，便于加工制造、安裝與維護。相對于齒輪齒條"一拖 一"升降系統(tǒng)，本發(fā)明所提及的"一拖二"升降單元整體結(jié)構緊湊，且由于單個齒輪所需承受 載荷減半，故可以大大減小齒輪及整個升降系統(tǒng)的結(jié)構尺寸，便于加工制造、安裝、維護以 及失效時的更換，因此大大降低了制造安裝與維修費用，結(jié)構尺寸減小也節(jié)省了寶貴的平 臺空間。 (2)傳動平穩(wěn)，安全可靠。本發(fā)明所提及的升降單元采用一個電動機驅(qū)動兩個輸 出齒輪與齒條嚙合傳動，兩個輸出齒輪具有相同的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向即良好的同步性。相對于"一 拖一"，"一拖二"形式下載荷由兩個齒輪同時承擔，能有效避免突發(fā)性載荷對齒輪的造成沖 擊；同時嚙合過程中由于約束增多，能有效避免平臺傾斜、晃動，使傳動更加平穩(wěn)順暢，有效 提高升降系統(tǒng)壽命。 (3)價格低廉，造價相對于同 產(chǎn)品可降低三分之一，便于在海洋平臺上大規(guī)模的 推廣應用。
權利要求
一種用于自升式平臺的升降單元，包括電動機〔1〕、初級減速箱〔2〕、銜接齒輪〔3〕、1#輸出軸〔4〕、銜接齒輪箱〔5〕、差動輪系〔6〕、1#輸出齒輪〔7〕、聯(lián)動箱〔8〕、2#輸出軸〔9〕、聯(lián)動齒輪〔10〕、2#輸出齒輪〔11〕和輸出軸支架〔12〕，其特征是電動機〔1〕通過初級減速箱〔2〕與銜接齒輪〔3〕連接，銜接齒輪〔3〕與差動輪系〔6〕太陽輪同軸，1#輸出軸〔4〕和2#輸出軸〔9〕通過差動輪系〔6〕和聯(lián)動齒輪〔10〕嚙合聯(lián)動，并通過軸承固定于銜接齒輪箱〔5〕、聯(lián)動箱〔8〕和輸出軸支架〔12〕上，銜接齒輪箱〔5〕和聯(lián)動箱〔8〕和齒輪輸出軸支架〔12〕是一個整體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于自升式平臺的升降單元，其特征是初級減速箱〔2〕輸 出軸上裝有小齒輪，通過輸出軸上的小齒輪與銜接齒輪〔3〕嚙合。
3. 根據(jù)權利要求1所述的用于自升式平臺的升降單元，其特征是1#輸出軸〔4〕和差 動輪系〔6〕行星輪架固聯(lián)，2#輸出軸〔9〕上有聯(lián)動齒輪〔10〕和差動輪系〔6〕齒圈外圈嚙合 傳動。
4. 根據(jù)權利要求1所述的用于自升式平臺的升降單元，其特征是1#輸出齒輪〔7〕和 2#輸出齒輪〔11〕具有相同的尺寸規(guī)格，與固定于樁腿〔14〕上的齒條〔13〕嚙合。
5. 根據(jù)權利要求1所述的用于自升式平臺的升降單元，其特征是1#輸出輪軸〔4〕和 2#輸出軸〔9〕 一起縱向布置于樁腿〔14〕同一側(cè)或分別水平布置于樁腿〔14〕的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種自升式平臺用雙輸出軸式升降單元，由電動機、初級減速箱、銜接齒輪、差動輪系、聯(lián)動齒輪、1#輸出軸、1#輸出齒輪、2#輸出軸、2#輸出齒輪、銜接齒輪箱、聯(lián)動箱、輸出軸支架等構成。電動機通過初級減速箱進行減速，初級減速箱輸出小齒輪與銜接齒輪嚙合進一步減速，該銜接齒輪安裝于差動輪系太陽輪中心軸上。差動輪系外齒圈與2#輸出軸上的聯(lián)動齒輪嚙合，行星輪架與1#輸出軸固聯(lián)，1#輸出軸與2#輸出軸同步轉(zhuǎn)動。1#輸出軸與2#輸出軸上相同位置處分別安裝有同等規(guī)格尺寸的1#輸出齒輪和2#輸出齒輪，兩個輸出齒輪完全同步，與安裝于樁腿上的齒條相嚙合，實現(xiàn)平臺升降。
文檔編號E02B17/08GK101768947SQ20101010799
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權日2010年2月4日
發(fā)明者史永晉, 張士華, 曹宇光, 李森, 樊敦秋, 祖波 申請人:中國石油大學(華東)