專利名稱：自升式平臺升降機(jī)構(gòu)及自升式平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自升式平臺升降機(jī)構(gòu)以及應(yīng)用該自升式平臺升降機(jī)構(gòu)的自升式平臺。
背景技術(shù)：
自升式鉆井平臺作為鉆井平臺的一種又稱甲板升降式或樁腿式平臺，由平臺結(jié)構(gòu)、樁腿、升降機(jī)構(gòu)、鉆井裝置(包括動力設(shè)備和起重設(shè)備)以及生活樓(包括直升飛機(jī)平臺)等組成。平臺在工作時用升降機(jī)構(gòu)將平臺舉升到海面以上，使之免受海浪沖擊，依靠樁腿的支撐站立在海底進(jìn)行鉆井作業(yè)。完成任務(wù)后，降下平臺到海面，拔起樁腿并將其升至拖航位置，即可拖航到下一個井位作業(yè)，其中用于平臺升降或樁腿升降的系統(tǒng)稱為升降系統(tǒng)。自升式鉆機(jī)的升降系統(tǒng)通常有三條或更多條支腿，每一支腿由一根或更多根弦桿組成，但大多數(shù)通常是三根弦桿。一根或多根的齒條沿每一條腿的弦桿的長度縱向延伸并固定于其上，并由連接與船體的爬升齒輪驅(qū)動，這些爬升齒輪由液壓、電氣等裝置提供動力。這些爬升齒輪可設(shè)置成其輪齒面對由多根弦桿構(gòu)成的桁架支腿中心，或可將這些爬升齒輪設(shè)置成相互對置，以安裝在支腿或支腿弦桿每一側(cè)上的齒條嚙合各相互面對的爬升齒輪。往往用多個齒輪垂向堆疊，以提供足夠的力來舉行預(yù)定的載荷。這種自升式平臺除了受正常的額定載荷外，還會受到暴風(fēng)雨產(chǎn)生的大環(huán)境載荷， 暴風(fēng)雨會將風(fēng)力施加在平臺上以及將風(fēng)力和波浪力施加在平臺的樁腿上。這些力與平臺的重力結(jié)合在一起使平臺與樁腿之間有一大的相互作用力，這種力必定作用在樁腿與船體的界面或連接處。因此需要依靠若干套升降機(jī)構(gòu)中的爬升齒輪與樁腿上齒條嚙合，將平臺穩(wěn)固于每根樁腿的弦桿上。升降機(jī)構(gòu)不僅在樁腿、平臺的升降和預(yù)壓過程中起作用，在平臺處于工作狀態(tài)時， 還需要起到穩(wěn)固平臺的作用，因此對升降機(jī)構(gòu)的安全系數(shù)很高，由此對升降機(jī)構(gòu)中的減速箱、電機(jī)、制動器、軸承等材料要求也很高。這種已有技術(shù)結(jié)構(gòu)中的主要問題是1)單邊軸承受力形式，對單個軸承要求很高，受載不合理；幻滑差電機(jī)驅(qū)動沒有扭矩和速度控制， 對多套升降機(jī)構(gòu)的同步問題難以有效解決；；3)驅(qū)動電機(jī)自帶制動器加大制動缺失的風(fēng)險，制動器操作、維護(hù)困難。4)外形尺寸偏大，影響現(xiàn)場安裝及其他部件的安裝布置
實(shí)用新型內(nèi)容
、本實(shí)用新型的目的是為了避免上述已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)或不足而設(shè)計(jì)的，這種升降機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是1.結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；2.安全可靠，提升載荷大；3.多套升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精確同步控制；4.齒輪軸為兩端軸承受力，結(jié)構(gòu)合理；5.制動器單獨(dú)布置，操作，維護(hù)更方便。具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，該自升式平臺升降機(jī)構(gòu)布置于一自升式平臺的一樁腿的樁腿齒條的一側(cè)，包括升降機(jī)構(gòu)本體；驅(qū)動電機(jī)，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)本體的一側(cè)；行星減速箱，位于所述升降機(jī)構(gòu)本體的下部；平行軸減速箱，設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)和所述行星減速箱之間；制動器，與所述驅(qū)動電機(jī)分體設(shè)置并與所述驅(qū)動電機(jī)連接；以及爬升齒輪，所述爬升齒輪與所述平臺的樁腿齒條嚙合，其中，所述驅(qū)動電機(jī)依次經(jīng)由所述平行軸減速箱和所述行星減速箱來驅(qū)動所述爬升齒輪。較佳地，在上述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)中，所述樁腿可以進(jìn)一步包括樁腿齒條； 弦桿，置于所述樁腿齒條之上；以及過渡桿，置于所述弦桿之上。較佳地，在上述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)中，還可以包括第一軸承，置于所述爬升齒輪之上；以及第二軸承，置于所述爬升齒輪之下，其中，所述第一軸承和所述第二軸承承載經(jīng)所述樁腿齒條和所述爬升齒輪傳遞的所述自升式平臺的重量。較佳地，在上述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)中，所述第一軸承和所述第二軸承均為調(diào)心滾子軸承。 較佳地，在上述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)中，所述制動器設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)之上。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種自升式平臺，包括多條樁腿，其中所述自升式平臺的每一條樁腿的兩側(cè)對稱地布置一對或多對如權(quán)利要求1所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)。由于本實(shí)用新型的升降機(jī)構(gòu)采用制動器與驅(qū)動電機(jī)分開布置的形式，電機(jī)長度減少，在安裝空間上更充足，減少了驅(qū)動電機(jī)與固定框架之間碰撞的概率，起保護(hù)電機(jī)作用。 同時，軸端軸承也采用調(diào)心滾子軸承的形式，更安全可靠，裝配簡單，潤滑好。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本實(shí)用新型提供進(jìn)一步的解釋。

包括附圖是為提供對本實(shí)用新型進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本實(shí)用新型原理的作用。 附圖中圖1示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了圖1的自升式升降機(jī)構(gòu)的一種裝配方式。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。圖1示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示， 本實(shí)用新型的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)100主要包括升降機(jī)構(gòu)本體101、驅(qū)動電機(jī)102、行星減速箱103、平行軸減速箱104、制動器105以及爬升齒輪106。在裝配時，該自升式平臺升降機(jī)構(gòu)100布置于一自升式平臺的一樁腿的樁腿齒條的一側(cè)。例如，升降機(jī)構(gòu)100可根據(jù)不同平臺的需求一對或多對對稱布置在平臺的樁腿齒條兩側(cè)。爬升齒輪與樁腿齒條嚙合運(yùn)動，多套升降機(jī)構(gòu)對樁腿齒條驅(qū)動，滿足了平臺的重載要求，且齒輪的大模數(shù)也保證了單個齒的高強(qiáng)度。例如，圖2示出了在樁腿兩側(cè)僅設(shè)置一對升降機(jī)構(gòu)100的情形。本升降機(jī)構(gòu)100可根據(jù)不同平臺的需求一對或多對對稱布置于齒條兩側(cè)，裝配于平臺的固定框架204。進(jìn)一步參考圖1，驅(qū)動電機(jī)102設(shè)置于升降機(jī)構(gòu)本體101的一側(cè)。行星減速箱102位于升降機(jī)構(gòu)本體101的下部。此外，平行軸減速箱104設(shè)置于驅(qū)動電機(jī)102和行星減速箱103之間。制動器105與驅(qū)動電機(jī)102分體設(shè)置并與驅(qū)動電機(jī)102連接。爬升齒輪106 與所述平臺的樁腿齒條嚙合。特別是，驅(qū)動電機(jī)102依次經(jīng)由平行軸減速箱104和行星減速箱103來驅(qū)動爬升齒輪106，實(shí)現(xiàn)齒輪齒條的嚙合運(yùn)動。此外，當(dāng)本升降機(jī)構(gòu)100停止工作時，制動器105工作，將驅(qū)動電機(jī)102剎車制動，實(shí)現(xiàn)平臺或樁腿的制動?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，圖2示意性地示出了圖1的自升式升降機(jī)構(gòu)的一種裝配方式。如圖所示，樁腿可以進(jìn)一步包括樁腿齒條201、弦桿202和過渡桿203。其中，弦桿202置于樁腿齒條201之上，且過渡桿203置于弦桿202之上。再參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例，自升式平臺升降機(jī)構(gòu)100可以進(jìn)一步包括第一軸承107和第二軸承108。該第一軸承107置于所述爬升齒輪106之上，且第二軸承108置于所述爬升齒輪106之下。特別是，第一軸承107和第二軸承108承載經(jīng)樁腿齒條201和爬升齒輪106傳遞的自升式平臺的重量。根據(jù)一更優(yōu)選的實(shí)施例，上述的第一軸承107和第二軸承108均選用調(diào)心滾子軸承。較佳地，在本實(shí)用新型中，制動器105設(shè)置于驅(qū)動電機(jī)102之上，如圖1所示。但， 實(shí)際上，也可以以其它已知的方式將制動器105和驅(qū)動電機(jī)102分開布置，以減少電機(jī)長度。提供采用本實(shí)用新型的技術(shù)，至少可以使升降機(jī)構(gòu)獲得以下技術(shù)優(yōu)勢1)通過減速箱箱體整體安裝裝配，可以將單套機(jī)構(gòu)成套安裝，所有裝配工作可在地面、車間進(jìn)行，這樣可以在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)快速定位裝配，節(jié)省了工作量；2)采用了變頻的技術(shù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)升降平臺和升降樁腿兩種速度，提高了工作效率；3)采用本實(shí)用新型形式的抬升機(jī)構(gòu)，在現(xiàn)場制動器的操作更為方便，尤其是在維護(hù)時，不需要拆卸電機(jī)即可進(jìn)行制動器的更換等工作，大大減少了人力和時間；4)采用本實(shí)用新型形式的機(jī)構(gòu)，在安裝空間上更富余，由于制動器單獨(dú)布置，電機(jī)側(cè)的長度減少，增加了固定框架處的空間，也減少了驅(qū)動電機(jī)與固定框架之間裝配過程中碰撞的幾率，一定程度上，也起到保護(hù)電機(jī)的作用；5)現(xiàn)有形式通常一側(cè)采用調(diào)心滾子軸承，另一側(cè)采用自潤滑軸承，本形式機(jī)構(gòu)兩側(cè)都采用調(diào)心滾子軸承，潤滑更好，裝配也更容易，調(diào)心滾子軸承的承載及使用壽命都要由于自潤滑軸承；6)本實(shí)用新型的最大的特點(diǎn)是制動器部位的處理，將平行軸減速箱體進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，使制動器縮進(jìn)，從而減小了整套機(jī)構(gòu)的外形尺寸，不僅減輕了整套機(jī)構(gòu)的重量，更避免了機(jī)構(gòu)與平臺其他部件干涉的可能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見，可對本實(shí)用新型的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，旨在使本實(shí)用新型覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對本實(shí)用新型的修改和變型。
權(quán)利要求1.一種自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，該自升式平臺升降機(jī)構(gòu)布置于一自升式平臺的一樁腿的樁腿齒條的一側(cè)，其特征在于，包括升降機(jī)構(gòu)本體；驅(qū)動電機(jī)，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)本體的一側(cè)； 行星減速箱，位于所述升降機(jī)構(gòu)本體的下部； 平行軸減速箱，設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)和所述行星減速箱之間； 制動器，與所述驅(qū)動電機(jī)分體設(shè)置并與所述驅(qū)動電機(jī)連接；以及爬升齒輪，所述爬升齒輪與所述平臺的樁腿齒條嚙合，其中，所述驅(qū)動電機(jī)依次經(jīng)由所述平行軸減速箱和所述行星減速箱來驅(qū)動所述爬升齒輪。
2.如權(quán)利要求1所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述樁腿進(jìn)一步包括 樁腿齒條；弦桿，置于所述樁腿齒條之上；以及過渡桿，置于所述弦桿之上。
3.如權(quán)利要求1所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括 第一軸承，置于所述爬升齒輪之上；以及第二軸承，置于所述爬升齒輪之下，其中，所述第一軸承和所述第二軸承承載經(jīng)所述樁腿齒條和所述爬升齒輪傳遞的所述自升式平臺的重量。
4.如權(quán)利要求3所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一軸承和所述第二軸承均為調(diào)心滾子軸承。
5.如權(quán)利要求1所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述制動器設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)之上。
6.一種自升式平臺，包括多條樁腿，其特征在于，所述自升式平臺的每一條樁腿的兩側(cè)對稱地布置一對或多對如權(quán)利要求1所述的自升式平臺升降機(jī)構(gòu)。
專利摘要具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種自升式平臺升降機(jī)構(gòu)，該自升式平臺升降機(jī)構(gòu)布置于一自升式平臺的一樁腿的樁腿齒條的一側(cè)，包括升降機(jī)構(gòu)本體；驅(qū)動電機(jī)，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)本體的一側(cè)；行星減速箱，位于所述升降機(jī)構(gòu)本體的下部；平行軸減速箱，設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)和所述行星減速箱之間；制動器，與所述驅(qū)動電機(jī)分體設(shè)置并與所述驅(qū)動電機(jī)連接；以及爬升齒輪，所述爬升齒輪與所述平臺的樁腿齒條嚙合，其中，所述驅(qū)動電機(jī)依次經(jīng)由所述平行軸減速箱和所述行星減速箱來驅(qū)動所述爬升齒輪。此外，本實(shí)用新型還相應(yīng)地提供了一種自升式平臺。本實(shí)用新型在安裝空間上更充足，能保護(hù)電機(jī)。
文檔編號E02B17/08GK202323912SQ201120471468
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者吳富生, 施海濱, 柳忠良 申請人:上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司