本發(fā)明涉及鉆井平臺(tái)升降設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自升式鉆井平臺(tái)及其升降裝置。

背景技術(shù)：

隨著全球資源的日益枯竭，海洋石油鉆探向著遠(yuǎn)海的方向延伸，這就需要相應(yīng)的配套設(shè)施來(lái)支撐。海洋鉆井平臺(tái)是較為重要的海洋工程設(shè)施，用于海洋的石油鉆探，其中，自升式鉆井平臺(tái)是應(yīng)用較為普遍的一種。

自升式鉆井平臺(tái)包括升降裝置，升降裝置實(shí)現(xiàn)自升式鉆井平臺(tái)的升降，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)平臺(tái)高度的目的，是整個(gè)自升式鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵部分之一，因此，研發(fā)更加安全可靠的升降裝置正逐步成為海洋裝置制造業(yè)的聚焦點(diǎn)。請(qǐng)參考圖1，目前的升降裝置通過(guò)固定在固定架02上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)01的動(dòng)力傳輸?shù)脚郎X輪03上，爬升齒輪03與固定在自升式鉆井平臺(tái)的樁腿上的齒條嚙合，爬升齒輪03在電機(jī)01的驅(qū)動(dòng)下沿著樁腿移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的升降。

但是，上述升降裝置通常通過(guò)兩個(gè)電機(jī)01分別通過(guò)相對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的爬升齒輪03運(yùn)動(dòng)，首先，兩個(gè)電機(jī)01匹配兩套傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)會(huì)增加整個(gè)升降裝置的重量，重量較大會(huì)降低自升式鉆井平臺(tái)的安全性能，而且設(shè)備的成本較高；其次，兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)爬升齒輪03與同一根樁腿上的齒條嚙合，兩個(gè)爬升齒輪03的同步性要求較高，而圖1所示的升降裝置較難做到同步驅(qū)動(dòng)，這導(dǎo)致升降裝置的穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明公開(kāi)一種自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置，以解決目前的升降裝置存在的重量較大、設(shè)備成本較高及穩(wěn)定性較差的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)如下技術(shù)方案：

自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置，包括電機(jī)、主減速器、副減速器、第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)爬升齒輪；其中：

所述電機(jī)與所述主減速器和所述副減速器依次傳動(dòng)相連，所述副減速器為少齒差行星差動(dòng)減速器，且包括內(nèi)外齒圈；兩個(gè)所述爬升齒輪分別一一對(duì)應(yīng)地安裝在兩個(gè)所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸上，兩個(gè)所述爬升齒輪用于分別與自升式鉆井平臺(tái)的樁腿上的一齒條的兩側(cè)嚙合；

所述第二轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與所述副減速器嚙合傳動(dòng)的從動(dòng)齒輪以實(shí)現(xiàn)少齒差行星差動(dòng)，所述第一轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述內(nèi)外齒圈，所述第二轉(zhuǎn)軸位于所述內(nèi)外齒圈之外，且所述第二轉(zhuǎn)軸上的所述從動(dòng)齒輪與所述內(nèi)外齒圈的外側(cè)齒嚙合傳動(dòng)。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述電機(jī)、所述主減速器和所述副減速器均安裝在所述自升式鉆井平臺(tái)的固樁架內(nèi)。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述電機(jī)具有制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置用于控制所述電機(jī)的制動(dòng)。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述升降裝置還包括扭矩傳感器和控制器；其中：

所述控制器與所述扭矩傳感器和所述電機(jī)均相連，用于根據(jù)所述扭矩傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制所述電機(jī)的負(fù)載。

自升式鉆井平臺(tái)，包括：

如上任一所述的升降裝置。

本發(fā)明公開(kāi)的自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置具有以下有益效果：

本發(fā)明公開(kāi)的升降裝置中，電機(jī)通過(guò)主減速器和副減速器將電機(jī)的動(dòng)力傳輸至第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)爬升齒輪動(dòng)作，由于兩個(gè)爬升齒輪分別與同一根齒條的兩側(cè)嚙合齒嚙合傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)升降。上述副減速器具有內(nèi)外齒圈實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的分流，使得一個(gè)電機(jī)能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)爬升齒輪，實(shí)現(xiàn)兩者速度和受力的自動(dòng)均衡，能確保較好的同步性，因此能提高整個(gè)升降裝置工作的穩(wěn)定性。另外，副減速器采用少齒差行星差動(dòng)減速器實(shí)現(xiàn)少齒差傳動(dòng)，多對(duì)齒同時(shí)嚙合，可以較大程度地提高設(shè)備的安全系數(shù)及減小設(shè)備的重量，相比于背景技術(shù)中所述的采用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)爬升齒輪而言，很顯然，本發(fā)明公開(kāi)的升降裝置需要較少的電機(jī)，因此能降低升降裝置的制造成本，同時(shí)電機(jī)數(shù)量的減少，能減小整個(gè)升降裝置的重量，提高其工作的安全性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或背景技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或背景技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置的爬升齒輪與樁腿上的一齒條的嚙合示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

01-電機(jī)、02-固定架、03-爬升齒輪；

100-電機(jī)、200-主減速器、300-副減速器、310-內(nèi)外齒圈、400-第一轉(zhuǎn)軸、500-第二轉(zhuǎn)軸、510-從動(dòng)齒輪、600-爬升齒輪、700-爬升齒輪、800-固樁架。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例所涉及的自升式鉆井平臺(tái)通常具有三個(gè)樁腿實(shí)現(xiàn)支撐，每根樁腿均具有多個(gè)安裝面(通常為3個(gè)安裝面)，每個(gè)安裝面上設(shè)置有與弦管焊接，且在升降方向延伸的齒條，每根齒條每層對(duì)應(yīng)一個(gè)升降裝置，自升式鉆井平臺(tái)的所有樁腿的所有安裝面上的升降裝置均沿各自對(duì)應(yīng)的齒條嚙合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。圖1所示是自升式鉆井平臺(tái)的一個(gè)升降裝置的結(jié)構(gòu)，圖1中的位于同一層的兩個(gè)爬升齒輪03分別與同一根齒條的兩側(cè)的齒嚙合，通過(guò)兩個(gè)電機(jī)01分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)爬升齒輪03的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)升降裝置相對(duì)于樁腿的移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的升降。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)一種自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置對(duì)圖1所示的升降裝置實(shí)施改進(jìn)以解決背景技術(shù)中所存在的問(wèn)題。

請(qǐng)參考圖2和3，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置包括電機(jī)100、主減速器200、副減速器300、第一轉(zhuǎn)軸400、第二轉(zhuǎn)軸500和兩個(gè)爬升齒輪(爬升齒輪600和爬升齒輪700)。

電機(jī)100與主減速器200和副減速器300依次傳動(dòng)相連，即電機(jī)100的輸出軸與主減速器200的輸入軸傳動(dòng)相連，主減速器200的輸出軸與副減速器300的輸入軸傳動(dòng)相連，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸。

本實(shí)施例中，副減速器300為少齒差行星差動(dòng)減速器，且包括內(nèi)外齒圈310。所謂的內(nèi)外齒圈310，指的是齒圈的內(nèi)壁和外壁均設(shè)置有一圈嚙合齒實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接，所謂的少齒差行星差動(dòng)減速器為能夠?qū)崿F(xiàn)差速傳動(dòng)的少齒差行星減速器。

爬升齒輪600和爬升齒輪700分別一一對(duì)應(yīng)地安裝在第二轉(zhuǎn)軸500和第一轉(zhuǎn)軸400上，即爬升齒輪600安裝在第二轉(zhuǎn)軸500上，爬升齒輪700安裝在第一轉(zhuǎn)軸400上。爬升齒輪600和爬升齒輪700分別與自升式鉆井平臺(tái)的樁腿上的一齒條的兩側(cè)的嚙合齒嚙合，如圖3所示。

第二轉(zhuǎn)軸500上均設(shè)置有與副減速器300嚙合傳動(dòng)的從動(dòng)齒輪510以實(shí)現(xiàn)少齒差行星差動(dòng)。第一轉(zhuǎn)軸400穿過(guò)內(nèi)外齒圈310，第二轉(zhuǎn)軸500位于內(nèi)外齒圈310之外，且位于內(nèi)外齒圈310之外的第二轉(zhuǎn)軸500上的從動(dòng)齒輪510與內(nèi)外齒圈310的外側(cè)齒嚙合，如圖2所示。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置中，電機(jī)100通過(guò)主減速器200和副減速器300將電機(jī)100的動(dòng)力傳輸至第一轉(zhuǎn)軸400和第二轉(zhuǎn)軸500上，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)爬升齒輪600和爬升齒輪700動(dòng)作，由于爬升齒輪600和爬升齒輪700分別與同一根齒條的兩側(cè)嚙合齒嚙合傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)升降。上述副減速器300具有內(nèi)外齒圈310實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的分流，使得一個(gè)電機(jī)100能同時(shí)驅(qū)動(dòng)爬升齒輪600和爬升齒輪700，實(shí)現(xiàn)兩者速度和受力的自動(dòng)均衡，能確保較好的同步性，因此能提高整個(gè)升降裝置工作的穩(wěn)定性。另外，副減速器300采用少齒差行星差動(dòng)減速器實(shí)現(xiàn)少齒差傳動(dòng)，多對(duì)齒同時(shí)嚙合，可以較大程度地提高設(shè)備的安全系數(shù)及減小設(shè)備的重量，相比于背景技術(shù)中所述的采用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)爬升齒輪而言，很顯然，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置需要較少的電機(jī)，因此能降低升降裝置的制造成本，同時(shí)電機(jī)數(shù)量的減少，能減小整個(gè)升降裝置的重量，提高其工作的安全性。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置中，電機(jī)100、主減速器200和副減速器300均可以布置在自升式鉆井平臺(tái)的固樁架800內(nèi)，無(wú)需專門(mén)設(shè)置箱體，這能進(jìn)一步減小升降裝置的重量。

電機(jī)100可以具有制動(dòng)裝置，即采用自身攜帶有制動(dòng)裝置的電機(jī)，制動(dòng)裝置用于控制電機(jī)100的制動(dòng)，無(wú)需設(shè)置專門(mén)的制動(dòng)設(shè)備。

自升式鉆井平臺(tái)在升降的過(guò)程中，每個(gè)樁腿上的升降裝置受到的載荷可能不同，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致每個(gè)升降裝置受到的載荷不相同，為此，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置還包括扭矩傳感器和控制器?？刂破髋c扭矩傳感器和電機(jī)100均相連，用于根據(jù)扭矩傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)100的負(fù)載，進(jìn)而能使得每個(gè)升降裝置所承受的載荷較為均衡，最終能提高自升式鉆井平臺(tái)工作的穩(wěn)定性。

基于本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的升降裝置，本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)一種自升式鉆井平臺(tái)，所公開(kāi)的自升式鉆井平臺(tái)包括上文實(shí)施例中任一所述的升降裝置。

本文中，各個(gè)優(yōu)選方案僅僅重點(diǎn)描述的是與其它方案的不同，各個(gè)優(yōu)選方案只要不沖突，都可以任意組合，組合后所形成的實(shí)施例也在本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的范疇之內(nèi)，考慮到文本簡(jiǎn)潔，本文就不再對(duì)組合所形成的實(shí)施例進(jìn)行單獨(dú)描述。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。