本實用新型涉及一種應(yīng)用于自升式平臺圓筒形樁腿的倒梨形銷孔形式,屬于自升式平臺樁腿設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù):
對于中深水的自升式平臺,如自升式鉆井平臺、自升式服務(wù)平臺、風(fēng)電安裝平臺等,一般采用圓筒形樁腿。自升式平臺無論是在升降狀態(tài)還是在提升狀態(tài),自升式平臺的重量、可變載荷和操作載荷都需要通過銷軸傳遞到樁腿銷 孔上,于是樁腿的銷孔承受巨大的載荷,有的平臺的單腿載荷可達8000噸以上,這意味著每個銷孔承受載荷可達幾千噸。如果采用圓形的銷孔形式,為了便于操作,那么圓形銷軸的直徑就要求比銷孔要小,銷孔銷軸不同徑會造成接觸面積非常小,從而引起銷孔應(yīng)力集中,有的自升式平臺甚至?xí)虼硕岣邩锻鹊牟馁|(zhì),極大地提高了樁腿的建造成本。而如果采用帶倒角的方形銷孔形式,雖然增大了接觸面積,但是在角隅的位置還是為有應(yīng)力集中的問題,而且方形開孔對樁腿的整體強度削弱比較嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種用于圓筒形樁腿的倒梨形銷孔。
本實用新型采用的技術(shù)方案是:
一種用于圓筒形樁腿的倒梨形銷孔,其特征在于:所述銷孔包括上圓弧面與下圓弧面,所述上圓弧面與下圓弧面通過切面連接,所述上圓弧面的圓弧角度大于180度,所述下圓弧面的圓弧角度小于180度,所述上圓弧面直徑大于下圓弧面直徑,所述切面兩端為切點Ⅰ與切點Ⅱ。
所述上圓弧面與下圓弧面的圓心分別為圓心Ⅰ、圓心Ⅱ,所述圓心Ⅰ、圓心Ⅱ在一條軸線上。
本實用新型的優(yōu)點:兩段圓弧面通過切面連接,便于加工,采用圓弧形狀的開孔,有利于載荷傳遞,上面采用較大圓弧,方便插銷在從上部插入銷孔時,不會出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象,下面采用和銷軸一樣大的圓弧結(jié)構(gòu),使得銷軸可以和下部銷孔無縫貼合,增加了受力面積,不會出現(xiàn)應(yīng)力集中,有效降低了銷孔的最大應(yīng)力值,甚至可以降低樁腿的鋼材材料等級,非常有效降低了樁腿的材料成本,對應(yīng)的銷軸形式以比較簡單,便于加工。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細敘述。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型插銷插入銷孔的第一步;
圖3為本實用新型插銷插入銷孔的第二步;
圖4為本實用新型插銷插入銷孔的第三步。
其中:1、上圓弧面;2、下圓弧面;3、切點Ⅰ;4、切點Ⅱ;5、切面;6、插銷;7、圓心Ⅰ;8、圓心Ⅱ。
具體實施方式
如圖1-4所示,一種用于圓筒形樁腿的倒梨形銷孔,銷孔包括上圓弧面1與下圓弧面2,上圓弧面1與下圓弧面2通過切面5連接,上圓弧面1的圓弧角度大于180度,約為200度左右,下圓弧面2的圓弧角度小于180度,約為150度左右,上圓弧面1直徑大于下圓弧面2直徑,切面5兩端為切點Ⅰ3與切點Ⅱ4,上圓弧面1與下圓弧面2的圓心分別為圓心Ⅰ7、圓心Ⅱ8,圓心Ⅰ7、圓心Ⅱ8在一條軸線上。
在平臺的升降過程中,插銷首先插入大致和大圓弧中心同圓心的區(qū)域,這樣銷軸和銷孔大圓弧之間的間距大約有20mm左右的間隙,非常利于插銷的插入,即使插銷或者銷孔有輕微的變形,也不影響插銷的插入操作,插入后的位置大致如圖2所示情況,然后插銷繼續(xù)向下運動,靠近小圓弧的區(qū)域,如圖3所示,大圓弧的末端和切面在此過程中起到了導(dǎo)向的作用,使得銷孔可以順暢的向下運動,不會出現(xiàn)偏離或者卡殼的現(xiàn)象,然后銷軸繼續(xù)往下運動,越過切點Ⅰ,直到銷軸接觸到銷孔的底部,此時銷軸可以和下圓弧面完全接觸,其中銷軸和銷孔的接觸區(qū)域為兩個切點Ⅱ之間的區(qū)域。
本實用新型兩段圓弧面通過切面連接,便于加工,采用圓弧形狀的開孔,有利于載荷傳遞,上面采用較大圓弧,方便插銷在從上部插入銷孔時,不會出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象,下面采用和銷軸一樣大的圓弧結(jié)構(gòu),使得銷軸可以和下部銷孔無縫貼合,增加了受力面積,不會出現(xiàn)應(yīng)力集中,有效降低了銷孔的最大應(yīng)力值,甚至可以降低樁腿的鋼材材料等級,非常有效降低了樁腿的材料成本,對應(yīng)的銷軸形式以比較簡單,便于加工。