專利名稱：自升式鉆井平臺升降機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于海上石油鉆井平臺的升降機構(gòu)。
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、升降機構(gòu)、鉆井裝置以及生活樓等組成。平臺在工作時用升降機構(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)。 自升式鉆井平臺的升降機構(gòu)通常設(shè)有三條或更多條支腿，每一支腿進一步由一根
或更多根弦桿組成，通常為三根。每一弦桿上設(shè)有縱向延伸的齒條，該齒條由連接于船體的
爬升齒輪驅(qū)動，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，通過安裝在支腿
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產(chǎn)生一大的相互作用力，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。 因此，升降機構(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，從而必須具有極高的安全系數(shù)?，F(xiàn)有的升降機構(gòu)的行星 減速機構(gòu)的輸出軸多為單邊軸承受力形式，其重載能力較差。另外，現(xiàn)有升降機構(gòu)的驅(qū)動電 機為滑差電機，滑差電機由于自身機構(gòu)的限制，沒有扭矩和速度控制，因此對多套升降機構(gòu) 的同步問題難以有效解決。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種提升載荷大、安全系數(shù)高的自升式 鉆井平臺升降機構(gòu)。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種自升式鉆井平臺升降機構(gòu)，該鉆井平臺設(shè)
有弦桿，在該弦桿上固定有齒條，在該鉆井平臺上還固定有固定框架；升降機構(gòu)包括驅(qū)動電
機、用于制動該驅(qū)動電機的制動器、平行軸齒輪減速機構(gòu)和行星齒輪減速機構(gòu)；驅(qū)動電機輸
出的動力經(jīng)平行軸齒輪減速機構(gòu)傳遞給行星齒輪減速機構(gòu)，行星齒輪減速機構(gòu)設(shè)有一動力
輸出軸，該動力輸出軸上安裝有爬升齒輪和軸承，爬升齒輪與齒條嚙合，軸承支承于固定框
架上；其特點是，軸承的數(shù)量為兩個，該兩個軸承分別設(shè)置在爬升齒輪的兩側(cè)。 上述的自升式鉆井平臺升降機構(gòu)，其中，行星齒輪減速機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi)齒圈、
行星架以及多個行星齒輪，太陽輪、內(nèi)齒圈和多個行星齒輪均為雙斜齒齒輪；其中，作為太陽輪的雙斜齒齒輪為無越程槽的一體式雙斜齒齒輪，作為內(nèi)齒圈和行星齒輪的雙斜齒齒輪 為由兩個并排排列的斜齒輪組成的分體式雙斜齒齒輪。 上述的自升式鉆井平臺升降機構(gòu)，其中，作為內(nèi)齒圈的分體式雙斜齒齒輪的兩個 斜齒輪通過多個螺栓和多個彈性圓柱銷相互聯(lián)接，作為行星齒輪的分體式雙斜齒齒輪的兩 個斜齒輪中，其中一個斜齒輪的端面設(shè)有凹槽，另一個斜齒輪的端面上設(shè)有與該凹槽相適 配的榫舌，該榫舌嵌設(shè)在該凹槽內(nèi)。 本實用新型的優(yōu)點是 1.本實用新型通過設(shè)置在爬升齒輪兩側(cè)的一對軸承受力，從而提高了提升載荷和 安全性。 2.本實用新型的行星齒輪減速機構(gòu)的太陽輪、內(nèi)齒圈和行星齒輪均采用雙斜齒齒
輪，從而大大提高了齒輪傳動的平穩(wěn)性和齒輪的承載能力，整體結(jié)構(gòu)也更加緊湊。 3.本實用新型的驅(qū)動電機采用變頻電機，從而在使用多套升降機構(gòu)時，能夠?qū)崿F(xiàn)
精確的同步控制。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型的使用狀態(tài)示意圖； 圖3為本實用新型的行星齒輪減速機構(gòu)的局部放大示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做出進一步說明。 結(jié)合圖1和圖2所示，本實用新型的自升式鉆井平臺升降機構(gòu)包括制動器1、驅(qū)動 電機2、平行軸齒輪減速機構(gòu)3和行星齒輪減速機構(gòu)4。其中，制動器1安裝在驅(qū)動電機2 上，用于制動驅(qū)動電機2。驅(qū)動電機2輸出的動力經(jīng)平行軸齒輪減速機構(gòu)3后被傳遞給行星 齒輪減速機構(gòu)4。行星齒輪減速機構(gòu)4設(shè)有一動力輸出軸41，該動力輸出軸41上安裝有爬 升齒輪6、第一軸承5和第二軸承7，爬升齒輪6與固定在弦桿10上的齒條11嚙合，第一軸 承5和第二軸承7別設(shè)置在所述爬升齒輪6的兩側(cè)，并支承于固定框架8上，固定框架8固 定在鉆井平臺上。 本實用新型的驅(qū)動電機2采用了變頻電機，其可以根據(jù)實際情況，實時調(diào)整轉(zhuǎn)速， 從而在升降鉆井平臺和升降樁腿時可以采用不同的速度。 圖3為本實用新型的行星齒輪減速機構(gòu)的局部放大示意圖。如圖所示，行星齒輪 減速機構(gòu)4包括太陽輪42、內(nèi)齒圈43、行星架44以及多個行星齒輪45，太陽輪42、內(nèi)齒圈 43和多個行星齒輪45均為雙斜齒齒輪。其中，作為太陽輪42的雙斜齒齒輪為無越程槽的 一體式雙斜齒齒輪，作為內(nèi)齒圈43和行星齒輪45的雙斜齒齒輪為由兩個并排排列的斜齒 輪組成的分體式雙斜齒齒輪。作為內(nèi)齒圈43的分體式雙斜齒齒輪的兩個斜齒輪通過多個 螺栓46和多個彈性圓柱銷(圖中未示出)相互聯(lián)接。作為行星齒輪45的分體式雙斜齒齒 輪的兩個斜齒輪中，其中一個斜齒輪的端面設(shè)有凹槽451，另一個斜齒輪的端面上設(shè)有與該 凹槽451相適配的榫舌452，該榫舌452嵌設(shè)在凹槽451內(nèi)。 本實用新型通過電氣控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機2，驅(qū)動電機2驅(qū)動平行軸齒輪減速機構(gòu)3和行星齒輪減速機構(gòu)4，最后通過爬升齒輪6與齒條11的嚙合運動，帶動鉆井平臺升 降，而鉆井平臺的重量則通過爬升齒輪6和齒條11傳遞給升降機構(gòu)中的第一軸承5和第二 軸承7。當(dāng)升降機構(gòu)停止工作時，制動器1工作，將驅(qū)動電機2剎車制動，實現(xiàn)鉆井平臺或樁 腿的制動。圖2中僅示出了采用一對升降機構(gòu)布置在齒條11的兩側(cè)，也可根據(jù)需要設(shè)置多 對升降機構(gòu)，多套升降機構(gòu)驅(qū)動齒條，可滿足鉆井平臺的重載要求。
權(quán)利要求一種自升式鉆井平臺升降機構(gòu)，所述鉆井平臺設(shè)有弦桿，在所述弦桿上固定有齒條，在該鉆井平臺上還固定有固定框架；所述升降機構(gòu)包括驅(qū)動電機、用于制動該驅(qū)動電機的制動器、平行軸齒輪減速機構(gòu)和行星齒輪減速機構(gòu)；所述驅(qū)動電機輸出的動力經(jīng)所述平行軸齒輪減速機構(gòu)傳遞給所述行星齒輪減速機構(gòu)，行星齒輪減速機構(gòu)設(shè)有一動力輸出軸，該動力輸出軸上安裝有爬升齒輪和軸承，所述爬升齒輪與所述齒條嚙合，所述軸承支承于所述固定框架上；其特征在于，所述軸承的數(shù)量為兩個，該兩個軸承分別設(shè)置在所述爬升齒輪的兩側(cè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的升降機構(gòu)，其特征在于，所述行星齒輪減速機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi) 齒圈、行星架以及多個行星齒輪，所述太陽輪、內(nèi)齒圈和多個行星齒輪均為雙斜齒齒輪；其 中，作為太陽輪的雙斜齒齒輪為無越程槽的一體式雙斜齒齒輪，作為內(nèi)齒圈和行星齒輪的 雙斜齒齒輪為由兩個并排排列的斜齒輪組成的分體式雙斜齒齒輪。
3. 如權(quán)利要求2所述的升降機構(gòu)，其特征在于，作為內(nèi)齒圈的分體式雙斜齒齒輪的兩 個斜齒輪通過多個螺栓和多個彈性圓柱銷相互聯(lián)接。
4. 如權(quán)利要求2所述的升降機構(gòu)，其特征在于，作為行星齒輪的分體式雙斜齒齒輪的 兩個斜齒輪中，其中一個斜齒輪的端面設(shè)有凹槽，另一個斜齒輪的端面上設(shè)有與該凹槽相 適配的榫舌，該榫舌嵌設(shè)在該凹槽內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的升降機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動電機為變頻電機。
專利摘要本實用新型公開了一種自升式鉆井平臺升降機構(gòu)，該鉆井平臺設(shè)有弦桿，在該弦桿上固定有齒條，在鉆井平臺上還固定有固定框架。該升降機構(gòu)包括驅(qū)動電機、用于制動該驅(qū)動電機的制動器、平行軸齒輪減速機構(gòu)和行星齒輪減速機構(gòu)；驅(qū)動電機輸出的動力經(jīng)平行軸齒輪減速機構(gòu)傳遞給行星齒輪減速機構(gòu)，行星齒輪減速機構(gòu)設(shè)有一動力輸出軸，該動力輸出軸上安裝有爬升齒輪和軸承，爬升齒輪與齒條嚙合，軸承支承于固定框架上；其特點是，軸承的數(shù)量為兩個，該兩個軸承分別設(shè)置在爬升齒輪的兩側(cè)。本實用新型通過設(shè)置在爬升齒輪兩側(cè)的一對軸承受力，從而提高了提升載荷和安全性。
文檔編號B63B35/44GK201531018SQ20092021026
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者吳富生, 施海濱, 柳忠良, 田洪 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司