一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)及海洋平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)及海洋平臺，屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。該升降機(jī)構(gòu)包括：齒條、安裝架和多個爬升齒輪，齒條固定安裝在海洋平臺的樁腿上，齒條沿樁腿的長度方向布置，安裝架固定安裝在海洋平臺的平臺主體上對應(yīng)樁腿的位置，多個爬升齒輪分別可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝架內(nèi)，多個爬升齒輪分別與齒條嚙合，多個爬升齒輪以齒條的中心線為軸對稱布置，齒條兩側(cè)邊分別布置有齒列，各齒列均沿齒條的長度方向布置，各齒列的齒形參數(shù)相同，位于齒條一側(cè)邊上的齒列和位于齒條另一側(cè)邊上的齒列之間存在相位差。本發(fā)明解決了安裝架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會因爬升齒輪之間的高度差而降低的問題。
【專利說明】
-種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)及海洋平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)及海洋平臺。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋平臺是一種常見的海洋工程設(shè)備，其根據(jù)升降機(jī)構(gòu)的不同可W分為齒輪齒條 升降機(jī)構(gòu)和插銷升降機(jī)構(gòu)兩類。
[0003] 齒輪齒條升降機(jī)構(gòu)包括齒條、多個爬升齒輪和安裝架，齒條安裝在海洋平臺的粧 腿上，安裝架安裝在海洋平臺的平臺主體上，多個爬升齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝架內(nèi)，多個 爬升齒輪與齒條曬合，多個爬升齒輪W齒條的中屯、線為軸對稱布置。
[0004] 在升降機(jī)構(gòu)工作的過程中，如果各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同， 那么會造成某個時刻所有爬升齒輪和齒條的瞬時重合度(曬合程度)都達(dá)到最小，此時升降 機(jī)構(gòu)的承載能力將會非常差。通常通過將位于齒條兩側(cè)的爬升齒輪之間設(shè)置一定的高度差 來解決運(yùn)一問題，但是，該高度差將會造成各爬升齒輪無法在安裝架內(nèi)對稱安裝，進(jìn)而導(dǎo)致 安裝架內(nèi)的用于支撐爬升齒輪的支撐筋板無法對齊焊接，降低了安裝架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決安裝架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會因爬升齒輪之間的高度差而降低的問題，本發(fā)明 實施例提供了一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)及海洋平臺。所述技術(shù)方案如下：
[0006] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)包括:齒條、 安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在海洋平臺的粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的 長度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述海洋平臺的平臺主體上對應(yīng)所述粧腿的位置， 所述多個爬升齒輪分別可轉(zhuǎn)動地安裝在所述安裝架內(nèi)，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條 曬合，所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側(cè)邊分別布置有 齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數(shù)相同，位于所述齒 條一側(cè)邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側(cè)邊上的所述齒列之間存在相位差。
[0007] 在本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式中，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪，i為大于或等 于2的偶數(shù)，所述相位差滿足如下公式：
[000引
[0009] 其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數(shù)。
[0010] 在本發(fā)明的另一種實現(xiàn)方式中，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間存在相位角 差值，所述相位角差值滿足如下公式：
[0011]
[0012] 其中，a為所述相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數(shù)，Z為正整數(shù)。
[0013] 在本發(fā)明的又一種實現(xiàn)方式中，所述齒條包括至少兩段子齒條，各所述子齒條由 上至下沿所述齒條的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的所述子齒條之間通過分段接口連 接在一起。
[0014] 在本發(fā)明的又一種實現(xiàn)方式中，所述分段接口布置在各所述子齒條的端部，所述 分段接口包括兩個對接面和用于連接所述兩個對接面的連接面，所述兩個對接面沿所述齒 條的長度方向上下錯開布置，所述連接面分別與所述兩個對接面相垂直。
[0015] 在本發(fā)明的又一種實現(xiàn)方式中，所述兩個對接面的對應(yīng)所述齒列的外邊分別與所 述齒列的齒槽底部對齊。
[0016] 在本發(fā)明的又一種實現(xiàn)方式中，位于最下方的所述子齒條的底端設(shè)有用于與所述 海洋平臺的粧靴配合安裝的安裝端。
[0017] 另一方面，提供了一種海洋平臺，所述海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機(jī)構(gòu)， 所述升降機(jī)構(gòu)包括:齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在所述粧腿上，所述 齒條沿所述粧腿的長度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述平臺主體上對應(yīng)所述粧腿的 位置，所述多個爬升齒輪分別可轉(zhuǎn)動地安裝在所述安裝架內(nèi)，所述多個爬升齒輪分別與所 述齒條曬合，所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側(cè)邊分別 布置有齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數(shù)相同，位于 所述齒條一側(cè)邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側(cè)邊上的所述齒列之間存在相位差。
[0018] 在本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式中，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪，i為大于或等 于2的偶數(shù)，所述相位差滿足如下公式：
[0019]
[0020] 其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數(shù)。
[0021] 在本發(fā)明的另一種實現(xiàn)方式中，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間存在相位角 差值，所述相位角差值滿足如下公式：
[0022]
[0023] 其中，a為相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數(shù)，Z為正整數(shù)。
[0024] 本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0025] 通過在本發(fā)明實施例所提供的升降機(jī)構(gòu)的齒條兩側(cè)分別布置齒列，在升降機(jī)構(gòu)工 作時，由于兩側(cè)齒列的齒形參數(shù)相同，且兩側(cè)齒列之間存在相位差，所W即使是兩側(cè)的爬升 齒輪對稱布置，也可W避免各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同，從而不必為了 避免上述問題而在兩側(cè)的爬升齒輪之間設(shè)置高度差，進(jìn)而解決了安裝架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會因 爬升齒輪之間的高度差而降低的問題。
【附圖說明】
[0026] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他 的附圖。
[0027] 圖1是本發(fā)明實施例一提供的齒條和爬升齒輪的曬合示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明實施例一提供的子齒條的連接示意圖；
[0029] 圖中各符號表示含義如下：
[0030] 1-齒條，11-齒列，111-齒槽，la-子齒條，lb-分段接口，Ic-安裝端，2-爬升齒輪， 2a-第一爬升齒輪，2b-第二爬升齒輪，相位差Η，相位角差值a。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[00創(chuàng)實施例一
[0033] 本發(fā)明實施例提供了一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)，如圖1所示，該升降機(jī)構(gòu)包括:齒條 1、安裝架（圖未示）和多個爬升齒輪2,齒條1固定安裝在海洋平臺的粧腿上，齒條1沿粧腿 (圖未示)的長度方向布置，安裝架固定安裝在海洋平臺的平臺主體（圖未示)上對應(yīng)粧腿的 位置，多個爬升齒輪2分別可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝架內(nèi)，多個爬升齒輪2分別與齒條1曬合，多 個爬升齒輪2 W齒條1的中屯、線為軸對稱布置，齒條1兩側(cè)邊分別布置有齒列11，各齒列11均 沿齒條1的長度方向布置，各齒列11的齒形參數(shù)相同，位于齒條1 一側(cè)邊上的齒列11和位于 齒條1另一側(cè)邊上的齒列11之間存在相位差H。
[0034] 其中，齒列的齒形參數(shù)即指齒列的齒廓參數(shù)，例如齒列的齒厚、齒寬和齒距等，容 易理解的，如果兩個齒列齒形參數(shù)相同，那么可W視作運(yùn)兩個齒列的外輪廓相同。
[0035] 通過在本發(fā)明實施例所提供的升降機(jī)構(gòu)的齒條1兩側(cè)分別布置齒列11，在升降機(jī) 構(gòu)工作時，由于兩側(cè)齒列11的齒形參數(shù)相同，且兩側(cè)齒列11之間存在相位差H，所W即使是 兩側(cè)的爬升齒輪2對稱布置，也可W避免各個爬升齒輪2和齒條1之間的布置方式完全相同， 從而不必為了避免上述問題而在兩側(cè)的爬升齒輪2之間設(shè)置高度差，進(jìn)而解決了安裝架的 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會因爬升齒輪2之間的高度差而降低的問題。
[0036] 需要說明的是，在本實施例中，齒條1安裝在粧腿的弦管（圖未示)上，齒條1與弦管 一一對應(yīng)，齒條1沿弦管的長度方向布置，例如，如果粧腿為Ξ角形粧腿，那么粧腿上通常設(shè) 有Ξ條弦管，對應(yīng)的，粧腿上也設(shè)有Ξ個齒條1，在其他實施例中，如果粧腿為其他的類型， 弦管的數(shù)量發(fā)生了改變，那么齒條1的數(shù)量也會相應(yīng)的發(fā)生改變，本發(fā)明對齒條1的數(shù)量不 作限制。
[0037] 圖2為齒條1的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2,在本實施例中，齒條1包括至少兩段子齒條 la,各子齒條la由上至下沿齒條1的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的子齒條la之間通過 分段接口 lb連接在一起。在上述實現(xiàn)方式中，將齒條1分為多個子齒條la,在裝配升降機(jī)構(gòu) 時，根據(jù)需求的齒條1長度將多個子齒條la通過分段接口 lb組裝在一起，從而降低了齒條1 的制造難度和裝配難度。
[0038] 具體地，分段接口化布置在各子齒條la的端部，分段接口化包括兩個對接面和用 于連接兩個對接面的連接面，兩個對接面沿齒條1的長度方向上下錯開布置，連接面分別與 兩個對接面相垂直，從而達(dá)到便于焊接兩段相鄰子齒條la的目的。
[0039] 優(yōu)選地，兩段相鄰子齒條la通過焊接的方式相連，從而提高了兩段相鄰子齒條la 之間的接合牢固度。
[0040] 更具體地，兩個對接面的對應(yīng)齒列11的外邊分別與齒列11的齒槽111底部對齊，從 而避免了分段接口化對齒列11的齒形造成影響。
[0041] 在本實施例中，位于最下方的子齒條la的底端設(shè)有用于與海洋平臺的粧靴（圖未 示)配合安裝的安裝端Ic，從而便于齒條1的安裝。在上述實現(xiàn)方式中，安裝端Ic即為未加工 有齒列11的部分，安裝端ic的長度可W根據(jù)實際的需求進(jìn)行相應(yīng)的改變，本發(fā)明對此不作 限制。
[0042] 在本實施例中，每個齒條1上曬合有i個爬升齒輪2, i為大于或等于2的偶數(shù)，相位 差Η滿足如下公式：
[0043]
[0044] 其中，Η為相位差，m為齒列11的模數(shù)。
[0045] 在上述實現(xiàn)方式中，爬升齒輪2的數(shù)量i和齒列11的模數(shù)m均為已知數(shù)值，如此一 來，可W將上述數(shù)值帶入公式(1)，W計算得到兩側(cè)齒列11之間的相位差H。
[0046] 具體地，在實際應(yīng)用中，爬升齒輪2的數(shù)量通常為6-8個，在本實施例中，m= 50mm，i =6,將m和i的具體數(shù)值帶入公式（1)計算得出H=26.18mm，也就是說，兩側(cè)齒列11之間的相 位差Η為26.18mm。
[0047] 在本實施例中，每兩個對稱布置的爬升齒輪2之間存在相位角差值，相位角差值滿 足如下公式：
[004引
[0049] 其中，a為相位角差值，Z為爬升齒輪2的齒數(shù)，Z為正整數(shù)。
[0050] 如圖1所示，將兩個對稱布置的爬升齒輪2分別設(shè)為第一爬升齒輪2a和第二爬升齒 輪2b，第一爬升齒輪2a的與齒列曬合的齒尖、齒根的連線和第二爬升齒輪2b的與齒列曬合 的齒尖、齒根的連線之間的夾角，即為第一爬升齒輪2a和第二爬升齒輪化的相位角差值。
[0051] 在上述實現(xiàn)方式中，爬升齒輪2的齒數(shù)Z和爬升齒輪2的數(shù)量i均為已知數(shù)值，如此 一來，可W將上述數(shù)值帶入公式(2)，W計算得到兩個對稱布置的爬升齒輪2之間的相位角 差值曰。
[0052] 具體地，在本實施例中，z = 8，i = 6,將Z和i的具體數(shù)值帶入公式（2)計算得出 a=正。 24
[0053] 在本實施例中，爬升齒輪2的曬合周期T可W通過如下公式求得：
[0化4]
[0055]將z = 8帶入公式(3)可W計算得出爬升齒輪2的曬合周期Τ=^。
[0化6] 實施例二
[0057]本發(fā)明實施例提供了一種海洋平臺，該海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機(jī) 構(gòu)。
[005引在本實施例中，該升降機(jī)構(gòu)可W與實施例一提供的升降機(jī)構(gòu)相同，在此不再詳述。 [0059]通過在本發(fā)明實施例所提供的升降機(jī)構(gòu)的齒條兩側(cè)分別布置齒列，在升降機(jī)構(gòu)工 作時，由于兩側(cè)齒列的齒形參數(shù)相同，且兩側(cè)齒列之間存在相位差，所W即使是兩側(cè)的爬升 齒輪對稱布置，也可w避免各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同，從而不必為兩 側(cè)的爬升齒輪之間設(shè)置高度差，進(jìn)而解決了安裝架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會因爬升齒輪之間的高度 差而降低的問題。
[0060] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種海洋平臺升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)包括:齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒 條固定安裝在海洋平臺的粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的長度方向布置，所述安裝架固定 安裝在所述海洋平臺的平臺主體上對應(yīng)所述粧腿的位置，所述多個爬升齒輪分別可轉(zhuǎn)動地 安裝在所述安裝架內(nèi)，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條曬合，其特征在于， 所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側(cè)邊分別布置有齒 列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數(shù)相同，位于所述齒條 一側(cè)邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側(cè)邊上的所述齒列之間存在相位差。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪， i為大于或等于2的偶數(shù)，所述相位差滿足如下公式：其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間 存在相位角差值，所述相位角差值滿足如下公式：其中，a為所述相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數(shù)，Z為正整數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述齒條包括至少兩段子齒條，各所 述子齒條由上至下沿所述齒條的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的所述子齒條之間通過 分段接口連接在一起。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述分段接口布置在各所述子齒條的 端部，所述分段接口包括兩個對接面和用于連接所述兩個對接面的連接面，所述兩個對接 面沿所述齒條的長度方向上下錯開布置，所述連接面分別與所述兩個對接面相垂直。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述兩個對接面的對應(yīng)所述齒列的外 邊分別與所述齒列的齒槽底部對齊。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于，位于最下方的所述子齒條的底端設(shè)有 用于與所述海洋平臺的粧靴配合安裝的安裝端。8. -種海洋平臺，所述海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)包括： 齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在所述粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的長 度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述平臺主體上對應(yīng)所述粧腿的位置，所述多個爬升 齒輪分別可轉(zhuǎn)動地安裝在所述安裝架內(nèi)，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條曬合，所述多 個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，其特征在于，所述齒條兩側(cè)邊分別布置有 齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數(shù)相同，位于所述齒 條一側(cè)邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側(cè)邊上的所述齒列之間存在相位差。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的海洋平臺，其特征在于，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪， i為大于或等于2的偶數(shù)，所述相位差滿足如下公式：其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的海洋平臺，其特征在于，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之 間存在相位角差值，所述相位角差值滿足如下公式：其中，a為相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數(shù)，Z為正整數(shù)。
【文檔編號】B66F7/12GK105936486SQ201610361259
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】陳佳俊, 朱正都, 黃波, 趙世璉, 何鵬, 毛炳坤, 王鑫磊, 龔云, 田崇興
【申請人】武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司