专利名称：一种用高压油缸解锁的桩腿锁紧装置的解锁方法及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻井平台辅助设备的技术领域，尤其是指一种用高压油缸解锁的桩腿锁紧装置的解锁方法及其结构。
背景技术：
业内习知，传统的用于自升式钻井平台的桩腿锁紧装置工作时，由于平台重量长期承载在锁紧装置上，导致锁紧装置无法轻松解锁，同时在解锁过程中，容易出现蜗轮蜗杆卡死现象，严重影响平台的承载能力及抗风暴能力，降低其安全可靠性；另外，以往的桩腿锁紧装置容易出现桩腿锁紧块倾斜、桩腿锁紧块无法精确固定等情况，存在一定的安全隐
患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理可靠、动作平稳、提高平台在作业时承载能力及抗风暴能力的用高压油缸解锁的桩腿锁紧装置的解锁方法及其结构。为实现上述目的，本发明所提供的技术方案其解锁方法是解锁时，首先顶部油缸进行高压加载，驱动顶部楔块下降，使得对顶部楔块进行限位固定的蜗轮蜗杆传动总成与顶部楔块之间产生一定的间隙，从而使得原本由蜗轮蜗杆传动总成承受的平台重量转移到顶部油缸上去，此时蜗轮蜗杆传动总成开始动作，通过克服自身阻力便可轻松回复到原来位置，当蜗轮蜗杆传动总成完全回退后，顶部油缸卸压，带动顶部楔块与桩腿锁紧块脱离， 当顶部楔块完全脱离桩腿锁紧块后，底部传动总成开始动作，驱动其底部楔块下降，与桩腿锁紧块脱离，当底部楔块完全脱离桩腿锁紧块后，桩腿锁紧块在侧向拉力的作用下开始与爬升齿条脱离，脱离后的桩腿锁紧块最后经扶正装置总成的锁销油缸驱动该扶正装置总成的锁销伸出，对桩腿锁紧块进行限位固定，防止其下滑，完成解锁动作，此时平台的重量将由升降系统承受。其结构包括有顶部传动总成、顶部楔块后座总成、侧向拉力油缸总成、底部楔块后座总成、桩腿锁紧块、底部传动总成，其中，所述的顶部传动总成和底部传动总成对应安装在船体的上、下部位，且分别通过自带的顶部楔块和底部楔块与桩腿上的爬升齿条两侧的桩腿锁紧块相配合作用于该爬升齿条上，同时在船体上对应安装有作用于桩腿锁紧块的侧向拉力油缸总成，通过侧向拉力油缸总成与底部传动总成的共同作用使得桩腿锁紧块能与爬升齿条相啮合或脱离，上述的每个顶部楔块和底部楔块分别由各自一侧的顶部楔块后座总成和底部楔块后座总成进行导向；它还包括有安装在船体上并对相应的桩腿锁紧块进行导向和限位固定的扶正装置总成，所述的扶正装置总成包括有安装在船体上的挡板、安装在该挡板上的锁销油缸以及由该锁销油缸驱动伸缩的锁销；所述的顶部传动总成包括有顶部油缸、与该顶部油缸的活塞杆固定相接的顶部楔块以及与该顶部楔块相互配合的蜗轮蜗杆传动总成，其中，所述的蜗轮蜗杆传动总成主要由蜗轮、蜗杆以及驱动该蜗轮和蜗杆动作的液压马达组成。本发明在采用了上述方案后，其最大优点在于本发明通过对桩腿上的爬升齿条的锁紧，增加平台在桩腿上的支持力，在与升降系统共同作用或单独作用时，提高平台在作业时承载能力及抗风暴能力。在锁紧过程中，通过顶部油缸进行高压加载，将平台提升一定高度，蜗轮蜗杆传动总成跟随与顶部楔块贴紧，此时升降系统处于空载状态，平台重量全部转移至锁紧装置上，增加平台的安全性；而在解锁过程中，因解锁时平台重量先由顶部油缸承受，蜗轮蜗杆传动总成只需要克服自身阻力就能实现轻松动作，避免了出现蜗轮蜗杆卡死的现象。另外，由于本发明增设有对桩腿锁紧块进行导向和限位固定的扶正装置总成，进而使得桩腿锁紧块在锁紧或解锁的过程中动作平稳，能有效地防止桩腿锁紧块发生倾斜，而解锁完毕后通过锁销油缸将锁销伸出，能够准确地将桩腿锁紧块固定，增加其可靠性，满足作业要求。
图1为本实用新型解锁状态的示意图。图2为本实用新型锁紧状态的示意图。图3为图2的A-A剖视图。图4为图2的B-B剖视图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。根据附图1至附图4所示，本实施例所述的用高压油缸解锁的桩腿锁紧结构，它包括有顶部传动总成1、顶部楔块后座总成2、侧向拉力油缸总成3、底部楔块后座总成4、桩腿锁紧块5、扶正装置总成6、底部传动总成7，其中，所述的顶部传动总成1和底部传动总成7 对应安装在船体的上、下部位，且分别通过自带的顶部楔块8和底部楔块9与桩腿上的爬升齿条15两侧的桩腿锁紧块5相配合作用于该爬升齿条15上，同时在船体上对应安装有作用于桩腿锁紧块5的侧向拉力油缸总成3以及对相应的桩腿锁紧块5进行导向和限位固定的扶正装置总成6，通过侧向拉力油缸总成3与底部传动总成7的共同作用使得桩腿锁紧块 5能与爬升齿条15相啮合或脱离，上述的每个顶部楔块8和底部楔块9分别由各自一侧的顶部楔块后座总成2和底部楔块后座总成4进行导向。在解锁过程中，由于平台重量长期承载在锁紧装置上，导致锁紧装置无法轻松解锁，针对此情况，本锁紧装置的顶部传动总成 1设计成包括有顶部油缸10、与该顶部油缸10的活塞杆固定相接的顶部楔块8以及与该顶部楔块8相互配合的蜗轮蜗杆传动总成11，其中，所述的蜗轮蜗杆传动总成11主要由蜗轮 12、蜗杆13以及驱动该蜗轮12和蜗杆13动作的液压马达14组成。这样的设计使得经顶部油缸10的作用带动顶部楔块8上下动作，液压马达4能驱动蜗轮12和蜗杆13跟随顶部楔块8动作。在锁紧过程中，本锁紧装置各部分完成锁紧基本操作后，顶部油缸10进行高压加载，将平台提升一定高度，蜗轮蜗杆传动总成11跟随与顶部楔块8贴紧，此时升降系统处于空载状态，平台重量全部转移至本锁紧装置上，增加平台的安全性。而在解锁过程中， 顶部油缸10进行高压加载，使顶部楔块8与蜗轮蜗杆传动总成11产生一定的间隙，再完成解锁基本操作，此处因解锁时平台重量先由顶部油缸10承受，蜗轮蜗杆传动总成11只需要克服自身阻力就能实现轻松动作，避免了出现蜗轮12和蜗杆13卡死的现象。另外，由于本发明所述的扶正装置总成6主要由安装在船体上的挡板16、安装在该挡板16上的锁销油缸17以及由该锁销油缸17驱动伸缩的锁销18组成，这样的设计使得本发明可根据锁紧或解锁动作的需要，通过锁销油缸17驱动锁销18进行自由伸缩，实现对桩腿锁紧块5在锁紧或解锁过程中的导向和限位作用，使得桩腿锁紧块5在锁紧或解锁过程中动作平稳，能有效地防止桩腿锁紧块5发生倾斜现象，而解锁完毕后通过锁销油缸17将锁销18伸出，能够准确地将桩腿锁紧块5固定，增加其可靠性，满足作业要求。以下为本发明的锁紧动作和解锁动作的具体过程锁紧动作时，扶正装置总成6的锁销油缸17首先动作，驱动锁销18缩回，让桩腿锁紧块5处于自由状态，此时，桩腿锁紧块5在侧向拉力油缸总成3的作用下开始压向爬升齿条15，当桩腿锁紧块5完全与爬升齿条15相啮合后，底部传动总成7开始动作，驱动其底部楔块9上升，同时其底部楔块9由底部楔块后座总成4进行导向，沿着底部楔块后座总成4与桩腿锁紧块5接触，当底部传动总成7的底部楔块9完全与桩腿锁紧块5 相接触后，此时顶部传动总成1开始动作，其顶部油缸10进行高压加载，驱动其顶部楔块8 下降，同时其顶部楔块8由顶部楔块后座总成2进行导向，沿着顶部楔块后座总成2与桩腿锁紧块5接触，直至顶部楔块8完全与桩腿锁紧块5相接触后，顶部传动总成1的蜗轮蜗杆传动总成11跟随与顶部楔块8贴紧，对顶部楔块8起加压固定的作用，此时顶部油缸10卸压，完成本发明的锁紧动作，在锁紧完成后平台重量将由升降系统传递到锁紧装置上，使平台更加安全可靠；解锁动作时，顶部传动总成1首先动作，其顶部油缸10进行高压加载，驱动顶部楔块8下降一定距离，使得顶部楔块8与蜗轮蜗杆传动总成11存在一定的间隙，从而使得原本由蜗轮蜗杆传动总成11承受的平台重量转移到顶部油缸10上去，此时蜗轮蜗杆传动总成11开始动作，通过克服自身阻力便可轻松回复到原来位置，当蜗轮蜗杆传动总成11完全回退后，顶部油缸10卸压，带动顶部楔块8沿着顶部楔块后座总成2与桩腿锁紧块5脱离，当顶部楔块8完全脱离桩腿锁紧块5后，底部传动总成7开始动作，驱动其底部楔块9下降，当底部楔块9完全脱离桩腿锁紧块5后，桩腿锁紧块5在侧向拉力油缸总成3 的作用下开始与爬升齿条15脱离，脱离后的桩腿锁紧块5最后经扶正装置总成6的锁销油缸17驱动该扶正装置总成6的锁销18伸出，对桩腿锁紧块5进行限位固定，防止其下滑， 完成解锁动作，此时平台的重量将由升降系统承受。 以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围， 故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用高压油缸解锁的桩腿锁紧装置的解锁方法，其特征在于解锁时，首先顶部油缸进行高压加载，驱动顶部楔块下降，使得对顶部楔块进行限位固定的蜗轮蜗杆传动总成与顶部楔块之间产生一定的间隙，从而使得原本由蜗轮蜗杆传动总成承受的平台重量转移到顶部油缸上去，此时蜗轮蜗杆传动总成开始动作，通过克服自身阻力便可轻松回复到原来位置，当蜗轮蜗杆传动总成完全回退后，顶部油缸卸压，带动顶部楔块与桩腿锁紧块脱离，当顶部楔块完全脱离桩腿锁紧块后，底部传动总成开始动作，驱动其底部楔块下降，与桩腿锁紧块脱离，当底部楔块完全脱离桩腿锁紧块后，桩腿锁紧块在侧向拉力的作用下开始与爬升齿条脱离，脱离后的桩腿锁紧块最后经扶正装置总成的锁销油缸驱动该扶正装置总成的锁销伸出，对桩腿锁紧块进行限位固定，防止其下滑，完成解锁动作，此时平台的重量将由升降系统承受。
2.一种根据权利要求1所述方法进行解锁的桩腿锁紧结构，它包括有顶部传动总成 (1)、顶部楔块后座总成(2)、侧向拉力油缸总成(3)、底部楔块后座总成(4)、桩腿锁紧块 (5)、底部传动总成(7)，其中，所述的顶部传动总成(1)和底部传动总成(7)对应安装在船体的上、下部位，且分别通过自带的顶部楔块(8)和底部楔块(9)与桩腿上的爬升齿条(15) 两侧的桩腿锁紧块(5)相配合作用于该爬升齿条(15)上，同时在船体上对应安装有作用于桩腿锁紧块(5)的侧向拉力油缸总成(3)，通过侧向拉力油缸总成(3)与底部传动总成(7) 的共同作用使得桩腿锁紧块(5)能与爬升齿条(15)相啮合或脱离，上述的每个顶部楔块 (8)和底部楔块(9)分别由各自一侧的顶部楔块后座总成(2)和底部楔块后座总成(4)进行导向；其特征在于它还包括有安装在船体上并对相应的桩腿锁紧块(5)进行导向和限位固定的扶正装置总成(6)，所述的扶正装置总成(6)包括有安装在船体上的挡板(16)、安装在该挡板(16)上的锁销油缸(17)以及由该锁销油缸(17)驱动伸缩的锁销(18)；所述的顶部传动总成(1)包括有顶部油缸(10)、与该顶部油缸(10)的活塞杆固定相接的顶部楔块 (8)以及与该顶部楔块(8)相互配合的蜗轮蜗杆传动总成(11)，其中，所述的蜗轮蜗杆传动总成(11)主要由蜗轮(12)、蜗杆(13)以及驱动该蜗轮(12)和蜗杆(13)动作的液压马达 (14)组成。
全文摘要
本发明为一种用高压油缸解锁的桩腿锁紧装置的解锁方法及其结构，其解锁方法是首先顶部油缸高压加载，驱动顶部楔块下降，使得蜗轮蜗杆传动总成与顶部楔块产生一定的间隙，此时蜗轮蜗杆传动总成通过克服自身阻力便可轻松回复到原来位置，当蜗轮蜗杆传动总成完全回退后，顶部油缸卸压，带动顶部楔块与桩腿锁紧块脱离，当顶部楔块完全脱离后，底部传动总成驱动其底部楔块下降，与桩腿锁紧块脱离，当底部楔块完全脱离后，桩腿锁紧块在侧向拉力的作用下开始与爬升齿条脱离，脱离后的桩腿锁紧块最后经扶正装置总成的限位固定，完成解锁动作。本发明在采用了上述方案后，其动作平稳，提高平台在作业时的承载能力及抗风暴能力。
文档编号E02B17/06GK102518103SQ20111041903
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者吴平平, 张帅君, 李光远, 陆军 申请人:吴平平