齿轮齿条式升降系统的减速装置及齿轮齿条式升降系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海工技术领域，特别涉及一种齿轮齿条式升降系统的减速装置及齿轮齿条式升降系统。
【背景技术】
[0002]升降系统是海上自升式海洋平台的关键组成部分，升降装置的性能直接影响到自升式海洋平台的安全性能和使用寿命。升降系统安装在自升式海洋平台的平台主体和粧腿的交接处，它能使粧腿和平台主体实现上下相对运动，或把平台主体固定于粧腿的某一位置。常用的升降系统有液压插销式和齿轮齿条式两类。
[0003]其中，齿轮齿条式升降系统包括安装架、齿条、动力装置和减速装置，减速装置包括爬升小齿轮，减速装置安装在安装架上并与动力装置连接，安装架固定在平台主体上，齿条安装在粧腿上并与爬升小齿轮啮合。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]安装架的结构复杂，加工和焊接难度大，容易出现焊接变形，从而导致安装法兰连接位置产生偏差距离，进而会导致安装在安装架上的减速装置(包括爬升小齿轮)的安装位置出现偏差，爬升小齿轮和齿条的中心距与理想值之间容易产生偏差，造成爬升小齿轮和齿条的实际啮合情况不理想，降低了升降系统的承载能力和整个海洋平台的安全性。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术爬升小齿轮和齿条的实际啮合情况不理想，降低了升降系统的承载能力和整个海洋平台的安全性的问题，本发明实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的减速装置及齿轮齿条式升降系统。所述技术方案如下:
[0007]—方面，本发明实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的减速装置，所述减速装置包括爬升齿轮轴、爬升小齿轮、前轴承套、后轴承套、以及安装法兰，所述前轴承套、所述爬升小齿轮、所述后轴承套沿所述爬升齿轮轴的轴线依次套设在所述爬升齿轮轴上，所述前轴承套的外圆、所述后轴承套的外圆和所述安装法兰同心设置，所述安装法兰分别与所述后轴承套和安装架连接，所述前轴承套和所述后轴承套为偏心结构，所述前轴承套的偏心方向与所述后轴承套的偏心方向一致，所述前轴承套的偏心方向与所述安装法兰连接位置的偏差方向相反，所述前轴承套的外圆心和所述前轴承套的内圆心之间的距离、所述后轴承套的外圆心和所述后轴承套的内圆心之间的距离均等于所述安装架焊接变形产生的所述安装法兰连接位置的偏差距离。
[0008]可选地，所述安装法兰上设有距离标识。
[0009]可选地，所述减速装置还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设置在所述爬升齿轮轴内。
[0010]另一方面，本发明实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统，所述齿轮齿条式升降系统包括安装架和减速装置，所述减速装置包括爬升齿轮轴、爬升小齿轮、前轴承套、后轴承套、以及安装法兰，所述前轴承套、所述爬升小齿轮、所述后轴承套沿所述爬升齿轮轴的轴线依次套设在所述爬升齿轮轴上，所述前轴承套的外圆、所述后轴承套的外圆和所述安装法兰同心设置，所述安装法兰分别与所述后轴承套和安装架连接，所述前轴承套和所述后轴承套为偏心结构，所述前轴承套的偏心方向与所述后轴承套的偏心方向一致，所述前轴承套的偏心方向与所述安装法兰连接位置的偏差方向相反，所述前轴承套的外圆心和所述前轴承套的内圆心之间的距离、所述后轴承套的外圆心和所述后轴承套的内圆心之间的距离均等于所述安装架焊接变形产生的所述安装法兰连接位置的偏差距离。
[0011 ] 可选地，所述安装法兰上设有距离标识。
[0012]可选地，所述减速装置还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设置在所述爬升齿轮轴内。
[0013]在本发明一种可能的实现方式中，所述安装架包括前轴承座、后轴承座、扭矩挡板、相互平行设置的第一安装板、第二安装板和第三安装板、以及连接所述第一安装板、所述第二安装板和所述第三安装板的连接板，所述前轴承座与所述第一安装板连接，所述后轴承座与所述第二安装板和所述第三安装板连接，所述扭矩挡板设置在所述第三安装板上，所述前轴承座套设在所述前轴承套外，所述后轴承座套设在所述后轴承套外，所述第三安装板与所述安装法兰连接，所述扭矩挡板与所述安装法兰之间设有凸块，所述凸块的凸起端插设在所述安装法兰的凹槽内，所述凸块的平端与所述扭矩挡板相抵。
[0014]可选地，所述安装法兰连接有锁定块，所述凸块夹设于所述锁定块和所述第三安装板之间。
[0015]在本发明另一种可能的实现方式中，所述齿轮齿条式升降系统还包括动力装置，所述动力装置包括电机和制动器，所述电机分别与所述制动器和所述减速装置连接。
[0016]可选地，所述电机和所述减速装置采用花键连接，且所述电机和所述减速装置采用法兰固定。
[0017]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0018]通过将前轴承套和后轴承套设置为偏心结构，由于前轴承套、爬升小齿轮、后轴承套沿爬升齿轮轴的轴线套设在爬升齿轮轴上，前轴承套的外圆、后轴承套的外圆和安装法兰同心设置，因此爬升小齿轮的中心线与安装法兰的中心线之间存在距离，该距离等于偏心结构的外圆心和内圆心之间的距离，即前轴承套的外圆心和前轴承套的内圆心之间的距离、后轴承套的外圆心和后轴承套的内圆心之间的距离。将偏心结构的外圆心和内圆心之间的距离限定为安装架焊接变形产生的安装法兰连接位置的偏差距离，并使前轴承套的偏心方向和后轴承套的偏心方向与安装法兰连接位置的偏差方向相反，即可利用偏心结构造成的爬升小齿轮的中心线与安装法兰的中心线之间存在的距离抵消安装架焊接变形产生的安装法兰连接位置的偏差距离，使得爬升小齿轮与齿条的实际啮合位置与理想位置一致，改善爬升小齿轮和齿条的实际啮合情况，提高升降系统的承载能力和整个海洋平台的安全性。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本发明实施例一提供的一种齿轮齿条式升降系统的减速装置的结构示意图；
[0021]图2是本发明实施例二提供的一种齿轮齿条式升降系统的结构示意图；
[0022]图3是本发明实施例二提供的凸块的连接示意图；
[0023]图4是本发明实施例二提供的锁定块的连接示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0025]实施例一
[0026]本发明实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的减速装置，参见图1，该减速装置包括爬升齿轮轴11、爬升小齿轮12、前轴承套13、后轴承套14、以及安装法兰15。前轴承套13、爬升小齿轮12、后轴承套14沿爬升齿轮轴11的轴线依次套设在爬升齿轮轴11上。前轴承套13的外圆、后轴承套14的外圆和安装法兰15同心设置，安装法兰15分别与后轴承套14和安装架连接。前轴承套13和后轴承套14为偏心结构，前轴承套13的偏心方向与后轴承套14的偏心方向一致，前轴承套13的偏心方向与安装法兰15连接位置的偏差方向相反，前轴承套13的外圆心和前轴承套13的内圆心之间的距离、后轴承套14的外圆心和后轴承套14的内圆心之间的距离均等于安装架焊接变形产生的安装法兰15连接位置的偏差距离。
[0027]需要说明的是，在实际应用中，先将安装架焊接在船体上，通过工装测出安装架焊接变形产生的安装法兰连接位置的偏差距离，再根据这个偏差距离制造本实施例提供的减速装置，以利用本实施例提供的减速装置改善爬升小齿轮和齿条的实际啮合情况。
[0028]可选地，安装法兰15上可以设有距离标识，以方便通过调整安装法兰15和安装架的对位情况，使爬升小齿轮12的中心线与安装法兰15的中心线之间的距离正好与安装法兰15连接位置的偏差距离相抵，爬升小齿轮12与齿条的实际啮合位置与理想位置一致。
[0029]在具体实现中，该减速装置还可以包括扭矩传感器，扭矩传感器设置在爬升齿轮轴11内，以检测海洋平台升降过程中爬升小齿轮和齿条啮合产生的扭矩力，对爬升小齿轮进行相应控制。
[0030]本发明实施例通过将前轴承套和后轴承套设置为偏心结构，由于前轴承套、爬升小齿轮、后轴承套沿爬升齿轮轴的轴线套设在爬升齿轮轴上，前轴承套的外圆、后轴承套的外圆和安装法兰同心设置，因此爬升小齿轮的中心线与安装法兰的中心线之间存在距离，该距离等于偏心结构的外圆心和内圆心之间的距离，即前轴承套的外圆心和前轴承套的内圆心之间的距离、后轴承套的外圆心和后轴承套的内圆心之间的距离。将偏心结构的外圆心和内圆心之间的距离限定为安装架焊接变形产生的安装法兰连接位置的偏差距离，并使前轴承套的偏心方向和后轴承套的偏心方向与安装法兰连接位置的偏差方向相反，即可利用偏心结构造成的爬升小齿轮的中心线与安装法兰的中心线之间存在的距离抵消安装架焊接变形产生的安装法兰连接位置的偏差距离，使得爬升小齿轮与齿条的实际啮合位置与理想位置一致，改善爬升小齿轮和齿条的实际啮合情况，提高升降系统的承载能力和整个海洋平台的安全性。
[0031]实施例二
[0032]本发明实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统，该齿轮齿条式升降系统包括安装架和减速装置。其中，该减速装置