桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，属于海洋工程机械领域。技术背景
[0002]目前，海洋工程领域里所采用的平台齿条式升降桩锁定机构有两种:一种是齿轮自锁式；另一种是齿条外插式；都存在不少的弊端；例如1:齿轮自锁式，齿轮的转动一般是采用电动机驱动的，电机的转动即可带动齿轮旋转，齿轮和齿条啮合在一起，齿轮沿齿条上移或下移停止时，由于传动变速箱的齿轮与齿轮间产生自锁功能，起到锁紧和阻尼平台下滑的作用；缺点:当平台进入作业状态，平台震动的可变载荷加大或减小时，这种传动变速箱的自锁机构就会产生从微量到逐渐解脱自锁功能，齿轮最后产生微量到逐渐滚动下滑的现象，使得整个平台轻度或严重倾斜，甚至平台倒塌。例如2:齿条外插式，就是在齿轮驱动的下方设立齿条外插锁定的液压缸，液压缸使得与齿条相同弧面的凸弧面的插销插入齿条的凹弧面中，起到锁紧和阻尼平台下滑的作用；缺点:当平台进入作业状态，平台震动的可变载荷加大或减小时，齿条外插式的形式的凸弧形插销面就会沿齿条的凹弧面产生微量或逐渐滑动，这种液压插销因凹、凸面的滑动，使得插销液压油逐渐回流至溢流柜中，当插销凸面滑出齿条的凹弧面时，插销凸面失去锁定功能；在平台震动的可变载荷的作用下，齿轮发生转动下滑，造成平台倾斜。由此，上述目前海洋平台桁架桩腿升降齿条所采用的两种齿条锁定机构，在平台震动载荷加大或减小时，都会产生平台下滑的现象，使得平台轻度或严重倾斜，甚至造成整个平台倒塌、毁坏之后果。且无其它机构形式可代替。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种提高桁架腿海洋作业平台安全性、可靠性，并操动方便的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构。
[0004]本发明是这样实现的:桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，平台升降桩上设有齿条，在平台升降桩的齿条上设有棘爪器，棘爪器的前端加工有棘爪形状，并与齿条咬合。棘爪器固定在桩区上，棘爪器后端设有棘爪销轴，销轴主力板上加工有孔，棘爪销轴销轴穿过主力板的孔。
[0005]此外，棘爪器的后端加工有穿过棘爪销轴的孔，棘爪器上方设有重力块，在重力块的上端设有扒力孔。棘爪器的下方设有坐力墩；坐力墩的上表面设有与棘爪器相吻合的斜面；坐力墩固定在桩区上。棘爪销轴的一端加工有轴肩形状，棘爪销轴的另一端加工有穿过开口销的轴端孔；棘爪销轴的末端安装有销轴垫圈和开口销。棘爪销轴上安装有两层销轴主力板，两层销轴主力板的中间安装棘爪器，棘爪销轴穿过第一层销轴主力板、棘爪器和第二层销轴主力板上的孔。销轴主力板和座板之间还有起加强作用的内肘板、外肘板I和外肘板II。坐力墩与销轴主力板的下端设有座板；座板固定在桩区上；坐力墩安装在座板上。坐力墩与销轴主力板的下端分别与座板焊接；座板加工成长方形，并焊接在桩区顶板上。
[0006]本发明技术与现有的海洋工程领域内所采用的升降齿条锁定机构的技术区别，在于它所采用的是铰链式棘爪器随平台上升而随机锁定齿条；棘爪器的锁定坐力首先由坐力墩承担，棘爪器后端的棘爪销轴联带着销轴主力板孔的铰链受力，不论平台震动的可变载荷加大或减小，铰链棘爪器扣向齿条的受力面不会产生滑动，受力越大扣向齿条的锁紧力就越大，棘爪器锁定齿条锁的越牢，能彻底杜绝平台产生滑桩的现象。原有技术采用减速箱自身锁定和液压插销的凸弧面插入锁定的机构两种形式，在平台震动的可变载荷的作用下，使得减速箱的自锁和液压插销的凸弧面接触锁定逐步失去应有的功能，使得平台产生滑桩的现象，造成平台严重倾斜及平台破坏的不安全隐患。该技术在运行、操作时无需其他辅助驱动动力，只要手动扒力孔使得棘爪器扣向升降桩的齿条或拨离与升降桩的齿条接触，即可完成该机构的运行操作。该机构安装在海洋钻井平台或修井平台的桩区顶部，工作姿态趋于理想状态，它将原有锁定技术形式彻底改变和简化为一崭新锁定机构形式。它结构紧凑，体积小，操动方便，能彻底消除平台滑桩的不安全隐患，能够提高平台作业的安全性。
[0007]本发明所涉及的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构具有如下特点:
1、该机构采用铰链棘爪器+坐力墩支力+随机锁定+扒力孔操控机构；将原齿轮箱自锁和齿条外插式锁定形式改变为铰链式棘爪器，随平台上行而随机锁定平台；随平台的可变载荷的加大或减小，铰链式棘爪器扣向齿条的受力面不会产生滑动，受力越大扣向齿条的支力就越大，棘爪锁定齿条锁的越牢，能彻底杜绝平台产生滑桩的现象，
2、该机构在运行、操作时无需其他辅助驱动动力，只要手动扒力孔使得棘爪器扣向升降桩的齿条或拨离与升降桩的齿条接触，即可完成该机构的运行操作。
[0008]3、该机构安装在海洋钻井平台或修井平台的桩区顶部，这种崭新的锁定机构形式，工作姿态趋于理想状态，能彻底消除平台滑桩的不安全隐患，能提高平台作业的安全性。
[0009]4、它结构紧凑，体积小，操作方便，实用性强，实施简单。
【附图说明】
[0010]图1、一种桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构主视结构示意图
图2、图1中桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构构的局部放大俯视示意图图中:1、平台升降桩 2、齿条 3、扒力孔 4、棘爪器5、销轴主力板6、棘爪销轴 7、内肘板 8、桩区 9、坐力墩 10、座板 11、外肘板I 12、开口销13、销轴垫圈 14、外肘板II。
【具体实施方式】
[0011]首先结合附图1和2就本发明的一种典型具体实施例1进行说明:
所组成部件:棘爪器4、销轴主力板5、棘爪销轴6、内肘板7、坐力墩9、座板10、外肘板I 11、销轴垫圈13、外肘板II 14和开口销12。机构组装:首先坐力墩9、内肘板7与销轴主力板5进行组焊，上述部件焊接后再与座板10进行组焊；再将外肘板I 11、外肘板II 14安装焊接在座板10上。将棘爪器4装入销轴主力板5之间，在棘爪器4和销轴主力板5的销钉孔中穿入棘爪销轴6，在棘爪销轴6的轴头端套入销轴垫圈13以及安装上开口销12。
[0012]该机构在海洋平台上的安装:首先在平台的桩区顶部棘爪器3正端对准平台升降桩的齿条安放座板10，然后座板10与桩区8顶板进行组焊后，即可完成在平台上的安装就位。桁架桩腿平台升降桩I上的齿条2 —般设为三条，按每座平台三根桁架桩腿计算，一座桁架腿桩的平台要安装上述九件套机构方能完成整个平台的配套。
[0013]该机构在海上平台使用时的运行操作:第一，在平台上升时，将各桩安装就位的随机锁定机构采用人工手把持扒力孔3，使得棘爪器4扣向升降桩的齿条2，即可完成上行的操作。第二，在平台下降时，将各桩安装就位的随机锁定机构采用人工手把持扒力孔3，使得棘爪器4拨离与升降桩的齿条2接触，即可完成升降桩下行的操作。平台再次升、降桩作业时，反复上述操作程序。
[0014]实施例2
参考桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构构图1、图2所示进行简化方案实施例的叙述:
一种桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，齿条2固定在平台升降桩I上；棘爪器4的前端加工有棘爪形状，并与齿条咬合；棘爪器4后端通过棘爪销轴6铰链在销轴主力板5上，销轴主力板5固定桩区8上。
[0015]实施例3
在上述实施例2的基础，所述棘爪器4前端部配有重力块，在重力块的上端设有扒力孔3。
[0016]所述棘爪器4的下方设有坐力墩9 ;坐力墩9的上表面设有与棘爪器4相吻合的斜面；坐力墩9固定在桩区8上。
[0017]上述实施例2和3的具体应用参照实施例1的描述。
【主权项】
1.桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，包括齿条(2)和棘爪器(4)，特征在于:齿条(2)固定在平台升降桩(I)上；棘爪器(4)的前端加工有棘爪形状，并与齿条咬合；棘爪器(4)后端通过棘爪销轴(6)铰链在销轴主力板(5)上，销轴主力板(5)固定桩区(8)上。
2.根据权利要求书I所述的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，其特征是:所述棘爪器(4)前端部配有重力块，在重力块的上端设有扒力孔(3)。
3.根据权利要求书I或2所述的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，其特征是:所述棘爪器(4)的下方设有坐力墩(9);坐力墩(9)的上表面设有与棘爪器(4)相吻合的斜面；坐力墩(9)固定在桩区(8)上。
4.根据权利要求书3所述的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，其特征是:所述棘爪销轴(6)的一端加工有轴肩形状，棘爪销轴(6)的另一端穿过销轴主力板(5)后通过销轴垫圈(13)和开口销(12)锁定。
5.根据权利要求书3所述的桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，其特征是:所述销轴主力板(5)和坐力墩(9)底部通过座板(10)与桩区(8)固定，销轴主力板(5)和座板(10)之间通过内肘板(7)、外肘板I (11)和外肘板II (14)固连。
【专利摘要】本发明公开了一种桁架桩腿平台升降齿条随机锁定机构，平台升降桩上设有齿条，在平台升降桩的齿条上设有棘爪器，棘爪器的前端加工有棘爪形状，并与齿条咬合。棘爪器固定在桩区上，棘爪器后端设有棘爪销轴，销轴主力板上加工有孔，棘爪销轴销轴穿过主力板的孔。本发明主要是采用了铰链式棘爪器+受力墩支力+随机锁定+扒力孔操控机构；安装在平台桩区顶部；平台震动的可变载荷加大或减小，铰链式棘爪器能牢固扣在齿条上，工作姿态趋于理想状态，能彻底杜绝平台产生的滑桩现象。它无需辅助驱动动力，结构紧凑，体积小，操作方便，实用性强，能提高平台作业的安全性。
【IPC分类】B66F7-28
【公开号】CN104743471
【申请号】CN201310743752
【发明人】李广军, 李成凯, 孙逊, 蒙占彬, 任红伟, 傅忠尧
【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日