专利名称：一种钻井平台升降齿轮箱试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及试验设备技术领域，更具体地说，涉及一种钻井平台升降齿轮箱试验装置。
背景技术：
自升式海洋钻井平台的发展历史已经有50多年，由于平台设备一旦发生质量问题，将带来巨大的生命和经济财产损失，所以风险很高。升降齿轮箱作为实现平台升降功能的关键设备，为保证齿轮箱的安全可靠，在产品的型式认可试验中，必须做疲劳和过载试验。电驱动自升式海洋钻井平台升降齿轮箱由齿轮箱的爬升齿轮带动齿条，将电机的 旋转运动转化成平台的上下移动，进而实现齿轮箱的功率传递输出。齿轮箱一般具有减速比大(6000 8000甚至更大)、与平台升降用齿条啮合的爬升齿轮模数大(80 - 110mm)、齿数少(通常为7齿或8齿)等特点。因为爬升齿轮模数大齿数少,如果用两个相同的爬升齿轮相啮合，则会因为重合度小的原因，出现传递运动不连贯、振动冲击大等现象，没办法加载。近来国内出现一种加载试验方式，利用一段齿条的往复运动，以一台电机作功率输出，另一台电机作负载，实现齿轮箱的负载试验。齿条需要在一个加工要求较高的平面上滑动，现有技术中，通常将齿条布置在粗糙度交底的平板上，由于齿条与平板之间为滑动摩擦，而且滑动摩擦的摩擦力较大，使得试验功率损耗大，电机的功率输出增加，导致试验装置的总成本较高。另外，试验装置在过载试验时，由于电机输出功率不够大，现有技术通常需要在齿条的一端增设一个大的液压推缸，以完成齿轮箱的过载试验。由于液压推缸的成本较高，也会使得试验装置的成本提高。因此，如何降低齿条与试验装置之间的摩擦力，继而降低试验功率损耗，降低试验装置的成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种钻井平台升降齿轮箱试验装置，以降低齿条与试验装置之间的摩擦力，继而降低试验功率损耗，降低试验装置的成本。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种钻井平台升降齿轮箱试验装置，包括齿轮箱安装基座，其上具有用于安装两个待试验齿轮箱的部位，两个待试验齿轮箱中的一个为输出扭矩齿轮箱，另一个负载齿轮箱；滚轮装置,其上设有可转动的滚轮；设置于所述滚轮装置的滚轮上，且用于与所述待试验齿轮箱的爬升齿轮啮合的试验齿条。[0013]优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，所述滚轮装置为多个；各个所述滚轮装置布置于同一直线上；各个所述滚轮装置的滚轮的轴心连线与两个所述爬升齿轮的轴线连线平行。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，两个待试验齿轮箱中的一个为输出扭矩齿轮箱，另一个负载齿轮箱；还包括与所述负载齿轮箱的输出端相连的发电系统。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，所述发电系统包括 与所述负载齿轮箱的输出端相连的发电机；与所述发电机相连的电回馈系统。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，还包括连接于所述待试验齿轮箱和驱动该待试验齿轮箱的电机之间的减速装置。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，所述减速装置为同步带轮减速
>J-U ρ α装直。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，所述同步带轮减速装置包括设置于所述电机的输出端上的主动带轮；设置于所述待试验齿轮箱输入端上的从动带轮，所述主动带轮的直径小于所述从动带轮的直径；连接所述主动带轮和所述从动带轮之间的同步带。优选地，在上述钻井平台升降齿轮箱试验装置中，所述从动带轮的直径为所述主动带轮直径的两倍。从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其两个待试验齿轮箱中的一个为输出扭矩齿轮箱，另一个负载齿轮箱。试验时，读出输出扭矩齿轮箱的主动电机的输出扭距和负载齿轮箱的被动电机的加载扭距，通过关系计算出爬升齿轮的负载大小，最终实现试验目的。本实用新型采用滚轮装置支撑试验齿条，用滚动摩擦代替了其他安装方式的滑动摩擦，由于滚动摩擦的摩擦系数远远小于滑动摩擦的摩擦系数，因此本实用新型的摩擦力远远小于传统试验装置的摩擦力，降低了试验功率损耗，降低了试验装置的成本。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。图I为本实用新型实施例提供的钻井平台升降齿轮箱试验装置疲劳试验时的结构示意图；图2为图I的后侧局部视图；图3为本实用新型实施例提供的钻井平台升降齿轮箱试验装置过载试验时的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种钻井平台升降齿轮箱试验装置，以降低齿条与试验装置之间的摩擦力，继而降低试验功率损耗，降低试验装置的成本。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图I和图2，图I为本实用新型实施例提供的钻井平台升降齿轮箱试验装置疲劳试验时的结构示意图，图2为图I的后侧局部视图。本实用新型实施例公开的钻井平台升降齿轮箱试验装置，包括齿轮箱安装基座I、滚轮装置3和试验齿条2。·其中，齿轮箱安装基座I为整个试验装置的安装基础，其上具有用于安装两个待试验齿轮箱的部位，两个待试验齿轮箱中的一个为输出扭矩齿轮箱4，另一个为负载齿轮箱5。输出扭矩齿轮箱4通过主动齿轮驱动。滚轮装置3上设有可转动的滚轮，试验齿条2设置于滚轮装置3的滚轮上，试验齿条2用于与待试验齿轮箱(输出扭矩齿轮箱4和负载齿轮箱5)的爬升齿轮啮合。本实用新型通过主动电机驱动输出扭矩齿轮箱4运转，输出扭矩齿轮箱4输出轴上的爬升齿轮带动试验齿条2往复移动，在试验齿条2往复移动的过程中，驱动负载齿轮箱5运转。本实用新型提供的钻井平台升降齿轮箱试验装置，试验时，读出输出扭矩齿轮箱4的主动电机的输出扭距和负载齿轮箱5的被动电机的加载扭距，通过关系计算出爬升齿轮的负载大小，最终实现试验目的。本实用新型采用滚轮装置3支撑试验齿条2，用滚动摩擦代替了其他安装方式的滑动摩擦，由于滚动摩擦的摩擦系数远远小于滑动摩擦的摩擦系数，因此本实用新型的摩擦力远远小于传统试验装置的摩擦力，降低了试验功率损耗，降低了试验装置的成本。在本实施例中，滚轮装置3为多个，优选为两个。滚轮装置3的数量越多，对试验齿条2的支撑稳定性越高，但是相应地对试验齿条2的设置难度也较高。各个滚轮装置3布置于同一直线上，这样能够保证试验齿条2能够与各个滚轮装置3均能够有效接触。各个滚轮装置3的滚轮的轴心连线与两个爬升齿轮的轴线连线平行，这样能够保证在试验齿条2移动过程中的各个位置均能够与输出扭矩齿轮箱4和负载齿轮箱5上的爬升齿轮啮合。为了进一步优化上述技术方案，本实用新型还可包括与负载齿轮箱的输出端相连的发电系统。在试验齿条2往复移动的过程中，驱动负载齿轮箱5运转，负载齿轮箱5将动力传递给发电系统，供发电系统发电。在本实施例中，发电系统包括发电机和电回馈系统。其中，发电机与负载齿轮箱的输出端相连，用于通过负载齿轮箱供发电机运转以发电。电回馈系统与发电机相连，用于将发电机发的电通过电回馈系统并入电网，以供主动电机使用。为了进一步优化上述技术方案，本实用新型还可包括连接于待试验齿轮箱和驱动该待试验齿轮箱的电机之间的减速装置。过载试验时，在电机和齿轮箱(输出扭矩齿轮箱4和负载齿轮箱5)输入轴之间增加减速装置，降低齿轮箱的输入转速,增大输入扭距,实现多倍(倍数视减速比例而定)额定负载的过载试验加载。本实用新型用减速装置代替了其他方式的液压推缸施加过载试验负载，在完成齿轮箱疲劳和过载试验前提下，节约了能源，降低了试验装置的配置成本。在本实施例中，减速装置为同步带轮减速装置。该同步带轮减速装置包括主动带轮、从动带轮和同步带。其中，主动带轮设置于电机的输出端上，从动带轮设置于待试验齿轮箱输入端上，且主动带轮的直径小于从动带轮的直径，同步带连接主动带轮和从动带轮之间。优选地，从动带轮的直径为主动带轮直径的两倍。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，包括齿轮箱安装基座(I )，其上具有用于安装两个待试验齿轮箱的部位，两个待试验齿轮箱中的ー个为输出扭矩齿轮箱，另ー个为负载齿轮箱；滚轮装置(3)，其上设有可转动的滚轮；设置于所述滚轮装置(3)的滚轮上，且用于与所述待试验齿轮箱的爬升齿轮啮合的试验齿条(2)。
2.如权利要求I所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，所述滚轮装置(3)为多个；各个所述滚轮装置(3)布置于同一直线上；各个所述滚轮装置(3)的滚轮的轴心连线与两个所述爬升齿轮的轴线连线平行。
3.如权利要求I所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，还包括与所述负载齿轮箱的输出端相连的发电系统。
4.如权利要求3所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，所述发电系统包括与所述负载齿轮箱的输出端相连的发电机；与所述发电机相连的电回馈系统。
5.如权利要求1-4任一项所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，还包括连接于所述待试验齿轮箱和驱动该待试验齿轮箱的电机之间的減速装置。
6.如权利要求5所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，所述減速装置为同步带轮減速装置。
7.如权利要求6所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，所述同步带轮减速装置包括设置于所述电机的输出端上的主动带轮；设置于所述待试验齿轮箱输入端上的从动带轮，所述主动带轮的直径小于所述从动带轮的直径；连接所述主动带轮和所述从动带轮之间的同步带。
8.如权利要求7所述的钻井平台升降齿轮箱试验装置，其特征在于，所述从动带轮的直径为所述主动带轮直径的两倍。
专利摘要本实用新型公开了一种钻井平台升降齿轮箱试验装置，包括齿轮箱安装基座，其上具有用于安装两个待试验齿轮箱的部位，两个待试验齿轮箱中的一个为输出扭矩齿轮箱，另一个负载齿轮箱；滚轮装置，其上设有可转动的滚轮；设置于所述滚轮装置的滚轮上，且用于与所述待试验齿轮箱的爬升齿轮啮合的试验齿条。本实用新型采用滚轮装置支撑试验齿条，用滚动摩擦代替了其他安装方式的滑动摩擦，由于滚动摩擦的摩擦系数远远小于滑动摩擦的摩擦系数，因此本实用新型的摩擦力远远小于传统试验装置的摩擦力，降低了试验功率损耗，降低了试验装置的成本。
文档编号G01M13/02GK202614525SQ201220214879
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者余业亮, 杜昌烈, 吕和生, 曹云 申请人:重庆齿轮箱有限责任公司