自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设备包括胎架及封固装置、顶升装置及翻转装置；其中，胎架及封固装置包括支撑模板2、由丝杠5带动的固定块4，及用作架体的加强立柱3。顶升装置包括顶升用横梁22和千斤顶23，以及限位用的挡桩24。翻转装置包括小车，小车上方为半圆形支撑架，通过支撑轴承52坐有转盘，转盘中部设置有主弦管封固单元。本实用新型不仅便于施工，保证焊接质量，并且有利于控制尺寸精度。
【专利说明】自升式钻井平台桁架式粧腿主弦管翻身用设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管焊接制造过程中使用的工艺装备。
【背景技术】
[0002] 自升式钻井平台用于近海油/气勘探、开发，桩腿是平台主体结构的支撑，而主弦 管则是桁架式自升钻井平台桩腿的核心结构件。主弦管由中央的齿条板及两块半圆板组 成。为了减轻结构重量，桩腿主弦管由屈服强度690MPa及以上的超高强度钢来制造，而且 对尺寸精度有极其严格的要求。桩腿主弦管以前均为成品进口，进口成本高昂而且供货周 期难以保证。目前国内的各大钢厂陆续具备了大厚度超高强度齿条钢的生产、加工能力，桩 腿主弦管的国产化已势在必行。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是主弦管焊接制造过程中所需的工艺装备，不仅便于施 工，保证焊接质量，并且有利于控制尺寸精度。翻转主弦管的意义在于使主弦管两侧焊道轮 流位于平焊位置，平焊位置对保证焊接质量是最有利的。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供一种自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设 备，包括胎架及封固装置、顶升装置及翻转装置。其中，所述胎架及封固装置，为两组，分别 设置于主弦管纵向的两端。每一胎架及封固装置包括位于下部与主弦管舷侧贴合的支撑模 板，以及位于两侧由丝杠带动支顶于主弦管管体两侧的固定块，所述丝杠设置于两侧的加 强立柱上。所述顶升装置包括托于主弦管管体下部两侧的顶升用横梁，所述顶升用横梁下 方支顶有千斤顶；所述顶升用横梁外侧由可拆式挡桩定位。所述翻转装置，为两组，使用时 分别设置于主弦管纵向的两端。翻转装置包括底部设置轮体的小车，所述小车上方为半圆 形支撑架，所述支撑架以半圆形为中心间隔设置支撑轴承；所述支撑轴承上坐有转盘并由 所述半圆形支撑架定位，所述转盘中部设置有主弦管封固单元。
[0005] 本发明提供了桩腿主弦管在焊接制造过程中所需的胎架、顶升装置及翻转装置。 本发明用较低的成本满足了主弦管焊接制造过程中对工艺装备的需求，而不需要花费很大 的投入来购置大型的液压翻转机构及液压固定机构，对施工场地、条件的要求也较低，无需 为安装大型设备预制钢筋混凝土基座及安装配套设施。其中，胎架的特征是由一组模板支 撑及由丝杠、固定板封固装置组成，以达到控制焊接变形的目的。顶升装置特征是由顶升用 横梁、顶升用机械千斤顶及活动挡桩组成，以实现桩腿主弦管在胎架和翻转装置之间的转 移。翻转装置的特征是由可沿纵向轨道移动的小车及转盘组成，转盘在安装在小车挡板内 部的滚动轴承上滚动，主弦管插入转盘卡槽后用安全销锁定在转盘卡槽内。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1为胎架及封固装置示意图。
[0007] 图2为顶升装置示意图。
[0008] 图3为翻转装置中的转盘结构示意图。
[0009] 图4是图3所示转盘结构的侧视示意图。
[0010] 图5为图6中A向翻转装置移动小车的剖视结构示意图。
[0011] 图6是翻转装置移动小车的结构示意图。
[0012] 图7为翻转装置封固主弦管的状态结构示意图。
[0013] 图8是图7所示翻转装置封固主弦管状态的正向投影结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 本发明自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设备，主要由焊接制造过程中所 需的胎架及封固装置、顶升装置及翻转装置三部分构成。
[0015] 其中，如图1所示胎架及封固装置，包括位于下部与主弦管1舷侧贴合的支撑模板 2,以及位于两侧由丝杠5带动支顶于主弦管管体两侧的固定块4,所述丝杠设置于两侧的 加强立柱3上。胎架及封固装置的作用是在焊接过程中支撑并固定桩腿主弦管结构件，以 控制焊接变形并保证尺寸精度。
[0016] 如图2所示顶升装置，包括托于主弦管1管体下部两侧的顶升用横梁22，所述顶升 用横梁22下方支顶有千斤顶23 ;所述顶升用横梁22外侧由可拆式挡桩24定位。顶升装 置的作用是将主弦管从胎架上顶升起来以将主弦管从胎架上转移到翻转装置上，翻身完成 后再从翻转装置上落回胎架上。
[0017] 如图5和6所示翻转装置，包括底部设置轮体51的小车，所述小车上方为半圆形 支撑架，所述支撑架以半圆形为中心间隔设置支撑轴承52 ;所述支撑轴承52上坐有转盘并 由所述半圆形支撑架定位。如图3和4所示，转盘中部设置有主弦管封固单元。翻转装置 的作用则是为了实现主弦管在焊接过程中为了焊接位置变化而进行的翻身作业。
[0018] 本发明提供的自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管焊接制造工艺装备，在使用中， 胎架及封固装置通过一组模板支撑及由丝杠、固定板组成的封固装置实现在焊接过程中对 主弦管的固定，以达到控制焊接变形，保证尺寸精度的目的。顶升装置由顶升用横梁、顶升 用机械千斤顶及活动挡桩组成，以实现将主弦管从胎架上顶起，然后转移到翻转装置上，翻 转完成后再将主弦管转移回胎架上的功能。翻转装置由轨道，纵向移动小车、转盘等组成， 以实现主弦管翻身。翻转主弦管的意义在于使主弦管两侧焊道轮流位于平焊位置，平焊位 置对保证焊接质量是最有利的。
[0019] 如图7和8所示，本发明具体的实施步骤是：
[0020] 1、将定位焊后的由齿条板和半圆板组成的主线管用吊车放置到胎架上，封固后开 始预热、焊接。
[0021] 2、一侧的两条焊道焊接几道后，安装好活动挡桩防止在顶升过程中倾覆，再用顶 升装置将主弦管顶升一定高度。
[0022] 3、顶升到位后沿轨道将翻转装置的小车及转盘推移到位，将主弦管两端放入转盘 卡槽内并用安全销锁定，降下顶升装置，卸去安全销，将主弦管转移到翻转装置上，再将小 车及转盘移开。
[0023] 4、翻转主弦管。
[0024] 5、升起顶升装置，将主弦管重量转移到顶升装置上，然后将翻转装置从主弦管移 开。
[0025] 6、用顶升装置将主弦管重新放到胎架上，用丝杠及固定板封固后继续焊接。
[0026] 7、重复2?6步骤，直到完成焊接工作。
[0027] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设备，其特征在于，包括胎架及封固 装置、顶升装置及翻转装置；其中， 所述胎架及封固装置包括位于下部与主弦管舷侧贴合的支撑模板（2)，以及位于两侧 由丝杠（5)带动支顶于主弦管管体两侧的固定块（4)，所述丝杠设置于两侧的加强立柱（3) 上； 所述顶升装置包括托于主弦管管体下部两侧的顶升用横梁（22)，所述顶升用横梁 (22)下方支顶有千斤顶（23);所述顶升用横梁（22)外侧由可拆式挡桩（24)定位； 所述翻转装置包括底部设置轮体（51)的小车，所述小车上方为半圆形支撑架，所述支 撑架以半圆形为中心间隔设置支撑轴承（52);所述支撑轴承（52)上坐有转盘并由所述半 圆形支撑架定位，所述转盘中部设置有主弦管封固单元。
2. 根据权利要求1所述自升式钻井平台桁架式桩腿主弦管翻身用设备，其特征在于， 所述小车的轮体（51)置于轨道上。
【文档编号】B23K37/00GK203843433SQ201420259777
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】王维玉, 霍力强, 张永杰, 王荣祥, 郑大勇, 于延斌, 李野, 阎泓光 申请人:大连船舶重工集团海洋工程有限公司