专利名称：自升式钻井平台升降机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于海上石油钻井平台的升降机构。
背景技术：
自升式钻井平台作为钻井平台的一种又称甲板升降式或桩腿式平台，由平台结
构、桩腿、升降机构、钻井装置以及生活楼等组成。平台在工作时用升降机构将平台举升到
海面以上，使之免受海浪冲击，依靠桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。完成任务后，降
下平台到海面，拔起桩腿并将其升至拖航位置，即可拖航到下一个井位作业。 自升式钻井平台的升降机构通常设有三条或更多条支腿，每一支腿进一步由一根
或更多根弦杆组成，通常为三根。每一弦杆上设有纵向延伸的齿条，该齿条由连接于船体的
爬升齿轮驱动，爬升齿轮由液压、电气等装置提供动力。这些爬升齿轮可设置成其轮齿面对
由多根弦杆构成的桁架支腿中心，或可将这些爬升齿轮设置成相互对置，通过安装在支腿
弦杆每一侧上的齿条啮合各相互面对的爬升齿轮。往往用多个齿轮垂向堆叠，以提供足够
的力来举行预定的载荷。 这种自升式平台除了受正常的额定载荷外，还会受到暴风雨产生的大环境载荷， 暴风雨会将风力施加在平台上以及将风力和波浪力施加在平台的桩腿上。这些力与平台的 重力结合在一起使平台与桩腿之间产生一大的相互作用力，这种力必定作用在桩腿与船体 的界面或连接处。因此需要依靠若干套升降机构中的爬升齿轮与桩腿上齿条啮合，将平台 稳固于每根桩腿的弦杆上。 因此，升降机构不仅在桩腿、平台的升降和预压过程中起作用，在平台处于工作状 态时，还需要起到稳固平台的作用，从而必须具有极高的安全系数。现有的升降机构的行星 减速机构的输出轴多为单边轴承受力形式，其重载能力较差。另外，现有升降机构的驱动电 机为滑差电机，滑差电机由于自身机构的限制，没有扭矩和速度控制，因此对多套升降机构 的同步问题难以有效解决。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种提升载荷大、安全系数高的自升式 钻井平台升降机构。 本实用新型所采用的技术方案是一种自升式钻井平台升降机构，该钻井平台设
有弦杆，在该弦杆上固定有齿条，在该钻井平台上还固定有固定框架；升降机构包括驱动电
机、用于制动该驱动电机的制动器、平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构；驱动电机输
出的动力经平行轴齿轮减速机构传递给行星齿轮减速机构，行星齿轮减速机构设有一动力
输出轴，该动力输出轴上安装有爬升齿轮和轴承，爬升齿轮与齿条啮合，轴承支承于固定框
架上；其特点是，轴承的数量为两个，该两个轴承分别设置在爬升齿轮的两侧。 上述的自升式钻井平台升降机构，其中，行星齿轮减速机构包括太阳轮、内齿圈、
行星架以及多个行星齿轮，太阳轮、内齿圈和多个行星齿轮均为双斜齿齿轮；其中，作为太阳轮的双斜齿齿轮为无越程槽的一体式双斜齿齿轮，作为内齿圈和行星齿轮的双斜齿齿轮 为由两个并排排列的斜齿轮组成的分体式双斜齿齿轮。 上述的自升式钻井平台升降机构，其中，作为内齿圈的分体式双斜齿齿轮的两个 斜齿轮通过多个螺栓和多个弹性圆柱销相互联接，作为行星齿轮的分体式双斜齿齿轮的两 个斜齿轮中，其中一个斜齿轮的端面设有凹槽，另一个斜齿轮的端面上设有与该凹槽相适 配的榫舌，该榫舌嵌设在该凹槽内。 本实用新型的优点是 1.本实用新型通过设置在爬升齿轮两侧的一对轴承受力，从而提高了提升载荷和 安全性。 2.本实用新型的行星齿轮减速机构的太阳轮、内齿圈和行星齿轮均采用双斜齿齿
轮，从而大大提高了齿轮传动的平稳性和齿轮的承载能力，整体结构也更加紧凑。 3.本实用新型的驱动电机采用变频电机，从而在使用多套升降机构时，能够实现
精确的同步控制。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是本实用新型的使用状态示意图； 图3为本实用新型的行星齿轮减速机构的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做出进一步说明。 结合图1和图2所示，本实用新型的自升式钻井平台升降机构包括制动器1、驱动 电机2、平行轴齿轮减速机构3和行星齿轮减速机构4。其中，制动器1安装在驱动电机2 上，用于制动驱动电机2。驱动电机2输出的动力经平行轴齿轮减速机构3后被传递给行星 齿轮减速机构4。行星齿轮减速机构4设有一动力输出轴41，该动力输出轴41上安装有爬 升齿轮6、第一轴承5和第二轴承7，爬升齿轮6与固定在弦杆10上的齿条11啮合，第一轴 承5和第二轴承7别设置在所述爬升齿轮6的两侧，并支承于固定框架8上，固定框架8固 定在钻井平台上。 本实用新型的驱动电机2采用了变频电机，其可以根据实际情况，实时调整转速， 从而在升降钻井平台和升降桩腿时可以采用不同的速度。 图3为本实用新型的行星齿轮减速机构的局部放大示意图。如图所示，行星齿轮 减速机构4包括太阳轮42、内齿圈43、行星架44以及多个行星齿轮45，太阳轮42、内齿圈 43和多个行星齿轮45均为双斜齿齿轮。其中，作为太阳轮42的双斜齿齿轮为无越程槽的 一体式双斜齿齿轮，作为内齿圈43和行星齿轮45的双斜齿齿轮为由两个并排排列的斜齿 轮组成的分体式双斜齿齿轮。作为内齿圈43的分体式双斜齿齿轮的两个斜齿轮通过多个 螺栓46和多个弹性圆柱销(图中未示出)相互联接。作为行星齿轮45的分体式双斜齿齿 轮的两个斜齿轮中，其中一个斜齿轮的端面设有凹槽451，另一个斜齿轮的端面上设有与该 凹槽451相适配的榫舌452，该榫舌452嵌设在凹槽451内。 本实用新型通过电气控制系统控制驱动电机2，驱动电机2驱动平行轴齿轮减速机构3和行星齿轮减速机构4，最后通过爬升齿轮6与齿条11的啮合运动，带动钻井平台升 降，而钻井平台的重量则通过爬升齿轮6和齿条11传递给升降机构中的第一轴承5和第二 轴承7。当升降机构停止工作时，制动器1工作，将驱动电机2刹车制动，实现钻井平台或桩 腿的制动。图2中仅示出了采用一对升降机构布置在齿条11的两侧，也可根据需要设置多 对升降机构，多套升降机构驱动齿条，可满足钻井平台的重载要求。
权利要求一种自升式钻井平台升降机构，所述钻井平台设有弦杆，在所述弦杆上固定有齿条，在该钻井平台上还固定有固定框架；所述升降机构包括驱动电机、用于制动该驱动电机的制动器、平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构；所述驱动电机输出的动力经所述平行轴齿轮减速机构传递给所述行星齿轮减速机构，行星齿轮减速机构设有一动力输出轴，该动力输出轴上安装有爬升齿轮和轴承，所述爬升齿轮与所述齿条啮合，所述轴承支承于所述固定框架上；其特征在于，所述轴承的数量为两个，该两个轴承分别设置在所述爬升齿轮的两侧。
2. 如权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述行星齿轮减速机构包括太阳轮、内 齿圈、行星架以及多个行星齿轮，所述太阳轮、内齿圈和多个行星齿轮均为双斜齿齿轮；其 中，作为太阳轮的双斜齿齿轮为无越程槽的一体式双斜齿齿轮，作为内齿圈和行星齿轮的 双斜齿齿轮为由两个并排排列的斜齿轮组成的分体式双斜齿齿轮。
3. 如权利要求2所述的升降机构，其特征在于，作为内齿圈的分体式双斜齿齿轮的两 个斜齿轮通过多个螺栓和多个弹性圆柱销相互联接。
4. 如权利要求2所述的升降机构，其特征在于，作为行星齿轮的分体式双斜齿齿轮的 两个斜齿轮中，其中一个斜齿轮的端面设有凹槽，另一个斜齿轮的端面上设有与该凹槽相 适配的榫舌，该榫舌嵌设在该凹槽内。
5. 如权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述驱动电机为变频电机。
专利摘要本实用新型公开了一种自升式钻井平台升降机构，该钻井平台设有弦杆，在该弦杆上固定有齿条，在钻井平台上还固定有固定框架。该升降机构包括驱动电机、用于制动该驱动电机的制动器、平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构；驱动电机输出的动力经平行轴齿轮减速机构传递给行星齿轮减速机构，行星齿轮减速机构设有一动力输出轴，该动力输出轴上安装有爬升齿轮和轴承，爬升齿轮与齿条啮合，轴承支承于固定框架上；其特点是，轴承的数量为两个，该两个轴承分别设置在爬升齿轮的两侧。本实用新型通过设置在爬升齿轮两侧的一对轴承受力，从而提高了提升载荷和安全性。
文档编号B63B35/44GK201531018SQ20092021026
公开日2010年7月21日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者吴富生, 施海滨, 柳忠良, 田洪 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司