一种海水提升泵塔的固定机构的制作方法

本实用新型涉及自升式海洋工程技术领域，尤其涉及一种海水提升泵塔的固定机构。

背景技术：

自升式海洋平台是应用于浅海区域石油钻探的主要设备，其一般由三个或四个桩腿及一个作业平台（船体）所组成，作业平台（船体）上装载有桩腿升降系统、钻井机械、生活居住楼等设施。自升式海洋平台正常作业时，为了减少波浪对船体的冲击，大都利用桩腿升降系统将船体升高到离海面一定距离，此时平台生产、生活、压载、消防、动力系统冷却等所用海水，均是通过一套专用的海水提升系统提供的。海水提升系统一般包含塔架、潜水泵、引水管、软管、升降齿轮箱、滚轮支撑装置等零部件组成。升降齿轮箱通过底座固定在主甲板上，潜水泵固定在塔架下端，潜水泵出水口与引水管下部进水口相连，引水管上部出水口位于塔架上端并用软管与船体主甲板上落水管进水口相联通。塔架一般高20米~40米不等，通长焊接有齿条，当平台站立完成需要抽取海水时，升降齿轮箱输出齿轮驱动塔架齿条沿垂直向下方向作直线运动，将塔架下端以及潜水泵悬伸入海水中并抽取海水。塔架浸入水下的部分长时间承受着波浪载荷，未浸入水下的部分，长时间承受着风载荷。波浪载荷和风载荷的长时间作用，使塔架齿条与升降齿轮箱输出齿轮的相啮合部位长时间承受弯曲载荷，作用在输出齿轮的弯曲载荷通过升降齿轮箱的整个传动链传递到电机末端的刹车上，在从刹车摩擦副传递到齿轮箱外壳，最后通过底座传递到船体上。

以上结构的缺点是：（1）载荷的传递路径较长，失效点增多，任一零件失效将导致塔架坠海，平台将无法正常工作；（2）升降齿轮箱长时间承受载荷，寿命降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上海水提升塔现有结构的不足，从而提供一种更为可靠的海水提升泵塔的固定机构。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种海水提升泵塔的固定机构，它包括水平设置在船体主甲板上的底座，安装在底座上面的、由电机驱动的升降齿轮箱，安装在升降齿轮箱输出轴上的输出齿轮，竖直焊接在塔架上的、与输出齿轮相啮合的塔架齿条，以及安装在底座内部侧面的、用于限制塔架齿条退落的棘爪；所述棘爪下端通过棘爪平键穿装有芯轴，所述芯轴位于棘爪的两侧轴面分别通过滑动轴承安装在底座中部的支架上，且在支架的两侧板外面通过轴用弹簧挡圈限定芯轴的轴向移动；所述芯轴的一端向外延伸至底座前侧面外部，在位于底座外侧的芯轴轴伸端通过转臂平键安装有转臂，所述转臂的中部设置有用于限制转臂转动的定位手柄；在所述转臂下端转动部位圆环外表面上装有触碰块，所述触碰块与安装在底座前侧外面上的行程开关的触头配合来控制电机驱动升降齿轮箱运行。

进一步的，所述棘爪上端部加工有与塔架齿条齿形一致配合的齿部。

进一步的，所述定位手柄为拉拔式定位手柄，它包括手柄、以滑动连接的方式卡装在手柄一端的外壳、以及插装在外壳内腔中的定位销；在位于所述外壳内腔中的定位销轴段上套装有弹簧，所述外壳外端通过螺纹连接的方式固定在转臂上，所述定位销的外端与开设在底座上的两个定位销孔配合来限定转臂的摆动位置。

进一步的，所述下端两侧面与支架的两侧板之间分别设置有定距环。

进一步的，所述行程开关为滚轮式行程开关。

本实用新型的优点是：1.塔架上的波浪载荷和风载荷通过齿条—棘爪—芯轴—底座，以更短更高效的路径传递到船体上，失效点减少，可靠性增加；2.棘爪的连接刚性比刹车的刚性大，提高了系统的可靠性； 3. 延长了升降系统的寿命，提高了平台的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的安装结构示意图。

图2为转臂的结构示意图。

图3为图2的A-A向剖视图。

图4为本实用新型中定位手柄的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1，2，3所示，本实用新型固定机构的实施方式包括：升降齿轮箱1、输出齿轮2、塔架齿条3、塔架4、底座5、棘爪6、芯轴7、滑动轴承8、平键9、转臂10、定位手柄11、定位销12、定位销孔13、触碰块14、行程开关15、平键16、定距环17、轴用弹簧挡圈18、船体主甲板19、定位销孔20等组成。升降齿轮箱1安装在底座5上，底座5焊接在船体主甲板19上，塔架齿条3焊接在塔架4上，齿轮箱1驱动输出齿轮2与塔架齿条3相啮合，棘爪6通过平键9与芯轴7联为一体，芯轴7上棘爪安装部位两侧定距环17，定距环17外侧设有滑动轴承8，滑动轴承8的外侧被轴用弹簧挡圈18卡在芯轴7上，滑动轴承8的外圆柱面与底座5上的轴承孔相配合形成转动摩擦副。芯轴7悬伸端通过平键16与转臂10相连，转臂10上装有定位手柄11。定位手柄11包含定位销12、手柄21、外壳22、弹簧23等组成，外壳22固定在转臂10上，定位销12上端与手柄21连接为一体，拉拔手柄21，弹簧23压缩，定位,12回收进外壳22，转动手柄21，定位销12被锁定；当定位销12要伸出外壳22时，反向转动手柄21，定位销12在弹簧23的作用下伸出外壳22。底座上加工有定位销孔13和定位销孔20，棘爪6与塔架齿条3正确啮合后，定位销12与定位销孔13相配合，棘爪6从塔架齿条3的齿槽中完全退出后定位销12的位置与定位销孔20相配合。转臂10转动部位圆环外表面上装有触碰块14，当转臂10转动时，触碰块14同步转动并触碰安装在底座上的行程开关15，行程开关15发出相应的电信号。

固定装置操作过程如下：

当塔架4升降到位需要固定时，拉拔手柄21将定位销12从底座5上的定位销孔20中拔出，转动手柄21将定位销12锁定在外壳22中，转动转臂10，转臂10带动芯轴7转动，芯轴7转动带动棘爪6进入塔架齿条3齿槽内，棘爪6到位后，转动手柄21，解除定位销12的固定状态并将其推进定位销孔13中，此时塔架4即被固定到船体上，此机构可以有效提高海水提升系统的可靠性。

对所公开的实施例上述说明，使本领域的专业技术人员能够实现或使用本实用新型，对本实施例的多种修改对本专业技术人员来说是显而易见的，本文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，在其他实施例中实现。因此，凡是与本实施例相同或相似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。