基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及设备装置，尤其是基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道。
【背景技术】
[0002]在钻井设备中，目前自升式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井船在海洋石油勘探中使用最为广泛，它们均有各自的特点，比如适用于深海钻井的主要是半潜式钻井平台和钻井船，其中深海半潜式钻井平台技术从第一代已发展到第六代，目前以第六代为主，适用于工作水深为3，048?3，810米的极恶劣海洋环境，采用动力定位系统；而现有的钻井船也大多数采用动力定位，适用于1，000多米的水深。船舶工程界一直以来都广泛关注船舶在波浪中的响应课题，经过近些年波浪理论的发展，也是设计安全性的要求，实际上对结构的时域分析和频域分析已成为必不可少的工作。对于船体结构来说，船舶在频域中的运动响应和波浪载荷是一个非常复杂的过程，目前一般只有船级社、高校以及科研单位才会通过时域和频域两个方面进行综合考察船体结构的受力。
[0003]通常修造船厂承担钻井船的详细设计和生产设计任务时，其中涉及结构的计算分析还只是局限于用结构受力的极限承载方式来验证计算。钻井船轨道结构在波浪中运动时的响应远比静水中要复杂，其变形往往是扭曲而非纯弯曲，因此根据以往的分析方法太过于局限，只能通过放大余量来满足变形要求。
[0004]X-MAS TREE和BOP运输轨道是钻井船中的一种主要结构，也是钻井船上诸多轨道中最为典型的结构，经过原有方法校核的X-MAS TREE和BOP运输轨道，以往都是通过建立舱段，然后加支反力，加船体梁弯矩的方法和架构来进行。但是由于轨道结构对于变形的要求极为苛刻，受到传统校核局限影响，轨道结构在波浪中的真实响应并不理想。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，在运输轨道局部响应能够与船舶整体的运动响应协调的基础上，确保结构安全。
[0006]本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括桁梁、滑轨、轨基、定位强筋帽、支板和限位挡座；桁梁顶面固定条形的轨基，轨基上部同行平行固定滑轨，轨基宽度和高度均小于滑轨，其中，桁梁侧面壁上嵌入固定轴套，桁梁底部安装支板，在桁梁一端上侧滑轨的端沿外固定限位挡座。
[0007]尤其是，轨基顶部有凸台，该凸台顶部为平面。
[0008]尤其是，桁梁和滑轨结构为二组相向安装，即二组结构中的轴套居于内侧相向安装构成一个轨道单元；或者，在该对应的二组轴套之间安装轴承。
[0009]尤其是，桁梁顶面和滑轨2地面之间水平安装基板，同时在基板上滑轨旁安装固基螺检。
[0010]尤其是，二组桁梁平行地通过支板安装在底座上构造一个运输轨道单元。
[0011]尤其是，在基板上侧轨基旁平行竖立安装侧护板，该侧护板为相对竖立固定的二部侧壁分别有槽形面的立板。
[0012]尤其是，至少二部安装桁梁和滑轨结构的轨道单元的底座平行的横向安装在船体主甲板一侧舷上。
[0013]本实用新型的优点和效果:通过频域分析方法可以全面反应该轨道结构在波浪中的响应，在强度条件下最大限度的利用材料，依据频域分析研宄精确设计运输轨道结构，结构稳固、真实有效响应船舶在波浪中的动态应力，能够精度控制轨变形道，提高运输安全，经济适用，同时延长结构寿命。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例1横截面结构示意图。
[0015]图2为本实用新型实施例1中运输轨道单元结构俯视示意图。
[0016]图3为本实用新型实施例1中运输轨道单元结构平视结构示意图。
[0017]图4为本实用新型实施例1中局部截面结构示意图。
[0018]图5为本实用新型实施例1中运输轨道单元安装于船体主甲板上的结构示意图。
[0019]附图标记包括:桁梁1、滑轨2、轨基3、基板4、轴套5、固基螺栓6、支板7、底座8、限位挡座9、侧护板10、船体11。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型原理在于，选择钻井船X-MAS TREE和BOP运输轨道进行结构的频域分析研宄，通过对X-MAS TREE和BOP运输轨道进行结构的频域分析研宄，与传统的极限承载方式进行交互比对，通过水动力软件和频域分析软件确定船舶在波浪中的响应，得到需要研宄的结构部位在船舶整体的运动响应中的局部响应，确定船舶在频域中的运动响应和波浪载荷，而得到X-MAS TREE和BOP运输轨道进行结构的真实受力情况，在确保结构安全的基础上进行结构的优化设计。
[0021]本实用新型包括:桁梁1、滑轨2、轨基3、定位轴套5、支板7和限位挡座9。
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]实施例1:如附图1、2、3、4所示，桁梁I顶面固定条形的轨基3，轨基3上部同行平行固定滑轨2，轨基3宽度和高度均小于滑轨2，其中，桁梁I侧面壁上嵌入固定轴套5，桁梁I底部安装支板7，在桁梁I 一端上侧滑轨2的端沿外固定限位挡座9。
[0024]前述中，轨基3顶部有凸台，该凸台顶部为平面。
[0025]前述中，桁梁I和滑轨2结构为二组相向安装，即二组结构中的轴套5居于内侧相向安装构成一个轨道单元；或者，在该对应的二组轴套5之间安装轴承。该轴承应用于安装中部纵向的滑动辊组，或用于增强结构强度以满足大负荷的要求。
[0026]前述中，桁梁I顶面和滑轨2地面之间水平安装基板4，同时在基板4上滑轨2旁安装固基螺栓6。通过固基螺栓6可以安装盖板以封闭基板4下方的空间，该空间内或许根据需要安装增强结构或工作管线。
[0027]前述中，二组桁梁I平行地通过支板7安装在底座8上。这样可以构造一个运输轨道单元，经过模块化专业制造后再安装于船体11主甲板上。
[0028]前述中，在基板4上侧轨基3旁平行竖立安装侧护板10，该侧护板10为相对竖立固定的二部侧壁分别有槽形面的立板。
[0029]前述中，如附图5所示，至少二部安装桁梁I和滑轨2结构的轨道单元的底座8平行的横向安装在船体11主甲板一侧舷上。在装运作业时，码头靠岸对应安装有相同的轨距等制式参数的轨道以协调。钻井船的作业或生活模块底部安装支撑牵引滑动车沿滑动轨道拖动牵引至船体11主甲板上，并且稳定安置以便远洋航运，卸载时，大型模块仍然需要依靠轨道牵引移动完成。
[0030]前述中，轨基3宽120mm，其顶面凸台宽100mm，轨基3总高90mm，其中顶面的凸台高15_，轨基3顶面倾斜角小于0.2°。在任何时候须确保轨基3表面以及侧护板10焊缝不出现异常。轨基3两侧底部焊接在基板4上，轴套5外壁周沿焊接在桁梁I上。轨基3与侧护板10中心距离550mm，限位挡座9与滑轨2近端部距离500mm，轴套5内径182mm，外径250mm，滑轨2宽580mm，轨基3顶面距轴套5轴心375mm，要求桁梁I和滑轨2在任意2000mm内的弯曲变形不超过±3mm。
[0031 ] 本实用新型中，全面采用GHS稳性计算软件、GENIE结构计算软件、HYDROSTAR水动力计算软件、Arine7系泊分析软件等综合进行大规模数据模拟计算，可以完全模拟船舶波浪中的响应和进行流固耦合分析，为结构优化改进的达成提供可靠的保障。
【主权项】
1.基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，包括桁梁、滑轨、轨基、定位强筋帽、支板和限位挡座；其特征在于，桁梁顶面固定条形的轨基，轨基上部同行平行固定滑轨，轨基宽度和高度均小于滑轨，其中，桁梁侧面壁上嵌入固定轴套，桁梁底部安装支板，在桁梁一端上侧滑轨的端沿外固定限位挡座。
2.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，轨基顶部有凸台，该凸台顶部为平面。
3.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，桁梁和滑轨结构为二组相向安装，即二组结构中的轴套居于内侧相向安装构成一个轨道单元。
4.如权利要求3所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，在该对应的二组轴套之间安装轴承。
5.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，桁梁顶面和滑轨2地面之间水平安装基板，同时在基板上滑轨旁安装固基螺栓。
6.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，二组桁梁平行地通过支板安装在底座上构造一个运输轨道单元。
7.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，在基板上侧轨基旁平行竖立安装侧护板，该侧护板为相对竖立固定的二部侧壁分别有槽形面的立板。
8.如权利要求1所述的基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道，其特征在于，至少二部安装桁梁和滑轨结构的轨道单元的底座平行的横向安装在船体主甲板一侧舷上。
【专利摘要】基于频域动态响应优化改进结构的钻井船运输轨道,桁梁顶面固定条形的轨基，轨基上部同行平行固定滑轨，轨基宽度和高度均小于滑轨，其中，桁梁侧面壁上嵌入固定轴套，桁梁底部安装支板，在桁梁一端上侧滑轨的端沿外固定限位挡座。通过频域分析方法可以全面反应该轨道结构在波浪中的响应，在强度条件下最大限度的利用材料，依据频域分析研究精确设计运输轨道结构，结构稳固、真实有效响应船舶在波浪中的动态应力，能够精度控制轨变形道，提高运输安全，经济适用，同时延长结构寿命。
【IPC分类】B63B17-00
【公开号】CN204527527
【申请号】CN201420854736
【发明人】王初龙, 赵锐, 李佳琦, 池建辉, 朱元瑶
【申请人】上海中远船务工程有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月26日