一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，包括齿条和抬升齿轮，所述抬升齿轮设置于支撑架上，所述抬升齿轮与齿条相互啮合，所述支撑架的底板上设置有支撑滚轮，所述齿条设置于支撑滚轮上方，所述齿条的一端设置有液压缸，所述液压缸固定于支撑架上，所述液压缸的活塞杆与齿条的端部连接，通过液压缸内的液压阻力模拟抬升齿轮和升降齿轮箱的载荷，不仅能够模拟出升降齿轮箱和抬升齿轮之间、在不同工况下载荷，并且具有结构简单，操作方便的有益效果。
【专利说明】一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自升式钻井平台的试验工装，特别涉及一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置。
【背景技术】
[0002]在海洋油气勘探开发中，自升式钻井平台是目前应用最为广泛的移动式钻井设施。自升式钻井平台升降系统承担着平台船体起升、压载、定位等任务，在平台的设计制造中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响平台的安全和使用效果。
[0003]目前广泛采用的齿轮齿条升降系统均为电动机通过升降齿轮箱驱动抬升齿轮与安装固定于桩腿上的齿条啮合实现平台升降，上述自升式钻井平台中，升降齿轮箱及抬升齿轮作为自升式钻井平台中的关键设备，各船级社对自升式钻井平台升降系统的设计、制造及其原型试验均有相关的规范要求，其中，自升式钻井平台齿轮齿条式升降齿轮箱和抬升齿轮的原型试验是船级社认证必不可缺少的，急需一种能够模拟、测出升降齿轮箱和抬升齿轮之间、在不同工况下载荷的试验装置。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种结构简单的、能够模拟出升降齿轮箱和抬升齿轮之间、在不同工况下载荷的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案:
一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，包括齿条和抬升齿轮，所述抬升齿轮设置于支撑架上，所述抬升齿轮与齿条相互啮合，所述支撑架的底板上设置有支撑滚轮，所述齿条设置于支撑滚轮上方，所述齿条的一端设置有液压缸，所述液压缸固定于支撑架上，所述液压缸的活塞杆与齿条的端部连接。
[0006]优选的，所述液压缸的无杆腔与油箱连接，所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有溢流阀。采用上述结构，可根据试验工况载荷的大小，预先设定溢流阀的工作压力值，即液压缸无杆腔的工作压力，来进行升降齿轮箱和抬升齿轮在不同工况下的载荷试验。
[0007]优选的，所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有电磁换向阀。采用这样的结构，能够方便快捷地对齿条的运动方向进行切换。
[0008]优选的，所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有压力表。采用这样的结构，能够显示出液压缸无杆腔的工作压力。
[0009]优选的,所述电磁换向阀与压力表之间设置有球阀。
[0010]优选的，所述抬升齿轮与升降齿轮箱相连，所述升降齿轮箱设置有驱动电机，所述支撑架上设置有行程开关，所述行程开关的信号输出端与驱动电机的受控端连接。当升降齿轮箱的电机控制系统收到行程开关的限位信号后，停止升降齿轮箱电机转动，避免齿条运动超出预设范围。[0011 ] 优选的，所述支撑架上设置有轴承座，所述抬升齿轮通过轴承座与支撑架连接。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过液压缸内的液压阻力模拟抬升齿轮和升降齿轮箱的载荷，不仅能够模拟出升降齿轮箱和抬升齿轮之间、在不同工况下载荷，并且具有结构简单，操作方便的有益效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明在试验初始位置的结构示意图；
图2为本发明在试验结束位置的结构示意图；
图3为本发明的液压原理示意图。
[0014]图中标记:齿条一I ;抬升齿轮一2 ;支撑架一3 ;支撑滚轮一4 ;液压缸一5 ;活塞杆一6 ;油箱一7 ;溢流阀一8 ;电磁换向阀一9 ;压力表一 10 ;球阀一11 ;行程开关一 12。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0016]本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
[0017]如图1至图3所示，本实施例一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，包括齿条I和抬升齿轮2,抬升齿轮2设置于支撑架3上,抬升齿轮2与齿条I相互啮合,支撑架3的底板上设置有支撑滚轮4，齿条I设置于支撑滚轮4上方，齿条I的一端设置有液压缸5,液压缸5固定于支撑架3上,液压缸5的活塞杆6与齿条I的端部连接,液压缸5的无杆腔与油箱7连接，液压缸5的无杆腔与油箱7之间设置有溢流阀8，采用上述结构，可根据试验工况载荷的大小，预先设定溢流阀8的工作压力值，即液压缸5无杆腔的工作压力，来进行升降齿轮箱和抬升齿轮2在不同工况下的载荷试验。液压缸5的无杆腔与油箱7之间设置有电磁换向阀9，能够方便快捷地对齿条I的运动方向进行切换，液压缸5的无杆腔与油箱7之间设置有压力表10。采用这样的结构，能够显示出液压缸5无杆腔的工作压力，电磁换向阀9与压力表10之间设置有球阀11，抬升齿轮2与升降齿轮箱相连,升降齿轮箱设置有驱动电机，支撑架3上设置有行程开关12，行程开关12的信号输出端与驱动电机的受控端连接。当升降齿轮箱的电机控制系统收到行程开关12的限位信号后，停止升降齿轮箱电机转动，避免齿条I运动超出预设范围，支撑架3上设置有轴承座，抬升齿轮2通过轴承座与支撑架3连接。
[0018]本实施例工作方式如下:液压缸5管路连接完成后，启动液压站电机和液压马达，将电磁换向阀9切换到左位工作状态，使液压缸5活塞杆6伸至最大行程位置，该位置为试验初始位置，如图1所示。此时，根据试验工况载荷的大小，预先设定溢流阀8的工作压力值，即液压缸5无杆腔的工作压力，该压力值的大小由压力表10的显示，停止液压站电机和液压马达，并确保球阀11处于开启状态和电磁换向阀9处于左位工作状态。随后，启动升降齿轮箱电机，电机通过升降齿轮箱驱动抬升齿轮2转动，抬升齿轮2与齿条I啮合运动，齿条I推动液压缸5的活塞杆6收缩运动并克服液压缸5无杆腔内的液压阻力，液压缸5无杆腔内的液压油液依次通过球阀11、电磁换向阀9和溢流阀8，并按溢流阀8设定的工作压力溢流返回油箱7，上述液压阻力即为模拟升降齿轮箱和抬升齿轮2的试验载荷。抬升齿轮2旋转周后，齿条I沿底板支承滚轮移动至行程开关12，该位置为试验结束位置，如图2所示。升降齿轮箱电机控制系统收到行程开关12的限位信号后，停止升降齿轮箱电机转动，。重复上述步骤，通过调整溢流阀8的工作压力值，可以进行升降齿轮箱和抬升齿轮2在不同工况下的载荷试验。
[0019]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【权利要求】
1.一种自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，包括齿条和抬升齿轮，其特征在于:所述抬升齿轮设置于支撑架上，所述抬升齿轮与齿条相互啮合，所述支撑架的底板上设置有支撑滚轮，所述齿条设置于支撑滚轮上方，所述齿条的一端设置有液压缸，所述液压缸固定于支撑架上，所述液压缸的活塞杆与齿条的端部连接。
2.根据权利要求1所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述液压缸的无杆腔与油箱连接，所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有溢流阀。
3.根据权利要求2所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有电磁换向阀。
4.根据权利要求3所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述液压缸的无杆腔与油箱之间设置有压力表。
5.根据权利要求4所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述电磁换向阀与压力表之间设置有球阀。
6.根据权利要求1至5中任一所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述抬升齿轮与升降齿轮箱相连，所述升降齿轮箱设置有驱动电机，所述支撑架上设置有行程开关，所述行程开关的信号输出端与驱动电机的受控端连接。
7.根据权利要求6所述的自升式钻井平台齿轮齿条式升降系统试验装置，其特征在于:所述支撑架上设置有轴承座，所述抬升齿轮通过轴承座与支撑架连接。
【文档编号】G01M99/00GK103454110SQ201310405373
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】张廷忠, 石会立 申请人:四川宏华石油设备有限公司