CN204080776U - 具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置及采用其的钻井平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其包括：电机、平行轴齿轮减速箱和行星齿轮减速箱，平行轴齿轮减速箱连接行星齿轮减速箱，行星齿轮减速箱驱动爬升七齿轴转动，所述电机的输出轴通过扭矩限制器连接平行轴齿轮减速箱的输入轴，扭矩限制器连接传感器，传感器连接电机控制器。它可以在平台升降期间当传动装置负载超过传动装置负荷极限时及时控制传动装置的工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自升式钻井平台升降传动装置，尤其涉及一种具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置。
背景技术
自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位。自升式钻井平台主要由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升飞机平台)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。
自升式钻井平台升降装置是自升式钻井平台升降的关键和核心部件，同时亦是自升式钻井平台设计和制造的难点，在平台的设计制造和使用中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响到平台的安全性能、使用性能及经济性。根据平台总重以及作业载荷的不同，每艘平台安装36-72套不等的同规格的升降传动装置。每两台升降传动装置被对称安装在每根桩退齿条的两侧。在作业平台或桩腿升降时，所有升降传动装置一起工作，协同完成对作业平台或桩腿的升降。由于在平台或桩腿升降过程中，平台可能产生许可范围内的稍微倾斜或者桩腿变形等情况，将会导致升降装置部分时候承载不均，个别升降传动装置出现短时过载现象，如无过载保护功能，或者采取停车重新分配载荷等其他措施，将会导致升降传动装置的过载损坏，严重情况下甚至可能引起整个平台的下滑、倾覆等重大安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的就是解决上述的难题，提供一种具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其可以在平台升降期间当传动装置负载超过传动装置负荷极限时及时控制传动装置的工作。
本实用新型的另一目的就是采用上述传动装置的钻井平台。
本实用新型的目的是通过如下的结构实现的，其包括：电机、平行轴齿轮减速箱和行星齿轮减速箱，平行轴齿轮减速箱连接行星齿轮减速箱，行星齿轮减速箱驱动爬升七齿轴转动，所述电机的输出轴通过扭矩限制器连接平行轴齿轮减速箱的输入轴，扭矩限制器上设有位移传感器，位移传感器连接控制器。
所述扭矩限制器包括：主动端连接体和从动端连接体，从动端连接体上设有固定盘，固定盘设有凹槽，凹槽内放置滚珠，主动端连接体上设作用环，作用环的后方设刻度盘，刻度盘和作用环间设有碟簧，碟簧将作用环压在滚珠上，作用环上设有位移传感器。
所述位移传感器为电感式位移传感器或光电式位移传感器。
所述平行轴齿轮减速箱设有四级平行轴齿轮副。
所述平行轴齿轮减速箱的一级平行轴齿轮副的尾部连接盘式电磁制动器，盘式电磁制动器连接控制器。
所述控制器为电机控制器或PLC控制器。
所述爬升七齿轴的爬升齿轮齿数为7，模数为100。
所述平行轴齿轮减速箱的四级齿轮副的总速比为：389.1。
所述行星齿轮减速箱设有两级串联的NGW型行星齿轮副，行星齿轮减速箱的总传动比为：24.5。
本实用新型的目的是通过如下的结构实现的，其包括：平台，平台上连接桩腿，所述桩腿上设有1个以上的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置中的位移传感器均连接在控制器上。
本实用新型在电机的输出轴和平行轴齿轮减速箱的输入轴间安装扭矩限制器，其使用过程中，当升降装置传递转矩低于设定值时，传动装置可正常工作，当传递转矩高于设定值时，升降装置进入过载保护状态，并可在过载瞬时向控制***发出过载信号，控制***根据程序进行过载处理，从而提高自升式钻井平台升降装置的安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，图2为扭矩限制器部分的放大结构图。
具体实施方式
如图1所示本实用新型包括：电机1、平行轴齿轮减速箱3和行星齿轮减速箱，平行轴齿轮减速箱连接行星齿轮减速箱，行星齿轮减速箱驱动爬升七齿轴转动，所述电机1的输出轴通过扭矩限制器2连接平行轴齿轮减速箱的输入轴，扭矩限制器2上设有位移传感器16，位移传感器连接控制器。所述控制器为PLC控制器。
如图2所示扭矩限制器包括：主动端连接体14和从动端连接体15，从动端连接体15上设有固定盘，固定盘设有凹槽，凹槽内放置滚珠，主动端连接体14上设作用环，作用环的后方设刻度盘，刻度盘和作用环间设有碟簧，碟簧将作用环压在滚珠上，作用环上设有位移传感器16。所述位移传感器为电感式位移传感器。
平行轴齿轮减速箱4内设四级平行轴齿轮传动副，一级齿轮副包括：动力输入轴6和一级齿轮7，二级齿轮副包括：一级齿轮7和二级齿轮8，三级齿轮副包括：二级齿轮8和三级齿轮9，四级齿轮副包括：三级齿轮9和四级齿轮10。一级齿轮副啮合二级齿轮副，二级齿轮副啮合三级齿轮副，三级齿轮副啮合四级齿轮副。动力输入轴6的输入端与扭矩限制器2的从动端相连，动力输入轴6的尾部安装一个盘式电磁制动器7，四级齿轮10输出端连接行星齿轮箱11的输入端，行星齿轮箱11由2级NGW行星齿轮传动副组成，一级行星齿轮传动副行星架12与二级行星齿轮传动副太阳轮13相连，二级行星齿轮传动副行星架4与爬升七齿轴5相连。爬升七齿轴5的爬升齿轮齿数为7，模数为100。盘式电磁制动器连接控制器。所述平行轴齿轮减速箱3的四级齿轮副的总速比为：389.1。行星齿轮减速箱的总传动比为：24.5。
作为本实用新型的改进，也可采用电机控制器作为控制器，电机控制器为电控开关，电机控制器受位移传感器信号的控制启停电机。
当升降装置在正常载荷下运行时，电机1驱动扭矩限制器2主动端连接体转动，主动端连接体通过镶嵌在凹槽中的若干滚珠带动从动端转动，扭矩限制器2从动端带动平行轴齿轮箱4中的一级齿轮副转动，一级齿轮副通过啮合驱动二级齿轮副转动，二级齿轮副通过啮合驱动三级齿轮副转动，三级齿轮副通过啮合驱动四级齿轮副转动，四级齿轮副的四级齿轮驱动一级行星齿轮传动副行星架12转动，一级行星齿轮传动副行星架12驱动二级行星齿轮传动副太阳轮13转动，二级行星齿轮传动副太阳轮13通过齿轮啮合驱动二级行星齿轮传动副行星架4转动，二级行星齿轮传动副行星架4驱动爬升七齿轴5转动，从而使平台或者桩腿升降。当爬升七齿轴5承受载荷超过一定值时，载荷通过传动链逆向传递到扭矩限制器2上，扭矩限制器2中原本镶嵌在沟槽中的若干滚珠瞬时滑出沟槽，扭矩限制器2的主与从端连接体瞬间分离，通过位移传感器16向控制器发出分离电信号，控制器根据程序设置进行处理。
钻井平台包括：平台，平台上连接桩腿，所述桩腿上设有1个以上的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置中的位移传感器均连接在控制器上。当钻井平台同的一桩腿只有1-2个升降装置产生分离时，控制器可以驱动其他的未超载的升降装置继续提升平台或者桩腿，此时超载升降装置上的载荷会转移到其他升降装置上，当原超载升降装置上的载荷降到设定值时，扭矩限制器2中的滚珠在碟簧的压力下将自动复位，参与正常的作业。当同一桩腿有超过2个升降装置产生分离时，控制器将断掉所有升降装置电机的动力电源，并控制升降装置的平行轴减速箱中动力输入轴6尾部的盘式电磁制动器7闭合将平台固定，然后通过人工调整使各个升降装置所承受载均匀，然后重新启动电机，打开刹车继续提升平台或者桩腿。
Claims (10)
1.一种具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，包括：电机、平行轴齿轮减速箱和行星齿轮减速箱，平行轴齿轮减速箱连接行星齿轮减速箱，行星齿轮减速箱驱动爬升七齿轴转动，特征在于：所述电机的输出轴通过扭矩限制器连接平行轴齿轮减速箱的输入轴，扭矩限制器上设有位移传感器，位移传感器连接控制器。
2.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述扭矩限制器包括：主动端连接体和从动端连接体，从动端连接体上设有固定盘，固定盘设有凹槽，凹槽内放置滚珠，主动端连接体上设作用环，作用环的后方设刻度盘，刻度盘和作用环间设有碟簧，碟簧将作用环压在滚珠上，作用环上设有位移传感器。
3.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述位移传感器为电感式位移传感器或光电式位移传感器。
4.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述平行轴齿轮减速箱设有四级平行轴齿轮副。
5.根据权利要求4所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述平行轴齿轮减速箱的一级平行轴齿轮副的尾部连接盘式电磁制动器，盘式电磁制动器连接控制器。
6.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述控制器为电机控制器或PLC控制器。
7.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述爬升七齿轴的爬升齿轮齿数为7，模数为100。
8.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述平行轴齿轮减速箱的四级齿轮副的总速比为：389.1。
9.根据权利要求1或2所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，其特征在于：所述行星齿轮减速箱设有两级串联的NGW型行星齿轮副，行星齿轮减速箱的总传动比为：24.5。
10.采用权利要求1所述的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置的钻井平台，其包括：平台，平台上连接桩腿，其特征在于：所述桩腿上设有1个以上的具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置，具有过载保护功能的自升式钻井平台升降传动装置中的位移传感器均连接在控制器上。
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| CN106275340A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种全回转推进器的转向机构 |
| CN106436045A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-22 | 闫瑞东 | 一种圆头锁眼机用送布机构 |
| CN114527705A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-24 | 河南省奥瑞环保科技股份有限公司 | 一种仪器仪表节能控制管理*** |
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