本發(fā)明涉及海洋工程裝備領(lǐng)域，特別涉及一種自升式平臺的升降裝置及其滾輪機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

自升式平臺作為一種重要的移動式平臺，通常由樁腿、平臺主體、以及升降裝置等組成，廣泛應(yīng)用于海洋油氣勘探和開發(fā)中，其中，升降裝置是自升式平臺實(shí)現(xiàn)升降的關(guān)鍵設(shè)備。

齒輪齒條式升降裝置因其升降速度快、操作靈活和控制方便被廣泛應(yīng)用于自升式平臺。常用的齒輪齒條式升降裝置通常由電機(jī)或馬達(dá)驅(qū)動，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)帶動安裝在平臺主體上的齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪與樁腿齒條弦管上的齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)樁腿升降和平臺升降的功能。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)中通過齒輪齒條嚙合實(shí)現(xiàn)樁腿與平臺主體的相對運(yùn)動，齒輪與齒條嚙合時易造成齒輪的齒面較快磨損，易損壞，齒輪修復(fù)較為困難，且齒輪加工工藝復(fù)雜，增加了維修成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺的升降裝置及其滾輪機(jī)構(gòu)。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺的升降裝置，所述升降裝置包括升降單元、用于安裝所述升降單元的安裝架、以及設(shè)置于樁腿的齒條弦管兩側(cè)并沿所述齒條弦管軸向延伸的齒條，其中，所述升降單元包括驅(qū)動件、與所述驅(qū)動件傳動連接的傳動件、以及與所述傳動件的輸出軸傳動連接的滾輪機(jī)構(gòu)；

所述滾輪機(jī)構(gòu)包括與所述輸出軸連接的滾筒、同軸固定連接在所述滾筒兩端的第一環(huán)形安裝板和第二環(huán)形安裝板，所述第一環(huán)形安裝板上設(shè)有多個第一滾柱孔，所述多個第一滾柱孔圍繞所述滾筒設(shè)置且沿所述滾筒的周向均勻分布，所述第二環(huán)形安裝板上設(shè)有與所述第一滾柱孔一一對應(yīng)且同軸設(shè)置的第二滾柱孔，同軸設(shè)置的所述第一滾柱孔和所述第二滾柱孔內(nèi)可拆卸安裝有一滾柱，所述滾柱與所述齒條嚙合。

可選地，所述滾柱的兩端分別設(shè)有螺紋部，所述螺紋部上螺紋連接有螺母，所述滾柱通過所述螺母安裝在所述第一環(huán)形安裝板和第二環(huán)形安裝板上。

優(yōu)選地，所述滾柱與所述滾柱所在的所述第一滾柱孔和所述第二滾柱孔間隙配合。

可選地，同軸設(shè)置的所述第一滾柱孔和所述第二滾柱孔中的至少一個的內(nèi)壁與對應(yīng)的所述滾柱的外壁對應(yīng)設(shè)有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)設(shè)有鍵。

可選地，所述滾柱為圓柱形滾柱。

可選地，所述滾筒與所述輸出軸間隙配合。

可選地，所述滾筒內(nèi)壁與所述輸出軸的表面對應(yīng)設(shè)有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)設(shè)有鍵，從而使得所述滾筒與所述輸出軸周向固定連接。

可選地，所述輸出軸的一端設(shè)有用于對所述滾輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸向限位的端蓋。

可選地，所述第一環(huán)形安裝板和第二環(huán)形安裝板分別焊接在所述滾筒的兩端。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺的升降裝置的滾輪機(jī)構(gòu)，適用于與所述升降裝置的樁腿上的齒條配合，所述滾輪機(jī)構(gòu)包括與傳動件的輸出軸連接的滾筒、同軸固定連接在所述滾筒兩端的第一環(huán)形安裝板和第二環(huán)形安裝板，所述第一環(huán)形安裝板上設(shè)有多個第一滾柱孔，所述多個第一滾柱孔圍繞所述滾筒設(shè)置且沿所述滾筒的周向均勻分布，所述第二環(huán)形安裝板上設(shè)有與所述第一滾柱孔一一對應(yīng)且同軸設(shè)置的第二滾柱孔，同軸設(shè)置的所述第一滾柱孔和所述第二滾柱孔內(nèi)可拆卸安裝有一滾柱，所述滾柱與所述齒條嚙合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺的升降裝置及其滾輪機(jī)構(gòu)，其中，滾輪機(jī)構(gòu)包括滾筒、設(shè)有多個第一滾柱孔的第一環(huán)形安裝板、設(shè)有多個第二滾柱孔的第二環(huán)形安裝板，同軸設(shè)置的第一滾柱孔和第二滾柱孔內(nèi)可拆卸的安裝有滾柱，該滾柱與升降裝置的樁腿上的齒條嚙合使得升降裝置實(shí)現(xiàn)升降功能；另外，滾柱與該滾柱所在的第一滾柱孔和第二滾柱之間可拆卸連接，便于拆卸維修，降低維修成本。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自升式平臺的升降裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自升式平臺的升降裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖2所示B部分的放大圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖3所示H部分的放大圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺的升降裝置及其滾輪機(jī)構(gòu)，參見圖1和圖2，該升降裝置包括升降單元10、用于安裝升降單元10的安裝架20、以及設(shè)置于樁腿30的齒條弦管31兩側(cè)并沿齒條弦管31軸向延伸的齒條31a，其中，樁腿30包括至少三根齒條弦管31、以及連接在齒條弦管31之間的連接桿32，齒條弦管31包括齒條31a、以及對稱焊接在齒條31a兩側(cè)的半圓板31b，每根齒條弦管31與一個安裝架20對應(yīng)布置，每個安裝架20上設(shè)有至少一對升降單元10，每對升降單元10中的兩個升降單元10分別設(shè)于對應(yīng)齒條弦管31的齒條31a的兩側(cè)，在本發(fā)明實(shí)施例中，每個安裝架20上設(shè)有3對升降單元10，其中升降單元10的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置。每個升降單元10包括驅(qū)動件、與驅(qū)動件傳動連接的傳動件、以及與傳動件的輸出軸11傳動連接的滾輪機(jī)構(gòu)40，在本發(fā)明實(shí)施例中，驅(qū)動件可以為帶有制動器的馬達(dá)，從動件可以為齒輪箱。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖2所示B部分的放大圖，如圖3所示，每個滾輪機(jī)構(gòu)40包括與輸出軸11連接的滾筒41、同軸固定連接在滾筒41兩端的第一環(huán)形安裝板42和第二環(huán)形安裝板43，其中，第一環(huán)形安裝板42上設(shè)有多個第一滾柱孔42a，多個第一滾柱孔42a圍繞滾筒41設(shè)置且沿滾筒41的周向均勻分布，第二環(huán)形安裝板43上設(shè)有與第一滾柱孔42a一一對應(yīng)且同軸設(shè)置的第二滾柱孔43a，同軸設(shè)置的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a內(nèi)可拆卸安裝有一滾柱44，滾柱44與齒條31a嚙合。

為了便于理解本發(fā)明，下面簡單介紹一下本發(fā)明實(shí)施例中升降單元10的工作過程。該升降單元10通過驅(qū)動件驅(qū)動，經(jīng)傳動件傳動帶動傳動件的輸出軸11轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步的帶動與輸出軸11傳動連接的滾輪機(jī)構(gòu)40轉(zhuǎn)動，在滾輪機(jī)構(gòu)40轉(zhuǎn)動過程中，滾輪機(jī)構(gòu)40中的滾柱44與升降裝置的樁腿30上的齒條31a嚙合，進(jìn)而使得升降裝置實(shí)現(xiàn)升降功能；另外，滾柱44與該滾柱44所在的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a之間可拆卸連接，當(dāng)滾柱44因損壞需要更換時，可以很容易的將該滾柱44拆卸下來從而更換新的滾柱44，從而可以避免拆除更換整個滾輪機(jī)構(gòu)40，便于維修，降低維修成本。在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)滾輪機(jī)構(gòu)40以圖1所示的方向轉(zhuǎn)動帶動滾柱44與齒條31a嚙合且樁腿30固定時，可以為與升降單元10固定連接的平臺主體提供向上的作用力，從而實(shí)現(xiàn)升平臺主體的功能；當(dāng)滾輪機(jī)構(gòu)40以圖1所示的方向轉(zhuǎn)動帶動滾柱44與齒條31a嚙合且平臺主體固定時，可以實(shí)現(xiàn)下樁的功能。

需要說明的是，在圖2所示實(shí)施例中，齒條弦管31設(shè)有3根。齒條弦管31的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。

可選地，滾柱44的兩端分別設(shè)有螺紋部，該螺紋部上螺紋連接有螺母46，滾柱44通過螺母46安裝在第一環(huán)形安裝板42和第二環(huán)形安裝板43上，進(jìn)而可以避免在升降裝置工作過程中因滾柱44軸向移動而影響滾輪機(jī)構(gòu)40的穩(wěn)定運(yùn)行。

在本發(fā)明實(shí)施例中，滾柱44與該滾柱44所在的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a間隙配合。采用間隙配合的配合方式，便于滾柱44的拆卸。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖3所示H部分的放大圖，如圖4所示，第一滾柱孔42a的內(nèi)壁與對應(yīng)的滾柱44的外壁分別對應(yīng)設(shè)有鍵槽，鍵槽內(nèi)設(shè)有鍵45，從而使得滾柱44和該滾柱44所在的第一滾柱孔42a周向固定連接，進(jìn)而使得滾柱44與第一環(huán)形安裝板42周向固定。鍵45可以避免在滾柱44與齒條31a嚙合過程中因滾柱44自轉(zhuǎn)影響滾柱44與齒條31a之間的嚙合，進(jìn)而影響升降裝置的升降功能；鍵45還可以用于傳遞動力，使得滾柱44隨著第一環(huán)形安裝板42一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)然地，第二滾柱孔43a的內(nèi)壁與對應(yīng)的滾柱44的外壁也可以對應(yīng)設(shè)有鍵槽，在鍵槽內(nèi)設(shè)置鍵，從而使得滾柱44和該滾柱44所在的第二滾柱孔43a周向固定連接，進(jìn)而使得滾柱44與第二環(huán)形安裝板43周向固定連接。鍵可以避免在滾柱44與齒條31a嚙合過程中因滾柱44自轉(zhuǎn)影響滾柱44與齒條31a之間的嚙合，進(jìn)而影響升降裝置的升降功能；鍵還可以用于傳遞動力，使得滾柱44隨著第二環(huán)形安裝板43一起轉(zhuǎn)動。

在本發(fā)明實(shí)施例中，可以僅在滾柱44的外壁和該滾柱44所在的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a中的一個的內(nèi)壁設(shè)置鍵，也可以在滾柱44的外壁與該滾柱44所在的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a的內(nèi)壁均設(shè)置鍵，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。當(dāng)滾柱44的外壁與該滾柱44所在的第一滾柱孔42a和第二滾柱孔43a的內(nèi)壁均設(shè)有鍵時，可以更好的用于滾柱44與第一環(huán)形安裝板42和第二環(huán)形安裝板43之間的周向固定，進(jìn)而保證滾柱44與齒條31a嚙合的穩(wěn)定。

可選地，滾柱44為圓柱形滾柱。將滾柱44設(shè)計(jì)成圓柱形可以增加滾柱44與齒條31a嚙合時的接觸面積，從而降低接觸應(yīng)力，緩解滾柱44磨損，進(jìn)而延長滾柱44的使用壽命；另外，圓柱形滾柱加工工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，可以降低維修成本。在其他實(shí)施例中，該滾柱44也可以設(shè)計(jì)成其他形狀，例如截面為三角形的滾柱44等，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。

優(yōu)選地，滾柱44可以采用ASTMA514即ASTM標(biāo)準(zhǔn)下的經(jīng)淬火與回火的高強(qiáng)度可焊接鋼板材料制成。由于ASTMA514材料具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，適用于滾柱44與齒條31a嚙合時的需要高屈服、以及高抗拉的場所。

可選地，滾筒41與輸出軸11間隙配合。采用間隙配合的配合方式便于滾筒41的安裝和拆卸。

可選地，滾筒41的內(nèi)壁與輸出軸11的表面對應(yīng)設(shè)有鍵槽，該鍵槽內(nèi)設(shè)有鍵，從而使得滾筒41與輸出軸11周向固定連接。該鍵可以防止?jié)L筒41與輸出軸11周向產(chǎn)生相對位移，確保滾筒41隨著輸出軸11一起轉(zhuǎn)動。

可選地，輸出軸11的一端設(shè)有用于對滾輪機(jī)構(gòu)40進(jìn)行軸向限位的端蓋50，避免滾輪機(jī)構(gòu)40與輸出軸11之間產(chǎn)生軸向相對位移，確保滾輪機(jī)構(gòu)40穩(wěn)定工作。

可選地，第一環(huán)形安裝板42和第二環(huán)形安裝板43分別焊接在滾筒41的兩端。通過焊接可以實(shí)現(xiàn)第一環(huán)形安裝板42與滾筒41、第二環(huán)形安裝板43和滾筒41之間的固定，進(jìn)而使得第一環(huán)形安裝板42和第二環(huán)形安裝板43隨著滾筒41一起轉(zhuǎn)動。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。