一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元原型試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自升式鉆井平臺(tái)升降傳動(dòng)裝置的原型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種模擬真實(shí)使用負(fù)載的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自升式鉆井平臺(tái)是應(yīng)用于淺海區(qū)石油鉆探的主要設(shè)備，一般自升式鉆井平臺(tái)由三個(gè)或四個(gè)粧腿及一個(gè)作業(yè)平臺(tái)構(gòu)成；平臺(tái)上裝載鉆井機(jī)械、動(dòng)力、器材、居住等設(shè)備。鉆井時(shí)應(yīng)用平臺(tái)升降傳動(dòng)裝置將平臺(tái)沿粧腳升離海平面至一定的高度開始鉆井作業(yè)；一處鉆井完成后首先應(yīng)用平臺(tái)升降裝置把平臺(tái)降至水面使平臺(tái)飄浮，然后升起粧腿，用拖輪把鉆井平臺(tái)拖移到新的井位，之后降下粧腿、升起平臺(tái)開始新一輪的作業(yè)。自升式鉆井平臺(tái)升降單元是大型自升式鉆井平臺(tái)升降的關(guān)鍵和核心部件。根據(jù)平臺(tái)總重或粧腿數(shù)量的不同，每條平臺(tái)安裝36-72套不等的同規(guī)格升降單元。一般情況下平臺(tái)升降單元為3層布置，理想狀態(tài)下平臺(tái)總重由所有升降單元均分，但實(shí)際每套升降單元受力不盡相同，這些影響因素包括:爬升齒輪嚙合位置不同、每臺(tái)電機(jī)性能的差別、外部載荷的微小變化、環(huán)境載荷的影響等等。
[0003]自升式鉆井平臺(tái)傳動(dòng)裝置原型在投入使用前，需要對(duì)該原型進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn)，以了解其是否符合工作平臺(tái)的需要，目前傳動(dòng)裝置原型需要安裝在專用平臺(tái)上在承受1.5倍最大靜態(tài)保持的載荷下，爬升齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)360°之后對(duì)原型進(jìn)行解體，對(duì)原型傳動(dòng)鏈上的所有的齒輪、軸類等傳動(dòng)承載零件進(jìn)行探傷檢查，以確定原型是否符合工作環(huán)境要求。但目前的原型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，待測原型安裝調(diào)試?yán)щy，且其實(shí)驗(yàn)?zāi)芎南妮^大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是解決上述的難題，提供一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元原型試驗(yàn)裝置，其可以對(duì)自升式鉆井平臺(tái)傳動(dòng)裝置原型進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過如下的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，其包括:試驗(yàn)臺(tái)架，試驗(yàn)臺(tái)架上連接負(fù)載提供單元，試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)有連接待測升降單元的工位，所述負(fù)載提供單元包括:磁粉加載器，磁粉加載器連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置，負(fù)載端傳動(dòng)裝置連接齒條，齒條一端連接負(fù)載提供單元，齒條的另一端用于連接待測升降單元，齒條為雙面齒，負(fù)載提供單元和待測升降單元分別位于齒條的兩側(cè)，負(fù)載端傳動(dòng)裝置與磁粉加載器間串接有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接在測量裝置上，磁粉加載器連接在控制器上。
[0006]所述待測升降單元的工位上連接待測升降單元，待測升降單元包括:電機(jī)，電機(jī)連接輔助用減速機(jī)，輔助用減速機(jī)連接待測端傳動(dòng)裝置。
[0007]所述待測端傳動(dòng)裝置和輔助用減速機(jī)間串接有另一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，該另一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器也連接在測量裝置上。
[0008]所述電機(jī)的功率小于等于7.5千瓦。
[0009]所述負(fù)載端傳動(dòng)裝置和待測端傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)相同，包括:平行軸齒輪減速箱，平行軸齒輪減速箱連接行星齒輪箱，行星齒輪箱連接爬升齒輪。
[0010]所述控制器為手動(dòng)電流控制器或電控電流控制器，測量裝置為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀或PLC控制器。
[0011]所述負(fù)載端傳動(dòng)裝置的爬升齒輪與齒條受力點(diǎn)，位于待測端傳動(dòng)裝置的爬升齒輪對(duì)齒條齒面正壓力的延長線上。
[0012]所述齒條兩側(cè)的齒對(duì)稱分布，且每側(cè)均有13個(gè)以上的齒形，齒條長度為4米以上。
[0013]所述電控電流控制器連接PLC控制器。
[0014]所述電控電流控制器連接PLC控制器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀連接PLC控制器。
[0015]本實(shí)用新型在負(fù)載提供單元的轉(zhuǎn)矩輸入處連接磁粉加載器，根據(jù)負(fù)載端平行軸齒輪減速箱與磁粉加載器間串接的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器提供的數(shù)據(jù)，從而控制磁粉加載器電流，來調(diào)整負(fù)載提供單元所提供的阻力，進(jìn)而為待測升降單元提供符合實(shí)驗(yàn)要求的載荷。其次采用結(jié)構(gòu)相同的負(fù)載端傳動(dòng)裝置和待測端傳動(dòng)裝置，大大簡化了實(shí)驗(yàn)裝置的復(fù)雜程度，便于實(shí)驗(yàn)的實(shí)際實(shí)施和錯(cuò)誤的檢查。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1和圖2所示本實(shí)用新型實(shí)施方式I包括:試驗(yàn)臺(tái)架1，試驗(yàn)臺(tái)架I上連接負(fù)載提供單元2，試驗(yàn)臺(tái)架I上設(shè)有連接待測升降單元3的工位，所述負(fù)載提供單元I包括:磁粉加載器4，磁粉加載器4連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置5，負(fù)載端傳動(dòng)裝置5連接齒條6，齒條6 —端連接負(fù)載提供單元2，齒條6的另一端用于連接待測升降單元3，齒條為雙面齒，負(fù)載提供單元2和待測升降單元3分別位于齒條6的兩側(cè)，且負(fù)載端傳動(dòng)裝置的爬升齒輪與齒條受力點(diǎn)，位于待測端傳動(dòng)裝置的爬升齒輪對(duì)齒條齒面正壓力的延長線上，從而平衡一部分齒條齒面受的正壓力，負(fù)載端傳動(dòng)裝置5與磁粉加載器4間串接有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器7，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器7連接在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀上，磁粉加載器4連接在手動(dòng)電流控制器上。扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7用于測量與其連接裝置的扭矩和轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)接口模塊，數(shù)據(jù)處理模塊還可連接顯示器。所述齒條兩側(cè)的齒對(duì)稱分布，且每側(cè)均有13個(gè)齒形，齒條長度為4米以上。
[0018]所述待測升降單元的工位上連接待測升降單元3，待測升降單元3包括:電機(jī)8，電機(jī)8連接輔助用減速機(jī)9，輔助用減速機(jī)9連接待測端傳動(dòng)裝置10。所述待測端傳動(dòng)裝置10和輔助用減速機(jī)9間串接有另一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，該另一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器11也連接在在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀上。所述電機(jī)8的功率小于等于7.5千瓦。
[0019]所述負(fù)載端傳動(dòng)裝置5和待測端傳動(dòng)裝置10結(jié)構(gòu)相同，包括:平行軸齒輪減速箱，平行軸齒輪減速箱連接行星齒輪箱，行星齒輪箱連接爬升齒輪。
[0020]試驗(yàn)時(shí)將待測升降單元安裝到試驗(yàn)臺(tái)架上，再將齒條裝入待測升降單元和負(fù)載提供單元間，保證齒條與待測升降單元和負(fù)載提供單元正確嚙合，分別將2個(gè)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接至在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀上。在一定時(shí)間內(nèi)根據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器檢測的數(shù)據(jù)，由手動(dòng)電流控制器調(diào)整磁粉加載器的電流將負(fù)載提供升降單