一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其包括：臺(tái)架，臺(tái)架上連接負(fù)載提供單元，臺(tái)架上有供連接待測(cè)升降單元的工位，所述負(fù)載提供單元包括：渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置；負(fù)載端傳動(dòng)裝置包括：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；負(fù)載端傳動(dòng)裝置的平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。它可以對(duì)自升式鉆井平臺(tái)傳動(dòng)裝置進(jìn)行負(fù)載出廠試驗(yàn)。
【專利說明】一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置

【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)裝置的出廠試驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種模擬真實(shí)使用負(fù)載的工作平臺(tái)。

【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)樁腿及一個(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)沿樁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，然后升起樁腿，用拖輪把鉆井平臺(tái)拖移到新的井位，之后降下樁腿、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)總重或樁腿數(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)裝置在出廠投入使用前，為了保證升降單元的安全可靠，需要對(duì)出廠的裝置進(jìn)行檢測(cè)，以了解其是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。出廠試驗(yàn)主要是對(duì)每臺(tái)升降單元的基本性能進(jìn)行測(cè)試，并提供詳細(xì)的出廠試驗(yàn)報(bào)告。其中基本性能包含:升降單元內(nèi)部清潔度、負(fù)載試驗(yàn)、傳動(dòng)效率測(cè)試、溫升測(cè)試、噪音測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試等。其中負(fù)載試驗(yàn)和傳動(dòng)效率測(cè)試均需在的試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行，而目前沒有檢測(cè)自升式鉆井平臺(tái)傳動(dòng)裝置的試驗(yàn)臺(tái)架。
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)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其可以對(duì)自升式鉆井平臺(tái)傳動(dòng)裝置進(jìn)行出廠試驗(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:臺(tái)架，臺(tái)架上連接負(fù)載提供單元，臺(tái)架上有供連接待測(cè)升降單元的工位，所述負(fù)載提供單元包括:渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置；負(fù)載端傳動(dòng)裝置包括: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；負(fù)載端傳動(dòng)裝置的平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
[0006]所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。
[0007]所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x連接控制器。
[0008]所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x連接控制器。
[0009]所述待測(cè)升降單元上連接變頻電機(jī)，變頻電機(jī)連接控制器。
[0010]所述待測(cè)升降單元通過連接器連接負(fù)載提供單元，連接器包括兩端各I個(gè)內(nèi)七齒套，中間為連接筒，連接筒分別連接兩端的內(nèi)七齒套。
[0011]所述臺(tái)架包括:底座，底座兩側(cè)分別連接固定架，一側(cè)的固定架連接待測(cè)升降單元，另一側(cè)的固定架設(shè)有負(fù)載提供單元的工位。
[0012]所述控制器為PLC控制器，渦流制動(dòng)器連接手動(dòng)電流控制器或電控電流控制器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器為磁電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器或電容式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
[0013]所述電控電流控制器連接PLC控制器。
[0014]本實(shí)用新型在負(fù)載提供單元的轉(zhuǎn)矩輸入處連接渦流制動(dòng)器，控制器根據(jù)負(fù)載端平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器提供的數(shù)據(jù)，從而控制渦流制動(dòng)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(cè)升降單元提供符合實(shí)驗(yàn)要求的載荷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，圖3為臺(tái)架的示意圖，圖4為圖3的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1和圖2所示本實(shí)用新型實(shí)施方式I包括:臺(tái)架1，臺(tái)架I上連接負(fù)載提供單元2，臺(tái)架I上有供連接待測(cè)升降單元3的工位，所述負(fù)載提供單元2包括:渦流制動(dòng)器7，渦流制動(dòng)器7連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置6 ;負(fù)載端傳動(dòng)裝置6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；負(fù)載端傳動(dòng)裝置6的平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4為磁電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。渦流制動(dòng)器的控制端連接手動(dòng)電流控制器。
[0017]圖3和圖4所示臺(tái)架I包括:底座9，底座9兩側(cè)分別連接固定架10，一側(cè)的固定架10連接負(fù)載提供單元2，另一側(cè)的固定架10設(shè)有連接待測(cè)升降單元3的工位，在試驗(yàn)前需將待測(cè)升降單元3通過螺栓連接在其工位上。
[0018]所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4連接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x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，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器獲得變化電磁信號(hào)進(jìn)行分析，通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的顯示器的顯示連接處的扭矩和轉(zhuǎn)速變化數(shù)據(jù)，以方便判定是否達(dá)到要求的加載扭矩。所述待測(cè)升降單元3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軸。所述待測(cè)升降單元上連接變頻電機(jī)8，變頻電機(jī)8連接PLC控制器。所述待測(cè)升降單元3通過連接器5連接負(fù)載提供單元2，連接器5包括兩端各I個(gè)內(nèi)七齒套，中間為連接筒，連接筒分別通過螺栓連接兩端的內(nèi)七齒套。
[0019]試驗(yàn)開始后，通過PLC控制器啟動(dòng)待測(cè)升降單元直聯(lián)的變頻電機(jī)，變頻電機(jī)通過待測(cè)升降單元驅(qū)動(dòng)連接器旋轉(zhuǎn)，連接器通過負(fù)載提供單元驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的中心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的中心軸驅(qū)動(dòng)渦流制動(dòng)器空轉(zhuǎn)。待系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，通過手動(dòng)電流控制器的慢慢的增加渦流制動(dòng)器的激磁電流，渦流制動(dòng)器便產(chǎn)生與激磁電流成線性關(guān)系的制動(dòng)力矩。此制動(dòng)力矩通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器作用到負(fù)載提供單元上，負(fù)載提供單元傳遞到連接器上，連接器作用到待測(cè)升降單元上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)升降單元的負(fù)荷加載。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施方式2包括:臺(tái)架，臺(tái)架上連接負(fù)載提供單元，臺(tái)架上有供連接待測(cè)升降單元的工位，所述負(fù)載提供單元包括:渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置；負(fù)載端傳動(dòng)裝置包括: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；負(fù)載端傳動(dòng)裝置的平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器為磁電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。渦流動(dòng)器制的連接電控電流控制器，電控電流控制器連接在PLC控制器上。
[0021]所示臺(tái)架包括:底座，底座兩側(cè)分別連接固定架，一側(cè)的固定架連接負(fù)載提供單元，另一側(cè)的固定架設(shè)有連接待測(cè)升降單元的工位，在試驗(yàn)前需將待測(cè)升降單元通過螺栓連接在其工位上。
[0022]所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x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，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x連接在PLC控制器上，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器獲得變化電磁信號(hào)進(jìn)行分析，然后將分析的連接處的扭矩和轉(zhuǎn)速變化數(shù)據(jù)送入PLC控制器，最終由PLC控制器判定是否達(dá)到預(yù)設(shè)的加載扭矩值。所述待測(cè)升降單元包括: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軸。所述待測(cè)升降單元上連接變頻電機(jī)，變頻電機(jī)也連接在PLC控制器上。所述待測(cè)升降單元通過連接器連接負(fù)載提供單元，連接器包括兩端各個(gè)內(nèi)七齒套，中間為連接筒，連接筒分別通過螺栓連接兩端的內(nèi)七齒套。
[0023]試驗(yàn)開始后，通過PLC控制器啟動(dòng)待測(cè)升降單元直聯(lián)的變頻電機(jī)，變頻電機(jī)通過待測(cè)升降單元驅(qū)動(dòng)連接器旋轉(zhuǎn)，連接器通過負(fù)載提供單元驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的中心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的中心軸驅(qū)動(dòng)渦流制動(dòng)器空轉(zhuǎn)。待系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，PLC控制器通過電控電流控制器慢慢的增加渦流制動(dòng)器的激磁電流，渦流制動(dòng)器便產(chǎn)生與激磁電流成線性關(guān)系的制動(dòng)力矩。此制動(dòng)力矩通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器作用到負(fù)載提供單元上，負(fù)載提供單元傳遞到連接器上，連接器作用到待測(cè)升降單元上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)升降單元的負(fù)荷加載。
[0024]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器可以直接連接在PLC控制器上，PLC控制器根據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量值直接調(diào)整電控電流控制器，從而控制負(fù)載提供單元的工作狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，包括:臺(tái)架，臺(tái)架上連接負(fù)載提供單元，臺(tái)架上有供連接待測(cè)升降單元的工位，特征在于:所述負(fù)載提供單元包括:渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器連接負(fù)載端傳動(dòng)裝置；負(fù)載端傳動(dòng)裝置包括: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；負(fù)載端傳動(dòng)裝置的平行軸齒輪減速箱與渦流制動(dòng)器間串接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x連接控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器連接控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述待測(cè)升降單元上連接變頻電機(jī)，變頻電機(jī)連接控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述待測(cè)升降單元通過連接器連接負(fù)載提供單元，連接器包括兩端各1個(gè)內(nèi)七齒套，中間為連接筒，連接筒分別連接兩端的內(nèi)七齒套。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述臺(tái)架包括:底座，底座兩側(cè)分別連接固定架，一側(cè)的固定架連接待測(cè)升降單元，另一側(cè)的固定架設(shè)有負(fù)載提供單元的工位。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述控制器為PLC控制器，渦流制動(dòng)器連接手動(dòng)電流控制器或電控電流控制器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器為磁電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器或電容式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自升式海洋鉆井平臺(tái)升降單元出廠試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述電控電流控制器連接PLC控制器。
【文檔編號(hào)】G01M13/02GK204177573SQ201420415049
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】王建敏, 徐炎科, 李大偉 申請(qǐng)人:鄭州天時(shí)海洋石油裝備有限公司