[发明专利]一种自升式钻井平台悬臂梁滑移装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动式钻井设施领域，特别是一种自升式钻井平台悬臂梁滑移装置。

背景技术

    现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，悬臂梁滑移装置负责钻井平台在不同井位间的移动及定位，以便完成多井位钻井作业。滑移装置的设计在平台设计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。

目前，自升式钻井平台悬臂梁滑移装置大多采用液压插销步进式滑移装置，该装置的缺点有：

1.悬臂梁侧部插销导轨面必须开孔，以便插销顺利插入，才能保证滑移液压缸推动悬臂梁平移。插销导轨面开孔加工困难，特别是轨道较长时开孔较困难，增加了加工成本。

2.插销移动时，插销顶部与导轨面直接接触，摩擦力较大时易造成导轨面划伤，同时，插销工作时，插销与导轨上的相应的插销孔处应力集中较大，往往导致导轨插销孔处局部损伤，可靠性差且承载能力受限。

3.悬臂梁反向滑移时，需要人工手动将插销换向，同时插销式滑移装置为步行方式平移，工作效率相对较低且难以准确定位。

4.滑移液压数量较多且对滑移液压的同步性要求较高，控制难度较大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的发明目的在于提供一种、安全可靠性高、承载能力大、工作效率高、定位准确、的悬臂梁滑移装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自升式钻井平台悬臂梁滑移装置，其安装于平台主甲板上，位于所述悬臂梁旁，其包括：

滑移机体，其铰接在所述平台主甲板上；

驱动齿轮，其安装在所述滑移机体上，并由驱动装置驱动，且驱动齿轮的数量为一个、两个或多个；

滚轮组件，其安装在所述滑移机体上，数量为一个、两个或多个；

齿条，其固定在悬臂梁上，所述齿条的一侧与所述驱动齿轮啮合，且所述齿条的另一侧与滚轮组件配合。

本发明采用了齿轮驱动齿条的方式来带动悬臂梁的移动，与现有技术采用液压插销步进式方式相比，不再需要在悬臂梁侧部插销导轨面开孔，安全可靠性高、承载能力大，而悬臂梁反向滑移时，只需要控制驱动装置使驱动齿轮反向转动即可，工作效率高、定位准确，当有多个本发明滑移装置时，只需统一控制开关即可，控制难度低；所述齿条被驱动时，驱动齿轮于齿条的啮合力对滑移机体底部铰链节点的产生力矩作用，从而使滑移机体绕铰链节点微小转动，此时，位于齿条上部或下部的滚轮组件与齿条上或下平面接触产生的作用力，对下部铰链节点产生反向力矩，该反向力矩和驱动齿轮于齿条的啮合力对滑移机体底部铰链节点的产生力矩相互平衡，这样可以浮动调整驱动齿轮和齿条之间的工作侧隙，同时齿条和悬臂梁固定连接，使滑移机体保持平衡。

作为本发明的优选方案，所述驱动装置包括多级行星减速器和传动部件，所述多级行星减速器旁设置有动力源驱动其内部齿轮转动，所述传动部件包括设置在滑移机体内部的齿轮副，该齿轮副与所述多级行星减速器的输出轴连接，所述齿轮副输出轴驱动所述驱动齿轮，所述多级行星减速器安装在所述滑移机体侧面，位于与所述滚轮组件、驱动齿轮相对的一侧，集成度更高，节约空间。

作为本发明的优选方案，所述滑移机体底部铰接于所述平台主甲板上，滑移机体能够绕该铰接点转动的平面与齿条移动平面平行，所述齿条焊接于所述悬臂梁侧部，所述滚轮组件包括：

滚轮轴，其固定安装于所述滑移机体侧面；

关节轴承，其套装在所述滚轮轴上；

滚轮，其套装在所述关节轴承上。

所述滚轮组件中的关节轴承具有一定的旋转角度余量，可以自动补偿齿条上的形位误差。

作为本发明的优选方案，所述动力源为电机，安装在多级行星减速器的输入端，与多级行星减速器的输入轴连接。

电机转速较快，通过多级行星减速器、滑移机体内的齿轮副减速增矩，对悬臂梁产生低速的、大扭矩的驱动，使悬臂梁的移动更稳定。

作为本发明的优选方案，所述滚轮组件数量、驱动齿轮数量均等于两个，两个滚轮组件位于同一高度，两个驱动齿轮位于同一高度，所述齿条平放于所述滚轮与驱动齿轮之间。

该结构使对齿条的夹持更稳定。

作为本发明的优选方案，所述平台主甲板上固定安装有固定支座，其上设置有销轴孔，所述滑移机体下端设置有与固定支座上销轴孔相同大小的销轴孔，通过一销轴穿过所述两个销轴孔，使所述滑移机体铰接于固定支座上。