一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構，屬于海洋平臺領域。該升降機構包括安裝架和升降單元，升降單元包括升降齒輪軸、升降齒輪箱、電機和第一電磁制動器，通過在升降齒輪箱的輸入軸和電機的輸出軸之間設置第二電磁制動器，從而避免了采用液壓制動器導致的制動時間過長的問題，通過采用止動螺栓將安裝法蘭固定在安裝架上，并在止動螺栓的軸肩上設置墊圈，使安裝法蘭可以在止動螺栓上竄動，通過扭轉擋塊定位安裝法蘭，可以使扭矩通過扭轉擋塊傳遞到安裝架上，避免由于安裝架變形而導致的止動螺栓可能被破壞的問題，由于升降齒輪軸只有一端架設在軸承座中，因此安裝簡單，便于測量齒輪和齒條的安裝及嚙合情況。
【專利說明】
一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及海洋平臺領域，特別涉及一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構。
【背景技術】
[0002]海洋平臺是一種為在海上進行鉆井、采油、集運、觀測、導航、施工等活動提供生產(chǎn)和生活設施的構筑物，通常由平臺結構、粧腿、升降機構、生活樓及直升機甲板等部分組成，是開發(fā)海洋石油的基礎裝備。
[0003]升降機構作為海洋平臺中的關鍵部分，在平臺的設計制造和使用中受到高度重視，其性能的優(yōu)劣直接影響平臺的安全性能、使用性能及經(jīng)濟性。電動齒輪齒條升降機構具有升降速度快，提升能力大，效率高等優(yōu)點，廣泛的應用于海洋平臺中。電動齒輪齒條升降機構是由電機經(jīng)齒輪箱帶動升降齒輪轉動，齒輪與粧腿上的齒條嚙合，帶動升降機構升降，由升降機構帶動整個平臺的升降。
[0004]現(xiàn)有升降機構通常在升降齒輪箱和電機之間設置有一個液壓制動器，但是由于液壓系統(tǒng)的響應存在延遲，這就延長了制動的時間，此外升降齒輪軸的兩端都通過軸承架設在對應的軸承套中，而升降齒輪和與升降齒輪嚙合的齒條又設置在兩個軸承套之間，這種安裝方式不僅復雜，而且不便于測量升降齒輪和齒條的安裝情況及嚙合情況，此外在升降機構的工作中，由于升降機構的負載很大，齒輪箱在工作中會產(chǎn)生很大的扭矩，而齒輪箱僅通過螺栓與升降機構的安裝架連接，扭矩僅能通過螺栓傳遞到安裝架上，這會使得螺栓出現(xiàn)扭轉變形，從而影響齒輪箱與安裝架的配合，進而對整個海洋平臺的正常工作造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明實施例提供了一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構。所述技術方案如下:
[0006]本發(fā)明實施例提供了一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構，所述升降機構包括安裝在所述海洋平臺的粧腿上的安裝架和插裝在所述安裝架上的升降單元，所述升降單元包括升降齒輪軸、升降齒輪箱、電機和設置在所述電機尾端的第一電磁制動器，所述升降齒輪箱通過安裝法蘭與所述安裝架連接，所述升降齒輪箱的輸入軸與所述升降齒輪軸連接，所述升降齒輪軸上套裝有升降齒輪，所述升降齒輪與設置在所述粧腿上的齒條相嚙合，所述升降齒輪箱的輸入軸和所述電機的輸出軸之間通過第二電磁制動器連接，所述升降齒輪軸上套裝有軸承套，所述軸承套設置在所述升降齒輪和所述升降齒輪箱之間，所述安裝架上對應所述軸承套的位置設置有用于安裝所述軸承套的軸承座，所述安裝架包括平行間隔設置的第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板和所述第二支撐板的兩端分別通過一塊側板連接，所述軸承座插設在所述第一支撐板和所述第二支撐板上，所述安裝法蘭通過止動螺栓與所述第一支撐板連接，所述安裝法蘭與所述第一支撐板之間設有間隙，所述止動螺栓的軸肩設置在所述間隙中，所述軸肩上套設有墊圈，所述墊圈的厚度與所述間隙的寬度一致，所述第一支撐板朝向所述升降齒輪箱的一面上對應所述安裝法蘭的位置分別設置有多個用于定位所述安裝法蘭的扭轉擋塊，多個所述扭轉擋塊間隔設置，所述安裝法蘭上對應所述扭轉擋塊的位置設置有缺口，所述安裝法蘭通過相互配合的所述缺口和所述扭轉擋塊定位安裝在所述第一支撐板上。
[0007]優(yōu)選地，所述扭轉擋塊與所述安裝法蘭之間卡設有楔塊。
[0008]進一步地，所述楔塊與所述安裝法蘭貼合的一面上設置有凸塊，所述安裝法蘭上對應所述凸塊的位置設置有凹槽，所述凸塊卡設在所述凹槽中。
[0009]更進一步地，所述楔塊通過壓板壓緊在所述安裝法蘭和所述扭轉擋板之間，所述壓板固定在所述安裝法蘭上。
[0010]優(yōu)選地，每個所述安裝法蘭通過四個所述扭轉擋塊和對應設置的四個所述缺口定位
[0011]優(yōu)選地，所述第二電磁制動器的兩端分別通過花鍵與所述電機的輸出軸和所述升降齒輪箱的輸入軸連接。
[0012]優(yōu)選地，所述齒條為雙面齒條，多個所述升降單元沿所述齒條分兩列布置。
[0013]進一步地，每列所述升降單元沿所述齒條縱向間隔設置。
[0014]優(yōu)選地，所述間隙的寬度為0.5mm?2mm。
[0015]進一步地，所述軸承套與所述升降齒輪箱的殼體緊固連接。
[0016]本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過在升降齒輪箱的輸入軸和電機的輸出軸之間設置第二電磁制動器，從而避免了采用液壓制動器導致的制動時間過長的問題，同時還可以取消相應的液壓管路和栗站，避免了漏油的情況，使設備更清潔，通過采用止動螺栓將安裝法蘭固定在安裝架上，并在止動螺栓的軸肩上設置墊圈，使安裝法蘭可以在止動螺栓上竄動，通過相互配合的缺口和扭轉擋塊定位安裝法蘭，可以使扭矩通過扭轉擋塊傳遞到安裝架上，避免由于安裝架變形而導致的止動螺栓可能被破壞的問題，由于升降齒輪軸只有一端架設在軸承座中，因此安裝簡單，便于測量齒輪和齒條的安裝及嚙合情況。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實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)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，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。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構的結構圖；
[0019]圖2是圖1中沿A-A方向的截面圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種升降機構安裝法蘭的安裝示意圖；
[0021 ]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種止動螺栓示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實施例提供的一種扭轉擋塊處的放大圖；
[0023]圖6是圖5中的B向視圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0025]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構的結構圖，如圖1所示，該升降機構包括安裝在海洋平臺的粧腿上的安裝架I和插裝在安裝架I上的升降單元2，圖2是圖1中沿A-A方向的截面圖，如圖2所示，升降單元2包括升降齒輪軸27、升降齒輪箱23、電機25和設置在電機25尾端的第一電磁制動器26，升降齒輪箱23通過安裝法蘭22與安裝架I連接，升降齒輪箱23的輸出軸與升降齒輪軸27連接，升降齒輪軸27上套裝有升降齒輪21，升降齒輪21與設置在粧腿上的齒條b相嗤合，升降齒輪箱23的輸入軸和電機25的輸出軸之間通過第二電磁制動器24連接，升降齒輪軸27上套裝有軸承套28，軸承套28設置在升降齒輪21和升降齒輪箱23之間，安裝架I上對應軸承套28的位置設置有用于安裝軸承套28的軸承座13，安裝架I包括平行間隔設置的第一支撐板Ia和第二支撐板lb，第一支撐板Ia和第二支撐板Ib的兩端分別通過一塊側板Ic連接，軸承座13插設在第一支撐板Ia和第二支撐板Ib上，圖3是本發(fā)明實施例提供的一種升降機構安裝法蘭的安裝示意圖，圖4是本發(fā)明實施例提供的一種止動螺栓示意圖，結合圖3和圖4，安裝法蘭22通過止動螺栓5與第一支撐板Ia連接，安裝法蘭22與第一支撐板I a之間設有間隙54，止動螺栓5的軸肩51設置在間隙54中，軸肩51上套設有墊圈53，墊圈53的厚度與間隙54的寬度一致，第一支撐板Ia朝向升降齒輪箱23的一面上對應安裝法蘭22的位置分別設置有多個用于定位安裝法蘭22的扭轉擋塊11，多個扭轉擋塊11間隔設置，安裝法蘭22上對應扭轉擋塊11的位置設置有缺口，安裝法蘭22通過相互配合的缺口和扭轉擋塊11定位安裝在第一支撐板Ia上。
[0026]升降齒輪軸27通過軸承架設在軸承套28中。
[0027]本發(fā)明實施例通過在升降齒輪箱的輸入軸和電機的輸出軸之間設置第二電磁制動器，從而避免了采用液壓制動器導致的制動時間過長的問題，同時還可以取消相應的液壓管路和栗站，避免了漏油的情況，使設備更清潔，通過采用止動螺栓將安裝法蘭固定在安裝架上，并在止動螺栓的軸肩上設置墊圈，使安裝法蘭可以在止動螺栓上竄動，通過相互配合的缺口和扭轉擋塊定位安裝法蘭，可以使扭矩通過扭轉擋塊傳遞到安裝架上，避免由于安裝架變形而導致的止動螺栓可能被破壞的問題，由于升降齒輪軸只有一端架設在軸承座中，因此安裝簡單，便于測量齒輪和齒條的安裝及嚙合情況。
[0028]需要說明的是，相鄰兩安裝法蘭22之間相鄰的兩缺口可以與同一扭轉擋塊11的兩端分別進行配合，以減少加工工序，降低生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本。
[0029]優(yōu)選地，每個安裝法蘭22通過四個扭轉擋塊11和對應設置的四個缺口定位，使得扭矩可以更均勻的傳遞到安裝架I上。
[0030]此外，每一安裝架I上插裝有多個升降單元2，多個升降單元2沿齒條b間隔設置，通過在安裝架I上插裝多個升降單元2，可以增大升降機構的負載能力，同時可以分散升降齒輪21和齒條b上的壓力。
[0031 ]進一步地，齒條b為雙面齒條，多個升降單元2沿齒條b分兩列布置，兩列升降單元2分別設置在齒條b的兩側，通過雙面齒條兩側的齒分別與多個升降單元2中的升降齒輪21嚙合，可以平衡齒條b兩側的受力，避免齒條b彎曲，同時使得升降機構更平穩(wěn)。
[0032]可選地，每列升降單元2沿齒條b縱向間隔設置。
[0033]此外，軸承套28與升降齒輪箱23的殼體緊固連接，可以方便軸承套28的安裝，同時避免在工作過程中由于震動使得軸承套28從軸承座13中脫出。
[0034]優(yōu)選地，間隙54的寬度可以為0.5mm?2mm，間隙54的寬度設置過大會使得安裝法蘭22過于松動，間隙54的寬度過小會使得安裝法蘭22的竄動距離過小，仍可能造成止動螺栓5的損壞。
[0035]圖5是本發(fā)明實施例提供的一種扭轉擋塊處的放大圖，如圖5所示，扭轉擋塊11與安裝法蘭22之間卡設有楔塊3，由于在實際加工制作中，難以保證扭轉擋塊11與安裝法蘭22之間貼緊，而可能導致扭矩無法傳遞到扭轉擋塊11上，通過設置楔塊3，將楔塊3卡設在扭轉擋塊11和安裝法蘭22之間，可以保證扭矩傳遞到扭轉擋塊11上。
[0036]需要說明的是，在設置楔塊3時，應盡量平衡與同一安裝法蘭22配合的楔塊3對安裝法蘭22的作用力，避免其中部分楔塊3對安裝法蘭22的作用力過大而使得安裝法蘭22上與止動螺栓5相配合的螺孔對止動螺栓5產(chǎn)生較大的擠壓。
[0037]進一步地，楔塊3與安裝法蘭22貼合的一面上設置有凸塊31，安裝法蘭22上對應凸塊31的位置設置有凹槽221，凸塊31卡設在凹槽221中，通過凸塊31和凹槽221配合，可以增大楔塊3與安裝法蘭22的接觸面積，使扭矩可以更好的通過楔塊3傳遞到安裝架I上，同時還可以起到導向的作用。
[0038]圖6是圖5中的B向視圖，如圖6所示，楔塊3通過壓板4壓緊在安裝法蘭22和扭轉擋板11之間，壓板4固定在安裝法蘭22上，壓板4用于將楔塊3壓緊在安裝法蘭22和扭轉擋板11之間，壓板4可以避免楔塊3的掉落。
[0039]此外，在升降單元2中同時設置第一電磁制動器26和第二電磁制動器24，在升降機構升降過程中進行制動時使用第一電磁制動器26制動，在升降機構處于支持狀態(tài)時即海洋平臺需要長時間維持在同一高度位置以進行相應的作業(yè)時，采用第二電磁制動器24制動，避免在任何狀態(tài)下都使用第一電磁制動器26制動而使得第一電磁制動器26過早磨損，同時可以減少電機25的轉軸所受到的沖擊，從而延長升降單元2的壽命。
[0040]需要說明的是，升降機構常用的工況為:額定升降、預壓載升降、額定支持、作業(yè)支持、預壓載支持、風暴支持及迀移工況，前述的升降過程包括額定升降和預壓載升降，支持狀態(tài)包括額定支持、作業(yè)支持、預壓載支持、風暴支持及迀移工況，在升降過程中使用第一電磁制動器26制動時，制動扭矩應大于預壓載升降工況所需扭矩的1.2倍，在支持狀態(tài)中使用第二電磁制動器24制動時，制動扭矩應大于風暴工況所需扭矩的1.2倍。
[0041]優(yōu)選地，第二電磁制動器24的兩端分別通過花鍵與電機25的輸出軸和升降齒輪箱23的輸入軸連接，花鍵可以承載較大的載荷，同時可以使轉軸上的受力分布均勻。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種海洋平臺電動齒輪齒條升降機構，所述升降機構包括安裝在所述海洋平臺的粧腿上的安裝架(I)和插裝在所述安裝架(I)上的升降單元(2)，所述升降單元(2)包括升降齒輪軸(27)、升降齒輪箱(23)、電機(25)和設置在所述電機(25)尾端的第一電磁制動器(26)，所述升降齒輪箱(23)通過安裝法蘭(22)與所述安裝架(I)連接，所述升降齒輪箱(23)的輸出軸與所述升降齒輪軸(27)連接，所述升降齒輪軸(27)上套裝有升降齒輪(21)，所述升降齒輪(21)與設置在所述粧腿上的齒條(b)相嚙合，其特征在于，所述升降齒輪箱(23)的輸入軸和所述電機(25)的輸出軸之間通過第二電磁制動器(24)連接，所述升降齒輪軸(27)上套裝有軸承套(28)，所述軸承套(28)設置在所述升降齒輪(21)和所述升降齒輪箱(23)之間，所述安裝架(I)上對應所述軸承套(28)的位置設置有用于安裝所述軸承套(28)的軸承座(13)，所述安裝架(I)包括平行間隔設置的第一支撐板(Ia)和第二支撐板(Ib)，所述第一支撐板(Ia)和所述第二支撐板(Ib)的兩端分別通過一塊側板(Ic)連接，所述軸承座(13)插設在所述第一支撐板(Ia)和所述第二支撐板(Ib)上，所述安裝法蘭(22)通過止動螺栓(5)與所述第一支撐板(Ia)連接，所述安裝法蘭(22)與所述第一支撐板(Ia)之間設有間隙(54)，所述止動螺栓(5)的軸肩(51)設置在所述間隙(54)中，所述軸肩(51)上套設有墊圈(53)，所述墊圈(53)的厚度與所述間隙(54)的寬度一致，所述第一支撐板(Ia)朝向所述升降齒輪箱(23)的一面上對應所述安裝法蘭(22)的位置分別設置有多個用于定位所述安裝法蘭(22)的扭轉擋塊(11)，多個所述扭轉擋塊(11)間隔設置，所述安裝法蘭(22)上對應所述扭轉擋塊(11)的位置設置有缺口，所述安裝法蘭(22)通過相互配合的所述缺口和所述扭轉擋塊(11)定位安裝在所述第一支撐板(Ia)上。2.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述扭轉擋塊(11)與所述安裝法蘭(22)之間卡設有楔塊(3)。3.根據(jù)權利要求2所述的升降機構，其特征在于，所述楔塊(3)與所述安裝法蘭(22)貼合的一面上設置有凸塊(31)，所述安裝法蘭(22)上對應所述凸塊(31)的位置設置有凹槽(221)，所述凸塊(31)卡設在所述凹槽(221)中。4.根據(jù)權利要求3所述的升降機構，其特征在于，所述楔塊(3)通過壓板(4)壓緊在所述安裝法蘭(22)和所述扭轉擋板(11)之間，所述壓板(4)固定在所述安裝法蘭(22)上。5.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，每個所述安裝法蘭(22)通過四個所述扭轉擋塊(11)和對應設置的四個所述缺口定位。6.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述第二電磁制動器(24)的兩端分別通過花鍵與所述電機(25)的輸出軸和所述升降齒輪箱(23)的輸入軸連接。7.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述齒條(b)為雙面齒條，多個所述升降單元(2)沿所述齒條(b)分兩列布置。8.根據(jù)權利要求7所述的升降機構，其特征在于，每列所述升降單元(2)沿所述齒條(b)縱向間隔設置。9.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述間隙(54)的寬度為0.5mm?2mm。10.根據(jù)權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述軸承套(28)與所述升降齒輪箱(23)的殼體緊固連接。
【文檔編號】E02B17/08GK105970896SQ201610303269
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】朱正都, 程文池, 趙世璉
【申請人】武漢船用機械有限責任公司