專利名稱：一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)及其模擬試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬器械的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)及其模擬試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)公司或廠家對(duì)用于鉆井平臺(tái)的升降單元一般都是采用直接投入使用的手段，很少人會(huì)對(duì)升降單元進(jìn)行安裝前的模擬測(cè)試，但是這樣就往往導(dǎo)致很多問題的發(fā)生，譬如升降單元裝配后的整體承載能力達(dá)不到預(yù)期效果或其穩(wěn)定性差等問題，這樣就會(huì)大大地提高了升降單元裝配后的成本和風(fēng)險(xiǎn)，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能完全模擬升降單元安裝后的各種實(shí)際工況的鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)及其模擬試驗(yàn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案其鉆井平臺(tái)的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)，它包括有機(jī)架、水平安裝在該機(jī)架內(nèi)的輥?zhàn)?、用于與升降單元的爬升齒輪相配合的齒條以及用于模擬船只載荷量的負(fù)載油缸，其中，所述輥?zhàn)妮伱媾c水平面平行，同時(shí)，齒條的一端水平擱置在該輥?zhàn)耐休伾?，并且與位于其上方的爬升齒輪相嚙合，其另一端與缸體水平安裝的負(fù)載油缸的活塞桿固定相接，由該負(fù)載油缸提供雙向阻力載荷。所述的負(fù)載油缸是由獨(dú)立的液壓動(dòng)力單元提供其雙向運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，同時(shí)該液壓動(dòng)力單元在負(fù)載油缸的有桿腔及無桿腔回路分別設(shè)置有獨(dú)立的溢流閥，控制負(fù)載油缸的有桿腔及無桿腔的工作壓力。所述的輥?zhàn)妄X條位于機(jī)架內(nèi)，同時(shí)負(fù)載油缸置于機(jī)架外，并且該負(fù)載油缸的活塞桿伸進(jìn)機(jī)架內(nèi)與齒條固定相接。本發(fā)明的模擬試驗(yàn)方法為當(dāng)需要模擬升降單元的空載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸停止工作，即是負(fù)載油缸不對(duì)升降單元施加任何外力，然后空轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的空載作業(yè)，之后具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的重載工況時(shí),首先將負(fù)載油缸設(shè)定大載荷壓力,然后由負(fù)載油缸對(duì)升降單元施加大載荷阻力，之后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的重載作業(yè)，之后再具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的超載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸設(shè)定超大載荷壓力，即是對(duì)負(fù)載油缸設(shè)定超出其額定載荷的壓力，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的超載作業(yè)，之后具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的正常工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸設(shè)定額定載荷壓力，模擬船只的正常載荷量，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的剎車工況時(shí)，首先將升降單元的爬升齒輪鎖緊，然后通過負(fù)載油缸帶動(dòng)齒條來硬推或硬拉升降單元的爬升齒輪，之后具體觀察爬升齒輪的實(shí)際情況。本發(fā)明在采用了上述方案后，其最大優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明通過水平擱置的齒條與升降單元的爬升齒輪嚙合，及負(fù)載油缸的作用，進(jìn)而能有效模擬出升降單元的升平臺(tái)作業(yè)和降平臺(tái)作業(yè)時(shí)的具體情況，從而判斷該升降單元的實(shí)際工況能力；另外，本發(fā)明可通過對(duì)負(fù)載油缸的有桿腔及無桿腔的壓力設(shè)定，實(shí)現(xiàn)升降單元的空載試驗(yàn)、重載試驗(yàn)、超載試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、剎車試驗(yàn)的各種載荷，從而能有效降低升降單元實(shí)際安裝后的成本和風(fēng)險(xiǎn)。


圖I為本發(fā)明沿縱向剖開的主視圖。圖2為本發(fā)明沿水平剖開的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見附圖I和附圖2所示，本實(shí)施例所述的鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)，它包括有機(jī)架I、水平安裝在該機(jī)架I內(nèi)的輥?zhàn)? (輥?zhàn)?的輥面與水平面平行)、用于與升降單元5的爬升齒輪6相配合的齒條3以及用于模擬船只重量的負(fù)載油缸4，其中，本實(shí)施例所述的齒條3置于機(jī)架I內(nèi)，其一端水平擱置在輥?zhàn)?的托輥上，并且與位于其上方的爬升齒輪6相哨合；同時(shí),該齒條3的另一端與缸體水平置于機(jī)架I外的負(fù)載油缸4的活塞桿固定相接，由該負(fù)載油缸4提供雙向阻力載荷。另外，本實(shí)施例所述的負(fù)載油缸4是由獨(dú)立的液壓動(dòng)力單元7提供其雙向運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，同時(shí)該液壓動(dòng)力單元7在負(fù)載油缸4的有桿腔及無桿腔回路分別設(shè)置有獨(dú)立的溢流閥，這樣可單獨(dú)設(shè)定負(fù)載油缸4的有桿腔及無桿腔的工作壓力，進(jìn)而本實(shí)施例可以通過對(duì)負(fù)載油缸4的有桿腔及無桿腔的壓力設(shè)定，實(shí)現(xiàn)升降單元5的空載試驗(yàn)、重載試驗(yàn)、超載試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、剎車試驗(yàn)的各種載荷，其中，當(dāng)需要模擬升降單元5的空載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸4停止工作，即是負(fù)載油缸4不對(duì)升降單元5施加任何外力，然后空轉(zhuǎn)升降單元5的爬升齒輪6，模擬升降單元5的空載作業(yè)，之后具體觀察升降單元5的實(shí)際運(yùn)作情況，判斷升降單元5的實(shí)際工況能力；當(dāng)需要模擬升降單元5的重載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸4設(shè)定大載荷壓力，然后由負(fù)載油缸4對(duì)升降單元5施加大載荷阻力，之后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元5的爬升齒輪6，模擬升降單元5的重載作業(yè)，之后再具體觀察升降單元5的實(shí)際運(yùn)作情況，判斷升降單元5的實(shí)際工況能力；當(dāng)需要模擬升降單元5的超載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸4設(shè)定超大載荷壓力，即是對(duì)負(fù)載油缸4設(shè)定超出其額定載荷的壓力，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元5的爬升齒輪6，模擬升降單元5的超載作業(yè)，之后具體觀察升降單元5的實(shí)際運(yùn)作情況，判斷升降單元5的實(shí)際工況能力；當(dāng)需要模擬升降單元5的正常工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸4設(shè)定額定載荷壓力，模擬船只的正常載荷量，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元5的爬升齒輪6，具體觀察升降單元5的實(shí)際運(yùn)作情況，判斷升降單元5的實(shí)際工況能力；當(dāng)需要模擬升降單元5的剎車工況時(shí)，首先將升降單元5的爬升齒輪6鎖緊，然后通過負(fù)載油缸4帶動(dòng)齒條3來硬推或硬拉升降單元5的爬升齒輪6，之后具體觀察爬升齒輪6的實(shí)際情況，判斷升降單元5的實(shí)際剎車能力。以下為本實(shí)施例上述的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)的具體工作原理當(dāng)模擬升降單元5的升平臺(tái)作業(yè)時(shí)，升降單元5的爬升齒輪6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，負(fù)載油缸4的有桿 腔工作，通過調(diào)定有桿腔回路溢流閥泄載流量，使得負(fù)載油缸4的有桿腔保持恒定壓力，此時(shí)負(fù)載油缸4提供恒定的阻力載荷，爬升齒輪6與齒條3產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模擬升降單元5的升平臺(tái)作業(yè)；相反，當(dāng)模擬升降單元5的降平臺(tái)作業(yè)時(shí)，爬升齒輪6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，負(fù)載油缸4的無桿腔工作，通過調(diào)定無桿腔回路溢流閥泄載流量，使得負(fù)載油缸4的無桿腔保持恒定壓力，此時(shí)負(fù)載油缸4提供恒定的阻力載荷，爬升齒輪6與齒條3產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模擬升降單元5的降平臺(tái)作業(yè)?？傊?，綜上所述，在采用以上方案后，本發(fā)明的實(shí)用性能高，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能完全模擬升降單元5安裝后的各種實(shí)際工況等優(yōu)點(diǎn)，從而能有效降低升降單元5實(shí)際安裝后的成本和風(fēng)險(xiǎn)，值得推廣。以上所述之實(shí)施例只為本發(fā) 明之較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)，其特征在于它包括有機(jī)架(I)、水平安裝在該機(jī)架(I)內(nèi)的輥?zhàn)?2)、用于與升降單元(5)的爬升齒輪(6)相配合的齒條(3)以及用于模擬船只載荷量的負(fù)載油缸(4)，其中，所述輥?zhàn)?2)的輥面與水平面平行，同時(shí)，齒條(3)的一端水平擱置在該輥?zhàn)?2)的托輥上，并且與位于其上方的爬升齒輪(6)相嚙合，其另一端與缸體水平安裝的負(fù)載油缸(4)的活塞桿固定相接，由該負(fù)載油缸(4)提供雙向阻力載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的負(fù)載油缸(4)是由獨(dú)立的液壓動(dòng)力單元(7)提供其雙向運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，同時(shí)該液壓動(dòng)力單元(7)在負(fù)載油缸(4)的有桿腔及無桿腔回路分別設(shè)置有獨(dú)立的溢流閥，控制負(fù)載油缸(4)的有桿腔及無桿腔的工作壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的輥?zhàn)?2)和齒條(3)位于機(jī)架(I)內(nèi)，同時(shí)負(fù)載油缸(4)置于機(jī)架(I)外，并且該負(fù)載油缸(4)的活塞桿伸進(jìn)機(jī)架(I)內(nèi)與齒條(3)固定相接。
4.一種利用權(quán)利要求I所述的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的模擬試驗(yàn)方法，其特征在于當(dāng)需要模擬升降單元的空載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸停止工作，即是負(fù)載油缸不對(duì)升降單元施加任何外力，然后空轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的空載作業(yè)，之后具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的重載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸設(shè)定大載荷壓力，然后由負(fù)載油缸對(duì)升降單元施加大載荷阻力，之后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的重載作業(yè)，之后再具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的超載工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸設(shè)定超大載荷壓力，即是對(duì)負(fù)載油缸設(shè)定超出其額定載荷的壓力，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，模擬升降單元的超載作業(yè)，之后具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的正常工況時(shí)，首先將負(fù)載油缸設(shè)定額定載荷壓力，模擬船只的正常載荷量，然后運(yùn)轉(zhuǎn)升降單元的爬升齒輪，具體觀察升降單元的實(shí)際運(yùn)作情況；當(dāng)需要模擬升降單元的剎車工況時(shí)，首先將升降單元的爬升齒輪鎖緊，然后通過負(fù)載油缸帶動(dòng)齒條來硬推或硬拉升降單元的爬升齒輪，之后具體觀察爬升齒輪的實(shí)際情況。
全文摘要
本發(fā)明為一種鉆井平臺(tái)用的升降單元模擬試驗(yàn)機(jī)及其模擬試驗(yàn)方法，其模擬試驗(yàn)機(jī)包括有機(jī)架、水平安裝在該機(jī)架內(nèi)的輥?zhàn)⒂糜谂c升降單元的爬升齒輪相配合的齒條以及用于模擬船只載荷量的負(fù)載油缸，輥?zhàn)妮伱媾c水平面平行，齒條一端水平擱置在該輥?zhàn)耐休伾?，并且與位于其上方的爬升齒輪相嚙合，其另一端與缸體水平安裝的負(fù)載油缸的活塞桿固定相接。本發(fā)明在采用了上述方案后，能有效模擬出升降單元的升平臺(tái)作業(yè)和降平臺(tái)作業(yè)時(shí)的具體情況，從而判斷該升降單元的實(shí)際工況能力；另外，可通過對(duì)負(fù)載油缸的有桿腔及無桿腔的壓力設(shè)定，實(shí)現(xiàn)升降單元的空載試驗(yàn)、重載試驗(yàn)、超載試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、剎車試驗(yàn)的各種載荷。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102636342SQ20121011521
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者吳平平, 張靜波, 李光遠(yuǎn), 陸軍, 馬振軍 申請(qǐng)人:吳平平