一种新型天车升沉补偿装置驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海洋钻井天车升沉补偿装置中的驱动机构。
【背景技术】
[0002]近些年来，世界油气勘探开发的方向已由陆地转向拥有丰富资源储量的海洋，在深海油气钻井开发过程中，浮式钻井平台或钻井船在风、浪、流的作用下，会产生升沉、纵荡、横荡、平摇、横摇和纵摇的六个自由度的复杂运动，其中浮式钻井平台的升沉运动将带动钻井井架、大钩及其所悬挂的钻柱也随之产生上下运动，引起井底钻压发生较大波动，还会使大钩产生较大动载和井下工具的移位，该类运动会严重影响钻井工作的安全和效率。目前，为了解决浮式钻井平台的升沉补偿问题，会增设升沉补偿装置对此类运动进行有效补偿。
[0003]天车升沉补偿装置作为目前海洋钻井作业中应用最广泛且技术可靠度较高的补偿装备，主要通过特制的钻井井架，使浮动天车在既定轨道内的上下移动来达到升沉补偿的目的。目前，投入现场使用的浮动天车驱动装置，多采用液压缸的液压力顶推形式来实现天车的移动，该驱动方式的反应速度较慢，液压控制滞后性较大，补偿精度难以准确控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是为了克服天车升沉补偿装置中驱动机构的不足，提供了一种采用机械驱动形式取代液压驱动形式的新型驱动机构，结构简单，便于维护，能有效提高天车升沉补偿的补偿精度和反应灵敏度。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]本实用新型一种新型天车升沉补偿装置驱动机构，主要由定位安装盘一、定位安装盘二、主动驱动齿轮一、主动驱动齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二、直齿条轨道一、直齿条轨道二、补偿电机和浮动天车组成。所述浮动天车在定位安装盘一和定位安装盘二的安装孔内转动，补偿电机安装在浮动天车的中心轴线上，定位安装盘设计有安装柱，用于驱动装置上其他附件的安装和定位。主动驱动齿轮一和主动驱动齿轮二安装在补偿电机的输出轴上，从动齿轮一和从动齿轮二安装在定位安装盘一和定位安装盘二的安装柱上，并与主动驱动齿轮一和主动驱动齿轮二相互啮合实现补偿电机驱动机械能的传递，直齿条轨道一和直齿条轨道二竖直安装在钻井井架顶端预设的安装平台上，并能与从动齿轮相互配合，在补偿电机的驱动下使浮动天车在直齿条轨道上进行移动，实现天车的升沉补偿目的。
[0007]本实用新型天车升沉补偿装置驱动机构的优点:结构简单、便于维护，能有效提高天车升沉补偿的补偿精度和反应灵敏度。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型一种新型天车升沉补偿装置驱动机构结构示意图。
[0009]图中:1-1.定位安装盘一，1-2.定位安装盘二，2-1.主动驱动齿轮一，2-2.主动驱动齿轮二，
[0010]3-1.从动齿轮一，3-2.从动齿轮二，4-1.直齿条轨道一，4-2.直齿条轨道二，5.补偿电机，
[0011]6.浮动天车。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0013]如图1所示，本实用新型一种新型天车升沉补偿装置驱动机构，主要由定位安装盘一 1-1、定位安装盘二 1-2、主动驱动齿轮一 2-1、主动驱动齿轮二 2-2、从动齿轮一 3-1、从动齿轮二 3-2、直齿条轨道一 4-1、直齿条轨道二 4-2、补偿电机5和浮动天车6组成。浮动天车6在定位安装盘一 1-1和定位安装盘二 1-2的安装孔内进行转动，补偿电机5安装在浮动天车6的中心轴线上，定位安装盘上设计有安装柱，用于驱动机构其他附件的安装和定位。主动驱动齿轮一 2-1和主动驱动齿轮二 2-2安装在补偿电机5的输出轴上，从动齿轮一 3-1和从动齿轮二 3-2安装在定位安装盘一 1-1和定位安装盘二 1-2的安装柱上，并与主动驱动齿轮2-1和主动驱动齿轮二 2-2相互啮合实现补偿电机5驱动机械能的传递，直齿条轨道一 4-1和直齿条轨道二 4-2竖直安装在钻井井架顶端预设的安装平台上，并能与两个从动齿轮相互配合，在补偿电机5驱动下与从动齿轮一 3-1和从动齿轮二 3-2相互啮合实现浮动天车6的补偿运动。在天车升沉补偿运动过程中，天车升沉补偿装置驱动机构的补偿电机5在相关补偿数据的输入控制下，启动并带动主动驱动齿轮一 2-1和主动驱动齿轮二 2-2转动，通过机械齿轮啮合驱动从动齿轮一 3-1和从动齿轮二 3-2转动，使两个从动齿轮在直齿条轨道一 4-1和直齿条轨道二 4-2上移动，实现对浮动天车6及通过钢丝绳所悬挂钻柱的升沉补偿运动，通过补偿电机5的正反转运动和机械转速快慢可以控制浮动天车6在两个直齿条轨道上的补偿运动方向和补偿位移。使用补偿电机5提供浮动天车6上下运动的机械能，并使用主动齿轮和从动齿轮的配合，在直齿条轨道上对升沉补偿的精确补偿，实现提高天车补偿效率和精度的目的。
【主权项】
1.一种新型天车升沉补偿装置驱动机构，主要由定位安装盘一(1-1)、定位安装盘二(1-2)、主动驱动齿轮一(2-1)、主动驱动齿轮二(2-2)、从动齿轮一(3-1)、从动齿轮二(3-2)、直齿条轨道一(4-1)、直齿条轨道二(4-2)、补偿电机(5)和浮动天车(6)组成，其特征在于:所述定位安装盘一(1-1)和定位安装盘二(1-2)对称安装在浮动天车(6)两侧，主动驱动齿轮一(2-1)和主动驱动齿轮二(2-2)安装在补偿电机(5)的输出轴上，从动齿轮一 (3-1)和从动齿轮二(3-2)安装在定位安装盘一(1-1)和定位安装盘二(1-2)的安装柱上。
2.根据权利要求1所述的一种新型天车升沉补偿装置驱动机构，其特征在于:浮动天车(6)在定位安装盘一(1-1)和定位安装盘二(1-2)的安装孔内进行转动，补偿电机(5)安装在浮动天车(6)的中心轴线上，从动齿轮一(3-1)和从动齿轮二(3-2)与主动驱动齿轮一(2-1)和主动驱动齿轮二(2-2)相互啮合实现补偿电机(5)驱动机械能的传递。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型天车升沉补偿装置驱动机构，其特征在于:直齿条轨道4-1和直齿条轨道4-2竖直安装在钻井井架顶端预设的安装平台上，在补偿电机5驱动下与从动齿轮一 3-1和从动齿轮二 3-2相互啮合实现浮动天车6的补偿运动。
【专利摘要】本实用新型涉及天车升沉补偿装置中的一种驱动机构，它主要由定位安装盘一、定位安装盘二、主动驱动齿轮一、主动驱动齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二、直齿条轨道一、直齿条轨道二、补偿电机和浮动天车组成。所述定位安装盘一和定位安装盘二对称安装在浮动天车两侧，主动驱动齿轮一和主动驱动齿轮二安装在补偿电机的输出轴上，从动齿轮一和从动齿轮二安装在定位安装盘一和定位安装盘二的安装柱上，并与主动驱动齿轮相互啮合，在补偿电机的驱动下使浮动天车在直齿条轨道一和直齿条轨道二上进行移动，实现天车的升沉补偿目的。本实用新型结构简单，能提高天车升沉补偿的补偿精度和反应灵敏度。
【IPC分类】E21B19-09
【公开号】CN204402396
【申请号】CN201420853797
【发明人】徐涛, 刘清友, 汪兴明, 黎伟, 陶雷, 冯一
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月30日