一种自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧装置

1.本实用新型涉及钻井平台领域，更具体地说，涉及一种自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧装置。


背景技术：

2.海洋石油钻井平台主要有自升式钻井平台、半潜式钻井船、浮式钻井船等。自升式海洋钻井平台工作区域为靠近陆地的沿海一带，工作水深较浅。 自升式海洋钻井平台由平台、支腿以及爬升机构组成，平台可沿支腿升降。
3.而现在多是使用液压平台，液压升降平台则采用电动机
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液压泵
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液压马达的传动方式。升降时，液压系统可以缓冲各马达负载的不均衡，支腿升降与刹车之间也可以由液压系统来完成。但是液压系统升降平台存在一些不可避免的缺点，主要可分为以下几点：第一，需要独立的液压泵站和铺设大量的液压管路，占据空间大，且容易产生油液泄漏，污染工作环境，第二，体积相对庞大、臃肿，相比采用齿轮
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齿条结构的电动系统升降平台的移动性较差，第三，油液在压力作用下体积发生变化，或因为油液泄漏等原因导致系统控制精度低，有待进行改进。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧装置，通过采用齿轮齿条传动的结构形式进行升降，结合行星减速机传动，可以保证传动力矩，提高爬升的稳定性，并且结构紧凑，结合锁紧结构可以进行锁紧定位，保证位置定位的稳定性，而且作业环境整洁，后期维护保养方便，控制精度高、响应快，系统结构精简、可移动性好，这样能够大大提高使用的便利性和稳定性，保证安装和维护的高效性。
5.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
6.一种自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧装置，包括齿条和支柱，所述齿条和支柱的表面通过通孔滑动安装有平台，所述平台的表面两侧均固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与减速机的输入轴相连接，所述减速机的输出端通过转动轴转动安装有爬升齿轮，所述爬升齿轮的表面啮合于齿条的两侧表面，所述平台的另一侧表面固定安装有锁紧箱体，所述锁紧箱体滑动安装于齿条的两侧位置，所述锁紧箱体的内侧铰接安装有锁紧驱动缸，所述锁紧驱动缸的杆头固定安装有楔形块，所述楔形块的另一端设有锁紧齿，所述锁紧齿的表面与齿条构成啮合关系。
7.进一步的，所述锁紧箱体的侧面两端均固定安装有定位缸，所述定位缸的杆头固定连接有定位三角块，所述定位三角块的表面顶紧连接于楔形块的两侧表面，通过定位缸安装定位三角块，可以对楔形块进行锁止，避免松动，提高定位的安全稳定性。
8.进一步的，所述楔形块的一侧表面设有导向筒，所述导向筒的侧面滑动安装有导向轨道，所述导向轨道的两端固定安装于锁紧箱体的两侧表面，通过导向轨道连接导向筒，
可以导向支撑，保证楔形块滑动定位的稳定性，避免错位干涉，减少磨损。
9.进一步的，所述减速机的一端转动安装有太阳轮，所述太阳轮的表面啮合安装有行星齿轮，所述行星齿轮的表面安装有行星架，所述行星齿轮的另一端啮合安装有输出齿轮，所述输出齿轮的另一端啮合安装有连接齿轮和传动齿轮，通过多级齿轮啮合形成行星传动结构，可以保证力矩传动的稳定性，提高爬升安全性。
10.为提升支撑导向的稳定性，进一步的，所述支柱有三个，且等间距均匀分布于齿条的侧面位置。
11.相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
12.（1）本方案通过采用齿轮齿条传动的结构形式进行升降，结合行星减速机传动，可以保证传动力矩，提高爬升的稳定性，并且结构紧凑，结合锁紧结构可以进行锁紧定位，保证位置定位的稳定性，而且作业环境整洁，后期维护保养方便，控制精度高、响应快，系统结构精简、可移动性好。
13.（2）通过定位缸安装定位三角块，可以对楔形块进行锁止，避免松动，提高定位的安全稳定性。
14.（3）通过导向轨道连接导向筒，可以导向支撑，保证楔形块滑动定位的稳定性，避免错位干涉，减少磨损。
15.（4）通过多级齿轮啮合形成行星传动结构，可以保证力矩传动的稳定性，提高爬升安全性。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型的锁紧箱体内部结构示意图；
18.图3为本实用新型的楔形块连接的局部结构图；
19.图4为本实用新型的太阳轮啮合的多级结构图；
20.图5为本实用新型的多级运动原理框图。
21.图中标号说明：
22.1支柱、11齿条、12平台、121驱动电机、13减速机、14转动轴、15爬升齿轮、16太阳轮、17行星架、18行星齿轮、2输出齿轮、21连接齿轮、22传动齿轮、23锁紧箱体、24锁紧驱动缸、25楔形块、26锁紧齿、27定位缸、28定位三角块、3导向筒、31导向轨道。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1
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5，一种自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧装置，包括齿条11和支柱1，请参阅图1和图2，齿条11和支柱1的表面通过通孔滑动安装有平台12，平台12的表面两侧均固定安装有驱动电机121，驱动电机121的输出轴与减速机13的输入轴相连接，减速机13的输出轴分别连接有爬升齿轮15，可以转动进行传动，进而带着爬升齿轮15啮合齿条11
进行爬升操作，方便稳定，结构紧凑，利于安装维护，减速机13的输出端通过转动轴14转动安装有爬升齿轮15，两个爬升齿轮15的表面分别啮合于齿条11的两侧表面，平台12的另一侧表面固定安装有锁紧箱体23，锁紧箱体23滑动安装于齿条11的两侧位置，锁紧箱体23的内侧铰接安装有锁紧驱动缸24，锁紧驱动缸24的杆头固定安装有楔形块25，楔形块25的另一端设有锁紧齿26，通过锁紧驱动缸24推动楔形块25，可以将锁紧齿26顶紧到齿条11上，进而锁紧定位，方便稳定锁紧齿26的表面啮合连接于齿条11的一侧表面，锁紧箱体23的侧面两端均固定安装有定位缸27，定位缸27的杆头固定连接有定位三角块28，定位三角块28的表面顶紧连接于楔形块25的两侧表面，通过定位缸27推动三角定位块28顶紧楔形块25，可以进行锁紧定位，避免收缩脱落，保证锁紧齿26连接齿条11的稳定性，避免脱落，提高爬升位置的安全性，其中锁紧驱动缸24和定位缸27均采用电动推杆，利于安装控制，不再赘述。
25.支柱1为直杆，与平台12上的通孔滑动配合，为平台12的移动起到辅助导向作用。为提升支撑导向的稳定性，支柱1有三个，且等间距均匀分布于齿条的侧面位置。支柱1的数量可以增加或减少，在平台12上以围绕齿条11对称布置或者均匀布置为宜。
26.请参阅图1和图3，楔形块25的一侧表面设有导向筒3，导向筒3的侧面滑动安装有导向轨道31，导向轨道31的两端固定安装于锁紧箱体23的两侧表面，可以滑动导向支撑，保证楔形块25滑动的稳定性，避免偏移错位而造成干涉磨损，安全稳定。
27.请参阅图1和图4，减速机13的一端转动安装有太阳轮16，太阳轮16的表面啮合安装有行星齿轮18，行星齿轮18的表面安装有行星架17，行星齿轮18的另一端啮合安装有输出齿轮2，输出齿轮2的另一端啮合安装有连接齿轮21和传动齿轮22，采用多级串行行星齿轮减速器，该减速器采用三级行星轮系及两级平行轴轮系传动，可获得更大传动比，并有效地提高了传动效率，与传统海洋钻井平台液压升降系统相比，本减速器具有尺寸结构紧凑、重量轻、定位精确以及能够输出较大扭矩等优点。
28.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。