專利名稱：用于自升式平臺(tái)的升降單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種升降單元，用于自升式海上平臺(tái)。
背景技術(shù)：
自升式平臺(tái)由平臺(tái)主體、樁腿和升降單元組成，平臺(tái)依靠升降單元沿樁腿升降。自 升式平臺(tái)在工作時(shí)樁腿下放插入海底，平臺(tái)被抬起到離開海面的安全工作高度，以保證平 臺(tái)遇到風(fēng)暴時(shí)樁腿不致下陷。完井后平臺(tái)降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個(gè)平臺(tái)浮于海 面，由拖輪拖到新的井位。升降單元是自升式平臺(tái)的升降系統(tǒng)中關(guān)鍵部位，常見的升降單元 有齒輪齒條式和液壓油缸頂升式，其中齒輪齒條式由于升降速度快、操作簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng) 用。 齒輪齒條式升降單元作為重要的承載部件，在多種工況下都必須支撐平臺(tái)體及相 關(guān)設(shè)備并承擔(dān)外載荷，長(zhǎng)時(shí)間處于承受重載的狀態(tài)，因此其安全性能是關(guān)系整個(gè)平臺(tái)安全 性能的一個(gè)重要因素。目前廣泛采用的齒輪齒條升降單元均為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)一個(gè)輸出齒輪(形成一個(gè)"一拖一"升降單元)與安裝固定于樁腿上的齒條嚙合實(shí)現(xiàn)平 臺(tái)升降，由于單個(gè)輸出齒輪需要承受較大的載荷，因而必須具有較大的尺寸，占據(jù)較大的平 臺(tái)空間，平臺(tái)載荷也容易對(duì)齒輪造成沖擊，一旦某個(gè)輪齒失效可能造成整個(gè)平臺(tái)發(fā)生嚴(yán)重 事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種用于自升式平臺(tái)的升降單元，克服"一拖一"升降單 元的不足，而具有較小結(jié)構(gòu)尺寸、節(jié)省空間，安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，耐負(fù)荷沖擊的升降單 元。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的主要包括電動(dòng)機(jī)、初級(jí)減速箱、銜接齒輪、銜接齒輪 箱、1#輸出軸、銜接齒輪箱、差動(dòng)輪系、1#輸出齒輪、聯(lián)動(dòng)箱、2#輸出軸、聯(lián)動(dòng)齒輪、2#輸出齒 輪和輸出軸支架，1#輸出軸和2#輸出軸通過差動(dòng)輪系嚙合聯(lián)動(dòng)，初級(jí)減速箱輸出軸上裝有 小齒輪，電動(dòng)機(jī)通過初級(jí)減速箱輸出小齒輪與銜接齒輪連接，銜接齒輪與差動(dòng)輪系太陽輪 同軸，銜接齒輪箱、聯(lián)動(dòng)箱和輸出軸支架是一個(gè)整體。1#輸出軸和2#輸出軸通過軸承固定 于銜接齒輪箱、聯(lián)動(dòng)箱和輸出軸支架，1#輸出軸與差動(dòng)輪系行星架固聯(lián)，2#輸出軸上聯(lián)動(dòng) 齒輪與差動(dòng)輪系齒圈外圈嚙合。1#輸出齒輪和2#輸出齒輪具有相同的尺寸規(guī)格，輸出齒輪 與固定于樁腿上的齒條嚙合。1#輸出軸和2#輸出軸一起縱向布置于樁腿同一側(cè)或分別水 平布置于樁腿兩側(cè)。 本發(fā)明的有益效果是由于采用一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)輸出齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)， 兩個(gè)輸出齒輪具有相同的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向即良好的同步性，載荷由兩個(gè)齒輪同時(shí)承擔(dān)，單個(gè)齒 輪所需承受的載荷減半，能有效避免突發(fā)性載荷對(duì)齒輪的造成沖擊，同時(shí)嚙合過程中由于 約束增多，能有效避免平臺(tái)傾斜、晃動(dòng)，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)順暢，有效提高升降系統(tǒng)壽命。由于 單個(gè)齒輪所需承受載荷減半，故可以大大減小齒輪及整個(gè)升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸，便于加工制造、安裝、維護(hù)以及失效時(shí)的更換，因此大大降低了制造安裝與維修費(fèi)用，結(jié)構(gòu)尺寸減小 也節(jié)省了寶貴的平臺(tái)空間。


圖1是本發(fā)明所述升降單元縱向布置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明所述升降單元安裝示意圖。 圖中，1-電動(dòng)機(jī)，2-初級(jí)減速箱，3-銜接齒輪，4_1#輸出軸，5-銜接齒輪箱，6-差 動(dòng)輪系，7_1#輸出齒輪，8-聯(lián)動(dòng)箱，9_2#輸出軸，10-聯(lián)動(dòng)齒輪，11_2#輸出齒輪，12-輸出軸 支架，13-齒條，14-樁腿，15-導(dǎo)向架。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。 如圖1所示，本發(fā)明由電動(dòng)機(jī)1、初級(jí)減速箱2、銜接齒輪3、1#輸出軸4、銜接齒輪 箱5、差動(dòng)輪系6、1#輸出齒輪7、聯(lián)動(dòng)箱8、2#輸出軸9、聯(lián)動(dòng)齒輪10、2#輸出齒輪11、輸出 軸支架12組成。電動(dòng)機(jī)1與初級(jí)減速箱2連接，實(shí)現(xiàn)減速，初級(jí)減速箱2是一級(jí)或多級(jí)齒 輪減速機(jī)構(gòu)。初級(jí)減速箱2通過其輸出軸上的小齒輪與銜接齒輪3嚙合傳動(dòng)，進(jìn)一步減速。 銜接齒輪3安裝在差動(dòng)輪系6太陽輪中心軸上，1#輸出軸4和2#輸出軸9通過差動(dòng)輪系6 和聯(lián)動(dòng)齒輪10嚙合連接，通過選擇合適的齒輪齒數(shù)實(shí)現(xiàn)相同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使1#輸出 軸4和2#輸出軸9實(shí)現(xiàn)同步輸出。銜接齒輪3安裝在銜接齒輪箱5內(nèi)，差動(dòng)輪系6和聯(lián)動(dòng) 齒輪10安裝在聯(lián)動(dòng)箱8內(nèi)，1#輸出軸4和2#輸出軸9安裝在輸出軸支架12上。銜接齒輪 箱5、聯(lián)動(dòng)箱8和齒輪輸出軸支架12焊接成一個(gè)整體的箱體。 如圖2所示，升降單元的齒輪輸出軸支架12安裝在樁腿14的單側(cè)或者兩側(cè)，1#輸 出軸4、2#輸出軸9通過其上的1#輸出齒輪7、2#輸出齒輪11與樁腿14上的齒條13嚙合 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上下升降。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面 (1)整體結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小，便于加工制造、安裝與維護(hù)。相對(duì)于齒輪齒條"一拖 一"升降系統(tǒng)，本發(fā)明所提及的"一拖二"升降單元整體結(jié)構(gòu)緊湊，且由于單個(gè)齒輪所需承受 載荷減半，故可以大大減小齒輪及整個(gè)升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸，便于加工制造、安裝、維護(hù)以 及失效時(shí)的更換，因此大大降低了制造安裝與維修費(fèi)用，結(jié)構(gòu)尺寸減小也節(jié)省了寶貴的平 臺(tái)空間。 (2)傳動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠。本發(fā)明所提及的升降單元采用一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)輸 出齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)，兩個(gè)輸出齒輪具有相同的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向即良好的同步性。相對(duì)于"一 拖一"，"一拖二"形式下載荷由兩個(gè)齒輪同時(shí)承擔(dān)，能有效避免突發(fā)性載荷對(duì)齒輪的造成沖 擊；同時(shí)嚙合過程中由于約束增多，能有效避免平臺(tái)傾斜、晃動(dòng)，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)順暢，有效 提高升降系統(tǒng)壽命。 (3)價(jià)格低廉，造價(jià)相對(duì)于同 產(chǎn)品可降低三分之一，便于在海洋平臺(tái)上大規(guī)模的 推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種用于自升式平臺(tái)的升降單元，包括電動(dòng)機(jī)〔1〕、初級(jí)減速箱〔2〕、銜接齒輪〔3〕、1#輸出軸〔4〕、銜接齒輪箱〔5〕、差動(dòng)輪系〔6〕、1#輸出齒輪〔7〕、聯(lián)動(dòng)箱〔8〕、2#輸出軸〔9〕、聯(lián)動(dòng)齒輪〔10〕、2#輸出齒輪〔11〕和輸出軸支架〔12〕，其特征是電動(dòng)機(jī)〔1〕通過初級(jí)減速箱〔2〕與銜接齒輪〔3〕連接，銜接齒輪〔3〕與差動(dòng)輪系〔6〕太陽輪同軸，1#輸出軸〔4〕和2#輸出軸〔9〕通過差動(dòng)輪系〔6〕和聯(lián)動(dòng)齒輪〔10〕嚙合聯(lián)動(dòng)，并通過軸承固定于銜接齒輪箱〔5〕、聯(lián)動(dòng)箱〔8〕和輸出軸支架〔12〕上，銜接齒輪箱〔5〕和聯(lián)動(dòng)箱〔8〕和齒輪輸出軸支架〔12〕是一個(gè)整體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自升式平臺(tái)的升降單元，其特征是初級(jí)減速箱〔2〕輸 出軸上裝有小齒輪，通過輸出軸上的小齒輪與銜接齒輪〔3〕嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自升式平臺(tái)的升降單元，其特征是1#輸出軸〔4〕和差 動(dòng)輪系〔6〕行星輪架固聯(lián)，2#輸出軸〔9〕上有聯(lián)動(dòng)齒輪〔10〕和差動(dòng)輪系〔6〕齒圈外圈嚙合 傳動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自升式平臺(tái)的升降單元，其特征是1#輸出齒輪〔7〕和 2#輸出齒輪〔11〕具有相同的尺寸規(guī)格，與固定于樁腿〔14〕上的齒條〔13〕嚙合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自升式平臺(tái)的升降單元，其特征是1#輸出輪軸〔4〕和 2#輸出軸〔9〕 一起縱向布置于樁腿〔14〕同一側(cè)或分別水平布置于樁腿〔14〕的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種自升式平臺(tái)用雙輸出軸式升降單元，由電動(dòng)機(jī)、初級(jí)減速箱、銜接齒輪、差動(dòng)輪系、聯(lián)動(dòng)齒輪、1#輸出軸、1#輸出齒輪、2#輸出軸、2#輸出齒輪、銜接齒輪箱、聯(lián)動(dòng)箱、輸出軸支架等構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)通過初級(jí)減速箱進(jìn)行減速，初級(jí)減速箱輸出小齒輪與銜接齒輪嚙合進(jìn)一步減速，該銜接齒輪安裝于差動(dòng)輪系太陽輪中心軸上。差動(dòng)輪系外齒圈與2#輸出軸上的聯(lián)動(dòng)齒輪嚙合，行星輪架與1#輸出軸固聯(lián)，1#輸出軸與2#輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。1#輸出軸與2#輸出軸上相同位置處分別安裝有同等規(guī)格尺寸的1#輸出齒輪和2#輸出齒輪，兩個(gè)輸出齒輪完全同步，與安裝于樁腿上的齒條相嚙合，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)升降。
文檔編號(hào)E02B17/08GK101768947SQ20101010799
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者史永晉, 張士華, 曹宇光, 李森, 樊敦秋, 祖波 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)