本發(fā)明涉及鉆井平臺升降設計技術領域，尤其涉及一種自升式鉆井平臺及其升降裝置。

背景技術：

隨著全球資源的日益枯竭，海洋石油鉆探向著遠海的方向延伸，這就需要相應的配套設施來支撐。海洋鉆井平臺是較為重要的海洋工程設施，用于海洋的石油鉆探，其中，自升式鉆井平臺是應用較為普遍的一種。

自升式鉆井平臺包括升降裝置，升降裝置實現(xiàn)自升式鉆井平臺的升降，進而達到調(diào)節(jié)平臺高度的目的，是整個自升式鉆井平臺的關鍵部分之一，因此，研發(fā)更加安全可靠的升降裝置正逐步成為海洋裝置制造業(yè)的聚焦點。請參考圖1，目前的升降裝置通過固定在固定架02上的傳動機構將電機01的動力傳輸?shù)脚郎X輪03上，爬升齒輪03與固定在自升式鉆井平臺的樁腿上的齒條嚙合，爬升齒輪03在電機01的驅(qū)動下沿著樁腿移動，進而實現(xiàn)整個平臺的升降。

但是，上述升降裝置通常通過兩個電機01分別通過相對應的傳動機構來驅(qū)動相對應的爬升齒輪03運動，首先，兩個電機01匹配兩套傳統(tǒng)機構會增加整個升降裝置的重量，重量較大會降低自升式鉆井平臺的安全性能，而且設備的成本較高；其次，兩套驅(qū)動系統(tǒng)分別驅(qū)動的兩個爬升齒輪03與同一根樁腿上的齒條嚙合，兩個爬升齒輪03的同步性要求較高，而圖1所示的升降裝置較難做到同步驅(qū)動，這導致升降裝置的穩(wěn)定性較差。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明公開一種自升式鉆井平臺的升降裝置，以解決目前的升降裝置存在的重量較大、設備成本較高及穩(wěn)定性較差的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明公開如下技術方案：

自升式鉆井平臺的升降裝置，包括電機、主減速器、副減速器、第一轉軸、第二轉軸和兩個爬升齒輪；其中：

所述電機與所述主減速器和所述副減速器依次傳動相連，所述副減速器為少齒差行星差動減速器，且包括內(nèi)外齒圈；兩個所述爬升齒輪分別一一對應地安裝在兩個所述第一轉軸和第二轉軸上，兩個所述爬升齒輪用于分別與自升式鉆井平臺的樁腿上的一齒條的兩側嚙合；

所述第二轉軸上設置有與所述副減速器嚙合傳動的從動齒輪以實現(xiàn)少齒差行星差動，所述第一轉軸穿過所述內(nèi)外齒圈，所述第二轉軸位于所述內(nèi)外齒圈之外，且所述第二轉軸上的所述從動齒輪與所述內(nèi)外齒圈的外側齒嚙合傳動。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述電機、所述主減速器和所述副減速器均安裝在所述自升式鉆井平臺的固樁架內(nèi)。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述電機具有制動裝置，所述制動裝置用于控制所述電機的制動。

優(yōu)選的，上述升降裝置中，所述升降裝置還包括扭矩傳感器和控制器；其中：

所述控制器與所述扭矩傳感器和所述電機均相連，用于根據(jù)所述扭矩傳感器的檢測結果控制所述電機的負載。

自升式鉆井平臺，包括：

如上任一所述的升降裝置。

本發(fā)明公開的自升式鉆井平臺的升降裝置具有以下有益效果：

本發(fā)明公開的升降裝置中，電機通過主減速器和副減速器將電機的動力傳輸至第一轉軸和第二轉軸上，進而驅(qū)動兩個爬升齒輪動作，由于兩個爬升齒輪分別與同一根齒條的兩側嚙合齒嚙合傳動，從而實現(xiàn)升降。上述副減速器具有內(nèi)外齒圈實現(xiàn)動力的分流，使得一個電機能同時驅(qū)動兩個爬升齒輪，實現(xiàn)兩者速度和受力的自動均衡，能確保較好的同步性，因此能提高整個升降裝置工作的穩(wěn)定性。另外，副減速器采用少齒差行星差動減速器實現(xiàn)少齒差傳動，多對齒同時嚙合，可以較大程度地提高設備的安全系數(shù)及減小設備的重量，相比于背景技術中所述的采用兩個電機分別驅(qū)動兩個爬升齒輪而言，很顯然，本發(fā)明公開的升降裝置需要較少的電機，因此能降低升降裝置的制造成本，同時電機數(shù)量的減少，能減小整個升降裝置的重量，提高其工作的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或背景技術中的技術方案，下面將對實施例或背景技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術公開的自升式鉆井平臺的升降裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例公開的自升式鉆井平臺的升降裝置的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例公開的自升式鉆井平臺的升降裝置的爬升齒輪與樁腿上的一齒條的嚙合示意圖。

附圖標記說明：

01-電機、02-固定架、03-爬升齒輪；

100-電機、200-主減速器、300-副減速器、310-內(nèi)外齒圈、400-第一轉軸、500-第二轉軸、510-從動齒輪、600-爬升齒輪、700-爬升齒輪、800-固樁架。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例所涉及的自升式鉆井平臺通常具有三個樁腿實現(xiàn)支撐，每根樁腿均具有多個安裝面(通常為3個安裝面)，每個安裝面上設置有與弦管焊接，且在升降方向延伸的齒條，每根齒條每層對應一個升降裝置，自升式鉆井平臺的所有樁腿的所有安裝面上的升降裝置均沿各自對應的齒條嚙合運動，進而能實現(xiàn)整個平臺的升降運動。圖1所示是自升式鉆井平臺的一個升降裝置的結構，圖1中的位于同一層的兩個爬升齒輪03分別與同一根齒條的兩側的齒嚙合，通過兩個電機01分別驅(qū)動兩個爬升齒輪03的轉動實現(xiàn)整個升降裝置相對于樁腿的移動，進而實現(xiàn)整個平臺的升降。

本發(fā)明實施例公開一種自升式鉆井平臺的升降裝置對圖1所示的升降裝置實施改進以解決背景技術中所存在的問題。

請參考圖2和3，本發(fā)明實施例公開的升降裝置包括電機100、主減速器200、副減速器300、第一轉軸400、第二轉軸500和兩個爬升齒輪(爬升齒輪600和爬升齒輪700)。

電機100與主減速器200和副減速器300依次傳動相連，即電機100的輸出軸與主減速器200的輸入軸傳動相連，主減速器200的輸出軸與副減速器300的輸入軸傳動相連，從而實現(xiàn)動力的傳輸。

本實施例中，副減速器300為少齒差行星差動減速器，且包括內(nèi)外齒圈310。所謂的內(nèi)外齒圈310，指的是齒圈的內(nèi)壁和外壁均設置有一圈嚙合齒實現(xiàn)傳動連接，所謂的少齒差行星差動減速器為能夠?qū)崿F(xiàn)差速傳動的少齒差行星減速器。

爬升齒輪600和爬升齒輪700分別一一對應地安裝在第二轉軸500和第一轉軸400上，即爬升齒輪600安裝在第二轉軸500上，爬升齒輪700安裝在第一轉軸400上。爬升齒輪600和爬升齒輪700分別與自升式鉆井平臺的樁腿上的一齒條的兩側的嚙合齒嚙合，如圖3所示。

第二轉軸500上均設置有與副減速器300嚙合傳動的從動齒輪510以實現(xiàn)少齒差行星差動。第一轉軸400穿過內(nèi)外齒圈310，第二轉軸500位于內(nèi)外齒圈310之外，且位于內(nèi)外齒圈310之外的第二轉軸500上的從動齒輪510與內(nèi)外齒圈310的外側齒嚙合，如圖2所示。

本發(fā)明實施例公開的升降裝置中，電機100通過主減速器200和副減速器300將電機100的動力傳輸至第一轉軸400和第二轉軸500上，進而驅(qū)動爬升齒輪600和爬升齒輪700動作，由于爬升齒輪600和爬升齒輪700分別與同一根齒條的兩側嚙合齒嚙合傳動，從而實現(xiàn)升降。上述副減速器300具有內(nèi)外齒圈310實現(xiàn)動力的分流，使得一個電機100能同時驅(qū)動爬升齒輪600和爬升齒輪700，實現(xiàn)兩者速度和受力的自動均衡，能確保較好的同步性，因此能提高整個升降裝置工作的穩(wěn)定性。另外，副減速器300采用少齒差行星差動減速器實現(xiàn)少齒差傳動，多對齒同時嚙合，可以較大程度地提高設備的安全系數(shù)及減小設備的重量，相比于背景技術中所述的采用兩個電機分別驅(qū)動兩個爬升齒輪而言，很顯然，本發(fā)明實施例公開的升降裝置需要較少的電機，因此能降低升降裝置的制造成本，同時電機數(shù)量的減少，能減小整個升降裝置的重量，提高其工作的安全性。

本發(fā)明實施例公開的升降裝置中，電機100、主減速器200和副減速器300均可以布置在自升式鉆井平臺的固樁架800內(nèi)，無需專門設置箱體，這能進一步減小升降裝置的重量。

電機100可以具有制動裝置，即采用自身攜帶有制動裝置的電機，制動裝置用于控制電機100的制動，無需設置專門的制動設備。

自升式鉆井平臺在升降的過程中，每個樁腿上的升降裝置受到的載荷可能不同，進而會導致每個升降裝置受到的載荷不相同，為此，本發(fā)明實施例公開的升降裝置還包括扭矩傳感器和控制器。控制器與扭矩傳感器和電機100均相連，用于根據(jù)扭矩傳感器的檢測結果控制電機100的負載，進而能使得每個升降裝置所承受的載荷較為均衡，最終能提高自升式鉆井平臺工作的穩(wěn)定性。

基于本發(fā)明實施例公開的升降裝置，本發(fā)明實施例還公開一種自升式鉆井平臺，所公開的自升式鉆井平臺包括上文實施例中任一所述的升降裝置。

本文中，各個優(yōu)選方案僅僅重點描述的是與其它方案的不同，各個優(yōu)選方案只要不沖突，都可以任意組合，組合后所形成的實施例也在本說明書所公開的范疇之內(nèi)，考慮到文本簡潔，本文就不再對組合所形成的實施例進行單獨描述。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。