一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置的製作方法

2023-06-29 06:09:11 1

專利名稱：一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及試驗設備技術領域，更具體地說，涉及一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置。
背景技術：
自升式海洋鑽井平臺的發展歷史已經有50多年，由於平臺設備一旦發生質量問題，將帶來巨大的生命和經濟財產損失，所以風險很高。升降齒輪箱作為實現平臺升降功能的關鍵設備，為保證齒輪箱的安全可靠，在產品的型式認可試驗中，必須做疲勞和過載試驗。電驅動自升式海洋鑽井平臺升降齒輪箱由齒輪箱的爬升齒輪帶動齒條，將電機的 旋轉運動轉化成平臺的上下移動，進而實現齒輪箱的功率傳遞輸出。齒輪箱一般具有減速比大(6000 8000甚至更大)、與平臺升降用齒條嚙合的爬升齒輪模數大(80 - 110mm)、齒數少(通常為7齒或8齒)等特點。因為爬升齒輪模數大齒數少,如果用兩個相同的爬升齒輪相嚙合，則會因為重合度小的原因，出現傳遞運動不連貫、振動衝擊大等現象，沒辦法加載。近來國內出現一種加載試驗方式，利用一段齒條的往復運動，以一臺電機作功率輸出，另一臺電機作負載，實現齒輪箱的負載試驗。齒條需要在一個加工要求較高的平面上滑動，現有技術中，通常將齒條布置在粗糙度交底的平板上，由於齒條與平板之間為滑動摩擦，而且滑動摩擦的摩擦力較大，使得試驗功率損耗大，電機的功率輸出增加，導致試驗裝置的總成本較高。另外，試驗裝置在過載試驗時，由於電機輸出功率不夠大，現有技術通常需要在齒條的一端增設一個大的液壓推缸，以完成齒輪箱的過載試驗。由於液壓推缸的成本較高，也會使得試驗裝置的成本提高。因此，如何降低齒條與試驗裝置之間的摩擦力，繼而降低試驗功率損耗，降低試驗裝置的成本，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供了一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，以降低齒條與試驗裝置之間的摩擦力，繼而降低試驗功率損耗，降低試驗裝置的成本。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，包括齒輪箱安裝基座，其上具有用於安裝兩個待試驗齒輪箱的部位，兩個待試驗齒輪箱中的一個為輸出扭矩齒輪箱，另一個負載齒輪箱；滾輪裝置,其上設有可轉動的滾輪；設置於所述滾輪裝置的滾輪上，且用於與所述待試驗齒輪箱的爬升齒輪嚙合的試驗齒條。[0013]優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，所述滾輪裝置為多個；各個所述滾輪裝置布置於同一直線上；各個所述滾輪裝置的滾輪的軸心連線與兩個所述爬升齒輪的軸線連線平行。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，兩個待試驗齒輪箱中的一個為輸出扭矩齒輪箱，另一個負載齒輪箱；還包括與所述負載齒輪箱的輸出端相連的發電系統。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，所述發電系統包括 與所述負載齒輪箱的輸出端相連的發電機；與所述發電機相連的電回饋系統。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，還包括連接於所述待試驗齒輪箱和驅動該待試驗齒輪箱的電機之間的減速裝置。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，所述減速裝置為同步帶輪減速
>J-U ρ α裝直。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，所述同步帶輪減速裝置包括設置於所述電機的輸出端上的主動帶輪；設置於所述待試驗齒輪箱輸入端上的從動帶輪，所述主動帶輪的直徑小於所述從動帶輪的直徑；連接所述主動帶輪和所述從動帶輪之間的同步帶。優選地，在上述鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置中，所述從動帶輪的直徑為所述主動帶輪直徑的兩倍。從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其兩個待試驗齒輪箱中的一個為輸出扭矩齒輪箱，另一個負載齒輪箱。試驗時，讀出輸出扭矩齒輪箱的主動電機的輸出扭距和負載齒輪箱的被動電機的加載扭距，通過關係計算出爬升齒輪的負載大小，最終實現試驗目的。本實用新型採用滾輪裝置支撐試驗齒條，用滾動摩擦代替了其他安裝方式的滑動摩擦，由於滾動摩擦的摩擦係數遠遠小於滑動摩擦的摩擦係數，因此本實用新型的摩擦力遠遠小於傳統試驗裝置的摩擦力，降低了試驗功率損耗，降低了試驗裝置的成本。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例提供的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置疲勞試驗時的結構示意圖；圖2為圖I的後側局部視圖；圖3為本實用新型實施例提供的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置過載試驗時的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，以降低齒條與試驗裝置之間的摩擦力，繼而降低試驗功率損耗，降低試驗裝置的成本。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參閱圖I和圖2，圖I為本實用新型實施例提供的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置疲勞試驗時的結構示意圖，圖2為圖I的後側局部視圖。本實用新型實施例公開的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，包括齒輪箱安裝基座I、滾輪裝置3和試驗齒條2。·其中，齒輪箱安裝基座I為整個試驗裝置的安裝基礎，其上具有用於安裝兩個待試驗齒輪箱的部位，兩個待試驗齒輪箱中的一個為輸出扭矩齒輪箱4，另一個為負載齒輪箱5。輸出扭矩齒輪箱4通過主動齒輪驅動。滾輪裝置3上設有可轉動的滾輪，試驗齒條2設置於滾輪裝置3的滾輪上，試驗齒條2用於與待試驗齒輪箱(輸出扭矩齒輪箱4和負載齒輪箱5)的爬升齒輪嚙合。本實用新型通過主動電機驅動輸出扭矩齒輪箱4運轉，輸出扭矩齒輪箱4輸出軸上的爬升齒輪帶動試驗齒條2往復移動，在試驗齒條2往復移動的過程中，驅動負載齒輪箱5運轉。本實用新型提供的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，試驗時，讀出輸出扭矩齒輪箱4的主動電機的輸出扭距和負載齒輪箱5的被動電機的加載扭距，通過關係計算出爬升齒輪的負載大小，最終實現試驗目的。本實用新型採用滾輪裝置3支撐試驗齒條2，用滾動摩擦代替了其他安裝方式的滑動摩擦，由於滾動摩擦的摩擦係數遠遠小於滑動摩擦的摩擦係數，因此本實用新型的摩擦力遠遠小於傳統試驗裝置的摩擦力，降低了試驗功率損耗，降低了試驗裝置的成本。在本實施例中，滾輪裝置3為多個，優選為兩個。滾輪裝置3的數量越多，對試驗齒條2的支撐穩定性越高，但是相應地對試驗齒條2的設置難度也較高。各個滾輪裝置3布置於同一直線上，這樣能夠保證試驗齒條2能夠與各個滾輪裝置3均能夠有效接觸。各個滾輪裝置3的滾輪的軸心連線與兩個爬升齒輪的軸線連線平行，這樣能夠保證在試驗齒條2移動過程中的各個位置均能夠與輸出扭矩齒輪箱4和負載齒輪箱5上的爬升齒輪嚙合。為了進一步優化上述技術方案，本實用新型還可包括與負載齒輪箱的輸出端相連的發電系統。在試驗齒條2往復移動的過程中，驅動負載齒輪箱5運轉，負載齒輪箱5將動力傳遞給發電系統，供發電系統發電。在本實施例中，發電系統包括發電機和電回饋系統。其中，發電機與負載齒輪箱的輸出端相連，用於通過負載齒輪箱供發電機運轉以發電。電回饋系統與發電機相連，用於將發電機發的電通過電回饋系統併入電網，以供主動電機使用。為了進一步優化上述技術方案，本實用新型還可包括連接於待試驗齒輪箱和驅動該待試驗齒輪箱的電機之間的減速裝置。過載試驗時，在電機和齒輪箱(輸出扭矩齒輪箱4和負載齒輪箱5)輸入軸之間增加減速裝置，降低齒輪箱的輸入轉速,增大輸入扭距,實現多倍(倍數視減速比例而定)額定負載的過載試驗加載。本實用新型用減速裝置代替了其他方式的液壓推缸施加過載試驗負載，在完成齒輪箱疲勞和過載試驗前提下，節約了能源，降低了試驗裝置的配置成本。在本實施例中，減速裝置為同步帶輪減速裝置。該同步帶輪減速裝置包括主動帶輪、從動帶輪和同步帶。其中，主動帶輪設置於電機的輸出端上，從動帶輪設置於待試驗齒輪箱輸入端上，且主動帶輪的直徑小於從動帶輪的直徑，同步帶連接主動帶輪和從動帶輪之間。優選地，從動帶輪的直徑為主動帶輪直徑的兩倍。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業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實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於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範圍。
權利要求1.一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，包括齒輪箱安裝基座(I )，其上具有用於安裝兩個待試驗齒輪箱的部位，兩個待試驗齒輪箱中的ー個為輸出扭矩齒輪箱，另ー個為負載齒輪箱；滾輪裝置(3)，其上設有可轉動的滾輪；設置於所述滾輪裝置(3)的滾輪上，且用於與所述待試驗齒輪箱的爬升齒輪嚙合的試驗齒條(2)。
2.如權利要求I所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，所述滾輪裝置(3)為多個；各個所述滾輪裝置(3)布置於同一直線上；各個所述滾輪裝置(3)的滾輪的軸心連線與兩個所述爬升齒輪的軸線連線平行。
3.如權利要求I所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，還包括與所述負載齒輪箱的輸出端相連的發電系統。
4.如權利要求3所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，所述發電系統包括與所述負載齒輪箱的輸出端相連的發電機；與所述發電機相連的電回饋系統。
5.如權利要求1-4任一項所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，還包括連接於所述待試驗齒輪箱和驅動該待試驗齒輪箱的電機之間的減速裝置。
6.如權利要求5所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，所述減速裝置為同步帶輪減速裝置。
7.如權利要求6所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，所述同步帶輪減速裝置包括設置於所述電機的輸出端上的主動帶輪；設置於所述待試驗齒輪箱輸入端上的從動帶輪，所述主動帶輪的直徑小於所述從動帶輪的直徑；連接所述主動帶輪和所述從動帶輪之間的同步帶。
8.如權利要求7所述的鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，其特徵在於，所述從動帶輪的直徑為所述主動帶輪直徑的兩倍。
專利摘要本實用新型公開了一種鑽井平臺升降齒輪箱試驗裝置，包括齒輪箱安裝基座，其上具有用於安裝兩個待試驗齒輪箱的部位，兩個待試驗齒輪箱中的一個為輸出扭矩齒輪箱，另一個負載齒輪箱；滾輪裝置，其上設有可轉動的滾輪；設置於所述滾輪裝置的滾輪上，且用於與所述待試驗齒輪箱的爬升齒輪嚙合的試驗齒條。本實用新型採用滾輪裝置支撐試驗齒條，用滾動摩擦代替了其他安裝方式的滑動摩擦，由於滾動摩擦的摩擦係數遠遠小於滑動摩擦的摩擦係數，因此本實用新型的摩擦力遠遠小於傳統試驗裝置的摩擦力，降低了試驗功率損耗，降低了試驗裝置的成本。
文檔編號G01M13/02GK202614525SQ201220214879
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月14日 優先權日2012年5月14日
發明者餘業亮, 杜昌烈, 呂和生, 曹雲 申請人:重慶齒輪箱有限責任公司