CN103015388B - 可动态检测载荷的自升式平台升降装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种可动态检测载荷的自升式平台升降装置，包括：抬升框架，支承在桩腿上；多个升降单元，安装固定在所述抬升框架上；多个压力检测装置，布置在每个所述升降单元上；以及控制系统，与各压力检测装置相连接。在一个实施例中，分别设置多个升降单元的检测装置，压力检测装置布置在每个升降单元与抬升框架的承压面处，并与升降单元的机箱的箱体垫块处于同一位置。本发明可检测升降装置实时受力情况，保证爬升齿轮端受力信号采集的准确性，可对多套升降机构即升降单元实现精确同步控制并及时发现超载情况，以避免断齿、断轴现象的发生。本发明用于自升式钻井平台的齿轮齿条式升降系统更加安全、可靠。

Description

可动态检测载荷的自升式平台升降装置
技术领域
本发明涉及一种自升式平台或平台钻机的桩腿升降和支承系统，尤其是涉及一种用于海上石油和天然气的勘探和生产以及其他用途的自升式平台。
背景技术
自升式平台升降装置的结构复杂，包括升降机箱、齿轮传动系统和桩腿等构件或机构，由于平台升降装置的结构特殊性，其组成构件例如齿轮传动系统的齿条的加工和装配存在误差在所难免；由于误差的存在，就使得在一根圆柱型桩腿和桁架型弦杆上的几套升降机构之间的载荷，必然存在偏差。这就造成了抬升机构即升降单元所受到的载荷有的大、有的小，即受到大小不同的载荷，而且，极有可能造成部分机构始或单元终处于高载荷状态，甚至超载荷。长此以往，不仅对一直承受大载荷的机构或单元极其不利，更会对抬升结构件造成较大的影响。这样会大大增加发生事故的风险。
现有的自升式平台的主要问题是，在平台的设计中，并没有一套专用的装置，用于实时监测每套升降单元所传递的扭矩。因此，在抬升过程中，也就无法做到时时调整机构载荷。
近些年来，国内外许多平台方面的事故，例如烟台、大连、新加坡所发生的平台事故都与此有关。如果这些平台的每个升降单元都配有载荷检测装置，则可动态检测载荷，使爬升齿轮端的受力信号采集更加准确。而当在出现载荷偏差时，就能够及时发现和及时调整，从而大大降低事故的发生率。
发明内容
本发明的目的是提供一种自升式平台升降装置，可通过动态检测载荷而及时获得各抬升机构的受力信息，而加以及时调整载荷偏差。
本发明提供一种可动态检测载荷的自升式平台升降装置，包括：抬升框架，支承在桩腿上；多个升降单元，安装固定在所述抬升框架上；多个压力检测装置，布置在每个所述升降单元上；以及控制系统，与各压力检测装置相连接。
较佳地，所述多个压力检测装置为4个。
所述抬升框架是由弦杆组成的桁架结构或圆柱状结构。
所述升降单元包括电动机、齿轮传动系统和升降机箱。
所述压力检测装置布置在每个升降单元与抬升框架的承压面处，并与所述升降单元的机箱的箱体垫块处于同一位置。
所述压力检测装置包括载荷传感器和与传感器电连接的压力信号接收器和压力信号传送器。
所述控制系统是变频控制系统。
本发明的有益效果是：在每个升降单元与抬升框架的承压面分别布置由压力检测装置，通过检测升降单元与结构件之间的压力，来监测爬升齿轮在工作过程的受力情况；控制系统根据该装置所反馈的受力信号，通过变频控制，将抬升过程中不同桩腿之间所产生的载荷偏差调整回来，因此可检测升降装置实时受力情况，保证爬升齿轮端受力信号采集的准确性，可对多套升降机构即升降单元实现精确同步控制并及时发现超载情况，避以免断齿、断轴现象的发生。因此本发明用于自升式钻井平台的齿轮齿条式升降系统更加安全、可靠。
附图说明
图1是检测装置的平面布置图；
图2是沿图1的A-A线的剖视图；
图3是图1的左视图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
如图1-图3所述，本发明一个实施例的可动态检测载荷的自升式平台升降装置，包括抬升框架3、多个升降单元2、多个压力检测装置1和控制系统（未图示）。
抬升框架3，支承在桩腿上，是由弦杆组成的桁架结构或圆柱状结构。如图1所示，在本实施例中设有6个升降单元2，分别通过安装结构（未标示）固定在抬升框架3上。在本实施例中，在每个升降单元2布置有4个压力检测装置1，分别所述压力检测装置布置在每个升降单元2与抬升框架3的承压面处，如图2、3所示，并与所述升降机箱的箱体垫块（未标示）处于同一位置。所述压力检测装置包括载荷传感器、与传感器电连接的压力信号接收器和压力信号传送器。各压力检测装置1与控制系统相连接，较佳地，控制系统是一个变频控制系统。所述压力检测装置和控制系统均是本领域技术人员所熟知，故无需详细予以说明。
所述升降单元2分别包括电动机、齿轮传动系统和升降机箱（未标示），由于使属于现有技术，故也不予以详细说明。
当桩腿进行升降动作时，爬升齿轮所受到的力通过减速箱体即升降箱体传递到抬升框架结构，本装置开始反馈压力检测信号给控制系统，爬升齿轮端受力信号采集准确，一旦发现载荷偏差，即可及时执行动态载荷的调整。
如上所述，在每个升降单元2与抬升框架3的承压面分别布置由压力检测装置1，通过检测升降单元2与结构件之间的压力，来监测爬升齿轮（未图示）在工作过程的受力情况；控制系统根据该装置所反馈的受力信号，通过变频控制，将抬升过程中不同桩腿4之间所产生的载荷偏差调整回来，因此可检测升降装置实时受力情况，保证爬升齿轮端受力信号采集的准确性，可对多套升降机构即升降单元实现精确同步控制并及时发现超载情况，以避免断齿、断轴现象的发生。因此本发明用于自升式钻井平台的齿轮齿条式升降系统更加安全、可靠。
应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种可动态检测载荷的自升式平台升降装置，包括：抬升框架，支承在桩腿上；多个升降单元，安装固定在所述抬升框架上，每个升降单元包括电动机、齿轮传动系统和升降机箱；多个压力检测装置，布置在每个所述升降单元上，每个压力检测装置布置在每个升降单元与抬升框架的承压面处，并与所述升降单元的升降机箱的箱体垫块处于同一位置；以及控制系统，与各压力检测装置相连接，所述控制系统是变频控制系统。
2.根据权利要求1所述的可动态检测载荷的自升式平台升降装置，其特征在于，所述多个压力检测装置为4个。
3.根据权利要求1所述的可动态检测载荷的自升式平台升降装置，其特征在于，所述抬升框架是由弦杆组成的桁架结构或圆柱状结构。
4.根据权利要求1所述的可动态检测载荷的自升式平台升降装置，其特征在于，所述压力检测装置包括载荷传感器、与传感器电连接的压力信号接收器和压力信号传送器。
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