CN103359626A - 一种隔水管吊机 - Google Patents

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刘洋
高辉
高杭
粱会高
周珍珍
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Abstract

本发明涉及深水海洋石油钻井技术领域,具体涉及一种能满足深水浮式海洋钻井平台、钻井船用海洋钻井隔水管的吊装搬运的装置,其包括了吊机主体、使本发明水平整体纵向移动的大车行走机构、解决本发明在水平横向吊装问题的小车行走机构、在竖直方向对所吊物品进行升降的提升机构,本发明的特征在于本发明中的提升机构采用了齿轮啮合齿条传动的原理,和以往采用的钢绳提升原理的吊机相比,刚性更大,移动平稳,保证隔水管起吊和下放不会晃动,并可以进行远控操作,适用于不同长度的隔水管的吊装。

Description

—种隔水管吊机
技术领域
[0001] 本发明涉及深水海洋石油钻井技术领域,具体涉及一种能满足深水浮式海洋钻井平台、钻井船用海洋钻井隔水管的吊装搬运的装置,特别是一种隔水管吊机。
背景技术
[0002] 钻井隔水管是整个深水海洋石油钻井装备中重要环节之一,其吊装搬运吊机一直是被欧美等发达国家所垄断。目前我国在海洋钻井隔水管吊机的设计、制造技术方面还一直处于空白状态,目前在用平台、钻井船上用设备都是欧美国家生产。
[0003] 钻井隔水管是海洋钻井系统的主要零件。隔水管水平或竖直摆放在海洋钻井平台、钻井船的主甲板上,隔水管吊机负责将隔水管从主甲板存储区提起放到隔水管猫道机上和将隔水管从猫道机上提起放回主甲板的隔水管存储区。
[0004] 隔水管一般长度分为60’、75’、90’、100’,重量最重可达40多吨,在动态钻井平台
(船)上吊装搬运时,要保证隔水管不晃动、准确定位比较困难,特别是水平放置的隔水管的吊装搬运。目前在用吊机对水平放置隔水管的吊装都是用钢绳提升隔水管,存在晃动、下放时定位不精确等问题,需要工人在旁边辅助工作。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于:提供一种水平吊装隔水管的门式吊机,使得提升机构刚性大,移动平稳,保证隔水管起吊和下放不会晃动,并可以进行远控操作,适用于不同长度的隔水管的吊装。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
`一种隔水管吊机,其包括吊机主体、大车行走机构、小车行走机构、提升机构;
所述提升机构包括:提升臂、提升马达,其中,所述提升马达上安装有第三齿轮,所述第三齿轮与所述提升臂侧壁啮合,所述提升马达通过驱动所述第三齿轮转动,带动所述提升臂升降。
[0007] 作为本发明的优选方案,所述提升机构还包括:第一齿轮、提升臂导向扶正装置,所述提升臂周围配合有所述提升臂导向扶正装置,通过所述导向扶正装置限制所述提升臂升降时水平方向的摇摆,所述第一齿条设置在所述提升臂上,所述第三齿轮与所述第一齿条(½合。
[0008] 作为本发明的优选方案,所述大车行走机构包括:底座、大车行走马达、第一齿轮、第一导轨、导轮,所述大车行走机构固定于所述吊机主体正下方两端,所述大车行走马达安装于所述底座上,所述底座两端设置有导轮,所述第一齿轮安装于所述底座上,所述第一导轨设置于钻台面上的支撑架和主甲板的支撑架上,所述大车行走机构运作时,所述大车行走马达带动所述第一齿轮沿安装在所述第一导轨上的齿条移动,从而带动所述底座通过所述导轮沿所述第一导轨设置方向移动。
[0009] 作为本发明的优选方案,所述小车行走机构包括:小车行走马达、行走小车、第二齿轮,所述小车行走机构安装于所述吊机主体上方,所述小车行走马达安装于所述行走小车上,所述第二齿轮安装于所述行走小车上,所述小车行走机构运作时,所述小车行走马达带动所述第二齿轮沿安装在所述吊机主体的主梁上的齿条移动,从而带动所述行走小车沿所述吊机主体主梁移动。
[0010] 作为本发明的优选方案,所述提升机构还包括:抓取工具,所述提升机构安装于所述小车行走机构上,所述抓取工具设置在所述提升臂下端。
[0011] 作为本发明的优选方案,所述小车行走机构至少为两个,所述提升机构至少为两个。
[0012] 作为本发明的优选方案,所述的一种隔水管吊机还包括支撑架,所述吊机主体通过所述支撑架固定于所述大车行走机构上。
[0013] 作为本发明的优选方案,所述的一种隔水管吊机还包括司机室。
[0014] 作为本发明的优选方案,所述的一种隔水管吊机还包括电缆卷筒、沿所述吊机主体的主梁设置的梯子走台,所述梯子走台用于所述隔水管吊机的维修,所述小车行走机构运作过程中所述电缆卷筒保证电缆线及时收回不会限制所述行走小车移动。
[0015] 作为本发明的优选方案,所述提升臂下端还设置有摄像头。
[0016] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明的提升机构传动方式为齿轮啮合齿条传动,其刚性大,移动平稳,克服了吊机运作时晃动、下放时定位不精确等问题,不需要工人在旁边辅助工作。
[0017] 2、本发明横向、纵向都可以移动,可以进行远控操作,又能适用不同长度的隔水管的吊装,可选择不同高度的支撑架,能适应不同工况,一个机器解决多个问题,节约了成本。
附图说明
[0018] 图1是本发明的正视图。
[0019] 图2是本发明的结构示意图。
[0020] 图3是本发明另一侧视角的结构示意图。
[0021] 图4是上述图1中的A部分局部放大图。
[0022] 图5是本发明提升隔水管的过程图。
[0023] 图6是本发明提升臂导向扶正装置细节图。
[0024] 图中标记:图中标记:1_提升臂,2-电缆卷筒,3-提升臂导向扶正装置,4-行走小车,5-小车行走马达,6-吊机主体,7-提升马达,8-大车行走马达,9-第一导轨,10-梯子走台,11-司机室,13-第一齿轮,14-摄像头,15-抓取工具,16-底座,17-第二齿轮,18-支撑架,19-导轮,20-第三齿轮,21-第一齿条,22-大车行走机构,23-小车行走机构,24-提升机构。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图,对本发明作详细的说明。
[0026] —种隔水管吊机,其包括吊机主体6、大车行走机构22、小车行走机构23、提升机构24 ;
所述提升机构24包括:提升臂1、提升马达7 ;所述提升臂I上安装有第一齿条21,所述提升马达7上安装有第三齿轮20,所述第三齿轮20与所述第一齿条21啮合,所述提升马达7通过驱动所述第三齿轮20转动,带动所述第一齿条21运动从而带动所述提升臂I升降。
[0027] 本发明的实施例中,所述提升机构24还包括:提升臂导向扶正装置3,所述提升臂I周围配合有所述提升臂导向扶正装置3,通过所述导向扶正装置3限制所述提升臂I升降时水平方向的摇摆。
[0028] 本发明的实施例中,所述大车行走机构22包括:底座16、大车行走马达8、第一齿轮13、第一导轨9、导轮19,所述大车行走机构22固定于所述吊机主体6正下方两端,所述大车行走马达8安装于所述底座16上,所述底座16两端设置有导轮19,所述第一齿轮13安装于所述底座16上,所述第一齿轮13根据不同工况数量不定,所述第一导轨9设置于钻台面上的支撑架和主甲板的支撑架上,所述大车行走机构22运作时,所述大车行走马达8带动所述第一齿轮13沿安装在所述第一导轨9上的齿条移动,从而带动所述底座16通过所述导轮19沿所述第一导轨9设置方向移动。
[0029] 本发明的实施例中,所述小车行走机构23包括:小车行走马达5、行走小车4、第二齿轮17,所述小车行走机构23安装于所述吊机主体6上方,所述小车行走马达5安装于所述行走小车4上,所述第二齿轮17安装于所述行走小车4上,根据不同工况,所述第二齿轮17数量不定,所述小车行走机构23运作时,所述小车行走马达5带动所述第二齿轮17沿安装在所述吊机主体6的主梁上的齿条移动,从而带动所述行走小车4沿所述吊机主体6主梁移动。
[0030] 本发明的实施例的大车行走机构22和小车行走机构23保证了钻井隔水管能移动到钻台面、主甲板的任意位置,动力传动都采用齿轮啮合齿条传动的方式,在保证了稳定性的同时最大化的简化了传动部件的数量,节约了成本。
[0031] 本发明的实施例中,所述提升机构24还包括:抓取工具15,所述提升机构24安装于所述小车行走机构23上,所述抓取工具15设置在所述提升臂I下端,用于抓取钻井隔水管。
[0032] 本发明的实施例中,所述小车行走机构23至少为两个,所述提升机构24至少为两个,所述小车行走机构23 —个时,能起到吊装小体物件的作用,两个或两个以上时,能对隔水管等大型物件进行吊装。
[0033] 本发明的实施例还可包括支撑架18,不同工况下,对所吊装物品的高度要求不一样,所以在需要使物品吊装高度达到一定高度时,需要在所述吊机主体6和所述底座16之间加上所述支撑架18,所述吊机主体6通过所述支撑架18固定于所述大车行走机构22上,这种情况下,被吊装物品就能被调离钻台面、主甲板比较高。
[0034] 本发明的实施例是远程操控,还可架设一个司机室11,优化吊机工作人员的工作环境。
[0035] 考虑到维修时的方便,本发明的实施例还可架设梯子走台10。
[0036] 当远程操控时,肉眼不能准确控制吊装精度时,就需要在所述提升臂I下端设置摄像头14,提升吊机工作人员工作时的判断能力。
[0037] 本发明的实施例中,所述小车行走马达5的多种供能方式中有一种是电缆供能,这种情况下,就需要设置电缆卷筒2,所述小车行走机构23运作过程中所述电缆卷筒2保证电缆线及时收回不会限制所述行走小车4移动。
[0038] 本发明的实施例运作过程:工况1.从存储区吊取隔水管:通过安装在行走小车4上的提升马达7的旋转,分别将提升臂I起升到抓取工具15下部超过隔水管存储的最高位,所述大车行走机构22在轨道上横向移动到要吊装的隔水管上部,操作人员在司机室11通过安装在抓取工具15上的摄像头14,观察抓取工具15和隔水管的相对位置,下放提升臂I和微调吊机的位置,然后分别将抓取工具15和隔水管相连,同步起升提升臂1,提起隔水管,然后向猫道机位置移动,快到猫道机时,停止吊机的移动,起升隔水管超过猫道机栏杆高度,然后继续移动吊机到猫道机中心位置,通过摄像头14的观察,到位后停止吊机,下放隔水管到猫道机上,分别移动所述行走小车4,断开抓取工具15和隔水管的连接,升高提升臂I高度到超过猫道机栏杆高度,纵向移动到下一个需要抓取隔水管的位置,进行下一个隔水管的吊装工作,同时猫道机将隔水管移送到井眼中心。完成一个工作周期。
[0039] 工况2.从猫道机吊取隔水管:隔水管从井眼中心放到猫道机上后,猫道机将隔水管送回隔水管存储区,吊机移动到猫道机上方,从猫道机上抓取隔水管,然后起升提升臂1,再移动吊机到隔水管存储位置,下放隔水管到存储区,完成一个工作周期。具体操作细节和工况I完全相反。
[0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构和技术方案直接应用于其它场合,均视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔水管吊机,其包括吊机主体¢)、大车行走机构(22)、小车行走机构(23)、提升机构(24),其特征在于:所述提升机构(24)包括:提升臂(I)、提升马达(7),其中,所述提升马达(7)上安装有第三齿轮(20),所述第三齿轮(20)与所述提升臂(I)侧壁啮合,所述提升马达(7)通过驱动所述第三齿轮(20)转动,带动所述提升臂(I)升降。
2.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于:所述提升机构(24)还包括:第一齿条(21)、提升臂导向扶正装置(3),所述提升臂(I)周围配合有所述提升臂导向扶正装置(3),通过所述导向扶正装置(3)限制所述提升臂(I)升降时水平方向的摇摆,所述第一齿条(21)设置在所述提升臂(I)上,所述第三齿轮(20)与所述第一齿条(21)哨合。
3.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于:所述大车行走机构(22)包括:底座(16)、大车行走马达(8)、第一齿轮(13)、第一导轨(9)、导轮(19),所述大车行走机构(22)固定于所述吊机主体(6)正下方两端,所述大车行走马达⑶安装于所述底座(16)上,所述底座(16)两端设置有导轮(19),所述第一齿轮(13)安装于所述底座(16)上,所述第一导轨(9)设置于钻台面上的支撑架和主甲板的支撑架上,所述大车行走机构(22)运作时,所述大车行走马达(8)带动所述第一齿轮(13)沿安装在所述第一导轨(9)上的齿条移动,从而带动所述底座(16)通过所述导轮(19)沿所述第一导轨(9)设置方向移动。
4.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于:`所述小车行走机构(23)包括:小车行走马达(5)、行走小车(4)、第二齿轮(17),所述小车行走机构(23)安装于所述吊机主体(6)上方,所述小车行走马达(5)安装于所述行走小车⑷上,所述第二齿轮(17)安装于所述行走小车⑷上,所述小车行走机构(23)运作时,所述小车行走马达(5)带动所述第二齿轮(17)沿安装在所述吊机主体(6)的主梁上的齿条移动,从而带动所述行走小车(4)沿所述吊机主体(6)主梁移动。
5.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于:所述提升机构(24)还包括:抓取工具(15),所述提升机构(24)安装于所述小车行走机构(23)上,所述抓取工具(15)设置在所述提升臂(I)下端。
6.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于所述小车行走机构(23)至少为两个,所述提升机构(24)至少为两个。
7.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于还包括支撑架(18),所述吊机主体(6)通过所述支撑架(18)固定于所述大车行走机构(22)上。
8.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于还包括司机室(11)。
9.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于还包括电缆卷筒(2)、沿所述吊机主体(6)的主梁设置的梯子走台(10)。
10.根据权利要求1所述的一种隔水管吊机,其特征在于所述提升臂(I)下端还设置有摄像头(14)。
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