CN104404935A - 一种自升式钻井平台及其桩腿锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自升式钻井平台及其桩腿锁紧装置，该锁紧装置应用于桩腿齿条，通过锁紧齿条锁紧桩腿，锁紧齿条的上端面和下端面中至少一端面上设置有第一斜面，还包括楔块，楔块上设置有第二斜面，第一斜面与第二斜面相配，楔块在动力装置驱动下沿第一方向移动，并在第一斜面与第二斜面的配合下推动锁紧齿条沿第一方向和第二方向同时动作，锁紧齿条在锁紧位置时同时在第一方向和第二方向上顶靠锁紧桩腿齿条。本发明中通过动力装置驱动楔块在一个方向上运动，通过第一斜面与第二斜面的配合，使得锁紧齿条在两个方向上动作，并在锁紧位置时通过两个方向上的锁紧力共同锁紧桩腿齿条，不但锁紧更加可靠，而且该结构十分简单，操作非常方便。

Description

一种自升式钻井平台及其桩腿锁紧装置

技术领域

本发明涉及自升式钻井平台，尤其与自升式钻井平台中桩腿锁紧装置的结构有关。

背景技术

随着全球市场对石油能源的需求日益增长和陆地石油能源的不断枯竭，世界各国已将石油开采地由传统陆地转向蕴含丰富油气资源的海洋。自升式钻井平台因其具备定位能力强、寿命长、造价低廉和可靠性高一直是各国开采海上石油的主流装备。钻井平台中可实现平台固定的桩腿锁紧装置是整个平台的关键部件之一。

现有技术的锁紧方式都是通过水平方向顶靠力来使锁紧齿条锁紧桩腿齿条，但是由于桩腿齿条受较大竖直方向的力，因此该种锁紧方式常因为竖直方向的位置变化导致锁紧不可靠。另外，还有采取水平和竖直方两个方向动作进行调整，不但结构复杂而且仍是通过水平方向的顶靠力实现锁紧。一直以来，研发更加安全可靠，操作简便的锁紧装置正逐渐成为海洋装备制造业的聚焦点。传统锁紧装置由于设计上存在的不足致使其本身存在造价成本高昂且操作复杂、安装制造检修麻烦。鉴于传统锁紧装置存在的不足，研发操作更加简便的锁紧装置已势在必行。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种锁紧可靠、调整方便且结构简单的自升式钻井平台及其桩腿锁紧装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自升式钻井平台桩腿锁紧装置，应用于桩腿齿条，通过一平行所述桩腿齿条的锁紧齿条锁紧桩腿，沿所述桩腿齿条延伸的方向定义为第一方向，定义第二方向为所述桩腿齿条所在平面内的垂直于所述第一方向的方向，所述锁紧齿条的上端面和下端面中至少一端具有第一斜面，还包括楔块，楔块上设置有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面相配，所述楔块在动力装置驱动下沿所述第一方向移动，并在所述第一斜面与第二斜面的配合下推动所述锁紧齿条沿所述第一方向和第二方向同时动作，所述锁紧齿条在锁紧时同时在所述第一方向和所述第二方向上顶靠锁紧所述桩腿齿条。

进一步，所述锁紧齿条的上端面和下端面上均设置有第一斜面，所述楔块为两个，分别对应所述锁紧齿条的上端面和下端面设置，两所述楔块上均设置有第二斜面。

进一步，还包括一固定架，所述固定架固定安装在所示钻井平台上，所述锁紧齿条和所述楔块均设置于所述固定架内。

进一步，所述动力装置包括传动连接的液压马达与螺杆传动装置，所述螺杆传动装置的输出轴与所述楔块相连，所述螺杆传动装置固定安装在所述固定架上，所述液压马达安装在所述螺杆传动装置上。

进一步，还包括楔块底座，所述楔块底座固定安装在所述固定架上，所述楔块沿所述楔块底座滑动。

进一步，所述螺杆传动装置通过L形轨道块与所述楔块的直角边的边面相连，所述L形轨道块一端固定安装在所述螺杆传动装置上，另一端的L形凸出部嵌入到所述楔块的轨道内。

进一步，所述楔块的所述第二斜面上安装有斜L形轨道块，所述斜L形轨道块一端固定安装在所述楔块上，另一端的L形凸出部嵌入到所述锁紧齿条的轨道内。

为实现上述目的，本发明还提供如下的技术方案：

一种自升式钻井平台，包括如上所述的锁紧装置。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中通过动力装置驱动楔块在一个方向上运动，通过第一斜面与第二斜面的配合，使得锁紧齿条在两个方向上动作，并在锁紧位置时通过两个方向上的锁紧力共同锁紧桩腿齿条，与现有技术相比，满足锁紧解锁功能前提下，不需要第二方向上的侧拉装置，锁紧更加可靠，而且该结构十分简单，操作非常方便，具有非常高的市场价值。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的自升式钻井平台桩腿锁紧装置结构示意图；

图2为本发明的自升式钻井平台桩腿锁紧装置中螺杆传动装置、楔块和锁紧齿条之间的连接结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图1所示，本发明的自升式钻井平台与现有的自升式钻井平台相同，也具有桩腿齿条1和锁紧齿条31，桩腿1通常为1个或多个，一个桩腿1通常配合使用2套锁紧齿条31，但不限于此，与现有的自升式钻井平台不同的结构在于其桩腿锁紧结构，即下述的本发明的自升式钻井平台桩腿锁紧装置。

如图1和图2所示，本发明的自升式钻井平台桩腿锁紧装置3设置于平台中，通常为两套共同使用。

本发明中，桩腿齿条1和锁紧齿条31平行设置，沿桩腿齿条1纵向延伸的方向定义为第一方向，定义第二方向为桩腿齿条1所在平面内的垂直于第一方向的方向。在该平台使用状态中，该第一方向为竖直方向，该第二方向为水平方向。本发明中，在自升式钻井平台上固定安装一固定架2，锁紧装置3均安装于该固定架2上。

锁紧齿条31的上端面和下端面中至少一端具有第一斜面，或者至少一端端面为斜面，该锁紧装置3还包括楔块32，楔块32上设置有第二斜面，第一斜面与第二斜面相配，楔块32在动力装置驱动下沿第一方向移动，并在第一斜面与第二斜面的配合下推动锁紧齿条31沿第一方向和第二方向同时动作，锁紧齿条31在锁紧位置时同时在第一方向和第二方向上顶靠锁紧桩腿齿条1。

本实施例中，锁紧齿条31的上端面和下端面上均设置有第一斜面，楔块32为两个，分别对应锁紧齿条31的上端面和下端面设置，两楔块32上均设置有第二斜面。本实施例中的上、下是指该锁紧齿条31使用状态时的方向。本实施例中，两楔块32同步驱动，以共同驱动锁紧齿条31动作。

本实施例中，动力装置包括传动连接的液压马达34与螺杆传动装置35，螺杆传动装置35的输出轴与楔块32相连，螺杆传动装置35固定安装在固定架2上，液压马达34安装在螺杆传动装置35上。本实施例中，螺杆传动装置35通过L形轨道块37与楔块32的直角边的一面相连，该面垂直于楔块底座33。L形轨道块37一端固定安装在螺杆传动装置35上，另一端的L形凸出部嵌入到楔块32的轨道内。

本实施例中，楔块32沿楔块底座33滑动，该楔块底座33固定安装在固定架2上，楔块32移动的方向与桩腿齿条1的延伸方向平行。另外，楔块32的第二斜面上安装有斜L形轨道块36，斜L形轨道块36一端固定安装在楔块32上，另一端的L形凸出部嵌入到锁紧齿条31的轨道内。

本发明的工作过程如下所述：

1、锁紧前对齿过程：锁紧前需要调整锁紧齿条31的位置使其与桩腿齿条1准确啮合，对两螺杆传动装置35同步调整，即使上部的螺杆传动装置35的输出轴伸出、下部的螺杆传动装置的输出轴缩回，从而推动锁紧齿条31向下运动；反之实现锁紧齿条31向上运动。通过上述调整使锁紧齿条31与桩腿齿条1正确啮合，为锁紧做准备。

2、锁紧过程：对两螺杆传动装置35同步调整，即使上部的螺杆传动装置35的输出轴伸出、下部的螺杆传动装置的输出轴也同时伸出，带动楔块32与锁紧齿条31通过斜面配合产生相对斜面滑动，从而推动锁紧齿条31向桩腿齿条1方向移动，实现锁紧齿条31和桩腿齿条1啮合来实现平台锁紧。对齿后，通过两螺杆传动装置35协调运动，调整锁紧齿条31在水平和竖直两个方向对桩腿齿条1进行夹靠，可施加较大预紧力。

3、分离过程：与上述锁紧过程动作相反，利用L形轨道块导向、传力的功能，即可实现分离过程。整个过程仅需要简单的操作即可实现。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中通过动力装置驱动楔块32在一个方向上运动，通过L形轨道块导向及传力的作用使第一斜面与第二斜面的配合，从而让锁紧齿条31在两个方向上动作，并在锁紧位置时通过两个方向上的锁紧力共同锁紧桩腿齿条1，不但锁紧更加可靠，而且该结构十分简单，操作非常方便，具有非常高的市场价值。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自升式钻井平台桩腿锁紧装置，应用于桩腿齿条，通过一平行所述桩腿齿条的锁紧齿条锁紧桩腿，沿所述桩腿齿条延伸的方向定义为第一方向，定义第二方向为所述桩腿齿条所在平面内的垂直于所述第一方向的方向，其特征在于，所述锁紧齿条的上端面和下端面中至少一端具有第一斜面，还包括楔块，楔块上设置有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面相配，所述楔块在动力装置驱动下沿所述第一方向移动，并在所述第一斜面与第二斜面的配合下推动所述锁紧齿条沿所述第一方向和第二方向同时动作，所述锁紧齿条在锁紧时同时在所述第一方向和所述第二方向上顶靠锁紧所述桩腿齿条。

2.如权利要求1所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，所述锁紧齿条的上端面和下端面上均设置有第一斜面，所述楔块为两个，分别对应所述锁紧齿条的上端面和下端面设置，两所述楔块上均设置有第二斜面。

3.如权利要求2所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，还包括一固定架，所述固定架固定安装在所示钻井平台上，所述锁紧齿条和所述楔块均设置于所述固定架内。

4.如权利要求3所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，所述动力装置包括传动连接的液压马达与螺杆传动装置，所述螺杆传动装置的输出轴与所述楔块相连，所述螺杆传动装置固定安装在所述固定架上，所述液压马达安装在所述螺杆传动装置上。

5.如权利要求4所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，还包括楔块底座，所述楔块底座固定安装在所述固定架上，所述楔块沿所述楔块底座滑动。

6.如权利要求4所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，所述螺杆传动装置通过L形轨道块与所述楔块的直角边的边面相连，所述L形轨道块一端固定安装在所述螺杆传动装置上，另一端的L形凸出部嵌入到所述楔块的轨道内。

7.如权利要求1-6任一所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，其特征在于，所述楔块的所述第二斜面上安装有斜L形轨道块，所述斜L形轨道块一端固定安装在所述楔块上，另一端的L形凸出部嵌入到所述锁紧齿条的轨道内。

8.一种自升式钻井平台，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的自升式钻井平台桩腿锁紧装置。