CN108275247A - 一种多功能电驱式Liftboat - Google Patents

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周海青
黄艺科
何飞
刘合渊
汪逢荣
彭金超
艾湖
祝波
蒋芳叶
陈良生
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Abstract

本发明公开了一种多功能电驱式Liftboat，该平台升降由56个功率30KW电动马达驱动，与之相匹配的是56个单个提升力达110吨的齿轮箱驱动桩腿齿条的升降；升降系统的设计和建造需确保系统有足够的动力克服泥土、砂石等阻力与平台自身的重力，将桩腿插入或拔离海床，并且能够满足系统所需的正常升降能力、预压载能力，要求桩腿在工作过程中运行平稳，无卡死现象；作为自升式平台的关键系统，其整体性能的优劣决定了平台的安全性和使用性，并直接关系到项目的建造、调试及交付使用。本发明电驱动方式故障率较低，便于后期维护保养，因为不需要增加额外的液压站，因此成本较低。

Description

一种多功能电驱式Liftboat
技术领域
本发明涉及Liftboat技术领域，尤其涉及一种多功能电驱式Liftboat。
背景技术
Liftboat是一种多功能海上服务平台，具有自航和自升能力。
该平台作为一种特殊的工程船舶，短距离航行和定位可以不需要拖轮辅助，机动灵活、可快速插拔桩、工作效率高。成本相对大型自升式平台低，经济效益高。拥有宽敞的甲板，可以布置和运输多种功能模块，能够单独或配合海上平台完成连续油管修钻井、平台设施检修、油田增产、人员居住等海上作业。
我国海工建造技术经过十几年的高速发展已取得喜人成绩，由于近年海工市场持续低迷，Liftboat凭借相对低廉的价格及较高的经济效益，将成为海工市场中的热门产品。
Liftboat为自升式钻井平台衍生出来的产品，其升降方式与自升式钻井平台相近，目前大多新造自升式平台的升降系统已由液压驱动改为电驱，而Liftboat仍多延续之前设计为液压驱动。
液压驱动升降系统原理为液压泵组提供动力驱动活塞杆插入和拔出圆柱桩腿筒体上径向孔来保证桩腿或平台的上升和下降。
液压驱动系统由于液压站、液压缸等设备要求占用空间大，对于“寸土必争”的海上平台来讲甲板面积是非常重要的一个因素。
液压驱动由液压提供动力，定位不够精准，因此在平台的升降过程中会使得桩腿与船体之间产生更多的刚性摩擦，从而产生较大噪音。另外液压传动对油温变化比较敏感，温度变化时引起液体粘度变化，从而引起运动特性变化，影响设备运行的稳定性。
液压传动要有单独的能源系统供应，不如电使用方便，出现问题也不易检查和排除。
为此，本发明提出一种多功能电驱式Liftboat，用来解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多功能电驱式Liftboat。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多功能电驱式Liftboat，该平台升降由56个功率30KW电动马达驱动，与之相匹配的是56个单个提升力达110吨的齿轮箱驱动桩腿齿条的升降；
规格书要求可变载荷1400吨，实际建造过程由于严格的生产控制和设计相配合，实际可变载荷可达1600吨；
设计吃水状态航速可达6Kn；
平台升降速度0.916m/min；
该类型的平台具有4个圆筒式桩腿，桩腿长度91.5米，最大工作水深61米；每条腿集成有双边齿条，每边7个包含齿轮的升降电机；升降系统通过驱动升降电机带动齿轮啮合齿条进行传动来达到桩腿上升和下降的目的，从而实现平台的起升、下降和平台的稳定支撑；升降系统的设计和建造需确保系统有足够的动力克服泥土、砂石等阻力与平台自身的重力，将桩腿插入或拔离海床，并且能够满足系统所需的正常升降能力、预压载能力，要求桩腿在工作过程中运行平稳，无卡死现象；作为自升式平台的关键系统，其整体性能的优劣决定了平台的安全性和使用性，并直接关系到项目的建造、调试及交付使用。
优选的，本船型使用小功率电动马达驱动，实现了电驱升降平台和桩腿，对比液压驱动有升降速度快、操作方便、噪音小、维护方便、维护成本小等优点。
优选的，通过合理的布置，利用舷侧升高平台放置潜水泵，对比同类型平台具有足够的甲板面积的同时有宽度优势，该平台宽度仅38米，主甲板可使用净甲板面积达1000平方米。
优选的，该平台根据对角压桩的特性通过压载水及货物的重量重心可不通过扭力传感器提前计算出各桩腿载荷，确保平台操作安全。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：与传统的液压驱动方式相比，电驱动方式故障率较低，便于后期维护保养，因为不需要增加额外的液压站，因此成本较低，而由电气设备统一监管、控制，再由变频驱动单元输出到各个变频电机上，通过齿轮带动整个平台的起升、下降动作，操作方便，比液压式升降更顺畅，并且速度更快也更容易控制；另外考虑成本根据对角插桩的特点本平台并未直接使用扭力传感器来监测平台结构受力，而是通过静止状态由货物重量和位置计算出桩腿载荷，升降状态则可由电驱升降系统马达功率转换直接读出各桩腿载荷，极大的节约了产品的建造成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种多功能电驱式Liftboat的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种多功能电驱式Liftboat，该平台升降由56个功率30KW电动马达驱动，与之相匹配的是56个单个提升力达110吨的齿轮箱驱动桩腿齿条的升降；
规格书要求可变载荷1400吨，实际建造过程由于严格的生产控制和设计相配合，实际可变载荷可达1600吨；
设计吃水状态航速可达6Kn；
平台升降速度0.916m/min；
该类型的平台具有4个圆筒式桩腿，桩腿长度91.5米，最大工作水深61米；每条腿集成有双边齿条，每边7个包含齿轮的升降电机；升降系统通过驱动升降电机带动齿轮啮合齿条进行传动来达到桩腿上升和下降的目的，从而实现平台的起升、下降和平台的稳定支撑；升降系统的设计和建造需确保系统有足够的动力克服泥土、砂石等阻力与平台自身的重力，将桩腿插入或拔离海床，并且能够满足系统所需的正常升降能力、预压载能力，要求桩腿在工作过程中运行平稳，无卡死现象；作为自升式平台的关键系统，其整体性能的优劣决定了平台的安全性和使用性，并直接关系到项目的建造、调试及交付使用。
本发明中，本船型使用小功率电动马达驱动，实现了电驱升降平台和桩腿，对比液压驱动有升降速度快、操作方便、噪音小、维护方便、维护成本小等优点，通过合理的布置，利用舷侧升高平台放置潜水泵，对比同类型平台具有足够的甲板面积的同时有宽度优势，该平台宽度仅38米，主甲板可使用净甲板面积达1000平方米，该平台根据对角压桩的特性通过压载水及货物的重量重心可不通过扭力传感器提前计算出各桩腿载荷，确保平台操作安全。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多功能电驱式Liftboat，其特征在于，该平台升降由56个功率30KW电动马达驱动，与之相匹配的是56个单个提升力达110吨的齿轮箱驱动桩腿齿条的升降；
规格书要求可变载荷1400吨，实际建造过程由于严格的生产控制和设计相配合，实际可变载荷可达1600吨；
设计吃水状态航速可达6Kn；
平台升降速度0.916m/min；
该类型的平台具有4个圆筒式桩腿，桩腿长度91.5米，最大工作水深61米；每条腿集成有双边齿条，每边7个包含齿轮的升降电机；升降系统通过驱动升降电机带动齿轮啮合齿条进行传动来达到桩腿上升和下降的目的，从而实现平台的起升、下降和平台的稳定支撑；升降系统的设计和建造需确保系统有足够的动力克服泥土、砂石等阻力与平台自身的重力，将桩腿插入或拔离海床，并且能够满足系统所需的正常升降能力、预压载能力，要求桩腿在工作过程中运行平稳，无卡死现象；作为自升式平台的关键系统，其整体性能的优劣决定了平台的安全性和使用性，并直接关系到项目的建造、调试及交付使用。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电驱式Liftboat，其特征在于，本船型使用小功率电动马达驱动，实现了电驱升降平台和桩腿，对比液压驱动有升降速度快、操作方便、噪音小、维护方便、维护成本小等优点。
3.根据权利要求1所述的一种多功能电驱式Liftboat，其特征在于，通过合理的布置，利用舷侧升高平台放置潜水泵，对比同类型平台具有足够的甲板面积的同时有宽度优势，该平台宽度仅38米，主甲板可使用净甲板面积达1000平方米。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电驱式Liftboat，其特征在于，该平台根据对角压桩的特性通过压载水及货物的重量重心可不通过扭力传感器提前计算出各桩腿载荷，确保平台操作安全。
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