CN108408347A - 具备扶持功能的隔水管立式移运台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备扶持功能的隔水管立式移运台车，该台车安装于浮式钻井平台，它包括扶管装置、台车车体和防倾覆轨道系统，扶管装置包括回转支撑台，回转支撑台的底部安装有固定于台车车体上的回转驱动装置，扶管臂底端铰接在回转支撑台的上表面，扶管臂中部的横梁与回转支撑台之间安装有翻转液缸，扶管臂的顶部铰接有夹持头，夹持头与扶管臂的顶梁之间安装有调平液缸；夹持头端部通过夹持液缸与夹持抓手相连接。本发明使得浮式海洋钻井平台在升沉、摇摆、倾斜等运动状态下，夹持头和夹持抓手可以探入指梁存储区内部抓取隔水管，在隔水管的移运过程中，夹持抓手和定位柱保证了隔水管底部的稳定性，避免了隔水管的摆动，降低了安全隐患。

Description

具备扶持功能的隔水管立式移运台车

技术领域

本发明涉及海洋石油钻井设备领域，具体的说是一种安装于浮式钻井平台上的具备扶持功能的隔水管立式移运台车。

背景技术

浮式钻井平台隔水管立式移运系统是深水钻井作业中自动化管子处理系统的重要组成部分，属于海洋钻井平台的重要设备。在实际作业时海洋钻井平台受作业区域风力、波浪等因素的影响，会产生纵摇、横摇、纵倾、横倾以及升沉等运动。在隔水管吊机起吊及移运立式隔水管时，由于这些不利因素的存在，隔水管底部会产生较大摆动，对隔水管堆场区域内的设备及人员安全产生重大安全隐患。

隔水管长度长，重量大，在竖直状态下移运隔水管时很难保证隔水管的平稳移运。现有隔水管移运系统通常配备移运台车以实现堆隔水管底部的扶持。但受隔水管堆场通道空间狭小，扶管臂结构布置空间有限等因素的影响，现有隔水管移运台车大都采用固定式扶管臂的结构形式来保证隔水管底部的平稳移运。但此类台车只能在堆场通道内实现隔水管底部的扶持，当吊机在指梁通道内取用或回收隔水管以及在倾斜猫道处传递隔水管时不能解决隔水管在整个立式移运过程中的平稳移运。

发明内容

本发明的目的是提供一种具备扶持功能的隔水管立式移运台车，使得浮式海洋钻井平台在存在升沉、摇摆、倾斜等运动状态下移运隔水管时，基本能够保持整个立式移运过程的稳定性要求，大大提高整个移运过程的安全性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种具备扶持功能的隔水管立式移运台车，该台车安装于浮式钻井平台，它包括扶管装置、台车车体和防倾覆轨道系统，所述扶管装置包括回转支撑台，回转支撑台的底部安装有固定于台车车体上的回转驱动装置，H框架型的扶管臂底端铰接在回转支撑台的上表面，扶管臂中部的横梁与回转支撑台之间安装有翻转液缸，扶管臂的顶部铰接有圆弧形的夹持头，夹持头与扶管臂的顶梁之间安装有调平液缸；夹持头端部通过夹持液缸与夹持抓手相连接。

优选的，所述回转支撑台的中心设有限位柱。

优选的，所述防倾覆轨道系统包括两条平行设置的撬装在一排矩管上方的H型钢轨道，矩管上方、台车车架下方预留的空间设有齿条垫块，齿条垫块上敷设有齿条，齿条位于两条H型钢轨道之间，齿条的长度与H型钢轨道的长度相适配。

优选的，所述台车车体包括台车车架，台车车架的主梁下方安装有行走机架，行走机架的侧壁两端对称安装有行走轮组和行走导向轮，行走轮组被包覆于H型钢轨道内侧的上翼板与下翼板之间，行走导向轮与H型钢轨道的腹板相接触；台车车架的主梁内侧设有与液压马达相连接的齿轮，齿轮与敷设在H型钢轨道内侧的齿条相啮合。

优选的，所述H型钢轨道的上翼板上布置有轨道封板，轨道封板敷设在行走机架的两侧。

本发明的工作过程为：

工况1、从指梁处移运隔水管至倾斜臂：隔水管移运台车和吊机移动至待移运隔水管指梁处，通过安装在台车车体上的回转驱动装置的回转，将夹持抓手抓取方向对准待抓取隔水管一侧，在翻转液缸和调平液缸的配合下扶管臂倾斜翻转，夹持头和夹持抓手移动到待抓取隔水管的位置，然后夹持抓手抓取和锁紧隔水管，利用隔水管吊机起升隔水管到一定高度。吊机小车在台车扶管系统的配合下将隔水管移运至台车限位柱上方，整个过程中夹持抓手保持锁紧状态。控制翻转液缸使扶管臂由倾斜状态变为竖直状态，之后隔水管吊机下放隔水管至限位柱。隔水管移运台车与隔水管吊机向倾斜臂处同步移动，到达倾斜臂位置，夹持头此时抱紧隔水管，隔水管吊机再次起升隔水管到一定高度，然后吊机小车移运隔水管至倾斜臂上，此时控制翻转液缸使扶管臂由竖直状态变为倾斜状态，夹持抓手松开隔水管，隔水管放置到倾斜臂上。控制翻转液缸使扶管臂位置再次回正为竖直状态。完成一个工作周期，之后同步跟随吊机进行下一个隔水管的运移工作。

工况2、从倾斜臂处移运隔水管至指梁：隔水管从井眼中心移动到倾斜臂后，隔水管移运台车和吊机移动至倾斜臂处，控制翻转液缸使扶管臂倾斜，并用夹持抓手锁紧隔水管，然后起升隔水管并移动至限位柱处，再移动隔水管移运台车和吊机至隔水管指梁存储区，完成一个工作周期。具体操作流程和工况1相反。

本发明的有益效果为：

（1）本发明中扶管装置通过翻转液缸控制扶管臂的倾斜角度，回转驱动装置控制扶管臂的位置，同时通过调平液缸控制夹持头相对隔水管堆场底部始终保持水平状态，夹持液缸驱动夹持抓手使夹持头和夹持抓手可以探入指梁存储区内部抓取、扶持台车通道两侧的隔水管，并在隔水管的移运过程中，夹持抓手和定位柱保证了隔水管的底部的稳定性，避免了隔水管的摆动，降低了安全隐患；

（2）本发明中安装在台车车架底部行走机架上的行走轮组被包覆在H型钢轨道的上翼板与下翼板之间，行走导向轮与H型钢轨道的腹板相接触，可以承受隔水管底部摆动式产生较大的倾覆力矩，结构紧凑，安全可靠；

（3）本发明中翻转液缸和调平液缸共同配合，实现了扶管装置平稳抓取指梁内不同位置上的隔水管的功能；

（4）本发明中液压马达驱动与齿条相啮合的齿轮转动，从而带动台车车体和扶管装置在轨道上平稳运行，增强了设备的可靠性能；

（5）本发明中H型钢轨道与矩管整体撬装在一起，在矩管、台车车架下方预留的空间可布置齿条垫块，结构紧凑，布局合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中夹持头、夹持抓手、夹持液缸和调平液缸的结构示意图；

图3是图1中台车车体的结构示意图；

图中：1、限位柱，2、翻转液缸，3、调平液缸，4、夹持头，5、夹持抓手，6、夹持液缸，7、扶管臂，8、回转驱动装置，9、台车车架，10、H型钢轨道，11、齿条，12、液压马达，13、行走机构，14、轨道封板，15、回转支撑台，16、齿轮，17、行走导向轮，18、行走轮组，19、矩管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示的一种具备扶持功能的隔水管立式移运台车，该台车安装于浮式钻井平台，它包括扶管装置、台车车体和防倾覆轨道系统，扶管装置包括回转支撑台15，回转支撑台15的底部安装有固定于台车车体上的回转驱动装置8，H框架型的扶管臂7底端铰接在回转支撑台15的上表面，扶管臂7中部的横梁与回转支撑台15之间安装有翻转液缸2，扶管臂7的顶部铰接有圆弧形的夹持头4，夹持头4与扶管臂7的顶梁之间安装有调平液缸3；夹持头4端部通过夹持液缸6与夹持抓手5相连接。

回转支撑台15的中心设有限位柱1。

防倾覆轨道系统包括两条平行设置的撬装在一排矩管19上方的H型钢轨道10，矩管19上方、台车车架9下方预留的空间设有齿条垫块，齿条垫块上敷设有齿条11，齿条11位于两条H型钢轨道10之间，齿条11的长度与H型钢轨道10的长度相适配。

台车车体包括台车车架9，台车车架9的主梁下方安装有行走机架13，行走机架13的侧壁两端对称安装有行走轮组18和行走导向轮17，行走轮组18被包覆于H型钢轨道10内侧的上翼板与下翼板之间，行走导向轮17与H型钢轨道10的腹板相接触；台车车架9的主梁内侧设有与液压马达12相连接的齿轮16，齿轮16与敷设在H型钢轨道10内侧的齿条11相啮合。

H型钢轨道10的上翼板上布置有轨道封板14，轨道封板14敷设在行走机架13的两侧。

本发明的工作过程为：

工况1、从指梁处移运隔水管至倾斜臂：隔水管移运台车和吊机移动至待移运隔水管指梁处，通过安装在台车车体9上的回转驱动装置8的回转，将夹持抓手5抓取方向对准待抓取隔水管一侧，在翻转液缸2和调平液缸3的配合下扶管臂7倾斜翻转，夹持头4和夹持抓手5移动到待抓取隔水管的位置，然后夹持抓手5抓取和锁紧隔水管，利用隔水管吊机起升隔水管到一定高度，然后吊机小车在台车扶管系统的配合下将隔水管移运至台车限位柱1上方，整个过程中夹持抓手5保持锁紧状态，控制翻转液缸2使扶管臂7由倾斜状态变为竖直状态，之后隔水管吊机下放隔水管至限位柱1，隔水管移运台车与隔水管吊机向倾斜臂处同步移动，到达倾斜臂位置，夹持头4此时抱紧隔水管。隔水管吊机再次起升隔水管到一定高度，然后吊机小车移运隔水管至倾斜臂上，此时控制翻转液缸2使扶管臂7由竖直状态变为倾斜状态，然后夹持抓手5松开隔水管，隔水管放置到倾斜臂上。控制翻转液缸2使扶管臂7位置再次回正为竖直状态。完成一个工作周期，之后同步跟随吊机进行下一个隔水管的运移工作。

工况2、从倾斜臂处移运隔水管至指梁：隔水管从井眼中心移动到倾斜臂后，隔水管移运台车和吊机移动至倾斜臂处，控制翻转液缸2使扶管臂7倾斜，并用夹持抓手5锁紧隔水管，然后起升隔水管并移动至限位柱1处，再移动隔水管移运台车和吊机至隔水管指梁存储区，完成一个工作周期。具体操作流程和工况1相反。

本发明中扶管装置通过翻转液缸控制扶管臂的倾斜角度，回转驱动装置控制扶管臂的位置，同时通过调平液缸控制夹持头相对隔水管堆场底部始终保持水平状态，夹持液缸驱动夹持抓手使夹持头和夹持抓手可以探入指梁存储区内部抓取、扶持台车通道两侧的隔水管，并在隔水管的移运过程中，夹持抓手和定位柱保证了隔水管的底部的稳定性，避免了隔水管的摆动，降低了安全隐患。

Claims (5)

1.一种具备扶持功能的隔水管立式移运台车，该台车安装于浮式钻井平台，它包括扶管装置、台车车体和防倾覆轨道系统，其特征在于：所述扶管装置包括回转支撑台（15），回转支撑台（15）的底部安装有固定于台车车体上的回转驱动装置（8），H框架型的扶管臂（7）底端铰接在回转支撑台（15）的上表面，扶管臂（7）中部的横梁与回转支撑台（15）之间安装有翻转液缸（2），扶管臂（7）的顶部铰接有圆弧形的夹持头（4），夹持头（4）与扶管臂（7）的顶梁之间安装有调平液缸（3）；夹持头（4）端部通过夹持液缸（6）与夹持抓手（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的具备扶持功能的隔水管立式移运台车，其特征在于：所述回转支撑台（15）的中心设有限位柱（1）。

3.根据权利要求1或2所述的具备扶持功能的隔水管立式移运台车，其特征在于：所述防倾覆轨道系统包括两条平行设置的撬装在一排矩管（19）上方的H型钢轨道（10），矩管（19）上方、台车车架（9）下方预留的空间设有齿条垫块，齿条垫块上敷设有齿条（11），齿条（11）位于两条H型钢轨道（10）之间，齿条（11）的长度与H型钢轨道（10）的长度相适配。

4.根据权利要求3所述的具备扶持功能的隔水管立式移运台车，其特征在于：所述台车车体包括台车车架（9），台车车架（9）的主梁下方安装有行走机架（13），行走机架（13）的侧壁两端对称安装有行走轮组（18）和行走导向轮（17），行走轮组（18）被包覆于H型钢轨道（10）内侧的上翼板与下翼板之间，行走导向轮（17）与H型钢轨道（10）的腹板相接触；台车车架（9）的主梁内侧设有与液压马达（12）相连接的齿轮（16），齿轮（16）与敷设在H型钢轨道（10）内侧的齿条（11）相啮合。

5.根据权利要求4所述的具备扶持功能的隔水管立式移运台车，其特征在于：所述H型钢轨道（10）的上翼板上布置有轨道封板（14），轨道封板（14）敷设在行走机架（13）的两侧。