一种自升式钻井平台可张桩靴制造技术

本实用新型专利技术是一种自升式钻井平台可张桩靴，包括上锥板、中侧板、下锥板、可张臂、桩腿、桩腿底座、齿条以及均匀分布的三组完全相同的齿轮传动装置；所述上锥板、中侧板和下锥板焊接在一起，中间为空心，可使桩腿放入；所述齿轮传动装置包括高速、中速、低速三个传动部分；所述齿条固定在桩腿上，与圆柱齿轮啮合传递动力，经两对圆锥齿轮传动，实现可张臂的张开和收回。本实用新型专利技术可张桩靴抗倾覆，拔桩阻力小。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种自升式海洋平台设备，尤其涉及一种自升式钻井平台可张桩靴。属于海洋工程设备领域。
技术介绍
：在海洋油气勘探开发中，自升式钻井平台是应用非常广泛的移动式钻井设施。桩靴是自升式海洋平台重要的组成部分，它起着支撑平台的作用，桩靴结构的可靠性对于保证平台稳定具有决定性的作用。目前，自升式钻井平台桩靴分为独立桩靴式和沉垫式两种，桩腿按结构形式分为壳体式和桁架式两种。独立桁架式桩腿的自升式平台由于桩腿之间的机械独立性，平台可以安装在倾斜或不平的海底，整个平台的稳定性就取决于其桩靴的几何形状和尺寸。我国沿海地层复杂，部分地质疏松，自升式平台使用桩靴来承受海底对平台的作用力。鉴于这一特性，在安装或作业的时候有可能发生桩靴入泥过深导致平台倾斜失效的严重事故。增加桩靴直径，可提高桩靴承载力，但会引起拔桩困难，甚至导致无法拔出；减小其直径，又会使其承载力和平台稳定性降低，容易产生穿刺、倾斜、滑移等问题。桩靴设计需要考虑海底土壤的特征和平台自身的质量，尤其需要防止穿刺破坏和平台倾覆、滑移。
技术实现思路
：本技术的目的是针对现有自升式钻井平台桩靴易倾覆和拔桩困难的问题，提供一种自升式钻井平台可张桩靴。为实现以上目的，本技术的技术方案是：一种自升式钻井平台可张桩靴，包括上锥板、中侧板、下锥板、可张臂、桩腿、桩腿底座、齿条以及均匀分布的三组完全相同的齿轮传动装置；所述上锥板、中侧板和下锥板焊接在一起，上锥板和中侧板中间为空心，下锥板上半段为空心，下半段密封，桩靴中间空心位置设计有三个滑槽，与桩腿底座配合，防止桩腿与桩靴相对转动；所述齿轮传动装置包括高速、中速、低速三个传动部分，每部分由轴、齿轮、轴承及其它零部件构成；所述齿条固定在桩腿上，与圆柱齿轮啮合传递动力，经两对圆锥齿轮传动，实现可张臂的张开和收回；所述可张臂为圆弧状，可绕低速轴转动；所述齿轮传动装置将齿条的竖直移动转化为可张臂的转动；所述桩腿和桩靴在插桩和拔桩时竖直方向可发生相对移动；所述桩腿底座与滑槽配合部位为圆弧状，桩腿底座下端为平面,桩腿底座下端与下锥板接触时，可张臂张开至最大；可张臂内圆弧段和中侧板接触时，桩腿底座和下锥板竖直距离最远。本技术的有益效果是：以桩腿的升降为动力，采用机械传动，安全可靠；采用可张臂，抗倾覆，防滑移，拔桩阻力小。插桩时，桩腿上齿条带动圆柱齿轮转动，通过齿轮传动装置，可张臂慢慢向外张开，下沉阻力增大，防倾覆能力增强；拔桩时，齿条带动圆柱齿轮反向转动，通过齿轮传动装置，可张臂慢慢收回，拔桩阻力减小。附图说明：图1：本技术可张桩靴总体结构图；图2：本技术可张桩靴主体结构俯视图；图3：本技术可张桩靴张开结构图；图4：图3的A-A高速轴传动部分剖视图；图5：图3的B-B中间轴和低速轴传动部分剖视图。符号说明：1、上锥板，2、中侧板，3、下锥板，4、桁架桩腿，5、可张臂，6、桩腿底座，7、齿条，8、高速轴轴承盖，9、圆柱齿轮，10、高速轴轴承，11、高速轴，12、高速轴圆锥齿轮，13、中间轴圆锥齿轮，14、中间轴轴承，15、中间轴，16、中间轴第二级圆锥齿轮，17、低速轴圆锥齿轮，18、低速轴轴端挡圈，19、螺栓，20、高速轴轴承支座，21、圆柱齿轮连接键，22、高速轴圆锥齿轮连接键，23、高速轴第二个轴承支座，24、高速轴轴承定位套筒，25、圆柱齿轮处防水密封圈，26、圆柱齿轮定位套筒，27、中间轴圆锥齿轮连接键，28、套筒，29、中间轴轴承支座，30、中间轴轴承盖，31、中间轴轴端挡圈，32、中间轴第二级圆锥齿轮连接键，33、低速轴圆锥齿轮连接键，34、可张臂连接键，35、可张臂处防水密封圈，36、低速轴轴承定位套筒，37、低速轴轴承支座，38、低速轴轴承，39、低速轴，40、低速轴轴承盖，41、螺栓。具体实施方式：下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明：如附图所示，一种自升式钻井平台可张桩靴，包括上锥板(1)，中侧板(2)，下锥板(3)，桩腿(4)，可张臂(5)，桩腿底座(6)，齿条(7)以及均匀分布的三组完全相同的齿轮传动装置。所述上锥板(1)，中侧板(2)和下锥板(3)焊接在一起，上锥板(1)和中侧板(2)中间为空心，下锥板(3)上半段为空心，下半段密封。所述桩靴中间空心位置设计有三个滑槽，与桩腿底(6)配合，防止桩腿与桩靴相对转动。所述桩腿底座(6)接触到下锥板(3)下半段时，可张臂(5)张开到最大处。所述可张臂(5)收回接触到中侧板(2)时，齿轮传动装置停止运动，齿条(7)停止爬升，桩腿(4)和桩靴整体一起运动。所述齿轮传动装置包括高速、中速、低速三个传动部分，每一部分由轴、齿轮、轴承及其它零部件构成。高速传动：齿条(7)与圆柱齿轮(9)啮合传递动力，圆柱齿轮(9)通过键(21)与高速轴(11)输入端连接，通过两端定位套筒(26)轴向定位，两端采用防水密封圈(25)进行密封；高速轴(11)的输出端通过键(22)与锥齿轮(12)连接，进行动力传递；高速轴(11)通过三组轴承(10)进行径向及轴向定位，轴承(10)固定装置包括套筒(24)、轴承支座(20、23)、三组轴承盖(8)以及轴承盖连接螺栓(19)。中速传动：中间轴(15)输入端安装有锥齿轮(13)，通过键(27)连接，锥齿轮(13)与安装在高速轴(11)上的锥齿轮(12)啮合传递动力；中间轴(15)输出端安装有锥齿轮(16)，通过键(32)连接，锥齿轮(13、16)通过两组轴端挡圈(31)定位；中间轴(15)通过两组轴承(14)径向和轴向定位，轴承(14)固定装置包括套筒(28)，轴承支座(29)，两组轴承盖(30)以及轴承盖连接螺栓。低速传动：低速轴(39)输入端安装有锥齿轮(17)，通过键(33)连接，锥齿轮(17)与锥齿轮(16)啮合传递动力，通过轴端挡圈(18)定位；低速轴(39)输出端安装可张臂(5)，通过键(34)连接，可张臂(5)两端采用防水密封圈(35)密封；低速轴(39)通过两组轴承(38)径向及轴向定位，轴承(38)固定装置包括两端套筒(36)，轴承支座(37)，两组轴承盖(40)以及轴承盖连接螺栓。这样经过二级传动，减速增扭，将桩腿竖直移动转化为可张臂的张开与收回，实现桩靴的功能。本技术自升式钻井平台可张桩靴在插桩时，桩腿(4)与桩靴一起伸入海中向下运动，当下锥板(3)接触海床时，桩靴受海床阻力停止运动，桩腿(4)在平台重力作用下继续向下运动，齿条(7)带动圆柱齿轮(9)转动，通过齿轮传动装置，可张臂(5)慢慢向外张开，当桩腿底座(6)接触下锥板(3)时，传动装置停止转动，此时可张臂(5)张开至最大，桩靴与海床接触面积达到最大，下沉阻力最大，防倾覆能力提高，然后桩腿(4)与桩靴一起向下运动，直至达到平衡。本技术自升式钻井平台可张桩靴在拔桩时，桩靴在泥土阻力作用下静止不动，桩腿(4)在平台作用下向上运动，齿条(7)带动圆柱齿轮(9)反向转动，通过齿轮传动装置，可张臂(5)慢慢收回，当可张臂(5)内圆弧段和中侧板(2)接触时，传动装置停止转动，此时可张臂(5)收回至最小，桩靴与海床接触面积达到最小，上升阻力最小，然后桩腿(4)与桩靴一起向上运动，直至拔出。上面以举例方式对本技术进行了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自升式钻井平台可张桩靴，其特征在于，所述桩靴结构包括上锥板、中侧板、下锥板、可张臂、桩腿、桩腿底座、齿条以及均匀分布的三组完全相同的齿轮传动装置；所述上锥板、中侧板和下锥板焊接在一起，上锥板和中侧板中间为空心，下锥板上半段为空心，下半段密封，桩靴中间空心位置设计有三个滑槽，与桩腿底座配合，防止桩腿与桩靴相对转动；所述齿轮传动装置包括高速、中速、低速三个传动部分，每部分由轴、齿轮、轴承及其它零部件构成；所述齿条固定在桩腿上，与圆柱齿轮啮合传递动力，经两对圆锥齿轮传动，实现可张臂的张开和收回。

【技术特征摘要】
1.一种自升式钻井平台可张桩靴，其特征在于，所述桩靴结构包括上锥板、中侧板、下锥板、可张臂、桩腿、桩腿底座、齿条以及均匀分布的三组完全相同的齿轮传动装置；所述上锥板、中侧板和下锥板焊接在一起，上锥板和中侧板中间为空心，下锥板上半段为空心，下半段密封，桩靴中间空心位置设计有三个滑槽，与桩腿底座配合，防止桩腿与桩靴相对转动；所述齿轮传动装置包括高速、中速、低速三个传动部分，每部分由轴、齿轮、轴承及其它零部件构成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，王琪，董德宝，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37