用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置制造方法及图纸

发明专利技术公开了用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，包括两个夹持单元，每一个夹持单元包括行进筒以及轨道环，轨道环固定在行进筒的下端面，沿轨道环的周向在其内圆周壁上设有凸缘，在凸缘的上端面安装有外齿带，在行进筒的下方还设有半圆形的内环，在内环上表面上设有内齿带，在轨道环的下方设有支承座，旋转电机设置在支承座上，旋转电机的输出端贯穿凸缘与内环之间的间隙后向上延伸，在旋转电机的输出端延伸段末端安装有旋转齿轮，旋转齿轮分别与外齿带、内齿带配合，在支承座下表面设有清理组件。针对现有技术中的缺陷，本发明专利技术能定期对浸入海水中的支撑件进行附着物清理，降低支撑件的受损几率，进而提高钻孔平台的使用寿命。

Cleaning Device for Cylindrical Support of Drilling Platform on Water

The invention discloses a cleaning device for cylindrical support of a drilling platform on water, which comprises two clamping units, each of which includes a traveling cylinder and a track ring. The track ring is fixed at the lower end of the traveling cylinder, a flange is arranged on the inner circumferential wall along the circumference of the track ring, an outer tooth belt is installed on the upper end of the flange, and a semi-circular inner ring is arranged at the lower end of the traveling cylinder. The upper surface of the inner ring is provided with an inner gear belt, and the lower part of the track ring is provided with a support seat. The rotary motor is set on the support seat. The output end of the rotary motor runs through the gap between the flange and the inner ring and extends upward. A rotating gear is installed at the end of the extension section of the output end of the rotary motor. The rotating gear is matched with the outer gear belt and the inner gear belt respectively, and a cleaning component is arranged on the lower surface of the support seat. In view of the defects in the prior art, the invention can regularly clean the attachment of the support immersed in seawater, reduce the damage probability of the support, and thereby improve the service life of the drilling platform.

【技术实现步骤摘要】
用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置
本专利技术涉及基础工程钻掘、石油工程钻探等领域，具体涉及用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置。
技术介绍
现在全世界已有100多个国家和地区在近海进行油气勘探，40多个国家和地区在150多个海上油气田进行开采，海上原油产量逐日增加，日产量已超过100万吨，约占世界总量的百分之二十五，而海上油气的开采则广泛采用钻孔或是钻井平台；同时无论在地质勘查领域还是在桥梁、电塔等线路架设工程中均需要对途径的水域地段进行钻孔以便开展桩基施工，同样需要使用钻孔平台，钻孔平台正是主要用于水域钻孔的专业操作平台。然而，钻孔平台所在水域，环境因素复杂多变，平台根基易遭受较大的水底暗流冲击力，为提高稳定性，常常需要使用大量的不锈钢材，成本较高，且由于水体中的浮游生物众多，特别是海域中的海水腐蚀性强，微生物以及悬浮泥浆量大，且附着的微生物或是软体生物等会释放一定的化学物质，使得柱状的支撑件难以避免地会遭到锈蚀，需要潜水员常常前往水下查看，费时费力，且水底的情况难以监测，容易带来安全隐患。进一步地，在深水域中钻孔平台需要根据水深变化进行合理的升降，而支撑件则是钻孔平台自主升降的重要支承部件以及轨道，当支撑件外壁上的附着物过多时会导致钻孔平台的升降灵活性降低。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，定期为钻孔平台的柱状支撑部件进行清理，以确保钻孔平台的正常使用。本专利技术通过下述技术方案实现：用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，包括套设在支撑件外圆周壁上的夹持单元，每一个夹持单元包括均呈半圆形的行进筒以及轨道环，轨道环固定在行进筒的下端面，且沿轨道环的周向在其内圆周壁上设有半圆形的凸缘，在凸缘的上端面安装有外齿带，在行进筒的下方还设有半圆形的内环，且内环所对应圆的半径小于凸缘所对应圆的半径，在内环上表面上设有内齿带，在轨道环的下方设有支承座，旋转电机设置在支承座上，旋转电机的输出端贯穿凸缘与内环之间的间隙后向上延伸，且在旋转电机的输出端延伸段末端安装有旋转齿轮，旋转齿轮分别与外齿带、内齿带配合，且在支承座下表面设有清理组件，两个所述行进筒相对的端面通过销柱铰接，且在一个行进筒的外侧壁上设有防护壳体，在另一个行进筒的外侧壁上设有连接板，在防护壳体内部设有伸缩气缸，伸缩气缸的输出端活动贯穿防护壳体后与连接板铰接；沿每一个所述行进筒的周向在其内圆周壁上开有两个弧形槽，在弧形槽的开口端设有柔性密封罩，弧形槽内设有两个调节气缸，在弧形槽内还设有矩形筒体，两个调节气缸的输出端分别与矩形筒体上表面、下表面连接，卡紧气缸固定在矩形筒体内，卡紧气缸的输出端贯穿柔性密封罩后向外延伸，且在卡紧气缸输出端的延伸段上设有弧形的卡环。现有技术中钻孔平台，特别是固定式的钻孔平台的支撑结构中具备大量的杆状或是筒状的支撑件，以确保钻孔平台的使用稳定性，但是针对于大型的油井，石油开采周期的持续时间长，钻孔平台的支撑结构在海水浸泡下容易附着大量的海洋生物，且在海水的腐蚀作用下各类管状或是筒状的支撑件会发生锈蚀，进而对钻孔平台的稳定性产生较大的威胁，甚至导致重大安全事故的发生；针对上述情况，申请人设计出一种清理机构，用于定期对浸入海水中的支撑件进行附着物清理，降低支撑件的受损几率，进而有效延长钻孔平台的使用寿命。本技术方案中设有两个夹紧单元，两个夹紧单元能够将支撑件的外圆周壁完全包裹，在对支撑件进行定期清理时，由两个夹紧单元带动整个清理结构沿支撑件的轴向开展往复运动，且位于支承座下方的清理组件对附着在支撑件外圆周壁上的垢物清除；具体使用时，首先将整个清理结构下放至水面上，由于夹紧单元包括行进筒以及轨道环，且行进筒与轨道环均呈半圆形，且两个行进筒通过销柱铰接，使得在两个行进筒合并后能够构成一个完全包裹支撑件的封闭环，而两个半圆形的轨道环同样通过销柱铰接，使得两个轨道环合并后构成一个完整的供清理组件实现圆周运动的圆环，并且在两个轨道环的内圆周壁上设有凸缘，在两个行进筒的底部均设有内环，凸缘上设置外齿带，内环上设有内齿带，支承座上方设有旋转电机，旋转电机输出端上的旋转齿轮分别与内齿带、外齿带配合，以方便清理组件对支撑件的同一段圆周壁进行环向清理，启动伸缩气缸，通过伸缩气缸的输出端的伸缩以带动连接板，进而实现两个行进筒的张闭；且当两个行进筒完全套设在支撑件上后，位于弧形槽内的卡环在卡紧气缸的推动下朝支撑件靠近直至与支撑件外壁接触，由于两个行进筒合并后构成一个升降单元，此时在升降单元中，两个调节气缸可对卡紧气缸以及矩形筒体进行升降处理，沿升降单元的轴线呈对称分布的两个卡环被定义为A、B，而剩余两个沿升降单元的轴线呈对称分布的卡环被定义为C、D，且在初始状态下，A与B同处于一个水平高度H，则C与D同处于另一个水平高度L，且H＜L，卡环A、B、C、D均抱紧支撑件，在需要升降单元下降时，卡环A、B所对应的卡紧气缸输出端向内回缩，然后卡环A、B所对应的两个调节气缸中，位于矩形筒体上方的调节气缸输出端向下伸出，使得卡环A、B的水平高度开始下降至其极限位置，然后再有卡环A、B所对应的卡紧气缸输出端向外伸出，使得卡环A、B重新将支撑件的外圆周壁夹持，此时分别两个行进筒内所有的调节气缸均停止工作，使得升降单元在自身重力的因素下开始下降至其极限位置，然后卡环C、D对应的卡紧气缸开始启动，推动卡环C、D向支撑件外壁移动，进而使得卡环C、D重新将支撑件外壁抱紧，且与卡环C、D对应的调节气缸启动，确保升降单元保持其水平高度，然后卡环A、B对应的卡紧气缸重新回缩，且与卡环A、B对应的调节气缸则全部停止工作，与卡环A、B对应的卡紧气缸以及矩形筒体自由下移，如此反复操作，使得升降单元开始沿支撑件的轴线向下进行直线运动；同理，当升降单元需要上移时，与卡环A、B、C、D所述对应的调节气缸以及卡紧气缸进行反向控制，即能实现升降单元以及设置在升降单元下方的清理组件的上升。其中，在保证升降单元自主实现升降的同时，位于升降单元的下方的清理组件则通过旋转电机的驱动开始沿两个轨道环构成的圆周轨道进行圆周运动，以方便清理组件对支撑件外圆周壁上的附着物进行快速清理，确保支撑件的使用稳定性，而旋转电机的输出端能够沿顺时针或是逆时针旋转，进而带动支承座以及清理组件进行圆周运动，以实现对支撑件的环向清理。进一步地，在两个轨道环形成的圆周轨道上，由两个半圆周的内齿带以及两个半圆周的外齿带构成一个供旋转齿轮移动的轨道，而内齿带设置在内环上，且内环通过连接杆与行进筒连接，以保证构成的轨道的稳定性。需要指出的是，初始状态下，卡环A、B、C、D将支撑件抱紧，而当升降单元下移过程中，在每一个弧形槽内均设有两个调节气缸，且两个调节气缸分别位于矩形筒体的上下方，卡环A、B抱紧支撑件外壁的同时，卡环C、D的水平位置需要向下调节，且与卡环C、D对应的两个调节气缸可停止工作，同样也可以启动，且其运行方式为：位于矩形筒体上方的调节气缸输出端向下伸出，位于矩形筒体下方的调节气缸输出端向下回缩，进而带动卡环C、D以及卡环C、D所对应的卡紧气缸下移；通过两个调节气缸的驱动能够有效避免卡环C、D以及两者所对应的矩形筒体、卡紧气缸下移速度过快而导致出现损伤，并且保证升降单元的移动平稳性。两个所述行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：包括套设在支撑件(1)外圆周壁上的夹持单元，每一个夹持单元包括均呈半圆形的行进筒(4)以及轨道环(9)，轨道环(9)固定在行进筒(4)的下端面，且沿轨道环(9)的周向在其内圆周壁上设有半圆形的凸缘，在凸缘的上端面安装有外齿带(22)，在行进筒(4)的下方还设有半圆形的内环，且内环所对应圆的半径小于凸缘所对应圆的半径，在内环上表面上设有内齿带(23)，在轨道环(9)的下方设有支承座(12)，旋转电机(10)设置在支承座(12)上，旋转电机(10)的输出端贯穿凸缘与内环之间的间隙后向上延伸，且在旋转电机(10)的输出端延伸段末端安装有旋转齿轮(24)，旋转齿轮(24)分别与外齿带(22)、内齿带(23)配合，且在支承座(12)下表面设有清理组件，两个所述行进筒(4)相对的端面通过销柱铰接，且在一个行进筒(4)的外侧壁上设有防护壳体(2)，在另一个行进筒(4)的外侧壁上设有连接板(25)，在防护壳体(2)内部设有伸缩气缸(26)，伸缩气缸(26)的输出端活动贯穿防护壳体(2)后与连接板(25)铰接；沿每一个所述行进筒(4)的周向在其内圆周壁上开有两个弧形槽(28)，在弧形槽(28)的开口端设有柔性密封罩(27)，弧形槽(28)内设有两个调节气缸(32)，在弧形槽(28)内还设有矩形筒体，两个调节气缸(32)的输出端分别与矩形筒体上表面、下表面连接，卡紧气缸(31)固定在矩形筒体内，卡紧气缸(31)的输出端贯穿柔性密封罩(27)后向外延伸，且在卡紧气缸(31)输出端的延伸段上设有弧形的卡环(30)。...

【技术特征摘要】
1.用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：包括套设在支撑件(1)外圆周壁上的夹持单元，每一个夹持单元包括均呈半圆形的行进筒(4)以及轨道环(9)，轨道环(9)固定在行进筒(4)的下端面，且沿轨道环(9)的周向在其内圆周壁上设有半圆形的凸缘，在凸缘的上端面安装有外齿带(22)，在行进筒(4)的下方还设有半圆形的内环，且内环所对应圆的半径小于凸缘所对应圆的半径，在内环上表面上设有内齿带(23)，在轨道环(9)的下方设有支承座(12)，旋转电机(10)设置在支承座(12)上，旋转电机(10)的输出端贯穿凸缘与内环之间的间隙后向上延伸，且在旋转电机(10)的输出端延伸段末端安装有旋转齿轮(24)，旋转齿轮(24)分别与外齿带(22)、内齿带(23)配合，且在支承座(12)下表面设有清理组件，两个所述行进筒(4)相对的端面通过销柱铰接，且在一个行进筒(4)的外侧壁上设有防护壳体(2)，在另一个行进筒(4)的外侧壁上设有连接板(25)，在防护壳体(2)内部设有伸缩气缸(26)，伸缩气缸(26)的输出端活动贯穿防护壳体(2)后与连接板(25)铰接；沿每一个所述行进筒(4)的周向在其内圆周壁上开有两个弧形槽(28)，在弧形槽(28)的开口端设有柔性密封罩(27)，弧形槽(28)内设有两个调节气缸(32)，在弧形槽(28)内还设有矩形筒体，两个调节气缸(32)的输出端分别与矩形筒体上表面、下表面连接，卡紧气缸(31)固定在矩形筒体内，卡紧气缸(31)的输出端贯穿柔性密封罩(27)后向外延伸，且在卡紧气缸(31)输出端的延伸段上设有弧形的卡环(30)。2.根据权利要求1所述的用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：两个所述行进筒(4)合并构成一个完整的圆，且每一个所述弧形槽(28)位于圆的四等分点上。3.根据权利要求1所述的用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：在每一个所述弧形槽(28)的内壁上开有与支撑件(1)轴线垂直的导向槽(33)，所述矩形筒体的端部滑动设置在导向槽(33)内。4.根据权利要求1所述的用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：在每一个所述卡环(30)的内圆周壁上设有与之匹配的弧形橡胶楞条(29)。5.根据权利要求1所述的用于水上钻孔平台柱状支撑件的清理装置，其特征在于：在每一个所述行进筒(4)的下端面上设有多个支...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，居晨，郭辉，钱德良，张军伟，裴春，曲宏略，刘壮志，徐凯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51