钻井平台升降塔的机加工方法技术

本发明专利技术公开了钻井平台升降塔的机加工方法，包括：在升降塔相对机床呈卧式的情形下，先对升降塔上一个基准层面的支撑圆孔端面进行铣加工，完成后将升降塔旋转180度调头，再在机床同样的铣加工范围内对未加工完的支撑圆孔的端面进行加工，获得基准平面；然后，利用基准平面画出用于镗孔加工的标记；接下来，在升降塔相对机床呈立式的情形下，先对升降塔上一个层面的部分组的系列支撑圆孔进行镗孔加工，完成后将升降塔旋转180度调头，再在机床同样的镗孔加工范围内对未加工的组的系列支撑圆孔进行镗孔加工。这样，就实现了用只能一次性加工较小尺寸的机床来加工大体积的升降塔的目的，降低了对机加工机床的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋钻井设备，特别是涉及一种。
技术介绍
钻井船用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业的钻井装置。例如海洋石油 936，适合于世界范围内15 91.4米水深以内各种海域环境条件下的钻井作业。该钻井船 具有较强的海上作业能力，最大作业水深91. 4米时最大钻井可变载荷为3500吨，最大钻井 作业深度可达到9144米。 该钻井船的自升式钻井平台配备54套升降装置，每套升降装置包括小齿轮、变速 箱、电机和刹车装置等。升降装置将负责提升整船的重量于某一高度上以克服海面的风、 波、浪、流对船体的影响，所以要求升降装置具有较强的升降能力。决定升降装置能否正常 工作的一个关键因素就是升降装置的支撑构件，简称升降塔，其精度必须满足基本设计方 的要求。 升降装置提供升降动力，使得整个平台沿着桩腿上下升降，每个桩腿有三个升降 塔，每个升降塔配置有3套升降单元，每套升降单元由一个电机/减速箱带动一个主动轮， 再通过过渡轮，带动从动轮使得主动轮与从动轮对称转动，主动轮和从动轮各带有一个升 降齿轮，进而使3套升降单元的6个升降齿轮在桩腿的齿条上进行升降。为了使各升降齿 轮能够达到基本设计指定的受力状况，对于升降塔的机加工精度要求就非常高。 该升降装置的机加工难点 1.对于该升降装置的主动轮与从动轮，因每个轮有3个受力圆环落在升降塔的3个支撑圆孔a、 b、 c上，这就要求升降塔的这3个支撑圆孔a、 b、 c必须是同心的。 2.因为主动轮是通过过渡轮带动从动轮，那么主动轮与从动轮、主动轮与过渡轮、过渡轮与从动轮的中心距必须得到保证。 3.每个升降塔对应的3套升降单元共同受力使得船体在桩腿齿条上进行升降，由于齿条的齿距是一样的，那么该3套升降单元之间的间距必须得到保证。 由于升降塔的体积庞大，尺寸达4620mm(宽)x4754mm(高)，对机加工机床的能力提出很大的要求，能够一次性对3个主动轮/从动轮的9个同心支撑圆孔以及过渡轮进行机加工的厂家非常少，很多船厂现有的机床的铣刀的高度不能满足整个升降塔一次性机加工。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是针对现有设备能力的不足，提供一种钻井平台升降塔的机加工方法，可利用只能一次性加工较小尺寸的机床加工大体积的升降塔。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 —种，所述升降塔沿其高度方向并列排布有多组主 动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔，所述机加工方法包括以下步骤 a.在所述升降塔相对机床呈卧式的情形下，根据同一系列的圆孔之间要求的间距 尺寸对第一加工表面进行铣加工，所述第一加工表面包括从/主动轮支撑圆孔的全部端面 和主/从动轮支撑圆孔的部分端面； b.将所述升降塔旋转180度调头，在机床同样的铣加工范围内对主/从动轮支撑 圆孔的未加工端面进行铣加工，以获得基准平面； c.以所述基准平面为基准，画出用于对多组系列支撑圆孔进行符合精度要求的镗 孔加工的标记； d.在所述升降塔相对机床呈立式的情形下，依据所述标记，对部分组的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔进行镗孔加工；禾口 e.将所述升降塔旋转180度调头，在机床同样的镗孔加工范围内对剩余部分组的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔进行镗孔加工。 优选地，步骤d和步骤e包括 先加工过渡轮系列支撑圆孔，然后定位基准孔，再利用所述基准孔并根据与过渡 轮系列支撑圆孔之间的圆心距的精度要求，依次加工从动轮系列支撑圆孔和主动轮系列支 撑圆孔；上述加工过程从最外端的组开始依次进行，直至完成所述部分组的镗孔加工。 优选地，所述机加工方法还包括以下步骤 f.采用研磨的方式对加工部位进行微量机加工以调整表面精度。 优选地，所述升降塔具有三层支撑板，各组中的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列 支撑圆孔各有3个支撑圆孔，分别位于其中一层支撑板上，所述过渡轮系列支撑圆孔有2个 支撑圆孔，分别位于靠外侧的两个支撑板上。 优选地，所述多组主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑 圆孔为3组，步骤d中，所述部分组为2组。 本专利技术有益的技术效果是 根据本专利技术，采用一次性机加工范围较小的机床，首先，在升降塔相对机床呈卧式 的情形下，根据同一系列的支撑圆孔之间要求的间距尺寸对升降塔上一个层面的支撑圆孔 进行铣加工，完成后将升降塔旋转180度调头，则未加工完的支撑圆孔的端面也可在机床 同样的铣加工范围内进行加工，铣完后就了获得基准平面；然后，利用基准平面画出用于镗 孔加工的标记；接下来，在升降塔相对机床呈立式的情形下，先对升降塔上一个层面的部分 组的系列支撑圆孔进行镗孔加工，完成后将升降塔旋转180度调头，则未加工的组的系列 支撑圆孔也可在机床同样的镗孔加工范围内进行加工。这样，就实现了用只能一次性加工 较小尺寸的机床来加工大体积的升降塔的目的，降低了对机加工机床的要求。附图说明 图1为用来装配3套升降装置的升降塔的立体示意图； 图2为升降装置的主动轮、从动轮与升降塔的俯视装配示意图； 图3为本专利技术机加工方法一种实施例的流程图； 图4a-4b为本专利技术一种实施例对升降塔的支撑圆孔的孔端面进行铣加工的状态 图5a-5b为本专利技术一种实施例对升降塔的支撑圆孔进行镗孔加工的状态图。 具体实施例方式以下通过实施例结合附图对本专利技术进行进一步的详细说明。 请参考图l-2，一种实施例中的钻井平台升降塔5沿其高度方向(即升降方向)并列排布有3组主动轮系列支撑圆孔1、过渡轮系列支撑圆孔2和从动轮系列支撑圆孔3，每1组对应1套升降单元，为每1套升降单元设有3层支撑板(齿轮箱的一部分)，各组支撑圆孔中的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔各有3个支撑圆孔，分别位于其中1层支撑板上，过渡轮系列支撑圆孔有2个支撑圆孔，分别位于靠外侧的2个支撑板上。1组系列支撑圆孔对应于1套升降单元，其中，主动轮系列的3个支撑圆孔用于支撑升降单元中的主动轮1'(由电机 〃 减速箱4驱动)，从动轮系列的3个支撑圆孔用于支撑升降单元中的从动轮3'，过渡轮轮系列的3个支撑圆孔用于支撑升降单元中的过渡轮。 请参考图3-5b，包括以下工序 第一、获得基准面 该工序包括如下基本步骤 步骤Sl.在升降塔相对机床呈卧式的情形下，根据同一系列的圆孔之间要求的间 距尺寸对第一加工表面进行铣加工，第一加工表面包括从动轮支撑圆孔的全部端面和主动 轮支撑圆孔的部分端面，或者包括主动轮支撑圆孔的全部端面和从动轮支撑圆孔的部分端 面。 步骤S2.将升降塔旋转180度调头，在机床同样的铣加工范围内对主动轮支撑圆 孔或从动轮支撑圆孔的未加工端面进行铣加工，以获得基准平面。 —种实施例中，呈卧式加工的升降塔分为两层加工面，下层的第一加工表面覆盖3 系列从动轮支撑圆孔、3系列过渡轮轮支撑圆孔的整体和3系列主动轮支撑圆孔的部分，该 工序优选包括以下流程 a.以升降塔齿轮箱腹板为基准，以设定的圆孔端面加工量为参照，用经纬仪找正。 b.如图4a所示，粗铣、半精铣下层的1列3系列支撑圆孔的端面，每1系列包括第 一至三个支撑圆孔a、b、c，优选保证第二个和第三个支撑圆孔b、c的间距尺寸为578士3(单 位mm，下同)。 c.将上层的1列3系列支撑圆孔按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井平台升降塔的机加工方法，所述升降塔沿其高度方向并列排布有多组主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔，其特征在于，所述机加工方法包括以下步骤：ａ．在所述升降塔相对机床呈卧式的情形下，根据同一系列的圆孔之间要求的间距尺寸对第一加工表面进行铣加工，所述第一加工表面包括从／主动轮支撑圆孔的全部端面和主／从动轮支撑圆孔的部分端面；ｂ．将所述升降塔旋转１８０度调头，在机床同样的铣加工范围内对主／从动轮支撑圆孔的未加工端面进行铣加工，以获得基准平面；ｃ．以所述基准平面为基准，画出用于对多组系列支撑圆孔进行符合精度要求的镗孔加工的标记；ｄ．在所述升降塔相对机床呈立式的情形下，依据所述标记，对部分组的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔进行镗孔加工；ｅ．将所述升降塔旋转１８０度调头，在机床同样的镗孔加工范围内对剩余部分组的主动轮系列支撑圆孔、过渡轮系列支撑圆孔和从动轮系列支撑圆孔进行镗孔加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建成，孙俭孚，
申请(专利权)人：招商局重工深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94