[发明专利]一种桩腿锁紧装置及其锁紧方法

说明书

本发明提供一种桩腿锁紧装置及其锁紧方法，所述装置包括桩腿，桩腿包括齿条和弦管，还包括主轴，主轴上安装有与齿条相啮合的齿轮，齿轮两侧对称布置有支撑座，主轴的一端连接有升降电机，另一端由安装有刹车锥形体和推力支撑座，刹车锥形体的一端通过推力轴承压在推力支撑座上，刹车锥形体的一侧设有与其同轴的刹车圆锥，刹车圆锥的一端通过销轴铰接有与主轴同轴的双作用液压缸，刹车圆锥的外侧设有与船体上的滑槽相配合的导板。本发明所提供的桩腿锁紧装置，通过液压系统提供的推力和摩擦力使海洋平台的桩腿停止移动，对其进行锁紧，具有承受载荷大、结构简单、传动稳定、性能安全和控制可靠等优点。

技术领域

本发明涉及一种桩腿锁紧装置，具体涉及一种自升式海洋工程平台桩腿锁紧装置及其锁紧方法，用于锁紧自升式海洋工程平台的桩腿，属于海洋工程技术领域。

背景技术

随着全球市场对石油能源的需求日益增长和陆地石油能源的不断枯竭，世界各国己将石油开采地由传统陆地转向蕴含丰富油气资源的海洋。自升式钻井平台因其具备定位能力强、寿命长、造价低廉和可靠性高等优点一直是各国开采海上石油的主流装备。钻井平台中可实现平台桩腿锁紧的锁紧装置是整个平台的关键部件之一，是用于保护升降系统、提升平台在海洋环境下作业安全及作业能力的设备。

桩腿锁紧装置的主要作用是在自升式钻井平台升起后，使用传动机构使锁紧齿轮与桩腿齿条啮合，随后将作用在升降系统上的平台重量及环境载荷、作业载荷转移到锁紧装置上，从而达到提高在恶劣海况及钻井作业等工况下作业安全和作业能力以及保护升降系统的目的。传统的桩腿锁紧装置主要采用蜗轮蜗杆楔块以及锁紧齿条进行锁紧，这类锁紧置结构较为复杂，在平台作业式及抗击恶劣天气时稳定性不高，容易出现卡死现象，安全可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自升式海洋工程平台的桩腿锁紧装置，利用液压系统产生的推力，推动刹车圆锥，使其压在主轴端部的刹车锥形体上，利用摩擦力使主轴停止转动，从而使主轴上的齿轮与桩腿上的齿条停止相对运动，进而对桩腿进行锁紧，锁紧后还将平台的全部重量转移到本发明的锁紧装置上。本发明解决了目前自升式海洋工程平台锁紧装置结构复杂、稳定性不足、成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种桩腿锁紧装置，包括桩腿，所述桩腿包括齿条和位于所述齿条两侧的弦管，还包括与所述桩腿相垂直布置的主轴，所述主轴上安装有与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿轮两侧的所述主轴上对称布置有与自升式海洋工程平台相连接的支撑座，所述支撑座与所述主轴之间安装有第一调心轴承，所述第一调心轴承的两侧分别设有第一法兰盘，所述第一法兰盘通过螺栓安装在所述支撑座上，所述主轴的一端传动连接有升降电机，其另一端由外向内依次安装有刹车锥形体和与自升式海洋工程平台相连接的推力支撑座，所述刹车锥形体的一端设有外刹车锥盘，另一端通过推力轴承压在所述推力支撑座上，所述推力支撑座与所述主轴之间安装有第二调心轴承，所述第二调心轴承内圈的一端通过套筒压在所述推力轴承上，其另一端通过安装在所述主轴上的锁紧螺母锁紧，所述推力支撑座的一侧还安装有第二法兰盘，所述第二法兰盘通过螺栓安装在所述推力支撑座上，所述刹车锥形体的一侧设有与其同轴的刹车圆锥，所述刹车圆锥的一端通过销轴铰接有与所述主轴同轴的双作用液压缸，所述刹车圆锥的端部设有与所述外刹车锥盘相配合的内刹车锥盘，所述内刹车锥盘的内锥面上安装有刹车片，所述刹车圆锥的外侧设有与自升式海洋工程平台上的滑槽相配合的导板。

进一步，所述刹车片铆接在所述刹车圆锥的所述内刹车锥盘的内锥面上，更加安全可靠。

进一步，所述双作用液压缸的油口上安装有双向液压锁，避免由于重力作用所述双作用液压缸动作。

进一步，所述第一调心轴承和所述第二调心轴承都为双排调心滚子轴承。

进一步，所述齿轮通过平键与所述主轴传动连接，由于主轴直径较大，采用平键加工更加简单。