[发明专利]海水塔的升降装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种海水塔的升降装置及其控制方法，属于海洋工程装备领域。升降装置包括驱动组件和两组升降组件；每组升降组件包括齿条、爬升齿轮、离合器和传动齿轮；在每组升降组件中，传动齿轮通过离合器与爬升齿轮传动连接，爬升齿轮与齿条啮合；两组升降组件中的齿条分别布置在三个弦管中的两个弦管上，齿条的延伸方向与弦管的延伸方向相同；驱动组件包括伸缩部件和驱动齿轮；驱动齿轮分别与两组升降组件中的传动齿轮啮合；伸缩部件具有固定端和伸缩端，固定端用于固定在海工平台上，伸缩端铰接在驱动齿轮的端面的非圆心区域，伸缩端相对于固定端作直线反复运动。本发明可以有效降低实现成本。

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，特别涉及一种海水塔的升降装置及其控制方法。

背景技术

海水提升装置是海工平台的重要设备，用于保证海工平台的冷却循环系统、冲桩系统、生活污水系统等的海水供给。海水塔是海水提升系统的重要组成，主要用于海水泵的收放工作。当需要海水提升装置供给海水时，升降机构驱动海水塔下降，直至海水泵与海水接触，使得海水泵能够将海水泵送至海工平台上。

目前海水塔的升降装置包括齿条、至少两个升降齿轮、以及与升降齿轮一一对应的电机。齿条沿海水塔的长度方向布置在海水塔上，至少两个升降齿轮分别与齿条的两侧啮合，各个齿轮分别与对应的电机传动连接，所有电机均安装在海工平台上。驱动电机转动，带动升降齿轮转动，升降齿轮沿齿条的长度方向运动，使得海工平台和海水塔之间相对移动，实现海水塔的升降。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

为了实现海水塔的平衡升降，升降装置需要至少两个升降齿轮同时沿齿条的长度方向运动。而每个升降齿轮都需要单独配置一个电机驱动，因此升降装置需要配置至少两个电机进行驱动，实现成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种海水塔的升降装置及其控制方法，可以减少驱动设备的数量，降低升降装置的实现成本。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种海水塔的升降装置，所述海水塔包括桁架结构和三个相互平行布置的弦管，三个所述弦管之间通过所述桁架结构相连；所述升降装置包括驱动组件和两组升降组件；每组所述升降组件包括齿条、爬升齿轮、离合器和传动齿轮；在每组所述升降组件中，所述传动齿轮通过所述离合器与所述爬升齿轮传动连接，所述爬升齿轮与所述齿条啮合；所述两组升降组件中的齿条分别布置在三个弦管中的两个弦管上，所述齿条的延伸方向与所述弦管的延伸方向相同；所述驱动组件包括伸缩部件和驱动齿轮；所述驱动齿轮分别与所述两组升降组件中的传动齿轮啮合；所述伸缩部件具有固定端和伸缩端，所述固定端用于固定在海工平台上，所述伸缩端铰接在所述驱动齿轮的端面的非圆心区域，所述伸缩端相对于所述固定端作直线反复运动。

可选地，所述伸缩端与所述驱动齿轮的圆心之间的距离为所述驱动齿轮的直径的1/2以上。

进一步地，所述驱动齿轮的直径为所述传动齿轮的直径的2倍以上。

可选地，直线反复运动的轨迹在所述驱动齿轮的端面上对应的圆心角小于所述两组升降组件中的传动齿轮与所述驱动齿轮的啮合角。

可选地，在每组所述升降组件中，所述传动齿轮与所述爬升齿轮同轴设置，所述离合器为牙嵌式离合器或者摩擦离合器。

可选地，每组所述升降组件还包括传动支架和爬升支架，所述传动支架和所述爬升支架用于分别固定在海工平台上，所述传动齿轮通过轴承安装在所述传动支架上，所述爬升齿轮通过轴承安装在所述爬升支架上。

可选地，所述驱动齿轮为凸轮，所述凸轮的边缘对称设有啮合齿。

可选地，所述伸缩部件为液压油缸或者气缸。

第二方面，本发明实施例提供了一种第一方面提供的海水塔的升降装置的控制方法，所述控制方法包括：