基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及設備裝置，尤其是基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道。
【背景技術】
[0002]在鉆井設備中，目前自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺和鉆井船在海洋石油勘探中使用最為廣泛，它們均有各自的特點，比如適用于深海鉆井的主要是半潛式鉆井平臺和鉆井船，其中深海半潛式鉆井平臺技術從第一代已發展到第六代，目前以第六代為主，適用于工作水深為3，048?3，810米的極惡劣海洋環境，采用動力定位系統；而現有的鉆井船也大多數采用動力定位，適用于1，000多米的水深。船舶工程界一直以來都廣泛關注船舶在波浪中的響應課題，經過近些年波浪理論的發展，也是設計安全性的要求，實際上對結構的時域分析和頻域分析已成為必不可少的工作。對于船體結構來說，船舶在頻域中的運動響應和波浪載荷是一個非常復雜的過程，目前一般只有船級社、高校以及科研單位才會通過時域和頻域兩個方面進行綜合考察船體結構的受力。
[0003]通常修造船廠承擔鉆井船的詳細設計和生產設計任務時，其中涉及結構的計算分析還只是局限于用結構受力的極限承載方式來驗證計算。鉆井船軌道結構在波浪中運動時的響應遠比靜水中要復雜，其變形往往是扭曲而非純彎曲，因此根據以往的分析方法太過于局限，只能通過放大余量來滿足變形要求。
[0004]X-MAS TREE和BOP運輸軌道是鉆井船中的一種主要結構，也是鉆井船上諸多軌道中最為典型的結構，經過原有方法校核的X-MAS TREE和BOP運輸軌道，以往都是通過建立艙段，然后加支反力，加船體梁彎矩的方法和架構來進行。但是由于軌道結構對于變形的要求極為苛刻，受到傳統校核局限影響，軌道結構在波浪中的真實響應并不理想。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，在運輸軌道局部響應能夠與船舶整體的運動響應協調的基礎上，確保結構安全。
[0006]本實用新型的目的將通過以下技術措施來實現:包括桁梁、滑軌、軌基、定位強筋帽、支板和限位擋座；桁梁頂面固定條形的軌基，軌基上部同行平行固定滑軌，軌基寬度和高度均小于滑軌，其中，桁梁側面壁上嵌入固定軸套，桁梁底部安裝支板，在桁梁一端上側滑軌的端沿外固定限位擋座。
[0007]尤其是，軌基頂部有凸臺，該凸臺頂部為平面。
[0008]尤其是，桁梁和滑軌結構為二組相向安裝，即二組結構中的軸套居于內側相向安裝構成一個軌道單元；或者，在該對應的二組軸套之間安裝軸承。
[0009]尤其是，桁梁頂面和滑軌2地面之間水平安裝基板，同時在基板上滑軌旁安裝固基螺檢。
[0010]尤其是，二組桁梁平行地通過支板安裝在底座上構造一個運輸軌道單元。
[0011]尤其是，在基板上側軌基旁平行豎立安裝側護板，該側護板為相對豎立固定的二部側壁分別有槽形面的立板。
[0012]尤其是，至少二部安裝桁梁和滑軌結構的軌道單元的底座平行的橫向安裝在船體主甲板一側舷上。
[0013]本實用新型的優點和效果:通過頻域分析方法可以全面反應該軌道結構在波浪中的響應，在強度條件下最大限度的利用材料，依據頻域分析研宄精確設計運輸軌道結構，結構穩固、真實有效響應船舶在波浪中的動態應力，能夠精度控制軌變形道，提高運輸安全，經濟適用，同時延長結構壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例1橫截面結構示意圖。
[0015]圖2為本實用新型實施例1中運輸軌道單元結構俯視示意圖。
[0016]圖3為本實用新型實施例1中運輸軌道單元結構平視結構示意圖。
[0017]圖4為本實用新型實施例1中局部截面結構示意圖。
[0018]圖5為本實用新型實施例1中運輸軌道單元安裝于船體主甲板上的結構示意圖。
[0019]附圖標記包括:桁梁1、滑軌2、軌基3、基板4、軸套5、固基螺栓6、支板7、底座8、限位擋座9、側護板10、船體11。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型原理在于，選擇鉆井船X-MAS TREE和BOP運輸軌道進行結構的頻域分析研宄，通過對X-MAS TREE和BOP運輸軌道進行結構的頻域分析研宄，與傳統的極限承載方式進行交互比對，通過水動力軟件和頻域分析軟件確定船舶在波浪中的響應，得到需要研宄的結構部位在船舶整體的運動響應中的局部響應，確定船舶在頻域中的運動響應和波浪載荷，而得到X-MAS TREE和BOP運輸軌道進行結構的真實受力情況，在確保結構安全的基礎上進行結構的優化設計。
[0021]本實用新型包括:桁梁1、滑軌2、軌基3、定位軸套5、支板7和限位擋座9。
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]實施例1:如附圖1、2、3、4所示，桁梁I頂面固定條形的軌基3，軌基3上部同行平行固定滑軌2，軌基3寬度和高度均小于滑軌2，其中，桁梁I側面壁上嵌入固定軸套5，桁梁I底部安裝支板7，在桁梁I 一端上側滑軌2的端沿外固定限位擋座9。
[0024]前述中，軌基3頂部有凸臺，該凸臺頂部為平面。
[0025]前述中，桁梁I和滑軌2結構為二組相向安裝，即二組結構中的軸套5居于內側相向安裝構成一個軌道單元；或者，在該對應的二組軸套5之間安裝軸承。該軸承應用于安裝中部縱向的滑動輥組，或用于增強結構強度以滿足大負荷的要求。
[0026]前述中，桁梁I頂面和滑軌2地面之間水平安裝基板4，同時在基板4上滑軌2旁安裝固基螺栓6。通過固基螺栓6可以安裝蓋板以封閉基板4下方的空間，該空間內或許根據需要安裝增強結構或工作管線。
[0027]前述中，二組桁梁I平行地通過支板7安裝在底座8上。這樣可以構造一個運輸軌道單元，經過模塊化專業制造后再安裝于船體11主甲板上。
[0028]前述中，在基板4上側軌基3旁平行豎立安裝側護板10，該側護板10為相對豎立固定的二部側壁分別有槽形面的立板。
[0029]前述中，如附圖5所示，至少二部安裝桁梁I和滑軌2結構的軌道單元的底座8平行的橫向安裝在船體11主甲板一側舷上。在裝運作業時，碼頭靠岸對應安裝有相同的軌距等制式參數的軌道以協調。鉆井船的作業或生活模塊底部安裝支撐牽引滑動車沿滑動軌道拖動牽引至船體11主甲板上，并且穩定安置以便遠洋航運，卸載時，大型模塊仍然需要依靠軌道牽引移動完成。
[0030]前述中，軌基3寬120mm，其頂面凸臺寬100mm，軌基3總高90mm，其中頂面的凸臺高15_，軌基3頂面傾斜角小于0.2°。在任何時候須確保軌基3表面以及側護板10焊縫不出現異常。軌基3兩側底部焊接在基板4上，軸套5外壁周沿焊接在桁梁I上。軌基3與側護板10中心距離550mm，限位擋座9與滑軌2近端部距離500mm，軸套5內徑182mm，外徑250mm，滑軌2寬580mm，軌基3頂面距軸套5軸心375mm，要求桁梁I和滑軌2在任意2000mm內的彎曲變形不超過±3mm。
[0031 ] 本實用新型中，全面采用GHS穩性計算軟件、GENIE結構計算軟件、HYDROSTAR水動力計算軟件、Arine7系泊分析軟件等綜合進行大規模數據模擬計算，可以完全模擬船舶波浪中的響應和進行流固耦合分析，為結構優化改進的達成提供可靠的保障。
【主權項】
1.基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，包括桁梁、滑軌、軌基、定位強筋帽、支板和限位擋座；其特征在于，桁梁頂面固定條形的軌基，軌基上部同行平行固定滑軌，軌基寬度和高度均小于滑軌，其中，桁梁側面壁上嵌入固定軸套，桁梁底部安裝支板，在桁梁一端上側滑軌的端沿外固定限位擋座。
2.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，軌基頂部有凸臺，該凸臺頂部為平面。
3.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，桁梁和滑軌結構為二組相向安裝，即二組結構中的軸套居于內側相向安裝構成一個軌道單元。
4.如權利要求3所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，在該對應的二組軸套之間安裝軸承。
5.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，桁梁頂面和滑軌2地面之間水平安裝基板，同時在基板上滑軌旁安裝固基螺栓。
6.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，二組桁梁平行地通過支板安裝在底座上構造一個運輸軌道單元。
7.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，在基板上側軌基旁平行豎立安裝側護板，該側護板為相對豎立固定的二部側壁分別有槽形面的立板。
8.如權利要求1所述的基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道，其特征在于，至少二部安裝桁梁和滑軌結構的軌道單元的底座平行的橫向安裝在船體主甲板一側舷上。
【專利摘要】基于頻域動態響應優化改進結構的鉆井船運輸軌道,桁梁頂面固定條形的軌基，軌基上部同行平行固定滑軌，軌基寬度和高度均小于滑軌，其中，桁梁側面壁上嵌入固定軸套，桁梁底部安裝支板，在桁梁一端上側滑軌的端沿外固定限位擋座。通過頻域分析方法可以全面反應該軌道結構在波浪中的響應，在強度條件下最大限度的利用材料，依據頻域分析研究精確設計運輸軌道結構，結構穩固、真實有效響應船舶在波浪中的動態應力，能夠精度控制軌變形道，提高運輸安全，經濟適用，同時延長結構壽命。
【IPC分類】B63B17-00
【公開號】CN204527527
【申請號】CN201420854736
【發明人】王初龍, 趙銳, 李佳琦, 池建輝, 朱元瑤
【申請人】上海中遠船務工程有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月26日