一種海洋平臺升降機構及海洋平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種海洋平臺升降機構及海洋平臺，屬于海洋工程技術領域。該升降機構包括：齒條、安裝架和多個爬升齒輪，齒條固定安裝在海洋平臺的樁腿上，齒條沿樁腿的長度方向布置，安裝架固定安裝在海洋平臺的平臺主體上對應樁腿的位置，多個爬升齒輪分別可轉動地安裝在安裝架內，多個爬升齒輪分別與齒條嚙合，多個爬升齒輪以齒條的中心線為軸對稱布置，齒條兩側邊分別布置有齒列，各齒列均沿齒條的長度方向布置，各齒列的齒形參數相同，位于齒條一側邊上的齒列和位于齒條另一側邊上的齒列之間存在相位差。本發明解決了安裝架的結構穩定性會因爬升齒輪之間的高度差而降低的問題。
【專利說明】
-種海洋平臺升降機構及海洋平臺
技術領域
[0001] 本發明屬于海洋工程技術領域，特別設及一種海洋平臺升降機構及海洋平臺。
【背景技術】
[0002] 海洋平臺是一種常見的海洋工程設備，其根據升降機構的不同可W分為齒輪齒條 升降機構和插銷升降機構兩類。
[0003] 齒輪齒條升降機構包括齒條、多個爬升齒輪和安裝架，齒條安裝在海洋平臺的粧 腿上，安裝架安裝在海洋平臺的平臺主體上，多個爬升齒輪可轉動地安裝在安裝架內，多個 爬升齒輪與齒條曬合，多個爬升齒輪W齒條的中屯、線為軸對稱布置。
[0004] 在升降機構工作的過程中，如果各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同， 那么會造成某個時刻所有爬升齒輪和齒條的瞬時重合度(曬合程度)都達到最小，此時升降 機構的承載能力將會非常差。通常通過將位于齒條兩側的爬升齒輪之間設置一定的高度差 來解決運一問題，但是，該高度差將會造成各爬升齒輪無法在安裝架內對稱安裝，進而導致 安裝架內的用于支撐爬升齒輪的支撐筋板無法對齊焊接，降低了安裝架的結構穩定性。
【發明內容】
[0005] 為了解決安裝架的結構穩定性會因爬升齒輪之間的高度差而降低的問題，本發明 實施例提供了一種海洋平臺升降機構及海洋平臺。所述技術方案如下：
[0006] -方面，本發明實施例提供了一種海洋平臺升降機構，所述升降機構包括:齒條、 安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在海洋平臺的粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的 長度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述海洋平臺的平臺主體上對應所述粧腿的位置， 所述多個爬升齒輪分別可轉動地安裝在所述安裝架內，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條 曬合，所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側邊分別布置有 齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數相同，位于所述齒 條一側邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側邊上的所述齒列之間存在相位差。
[0007] 在本發明的一種實現方式中，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪，i為大于或等 于2的偶數，所述相位差滿足如下公式：
[000引
[0009] 其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數。
[0010] 在本發明的另一種實現方式中，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間存在相位角 差值，所述相位角差值滿足如下公式：
[0011]
[0012] 其中，a為所述相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數，Z為正整數。
[0013] 在本發明的又一種實現方式中，所述齒條包括至少兩段子齒條，各所述子齒條由 上至下沿所述齒條的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的所述子齒條之間通過分段接口連 接在一起。
[0014] 在本發明的又一種實現方式中，所述分段接口布置在各所述子齒條的端部，所述 分段接口包括兩個對接面和用于連接所述兩個對接面的連接面，所述兩個對接面沿所述齒 條的長度方向上下錯開布置，所述連接面分別與所述兩個對接面相垂直。
[0015] 在本發明的又一種實現方式中，所述兩個對接面的對應所述齒列的外邊分別與所 述齒列的齒槽底部對齊。
[0016] 在本發明的又一種實現方式中，位于最下方的所述子齒條的底端設有用于與所述 海洋平臺的粧靴配合安裝的安裝端。
[0017] 另一方面，提供了一種海洋平臺，所述海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機構， 所述升降機構包括:齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在所述粧腿上，所述 齒條沿所述粧腿的長度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述平臺主體上對應所述粧腿的 位置，所述多個爬升齒輪分別可轉動地安裝在所述安裝架內，所述多個爬升齒輪分別與所 述齒條曬合，所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側邊分別 布置有齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數相同，位于 所述齒條一側邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側邊上的所述齒列之間存在相位差。
[0018] 在本發明的一種實現方式中，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪，i為大于或等 于2的偶數，所述相位差滿足如下公式：
[0019]
[0020] 其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數。
[0021] 在本發明的另一種實現方式中，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間存在相位角 差值，所述相位角差值滿足如下公式：
[0022]
[0023] 其中，a為相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數，Z為正整數。
[0024] 本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0025] 通過在本發明實施例所提供的升降機構的齒條兩側分別布置齒列，在升降機構工 作時，由于兩側齒列的齒形參數相同，且兩側齒列之間存在相位差，所W即使是兩側的爬升 齒輪對稱布置，也可W避免各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同，從而不必為了 避免上述問題而在兩側的爬升齒輪之間設置高度差，進而解決了安裝架的結構穩定性會因 爬升齒輪之間的高度差而降低的問題。
【附圖說明】
[0026] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于 本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據運些附圖獲得其他 的附圖。
[0027] 圖1是本發明實施例一提供的齒條和爬升齒輪的曬合示意圖；
[0028] 圖2是本發明實施例一提供的子齒條的連接示意圖；
[0029] 圖中各符號表示含義如下：
[0030] 1-齒條，11-齒列，111-齒槽，la-子齒條，lb-分段接口，Ic-安裝端，2-爬升齒輪， 2a-第一爬升齒輪，2b-第二爬升齒輪，相位差Η，相位角差值a。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。
[00創實施例一
[0033] 本發明實施例提供了一種海洋平臺升降機構，如圖1所示，該升降機構包括:齒條 1、安裝架（圖未示）和多個爬升齒輪2,齒條1固定安裝在海洋平臺的粧腿上，齒條1沿粧腿 (圖未示)的長度方向布置，安裝架固定安裝在海洋平臺的平臺主體（圖未示)上對應粧腿的 位置，多個爬升齒輪2分別可轉動地安裝在安裝架內，多個爬升齒輪2分別與齒條1曬合，多 個爬升齒輪2 W齒條1的中屯、線為軸對稱布置，齒條1兩側邊分別布置有齒列11，各齒列11均 沿齒條1的長度方向布置，各齒列11的齒形參數相同，位于齒條1 一側邊上的齒列11和位于 齒條1另一側邊上的齒列11之間存在相位差H。
[0034] 其中，齒列的齒形參數即指齒列的齒廓參數，例如齒列的齒厚、齒寬和齒距等，容 易理解的，如果兩個齒列齒形參數相同，那么可W視作運兩個齒列的外輪廓相同。
[0035] 通過在本發明實施例所提供的升降機構的齒條1兩側分別布置齒列11，在升降機 構工作時，由于兩側齒列11的齒形參數相同，且兩側齒列11之間存在相位差H，所W即使是 兩側的爬升齒輪2對稱布置，也可W避免各個爬升齒輪2和齒條1之間的布置方式完全相同， 從而不必為了避免上述問題而在兩側的爬升齒輪2之間設置高度差，進而解決了安裝架的 結構穩定性會因爬升齒輪2之間的高度差而降低的問題。
[0036] 需要說明的是，在本實施例中，齒條1安裝在粧腿的弦管（圖未示)上，齒條1與弦管 一一對應，齒條1沿弦管的長度方向布置，例如，如果粧腿為Ξ角形粧腿，那么粧腿上通常設 有Ξ條弦管，對應的，粧腿上也設有Ξ個齒條1，在其他實施例中，如果粧腿為其他的類型， 弦管的數量發生了改變，那么齒條1的數量也會相應的發生改變，本發明對齒條1的數量不 作限制。
[0037] 圖2為齒條1的結構示意圖，參見圖2,在本實施例中，齒條1包括至少兩段子齒條 la,各子齒條la由上至下沿齒條1的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的子齒條la之間通過 分段接口 lb連接在一起。在上述實現方式中，將齒條1分為多個子齒條la,在裝配升降機構 時，根據需求的齒條1長度將多個子齒條la通過分段接口 lb組裝在一起，從而降低了齒條1 的制造難度和裝配難度。
[0038] 具體地，分段接口化布置在各子齒條la的端部，分段接口化包括兩個對接面和用 于連接兩個對接面的連接面，兩個對接面沿齒條1的長度方向上下錯開布置，連接面分別與 兩個對接面相垂直，從而達到便于焊接兩段相鄰子齒條la的目的。
[0039] 優選地，兩段相鄰子齒條la通過焊接的方式相連，從而提高了兩段相鄰子齒條la 之間的接合牢固度。
[0040] 更具體地，兩個對接面的對應齒列11的外邊分別與齒列11的齒槽111底部對齊，從 而避免了分段接口化對齒列11的齒形造成影響。
[0041] 在本實施例中，位于最下方的子齒條la的底端設有用于與海洋平臺的粧靴（圖未 示)配合安裝的安裝端Ic，從而便于齒條1的安裝。在上述實現方式中，安裝端Ic即為未加工 有齒列11的部分，安裝端ic的長度可W根據實際的需求進行相應的改變，本發明對此不作 限制。
[0042] 在本實施例中，每個齒條1上曬合有i個爬升齒輪2, i為大于或等于2的偶數，相位 差Η滿足如下公式：
[0043]
[0044] 其中，Η為相位差，m為齒列11的模數。
[0045] 在上述實現方式中，爬升齒輪2的數量i和齒列11的模數m均為已知數值，如此一 來，可W將上述數值帶入公式(1)，W計算得到兩側齒列11之間的相位差H。
[0046] 具體地，在實際應用中，爬升齒輪2的數量通常為6-8個，在本實施例中，m= 50mm，i =6,將m和i的具體數值帶入公式（1)計算得出H=26.18mm，也就是說，兩側齒列11之間的相 位差Η為26.18mm。
[0047] 在本實施例中，每兩個對稱布置的爬升齒輪2之間存在相位角差值，相位角差值滿 足如下公式：
[004引
[0049] 其中，a為相位角差值，Z為爬升齒輪2的齒數，Z為正整數。
[0050] 如圖1所示，將兩個對稱布置的爬升齒輪2分別設為第一爬升齒輪2a和第二爬升齒 輪2b，第一爬升齒輪2a的與齒列曬合的齒尖、齒根的連線和第二爬升齒輪2b的與齒列曬合 的齒尖、齒根的連線之間的夾角，即為第一爬升齒輪2a和第二爬升齒輪化的相位角差值。
[0051] 在上述實現方式中，爬升齒輪2的齒數Z和爬升齒輪2的數量i均為已知數值，如此 一來，可W將上述數值帶入公式(2)，W計算得到兩個對稱布置的爬升齒輪2之間的相位角 差值曰。
[0052] 具體地，在本實施例中，z = 8，i = 6,將Z和i的具體數值帶入公式（2)計算得出 a=正。 24
[0053] 在本實施例中，爬升齒輪2的曬合周期T可W通過如下公式求得：
[0化4]
[0055]將z = 8帶入公式(3)可W計算得出爬升齒輪2的曬合周期Τ=^。
[0化6] 實施例二
[0057]本發明實施例提供了一種海洋平臺，該海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機 構。
[005引在本實施例中，該升降機構可W與實施例一提供的升降機構相同，在此不再詳述。 [0059]通過在本發明實施例所提供的升降機構的齒條兩側分別布置齒列，在升降機構工 作時，由于兩側齒列的齒形參數相同，且兩側齒列之間存在相位差，所W即使是兩側的爬升 齒輪對稱布置，也可w避免各個爬升齒輪和齒條之間的布置方式完全相同，從而不必為兩 側的爬升齒輪之間設置高度差，進而解決了安裝架的結構穩定性會因爬升齒輪之間的高度 差而降低的問題。
[0060] W上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用W限制本發明，凡在本發明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種海洋平臺升降機構，所述升降機構包括:齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒 條固定安裝在海洋平臺的粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的長度方向布置，所述安裝架固定 安裝在所述海洋平臺的平臺主體上對應所述粧腿的位置，所述多個爬升齒輪分別可轉動地 安裝在所述安裝架內，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條曬合，其特征在于， 所述多個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，所述齒條兩側邊分別布置有齒 列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數相同，位于所述齒條 一側邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側邊上的所述齒列之間存在相位差。2. 根據權利要求1所述的升降機構，其特征在于，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪， i為大于或等于2的偶數，所述相位差滿足如下公式：其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數。3. 根據權利要求1所述的升降機構，其特征在于，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之間 存在相位角差值，所述相位角差值滿足如下公式：其中，a為所述相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數，Z為正整數。4. 根據權利要求1所述的升降機構，其特征在于，所述齒條包括至少兩段子齒條，各所 述子齒條由上至下沿所述齒條的長度方向依次相連，任意兩段相鄰的所述子齒條之間通過 分段接口連接在一起。5. 根據權利要求4所述的升降機構，其特征在于，所述分段接口布置在各所述子齒條的 端部，所述分段接口包括兩個對接面和用于連接所述兩個對接面的連接面，所述兩個對接 面沿所述齒條的長度方向上下錯開布置，所述連接面分別與所述兩個對接面相垂直。6. 根據權利要求5所述的升降機構，其特征在于，所述兩個對接面的對應所述齒列的外 邊分別與所述齒列的齒槽底部對齊。7. 根據權利要求4所述的升降機構，其特征在于，位于最下方的所述子齒條的底端設有 用于與所述海洋平臺的粧靴配合安裝的安裝端。8. -種海洋平臺，所述海洋平臺包括:粧腿、平臺主體和升降機構，所述升降機構包括： 齒條、安裝架和多個爬升齒輪，所述齒條固定安裝在所述粧腿上，所述齒條沿所述粧腿的長 度方向布置，所述安裝架固定安裝在所述平臺主體上對應所述粧腿的位置，所述多個爬升 齒輪分別可轉動地安裝在所述安裝架內，所述多個爬升齒輪分別與所述齒條曬合，所述多 個爬升齒輪W所述齒條的中屯、線為軸對稱布置，其特征在于，所述齒條兩側邊分別布置有 齒列，各所述齒列均沿所述齒條的長度方向布置，各所述齒列的齒形參數相同，位于所述齒 條一側邊上的所述齒列和位于所述齒條另一側邊上的所述齒列之間存在相位差。9. 根據權利要求8所述的海洋平臺，其特征在于，每個所述齒條上曬合有i個爬升齒輪， i為大于或等于2的偶數，所述相位差滿足如下公式：其中，Η為相位差，m為所述齒列的模數。10.根據權利要求10所述的海洋平臺，其特征在于，每兩個對稱布置的所述爬升齒輪之 間存在相位角差值，所述相位角差值滿足如下公式：其中，a為相位角差值，Z為所述爬升齒輪的齒數，Z為正整數。
【文檔編號】B66F7/12GK105936486SQ201610361259
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】陳佳俊, 朱正都, 黃波, 趙世璉, 何鵬, 毛炳坤, 王鑫磊, 龔云, 田崇興
【申請人】武漢船用機械有限責任公司