海上自升式平臺電動齒輪齒條升降裝置的管理

1、第11卷2011年第1期1月中國水運ChnaWaterTransportVoI11JanuryNo12011海上自升式平臺電動齒輪齒條升降裝置的管理王文訓(xùn)1，鄒憨2(1山東省青島膠州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，山東青島266300；2大連海達(dá)船員管理有限公司，遼寧大連116026)摘要：文中介紹了海上自升式鉆井平臺電動齒輪齒條式升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其工作特點，詳細(xì)分析了升降系統(tǒng)的管理要點，對新造平臺的管理維護(hù)保養(yǎng)具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：自升式

2、平臺；電動齒輪齒條；管理與維護(hù)中圖分類號：TE952文獻(xiàn)標(biāo)識碼：^文章編號：1006—7973(2011)0卜009503一、前吾自升式海洋平臺經(jīng)過多年的發(fā)展，以其移動性和定位能力強(qiáng)、作業(yè)穩(wěn)定性好、造價低、用鋼量少以及效率高等優(yōu)點，在國內(nèi)外海洋油氣勘探和開發(fā)中，特別是在近海海洋油氣開發(fā)中獲得了較為普遍的應(yīng)用。自升式海洋平臺升降系統(tǒng)大致可分為液壓缸頂升式和齒輪齒條式兩大類。其中齒輪齒條式升降系統(tǒng)以其升降速度快、操作靈活、控制方便和易對井位

3、等優(yōu)點，在新造自升式平臺中得到廣泛的使用。所謂齒輪齒條升降系統(tǒng)，就是在平臺的每根樁腿上設(shè)置幾根齒條，對應(yīng)于每根齒條上設(shè)置幾個小齒輪，齒條及其對應(yīng)小齒輪數(shù)量根據(jù)平臺所要求的舉升能力和平臺總體要求加以確定。動力通過樁邊馬達(dá)驅(qū)動齒輪減速箱，然后傳遞給與齒條嚙合的小齒輪，從而帶動平臺的升降。樁腿及其升降裝置是自升式平臺的關(guān)鍵部件。其性能的優(yōu)劣直接影響平臺的安全和使用效果。據(jù)統(tǒng)計，自升式平臺的事故有一半以上發(fā)生在拖航和升降平臺的時候。因此，對圖1

4、單樁腿升降裝置自升式平臺升降系統(tǒng)的合理設(shè)計及其維修管理對保證平臺的三、升降系統(tǒng)主要組件的管理工作至關(guān)重要。本文以中油海5號平臺齒輪齒條式升降系統(tǒng)1動力驅(qū)動系統(tǒng)為研究對象，詳細(xì)分析了電動升降裝置的管理要點，以求達(dá)動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電機(jī)、電磁制動器等裝置。動力到裝置的最優(yōu)化運行。驅(qū)動系統(tǒng)為升降系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的部分，是平臺升降設(shè)二、升降系統(tǒng)及其組件計和管理的關(guān)鍵點和難點。中油海5號平臺由平自主體、樁腿(帶樁靴)和升降系(1)電機(jī)的維護(hù)與

5、保養(yǎng)統(tǒng)組成。三根圓柱型樁腿布置在艏、艉，平臺主體接近三角1)電機(jī)的拆卸形。平臺每個樁腿有兩個升降系統(tǒng)，每個升降系統(tǒng)有四個從圖2示出了電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電機(jī)正確的拆卸方法為：首動齒輪組成一臺電機(jī)經(jīng)傳動裝置驅(qū)動一對垂向的從動齒輪，先拆下電機(jī)的接線盒及其支架。然后將連接電磁制動器、微組成一個升降單元，如圖1所示。因此平臺共有12套升降型接觸器和加熱系統(tǒng)的所有電纜從接線盒處斷開。再拆下電單元。每對齒輪與正對齒條中心嚙合來平衡齒條和齒輪之間磁制動器6

6、0的平臺、拆卸剎車盤及其中間部件56、57、拆的水平力。該設(shè)計使得每個齒輪和電動機(jī)能夠方便的拆卸下卸電樞板55、拆卸電磁剎車、拆卸電磁剎車軛。最后拔出轉(zhuǎn)來進(jìn)行檢測和維修。子。拆卸過程中務(wù)必保證密封完整無損。齒輪齒條式升降系統(tǒng)由動力驅(qū)動系統(tǒng)(電動驅(qū)動)、動力2)電機(jī)的瑯新裝配傳遞系統(tǒng)(主要包括齒輪齒條及相應(yīng)的減速機(jī)構(gòu))和平臺對電機(jī)進(jìn)行霞新裝配時，應(yīng)該按照拆卸的逆過程進(jìn)行，升降控制系統(tǒng)等3大部分組成。同時應(yīng)該注意以下事項：整個系統(tǒng)采用PLC

7、控制設(shè)置1個集中控制臺、3個樁①保證密封32處于完好狀態(tài)；邊控制臺以及各種保護(hù)、檢測和監(jiān)測裝置等，可實現(xiàn)對所有②應(yīng)該保證軸承處于完好的狀態(tài)；樁腿同時控制和手動單樁控制及緊急制動。⑦正確調(diào)整電樞板5的方向(機(jī)殼應(yīng)該放置在微型操作開關(guān)的反面)收稿日期：2010一l1—22作者簡介。王文訓(xùn)(1973)，男，山東省青島膠州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局工程師。主要從事特種設(shè)備質(zhì)量檢驗。萬方數(shù)據(jù)第1期王文訓(xùn)等：海上自升式平臺電動齒輪齒條升降裝置的管理9751剎

8、車片；52彈性擋圈；53墊圈；54墊片；55螺釘；57矩形剎車；58固定螺釘；60止回開關(guān)；6l薄墊片；B微調(diào)開關(guān)圖5電磁制動器部分端面結(jié)構(gòu)圖2傳動系統(tǒng)的管理(1)齒輪及減速箱的潤滑要點齒輪及減速箱的有效潤滑對于保證裝置的正常工作至關(guān)重要，在管理過程中，應(yīng)保證：1)每一個7齒小齒輪必須用刷子對其連續(xù)地進(jìn)行涂脂潤滑操作，以減小摩擦所造成的機(jī)械損失。2)至少在每隔幾個小時的周期內(nèi)。暫停減速齒輪工作一次。此時，滑油油位應(yīng)高于油位塞孔，并通過不

9、同的墊圈來分析和識別是否存在潤滑油泄漏的情況。3)如果通過主齒輪和從動減速齒輪的潤滑油低于油位，應(yīng)該通過行星齒輪箱的潤滑油注入孔處添加潤滑油，如果潤滑油在齒輪箱中出現(xiàn)冷凝，應(yīng)該通過吸氣閥將它排放到空氣當(dāng)中去，松開齒輪箱的泄油栓／閥。觀察并判斷潤滑油中是否有水分。4)每年都應(yīng)該對油樣進(jìn)行分析，主要是為了保證潤滑油還具有潤滑的性質(zhì)和能力。如果要的話，應(yīng)該更換潤滑油。通過不同的剎車盤，判斷是否存在潤滑油泄漏的情況。(2)電動機(jī)械控制器、繼電器

10、的維修與保養(yǎng)為了保證系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)，同時保證材料長時間的使用壽命，需對電動機(jī)械控制器進(jìn)行周期性檢查。檢查的要點有：1)檢查電磁整流表面的干凈程度。該表面應(yīng)無油漆，無明硅的刮傷(如果電磁表面很臟，如果必須的話，可以利用丙酮來進(jìn)行清潔)。應(yīng)該保證無用的零部件不能夠進(jìn)入磁場的電路中。對于不能研磨、清洗和潤滑接觸器三極的觸頭。2)應(yīng)注意繼電器的觸頭的保護(hù)。繼電器的觸頭絕不能夠進(jìn)行清理或者磨損，以防止損壞繼電器觸頭的質(zhì)量，并繼而降低其使用

11、壽命。(3)主要檢測裝置的管理1)小齒輪載衙監(jiān)視系統(tǒng)樁腿的每個小齒輪都安裝有齒輪載荷監(jiān)測系統(tǒng)，利用傳感器感應(yīng)彈性桿扭矩的方法，檢測每個小齒輪在不同工況下所承受的載衙大小，系統(tǒng)原理如圖6所示。整個檢測裝置在安裝后應(yīng)保證其密封良好，以防水、沙塵等的進(jìn)入影響傳感器的工作。裝置安裝時應(yīng)保證檢查檢測裝置和小齒輪表面之間的縫隙為3～5mm，并可根據(jù)如下步驟，來檢查間隙是否合適：①在殘根結(jié)合器和連接管之間加上隔離襯墊②根據(jù)調(diào)整操作在殘根結(jié)合器和連接管

12、之間加上一到三個隔離襯套，在小齒輪上安裝連接管襯套結(jié)合器，進(jìn)行一次新的窄安裝，檢查間隙是否調(diào)整合適。一旦間隙確定合適，就可以在最終的安裝中使用。，》怎nj一∑纊◇(／妒圖6齒輪載荷檢測裝置2)樁腿高度檢測裝置樁腿高度檢測裝置是用來檢測樁腿相對于平臺主體升降的距離。樁腿高度指示器必須預(yù)先定位，通常焊接在距離齒輪箱2m左右的地方，以免影響齒輪齒條齒輪載荷檢測裝置的工作。該裝置的工作原理是：利用小齒輪轉(zhuǎn)動，通過一個速度轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)帶動一轉(zhuǎn)盤高速轉(zhuǎn)

13、動。轉(zhuǎn)盤上均勻分布四個小爪，通過感應(yīng)器計算所轉(zhuǎn)過小爪的個數(shù)，最后計算獲得樁腿的高度值。在安裝時應(yīng)注意裝置與齒輪的接觸點一定要準(zhǔn)確，以保證測量的準(zhǔn)確性。同時，還應(yīng)保證裝置的水密性，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動靈活。感應(yīng)器與轉(zhuǎn)盤間隙及位置要確保準(zhǔn)確，一旦發(fā)現(xiàn)測量出現(xiàn)錯誤，立即進(jìn)行檢查和維修。四、結(jié)束語本文較為詳細(xì)地分析了中油海5號平臺齒輪齒條電動升降系統(tǒng)的主要部件及其管理要點。本文所提出的管理要點對今后同類型的平臺在使用和管理上都具有一定的指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)【