[發明專利]自升式海洋平臺封閉行星結構升降齒輪箱

無效

• 申請號: 201410326201.0
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104121348A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 侯玉江;葛永昌;段振中;毛方元;雷海寧
• 申請（專利權）人: 南京高精船用設備有限公司
• 主分類號: F16H48/06
• 分類號: F16H48/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 孫忠浩;楊文晰

技術領域

本發明涉及一種減速機，尤其是一種自升式海洋平臺中用于平臺升降的超大模數、超大速比齒輪箱。

背景技術

自升式海洋平臺適合近海域的石油、天然氣的勘探與開采，升降系統作為海洋石油鉆井平臺的關鍵部件裝置，屬于大型高技術海洋工程配套裝備，在平臺的設計制造中受到高度重視。其功能是：在平臺鉆井作業前，降下平臺的樁腿，并將平臺提升至海面上某一高度后壓載，是平臺的樁腿在海底牢固定位；平臺完成鉆井作業后，拔取樁腿，降下平臺至海面，并在平臺移位到另一作業地點的過程中，能在較淺的吃水位置隨平臺漂移；在許可的風暴載荷下，平臺有足夠的安全性。長期以來，美、日、歐壟斷、封鎖其技術及制造。

現有的自升式海洋平臺升降齒輪箱一般都是通過單輸出齒輪驅動樁腳上的單面齒條，帶動樁腳運動，這種工作模式，驅動過程中嚙合齒間必然存在相互排斥的推力，單邊使用時會推動樁腳中心位移，導致樁腳觸及自升式海洋平臺上樁腳孔的孔壁，增加了樁腳的升降阻力。

CN101768947A號專利文獻公開了一種“用于自升式平臺的升降單元”，在這種升降單元中，電動機通過初級減速箱與銜接齒輪連接，銜接齒輪與差動輪系的太陽輪同軸，1#輸出軸與行星架固聯，2#輸出軸與差動輪系外圈嚙合傳動，這種升降單元，1#輸出軸和2#輸出軸雖然可以通過差動輪系調整兩者輸出的驅動力平衡，但是在實際使用中，由于1#輸出軸和2#輸出軸輸出齒輪均為同方向傳遞動力，因此，1#輸出軸和2#輸出軸只能置于單側齒條的一側，同時與單側齒條的齒嚙合，驅動過程中與傳統的單輸出齒輪驅動相比，僅僅增加了齒條與驅動齒的嚙合面積，使齒條受力點上下分布相對合理，而嚙合齒間同樣存在相互排斥的推力，因此，為了克服這一缺陷，需要如該文件中圖2公開的方式，在樁腳對面設置同樣的單邊齒條，并通過相同的升降單元，位于樁腳兩側的升降單元共同作用于樁腳兩側的單邊齒條，這種工作方式最大的隱患在于，兩側升降單元工作狀態的同步性會直接影響樁腳，如果工作狀態失衡，或操作失誤，兩側升降單元一旦出現反向工作，或會引發重大事故。如果能夠通過一種新的升降單元自動協調平衡樁腳齒條驅動著力點，確保自升式海洋平臺升降工作可靠的升降齒輪箱，是業內普遍關切的問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對自升式海洋平臺升降的實際需求，以及CN101768947A號專利文獻公開技術方案中存在的齒條單邊驅動嚙合齒間必然存在相互排斥的推力，采用樁腳兩側的升降單元共同作用于樁腳兩側的單邊齒條，一旦工作狀態失衡，易引發重大事故的實際問題，提供一種低重量、結構緊湊、傳動比大，輸出扭矩大、承載能力強、自平衡能力強，工作可靠的自升式海洋平臺升降齒輪箱。

本發明的目的是這樣實現的：一種自升式海洋平臺封閉行星結構升降齒輪箱，包括箱體、初級減速機構、單級行星差動輪系、爬升驅動機構，其特征在于：爬升驅動機構為雙輸出的爬升驅動機構，初級減速機構的輸出軸通過單級行星差動輪系驅動雙輸出的爬升驅動機構，具體結構如下：

a)箱體由減速機箱體和驅動箱體兩部分組成；

b)雙輸出的爬升驅動機構包括長驅動齒輪軸、短驅動齒輪軸、惰輪軸和惰輪，長驅動齒輪軸上設有被動齒輪；單級行星差動輪系包括太陽輪軸、含有內外齒的齒圈和行星架；

c)長驅動齒輪軸、短驅動齒輪軸、惰輪軸以及單級行星差動輪系的太陽輪軸平行支撐于驅動箱體中，其中，短驅動齒輪軸與太陽輪軸位于同一軸線上；

d)初級減速機構置于減速機箱體中，初級減速機的輸出端為單級行星差動輪系的太陽輪軸；單級行星差動輪系的行星架通過花鍵與短驅動齒輪軸對接；惰輪軸上的惰輪同時與長驅動齒輪軸上的被動齒輪以及單級行星差動輪系的齒圈外齒嚙合；

e)所述的驅動箱體與自升式海洋平臺固定連接，爬升驅動機構長驅動齒輪軸和短驅動齒輪軸上的驅動齒輪暴露于驅動箱體外，它們分別位與自升式海洋平臺樁腳的雙側齒條兩側，分別與齒條的雙側齒嚙合。

????在本發明中：單級行星差動輪系的行星架為雙臂整體式行星架，行星架通過調心滾子軸承支撐于驅動箱體中，行星架上設有三個均勻分布的行星輪；齒圈通過軸承支撐于行星轉架上。

????在本發明中：長驅動齒輪軸、短驅動齒輪軸以及單級行星差動輪系的太陽輪軸通過軸承平行支撐于驅動箱體中，惰輪軸固定安裝在驅動箱體中，惰輪通過一組同等規格的調心滾子軸承支撐于惰輪軸上。

????在本發明中：長驅動齒輪軸通過調心滾子軸承支撐于驅動箱體中。

????在本發明中：齒輪箱通過含極壓劑和增黏劑的潤滑油進行浸油潤滑，各軸承通過含極壓劑鋰基潤滑脂潤滑。