海洋平台升降传动装置的设计和分析
发布时间：2021-03-08 12:03
近年来,海洋石油勘探技术飞速发展,海洋钻井平台的需求量也越来越多;但国内在海洋钻井平台领域起步晚,较国外发达国家的发展相差甚远,而国内平台所需要的重要部件仍需要依靠进口;虽然国内拥有丰富的制造基础,但是在设计和创新方面远不能和发达国家相比。因此,研究这一方面的内容对我国海洋平台的发展具有深远意义。本文主要以海洋平台升降传动装置作为研究对象,围绕减速器和爬升齿轮齿条装置展开以下的工作:（1）根据海洋平台的工作特点和使用环境,确定减速器的形式和方案,并计算减速器的详细参数,完成减速器的设计工作;（2）利用Romax Designer和Creo软件完成齿轮和减速器箱体建模,并通过有限元软件进行对接,在Romax Designer软件中完成装配,并对减速器系统进行齿轮承载能力校核、轴承疲劳预测和轴的强度校核;（3）基于有限元法,利用有限元软件,完成减速器箱体的静力学、自由模态以及预应力模态的分析,得出箱体的最大应力、固有频率和振幅;对爬升齿轮齿条进行静态分析,得到齿轮齿条的等效应力、等效变形、齿轮齿根弯曲应力、齿面接触应力等云图;分析不同齿条宽的应力变化情况,找出应力变化规律,对齿条齿宽进行宏...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３论文章节安排??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｈａｐｔｅｒ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??本章小结??
正常工作；当作业结束后，甲板在传动单元的作用下沿着桩腿下降至海平面，等桩腿全??部提起时，甲板浮在海面，再由牵引装置拖航到下一个作业地点进行工作。升降传动装??置工作简图如图２．１所示［１７］。??＇Ｉ?３?？??ｄ?Ｗ?＾?．；?ｖ?，；?＾?＿?脅??５：：，?ｉ?ｎ?ｈ?ｍｍ?ａ?ｐｉ??Ｓ?｜?ｒ：?ＳＩ?ｖ：?；＿＿ｆ—??ｒ?＾?＾?＿十’??＝—ＩＺＺ：．．—廷一?３ＧＨＨ３Ｆ?Ｉ????????？－?，…■．１???????；????????????ｎ?ａｎ．?？ｉｉ?ｗｉ．ｉｔ．????????广脅—百－?ｉ，?ｉ?ｇ?；｜??图２．１升降传动装置工作简图??Ｆｉｇ．２．１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｆｔ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ??升降传动装置作为平台的重要组成零件，其位置安装在甲板主体和桩腿的连接处，??作用是让平台甲板能够沿桩腿升降，使平台向上或向下移动到粧腿某一位置上进行作??业；??根据升降传动装置输出方式的不同，一般可分为液压缸式升降装置和齿轮齿条式升??降装置。这两种输出方法各有利弊
传动装置驱动升降小齿轮与粧腿上齿条啮合，实现上下移动；动力是液压马达提供。每??套升降系统主要液压马达、制动器、减速箱、小齿轮、若干轴承和连接件组成，每根桩??腿有６套，分３层对称布置圆形腿两侧，如图２．２所示。所有升降传动装置由一个中控??台统一控制，这样做的目的是保证平台甲板四角处于一个水平面上，也能使升降传动装??置同时作业，使其每套爬升齿轮齿条均匀受力，避免某一个或几个传动单元不工作造成??其他传动单元受载过大而损坏；中控台安装在主船体围阱分段处［１９］。??ｎＡｒ?ｎＡｒ?＾Ｘｒ??图２．２齿轮在粧腿上的分布??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｅａｒｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｉｌｅ?ｌｅｇ??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈海洋平台的类型及发展[J]. 王妍,蒋建平. 山东工业技术. 2016(06)
[2]自升式海洋平台齿轮齿条升降机构强度分析[J]. 李风风,宋立伟,杜宁. 一重技术. 2014(05)
[3]地毯簇绒机簇绒针传动机构动力学分析[J]. 程杭杭. 制造业自动化. 2012(12)
[4]45t铰接式自卸车驱动桥支承轴承疲劳寿命分析[J]. 赵志国,李海涛,司传胜. 煤矿机械. 2010(09)
[5]齿轮箱有限元模态分析及试验研究[J]. 戴光昊,付金波,张海福. 舰船科学技术. 2010(08)
[6]齿轮箱箱体的有限元模态与试验模态分析[J]. 范江东,潘宏侠. 煤矿机械. 2010(05)
[7]自升式平台齿轮齿条参数优化研究[J]. 樊敦秋,张卿,薛世峰,仝兴华. 中国制造业信息化. 2010(05)
[8]我国海洋钻井平台发展现状与趋势[J]. 张用德,袁学强. 石油矿场机械. 2008(09)
[9]应用有限元法（FEM）验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析[J]. Andrzej kawalec,Jerzy Wiktor,Dariusz Ceglarek. 传动技术. 2007(02)
[10]轮齿压力角对齿面接触强度的影响分析[J]. 黄靖龙,缪协兴,罗善明,陈立峰. 机械设计与制造. 2006(11)
博士论文
[1]海上多功能工作平台结构设计关键技术研究[D]. 甘进.武汉理工大学 2012
硕士论文
[1]自升式海洋平台的齿轮齿条强度分析及动力学研究[D]. 孟淼.江苏科技大学 2017
[2]自升式钻井平台升降系统设计研究[D]. 赵耕.东北石油大学 2017
[3]自升式钻井平台锁紧装置的设计与分析[D]. 张磊.东北石油大学 2017
[4]自升式平台齿轮齿条闭式液压升降系统设计与研究[D]. 金豁然.浙江海洋大学 2016
[5]超大型自升式钻井平台升降装置的设计与研究[D]. 吴碧珺.上海交通大学 2015
[6]机车牵引齿轮箱有限元分析及结构优化[D]. 史新东.大连交通大学 2015
[7]自升式海洋平台升降传动系统设计关键技术研究[D]. 王庆国.大连理工大学 2015
[8]自升式钻井平台升降锁紧装置的设计与分析[D]. 赵超.东北石油大学 2015
[9]大型风电齿轮箱系统模态分析[D]. 黄鹏.华中科技大学 2014
[10]基于Romax的NGW31型行星齿轮减速器的仿真分析与优化[D]. 朱新龙.武汉科技大学 2013
本文编号：3071017
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３论文章节安排??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｈａｐｔｅｒ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??本章小结??
正常工作；当作业结束后，甲板在传动单元的作用下沿着桩腿下降至海平面，等桩腿全??部提起时，甲板浮在海面，再由牵引装置拖航到下一个作业地点进行工作。升降传动装??置工作简图如图２．１所示［１７］。??＇Ｉ?３?？??ｄ?Ｗ?＾?．；?ｖ?，；?＾?＿?脅??５：：，?ｉ?ｎ?ｈ?ｍｍ?ａ?ｐｉ??Ｓ?｜?ｒ：?ＳＩ?ｖ：?；＿＿ｆ—??ｒ?＾?＾?＿十’??＝—ＩＺＺ：．．—廷一?３ＧＨＨ３Ｆ?Ｉ????????？－?，…■．１???????；????????????ｎ?ａｎ．?？ｉｉ?ｗｉ．ｉｔ．????????广脅—百－?ｉ，?ｉ?ｇ?；｜??图２．１升降传动装置工作简图??Ｆｉｇ．２．１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｆｔ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ??升降传动装置作为平台的重要组成零件，其位置安装在甲板主体和桩腿的连接处，??作用是让平台甲板能够沿桩腿升降，使平台向上或向下移动到粧腿某一位置上进行作??业；??根据升降传动装置输出方式的不同，一般可分为液压缸式升降装置和齿轮齿条式升??降装置。这两种输出方法各有利弊
传动装置驱动升降小齿轮与粧腿上齿条啮合，实现上下移动；动力是液压马达提供。每??套升降系统主要液压马达、制动器、减速箱、小齿轮、若干轴承和连接件组成，每根桩??腿有６套，分３层对称布置圆形腿两侧，如图２．２所示。所有升降传动装置由一个中控??台统一控制，这样做的目的是保证平台甲板四角处于一个水平面上，也能使升降传动装??置同时作业，使其每套爬升齿轮齿条均匀受力，避免某一个或几个传动单元不工作造成??其他传动单元受载过大而损坏；中控台安装在主船体围阱分段处［１９］。??ｎＡｒ?ｎＡｒ?＾Ｘｒ??图２．２齿轮在粧腿上的分布??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｅａｒｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｉｌｅ?ｌｅｇ??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈海洋平台的类型及发展[J]. 王妍,蒋建平. 山东工业技术. 2016(06)
[2]自升式海洋平台齿轮齿条升降机构强度分析[J]. 李风风,宋立伟,杜宁. 一重技术. 2014(05)
[3]地毯簇绒机簇绒针传动机构动力学分析[J]. 程杭杭. 制造业自动化. 2012(12)
[4]45t铰接式自卸车驱动桥支承轴承疲劳寿命分析[J]. 赵志国,李海涛,司传胜. 煤矿机械. 2010(09)
[5]齿轮箱有限元模态分析及试验研究[J]. 戴光昊,付金波,张海福. 舰船科学技术. 2010(08)
[6]齿轮箱箱体的有限元模态与试验模态分析[J]. 范江东,潘宏侠. 煤矿机械. 2010(05)
[7]自升式平台齿轮齿条参数优化研究[J]. 樊敦秋,张卿,薛世峰,仝兴华. 中国制造业信息化. 2010(05)
[8]我国海洋钻井平台发展现状与趋势[J]. 张用德,袁学强. 石油矿场机械. 2008(09)
[9]应用有限元法（FEM）验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析[J]. Andrzej kawalec,Jerzy Wiktor,Dariusz Ceglarek. 传动技术. 2007(02)
[10]轮齿压力角对齿面接触强度的影响分析[J]. 黄靖龙,缪协兴,罗善明,陈立峰. 机械设计与制造. 2006(11)
博士论文
[1]海上多功能工作平台结构设计关键技术研究[D]. 甘进.武汉理工大学 2012
硕士论文
[1]自升式海洋平台的齿轮齿条强度分析及动力学研究[D]. 孟淼.江苏科技大学 2017
[2]自升式钻井平台升降系统设计研究[D]. 赵耕.东北石油大学 2017
[3]自升式钻井平台锁紧装置的设计与分析[D]. 张磊.东北石油大学 2017
[4]自升式平台齿轮齿条闭式液压升降系统设计与研究[D]. 金豁然.浙江海洋大学 2016
[5]超大型自升式钻井平台升降装置的设计与研究[D]. 吴碧珺.上海交通大学 2015
[6]机车牵引齿轮箱有限元分析及结构优化[D]. 史新东.大连交通大学 2015
[7]自升式海洋平台升降传动系统设计关键技术研究[D]. 王庆国.大连理工大学 2015
[8]自升式钻井平台升降锁紧装置的设计与分析[D]. 赵超.东北石油大学 2015
[9]大型风电齿轮箱系统模态分析[D]. 黄鹏.华中科技大学 2014
[10]基于Romax的NGW31型行星齿轮减速器的仿真分析与优化[D]. 朱新龙.武汉科技大学 2013
本文编号：3071017
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