[实用新型]一种具有双球铰承载结构的自升式钻井平台桩腿锁紧装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及海上钻井平台技术领域，尤其是指一种具有双球铰承载结构的自升式钻井平台桩腿锁紧装置。

背景技术：

自升式钻井平台是依靠三或四个桩腿支撑整个平台重量进行海上作业，由于建造规范要求的提高，目前建造的大部分自升式钻井平台都要求具备桩腿锁紧装置，使平台达到规范要求的抗风暴能力。

目前已有的桩腿锁紧装置基本上都是利用螺纹的自锁原理，从垂直和水平方向来完成对桩腿约束，从而达到锁紧效果。但各种已有锁紧装置形式，都存在一些功能性缺点，其锁紧装置必须具备独立承受设计要求的最大风暴状态下的载荷，在需要将载荷完全由锁紧装置承担时，通常是通过释放升降系统的刹车来实现。在这个被动的载荷转移过程中，难免会加剧原有的载荷不均现象，并伴随着一定程度的冲击。且由于平台装备有多个锁紧装置，锁紧操作是靠平台人员操作完成，导致每组锁紧装置的承载量难免出现差异，不能有效的从分利用每组装置的承载能力。而且由于长时间对桩腿的锁紧，以及在这个过程中平台的局部负荷发生变化，或者船体结构的弹、塑性变形等因素的影响，已有的各种锁紧装置都普遍存在解锁困难的现象，这点往往给现场操作带来很多麻烦。虽然各型锁紧装置都采取了一些在应急状态下使用的措施，实施起来都存在很多不便。例如目前较为普遍采用的砂垫装置，在利用砂垫解锁后，必须更换新的砂垫，才能继续使用。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能最大限度消除解锁时水平分力带来的不良影响，且锁紧、解锁操作简便、快捷的具有双球铰承载结构的自升式钻井平台桩腿锁紧装置。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种具有双球铰承载结构的自升式钻井平台桩腿锁紧装置，所述的锁紧装置包括有顶部锁紧组件、底部锁紧组件、锁紧块，其中，锁紧块通过齿牙嵌合在桩腿齿条上，顶部锁紧组件、底部锁紧组件分别装配在锁紧块上、下两侧的承载平台上，并分别通过顶部楔块、底部楔块与锁紧块相接触，顶部锁紧组件、底部锁紧组件与承载平台、顶部楔块、底部楔块相接触处分别设有顶部上球面铰、顶部下球面铰、底部上球面铰和底部下球面铰。

所述的顶部锁紧组件包括有顶部油缸、顶部活塞杆、顶部螺母外壳、顶部螺杆、顶部螺母、顶部蜗杆，其中，顶部油缸装配在锁紧块上方的承载平台上，其装配接触处设有顶部上球面铰，顶部油缸下端与顶部螺母外壳相连接，顶部螺杆位于顶部螺母外壳内，并与位于顶部螺母外壳内的顶部螺母相齿合，顶部蜗杆装配在顶部螺母外壳外侧，且与顶部螺母外壳内的顶部螺母相连接，顶部活塞杆一端位于顶部油缸内，另一端穿过顶部螺杆后与顶部楔块相接触，顶部活塞杆与顶部楔块相接触处设有顶部下球面铰，顶部楔块一端通过顶部楔块底座装配在承载平台上，顶部楔块另一端与锁紧块上端相接触，相接触部位的顶部楔块、锁紧块均为倾斜面，其倾斜方向一致。

所述的底部锁紧组件包括有底部螺杆、底部螺母、底部蜗杆、底部螺母外壳，其中，底部螺母外壳装配在锁紧块下方的承载平台上，其装配接触处设有底部下球面铰，底部螺母位于底部螺母外壳内，底部蜗杆装配在底部螺母外壳外侧，且与底部螺母相连接，底部螺杆一端装配在底部螺母外壳下方的承载平台上，另一端穿过底部螺母后与底部楔块相接触，底部螺杆与底部楔块的接触处设有底部上球面铰，底部楔块一端通过底部楔块底座装配在承载平台上，底部楔块另一端与锁紧块下端相接触，相接触部位的底部楔块、锁紧块均为倾斜面，其倾斜方向一致。

所述的顶部锁紧组件、底部锁紧组件均为多组，径向分布在桩腿齿条外侧。

所述的承载平台上设有侧向拉力油缸，侧向拉力油缸的缸体安装在承载平台上，侧向拉力油缸的活塞杆与锁紧块相铰接。