[实用新型]一种基于六自由度并联机构的海底钻机自动调平系统

说明书

本实用新型提供一种基于六自由度并联机构的海底钻机自动调平系统，设有调平座、并联机构和钻机机构。调平座作为初步调整机构，初步调整深海钻机的平衡，钻机机构为海底钻机的工作部分，并联机构通过六条调平支链来实现活动台的快速精准调平，并联机构的支撑支链作为备用支链，极限条件下启动工作，为活动台提供额外的支撑力，保证活动台能够承受较大的负载，提高了整个系统的可靠性。本实用新型将调平系统分为初步调整和精确调整两级调整，提高了活动台的调整精度和速度，同时实现了海底钻机在工作中的即时调整。本实用新型结构简单，响应速度快，负载大，能够广泛的应用于油气钻井及地质钻探领。

技术领域

本实用新型涉及属油气钻井及地质钻探设备技术领域，尤其涉及一种基于六自由度并联机构的海底钻机自动调平系统。

背景技术

海底钻机是研究海底地质结构、寻找矿产资源、进行大陆架工程地质勘察和完成其他海运基本建设任务时最重要的装备之一。海底钻机而言，钻机在工作面的倾斜度是影响海底钻样的重要因素之一，决定了钻探取样的完整性、钻具的使用寿命以及钻机本身的安全和寿命。

海底钻机工作时需要进行实时调平，而传统的海底钻机所使用的调平系统均采用普通的三腿或四腿液压支腿系统实现，存在诸如承载能力低，响应速度慢，调平精度低等一些列问题。这样一方面会影响海底钻机的工作效率，另一方面会产生负载能力不足不能满足需求的问题。由于调平系统的限制已经成为制约深海钻井的一个难题，因此需要对海底钻机的调平系统进行优化改进。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种用于一种基于六自由度并联机构的海底钻机自动调平系统。

本实用新型的实施例提供一种基于六自由度并联机构的海底钻机自动调平系统，包括调平座、钻机机构和位于所述调平座和所述钻机机构之间的并联机构，所述并联机构包括活动台、基座和六条调平支链，所述六条调平支链的上端均铰接于所述活动台的下表面，所述六条调平支链的下端均铰接于所述基座，所述六条调平支链的上端排列成的六边形为上六边形，所述六条调平支链的下端排列成的六边形为下六边形，所述上六边形和所述下六边形为相似六边形，且所述上六边形的面积小于所述下六边形的面积，所述上六边形其中一边的中点和所述下六边形的对应边的中点之间连接了一支撑支链。

进一步地，所述上六边形和所述下六边形均有三条等长的长边和三条等长的短边，且位于同一六边形上的长边和短边交错分布，所述上六边形的长边和所述下六边形长边一一对应，所述上六边形的短边和所述下六边形的短边一一对应，所述支撑支链的上端铰接于所述上六边形一长边的中点处，所述支撑支链的下端铰接于所述下六变形对应长边的中点处。

进一步地，所述六条调平支链和所述支撑支链的下端均通过虎克铰铰接于所述基座。

进一步地，所述虎克铰包括U型底座和转动部，所述U型底座两侧壁上设有相对的定位孔，所述转动部包括位于外圈的主转轴和位于内圈的副转轴，所述主转轴的相对两端分别通过第一定位销可转动的限位于二所述定位孔，所述主转轴在垂直于二所述定位孔所在的方向上设有两个相对的限位孔，所述副转轴的相对两端分别通过第二定位销可转动的限位于二所述限位孔，每一所述调平支链和所述支撑支链的下端分别与对应的所述副转轴连接。

进一步地，每一所述调平支链均包括具有中空腔的缸体、调平电机和伸缩杆，所述调平电机位于所述中空腔内，所述伸缩杆的一端与所述调平电机连接，另一端伸出所述中空腔与所述活动台铰接，所述调平电机启动通过使所述伸缩杆沿所述中空腔做伸缩运动来使所述活动台升降。

进一步地，所述支撑支链与所述调平支链具有相同的结构特征。