专利名称：一种钻井平台用的升降单元模拟试验机及其模拟试验方法
技术领域：
本发明涉及模拟器械的技术领域，尤其是指一种钻井平台用的升降单元模拟试验机及其模拟试验方法。
背景技术：
目前，大多数公司或厂家对用于钻井平台的升降单元一般都是采用直接投入使用的手段，很少人会对升降单元进行安装前的模拟测试，但是这样就往往导致很多问题的发生，譬如升降单元装配后的整体承载能力达不到预期效果或其稳定性差等问题，这样就会大大地提高了升降单元装配后的成本和风险，存在安全隐患。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单合理，能完全模拟升降单元安装后的各种实际工况的钻井平台用的升降单元模拟试验机及其模拟试验方法。为实现上述目的，本发明所提供的技术方案其钻井平台的升降单元模拟试验机，它包括有机架、水平安装在该机架内的辊座、用于与升降单元的爬升齿轮相配合的齿条以及用于模拟船只载荷量的负载油缸，其中，所述辊座的辊面与水平面平行，同时，齿条的一端水平搁置在该辊座的托辊上，并且与位于其上方的爬升齿轮相啮合，其另一端与缸体水平安装的负载油缸的活塞杆固定相接，由该负载油缸提供双向阻力载荷。所述的负载油缸是由独立的液压动力单元提供其双向运动动力，同时该液压动力单元在负载油缸的有杆腔及无杆腔回路分别设置有独立的溢流阀，控制负载油缸的有杆腔及无杆腔的工作压力。所述的辊座和齿条位于机架内，同时负载油缸置于机架外，并且该负载油缸的活塞杆伸进机架内与齿条固定相接。本发明的模拟试验方法为当需要模拟升降单元的空载工况时，首先将负载油缸停止工作，即是负载油缸不对升降单元施加任何外力，然后空转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的空载作业，之后具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的重载工况时,首先将负载油缸设定大载荷压力,然后由负载油缸对升降单元施加大载荷阻力，之后运转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的重载作业，之后再具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的超载工况时，首先将负载油缸设定超大载荷压力，即是对负载油缸设定超出其额定载荷的压力，然后运转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的超载作业，之后具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的正常工况时，首先将负载油缸设定额定载荷压力，模拟船只的正常载荷量，然后运转升降单元的爬升齿轮，具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的刹车工况时，首先将升降单元的爬升齿轮锁紧，然后通过负载油缸带动齿条来硬推或硬拉升降单元的爬升齿轮，之后具体观察爬升齿轮的实际情况。本发明在采用了上述方案后，其最大优点在于本发明通过水平搁置的齿条与升降单元的爬升齿轮啮合，及负载油缸的作用，进而能有效模拟出升降单元的升平台作业和降平台作业时的具体情况，从而判断该升降单元的实际工况能力；另外，本发明可通过对负载油缸的有杆腔及无杆腔的压力设定，实现升降单元的空载试验、重载试验、超载试验、可靠性试验、刹车试验的各种载荷，从而能有效降低升降单元实际安装后的成本和风险。


图I为本发明沿纵向剖开的主视图。图2为本发明沿水平剖开的俯视图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。参见附图I和附图2所示，本实施例所述的钻井平台用的升降单元模拟试验机，它包括有机架I、水平安装在该机架I内的辊座2 (辊座2的辊面与水平面平行)、用于与升降单元5的爬升齿轮6相配合的齿条3以及用于模拟船只重量的负载油缸4，其中，本实施例所述的齿条3置于机架I内，其一端水平搁置在辊座2的托辊上，并且与位于其上方的爬升齿轮6相哨合；同时,该齿条3的另一端与缸体水平置于机架I外的负载油缸4的活塞杆固定相接，由该负载油缸4提供双向阻力载荷。另外，本实施例所述的负载油缸4是由独立的液压动力单元7提供其双向运动动力，同时该液压动力单元7在负载油缸4的有杆腔及无杆腔回路分别设置有独立的溢流阀，这样可单独设定负载油缸4的有杆腔及无杆腔的工作压力，进而本实施例可以通过对负载油缸4的有杆腔及无杆腔的压力设定，实现升降单元5的空载试验、重载试验、超载试验、可靠性试验、刹车试验的各种载荷，其中，当需要模拟升降单元5的空载工况时，首先将负载油缸4停止工作，即是负载油缸4不对升降单元5施加任何外力，然后空转升降单元5的爬升齿轮6，模拟升降单元5的空载作业，之后具体观察升降单元5的实际运作情况，判断升降单元5的实际工况能力；当需要模拟升降单元5的重载工况时，首先将负载油缸4设定大载荷压力，然后由负载油缸4对升降单元5施加大载荷阻力，之后运转升降单元5的爬升齿轮6，模拟升降单元5的重载作业，之后再具体观察升降单元5的实际运作情况，判断升降单元5的实际工况能力；当需要模拟升降单元5的超载工况时，首先将负载油缸4设定超大载荷压力，即是对负载油缸4设定超出其额定载荷的压力，然后运转升降单元5的爬升齿轮6，模拟升降单元5的超载作业，之后具体观察升降单元5的实际运作情况，判断升降单元5的实际工况能力；当需要模拟升降单元5的正常工况时，首先将负载油缸4设定额定载荷压力，模拟船只的正常载荷量，然后运转升降单元5的爬升齿轮6，具体观察升降单元5的实际运作情况，判断升降单元5的实际工况能力；当需要模拟升降单元5的刹车工况时，首先将升降单元5的爬升齿轮6锁紧，然后通过负载油缸4带动齿条3来硬推或硬拉升降单元5的爬升齿轮6，之后具体观察爬升齿轮6的实际情况，判断升降单元5的实际刹车能力。以下为本实施例上述的升降单元模拟试验机的具体工作原理当模拟升降单元5的升平台作业时，升降单元5的爬升齿轮6顺时针旋转，负载油缸4的有杆 腔工作，通过调定有杆腔回路溢流阀泄载流量，使得负载油缸4的有杆腔保持恒定压力，此时负载油缸4提供恒定的阻力载荷，爬升齿轮6与齿条3产生相对运动，进而实现模拟升降单元5的升平台作业；相反，当模拟升降单元5的降平台作业时，爬升齿轮6逆时针旋转，负载油缸4的无杆腔工作，通过调定无杆腔回路溢流阀泄载流量，使得负载油缸4的无杆腔保持恒定压力，此时负载油缸4提供恒定的阻力载荷，爬升齿轮6与齿条3产生相对运动，进而实现模拟升降单元5的降平台作业。总之，综上所述，在采用以上方案后，本发明的实用性能高，同时具有结构简单合理，能完全模拟升降单元5安装后的各种实际工况等优点，从而能有效降低升降单元5实际安装后的成本和风险，值得推广。以上所述之实施例只为本发 明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种钻井平台用的升降单元模拟试验机，其特征在于它包括有机架(I)、水平安装在该机架(I)内的辊座(2)、用于与升降单元(5)的爬升齿轮(6)相配合的齿条(3)以及用于模拟船只载荷量的负载油缸(4)，其中，所述辊座(2)的辊面与水平面平行，同时，齿条(3)的一端水平搁置在该辊座(2)的托辊上，并且与位于其上方的爬升齿轮(6)相啮合，其另一端与缸体水平安装的负载油缸(4)的活塞杆固定相接，由该负载油缸(4)提供双向阻力载荷。
2.根据权利要求I所述的一种钻井平台用的升降单元模拟试验机，其特征在于所述的负载油缸(4)是由独立的液压动力单元(7)提供其双向运动动力，同时该液压动力单元(7)在负载油缸(4)的有杆腔及无杆腔回路分别设置有独立的溢流阀，控制负载油缸(4)的有杆腔及无杆腔的工作压力。
3.根据权利要求I或2所述的一种钻井平台用的升降单元模拟试验机，其特征在于所述的辊座(2)和齿条(3)位于机架(I)内，同时负载油缸(4)置于机架(I)外，并且该负载油缸(4)的活塞杆伸进机架(I)内与齿条(3)固定相接。
4.一种利用权利要求I所述的升降单元模拟试验机进行的模拟试验方法，其特征在于当需要模拟升降单元的空载工况时，首先将负载油缸停止工作，即是负载油缸不对升降单元施加任何外力，然后空转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的空载作业，之后具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的重载工况时，首先将负载油缸设定大载荷压力，然后由负载油缸对升降单元施加大载荷阻力，之后运转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的重载作业，之后再具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的超载工况时，首先将负载油缸设定超大载荷压力，即是对负载油缸设定超出其额定载荷的压力，然后运转升降单元的爬升齿轮，模拟升降单元的超载作业，之后具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的正常工况时，首先将负载油缸设定额定载荷压力，模拟船只的正常载荷量，然后运转升降单元的爬升齿轮，具体观察升降单元的实际运作情况；当需要模拟升降单元的刹车工况时，首先将升降单元的爬升齿轮锁紧，然后通过负载油缸带动齿条来硬推或硬拉升降单元的爬升齿轮，之后具体观察爬升齿轮的实际情况。
全文摘要
本发明为一种钻井平台用的升降单元模拟试验机及其模拟试验方法，其模拟试验机包括有机架、水平安装在该机架内的辊座、用于与升降单元的爬升齿轮相配合的齿条以及用于模拟船只载荷量的负载油缸，辊座的辊面与水平面平行，齿条一端水平搁置在该辊座的托辊上，并且与位于其上方的爬升齿轮相啮合，其另一端与缸体水平安装的负载油缸的活塞杆固定相接。本发明在采用了上述方案后，能有效模拟出升降单元的升平台作业和降平台作业时的具体情况，从而判断该升降单元的实际工况能力；另外，可通过对负载油缸的有杆腔及无杆腔的压力设定，实现升降单元的空载试验、重载试验、超载试验、可靠性试验、刹车试验的各种载荷。
文档编号G01M13/00GK102636342SQ20121011521
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者吴平平, 张静波, 李光远, 陆军, 马振军 申请人:吴平平