专利名称：一种用于自升式钻井平台的桩腿锁紧系统的试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及海上钻井平台技术领域，尤其是指一种用于自升式钻井平台的桩腿锁 紧系统的试验机。
背景技术：
自升式钻井平台是海上石油钻井作业的基础和重要设施，此种钻井平台在站立状 态时通过主齿条来支撑平台的稳定性，以保证平台的正常操作和工作生产。目前的钻井平 台大多是依靠三或四个桩腿支撑整个平台重量进行海上作业，由于是在海上作业，随时都 会遇到风暴袭击，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。 而现在大多数企业在制造出平台和锁紧装置，均只是对零件进行检测，整体数据只能进行 计算，零配件检测后直接装配到新建的平台、使用，如此一来，由于单个零配件的检测数据 和整体机构的实际参数存在差距，一旦直接在装配到平台上，其计算的抗风暴能力和实际 抗风暴能力将有一定的出入，从而导致风险大大增加。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种完全模拟钻井平台的实际工作 环境和最大风暴环境对桩腿锁紧装置进行功能测试的试验机。为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为一种用于自升式钻井平台的桩腿 锁紧系统的试验机，所述的试验机包括有机架、桩腿齿条、主油缸，它还包括有锁紧装置、拉 杆、锁紧楔块、楔块滑道、锁紧块、侧向拉力油缸，其中，桩腿齿条装配在机架上，主油缸安装 在桩腿齿条下方的机架上，并与桩腿齿条相连接，锁紧装置位于桩腿齿条两侧，且锁紧装置 下端与锁紧楔块相连接，锁紧楔块通过楔块座安装在楔块滑道内，锁紧块位于锁紧楔块下 方，且与锁紧楔块相接触，锁紧块位于桩腿齿条的一侧设有齿，并通过齿与桩腿齿条相齿 合，侧向拉力油缸一端通过拉力油缸座安装在机架上，另一端与锁紧块相连接，机架上还设 有拉杆，拉杆通过拉杆螺母固定在机架上。所述的锁紧块与锁紧楔块相接触处为倾斜面，其中，锁紧块位于桩腿齿条的一侧 高于另一侧，锁紧楔块与锁紧块的倾斜方向相反。所述的拉杆为多条。本发明在采用了上述方案后，通过对桩腿锁紧系统的台架试验，对全套设备进行 各个关键点的功能测试。试验机完全模拟钻井平台的实际工况，将桩腿锁紧装置的实际工 作环境和最大风暴环境做一比一的模拟，以台架试验代替现场实况试验，大大减低实际装 配后的成本和风险。


图1为本发明整体结构示意图。图2为本发明整体结构平面示意图。
附图标记1-机架、2-锁紧装置、3-拉杆、4-拉杆螺母、5-桩腿齿条、6-锁紧楔块、 7-楔块滑道、8-锁紧块、9-侧向拉力油缸、10-主油缸。
具体实施例方式下面结合附图1和附图2对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为本实施 例所述的试验机包括有机架1、桩腿齿条5、主油缸10、锁紧装置2、拉杆3、锁紧楔块6、楔块 滑道7、锁紧块8、侧向拉力油缸9，其中，桩腿齿条5装配在机架1上，主油缸10安装在桩腿 齿条5下方的机架1上，并与桩腿齿条5相连接，锁紧装置2位于桩腿齿条5两侧，且锁紧 装置2下端与锁紧楔块6相连接，锁紧楔块6通过楔块座安装在楔块滑道7内，锁紧块8位 于锁紧楔块6下方，且与锁紧楔块6相接触，锁紧块8与锁紧楔块6相接触处为倾斜面，其 中，锁紧块8位于桩腿齿条5的一侧高于另一侧，锁紧楔块6与锁紧块8的倾斜方向相反。 锁紧块8位于桩腿齿条5的一侧设有齿，并通过齿与桩腿齿条5相齿合，侧向拉力油缸9 一 端通过拉力油缸座安装在机架1上，另一端与锁紧块8相连接，机架1上还设有拉杆3，本 实施例拉杆3为多条，并通过拉杆螺母4固定在机架1上，设有多条拉杆3后，大大增加了 试验机的整体抗变形能力。在进行锁紧装置动态锁紧能力测试时首先通过侧向拉力油缸 9调整锁紧块8的高度，将锁紧块8的齿嵌入桩腿齿条5上，再通过锁紧装置2将锁紧楔块 6压紧锁紧块8，此时，锁紧装置2内的顶部油缸加压，启动螺杆跟随锁紧楔块6压紧。此时 每套装置产生大于700吨推力，达到实际转移负荷要求。顶部油缸卸载，锁紧过程完成。顶 部油缸增加压力，此时每套装置产生大于700吨推力，启动螺杆使锁紧楔块6松开，与锁紧 块8产生间隙。卸载顶部油缸压力，操纵锁紧楔块6和锁紧块8解除锁定。在进行锁紧装 置静态承载能力抗风暴能力测试时锁紧装置2内的顶部油缸增加压力，启动螺杆跟随压 紧。此时每套装置产生大于700吨推力。试验机主油缸10加压，使每套锁紧装置2所受负 荷超过3200吨，测试装置最大抗风暴能力。卸载顶部油缸压力，操纵锁紧楔块6和锁紧块 8解除锁定。锁紧装置承载状态主要部件应力测试在上述试验过程中，利用应力应变仪检 验桩腿齿条5、锁紧块8关键位置的实际应力、应变，与有限元分析结果对照并分析测量结 果与计算结果的差异。试验完成后，测量齿顶节距，与试验前测量的数据进行比对，满足技 术规格书的要求，并对桩腿锁紧块外表面磁粉探伤。经过静态承载能力测试和抗风暴能力 测试试验后，对上、下螺杆和上螺杆芯轴进行磁粉探伤和对螺纹部分进行着色探伤，满足技 术规格书的要求。采用了上述方案后，试验机完全模拟钻井平台的实际工况，将桩腿锁紧装 置的实际工作环境和最大风暴环境做一比一的模拟，以台架试验代替现场实况试验，通过 试验来大大减低实际装配后的成本和风险。以上所述之实施例只为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围， 故凡依本发明之形状、结构及原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
一种用于自升式钻井平台的桩腿锁紧系统的试验机，所述的试验机包括有机架(1)、桩腿齿条(5)、主油缸(10)，其特征在于它还包括有锁紧装置(2)、拉杆(3)、锁紧楔块(6)、楔块滑道(7)、锁紧块(8)、侧向拉力油缸(9)，其中，桩腿齿条(5)装配在机架(1)上，主油缸(10)安装在桩腿齿条(5)下方的机架(1)上，并与桩腿齿条(5)相连接，锁紧装置(2)位于桩腿齿条(5)两侧，且锁紧装置(2)下端与锁紧楔块(6)相连接，锁紧楔块(6)通过楔块座安装在楔块滑道(7)内，锁紧块(8)位于锁紧楔块(6)下方，且与锁紧楔块(6)相接触，锁紧块(8)位于桩腿齿条(5)的一侧设有齿，并通过齿与桩腿齿条(5)相齿合，侧向拉力油缸(9)一端通过拉力油缸座安装在机架(1)上，另一端与锁紧块(8)相连接，机架(1)上还设有拉杆(3)，拉杆(3)通过拉杆螺母(4)固定在机架(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于自升式钻井平台的桩腿锁紧系统的试验机，其特征 在于锁紧块(8)与锁紧楔块(6)相接触处为倾斜面，其中，锁紧块(8)位于桩腿齿条(5) 的一侧高于另一侧，锁紧楔块(6)与锁紧块(8)的倾斜方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种用于自升式钻井平台的桩腿锁紧系统的试验机，其特征 在于拉杆⑶为多条。
全文摘要
本发明提供一种用于自升式钻井平台的桩腿锁紧系统的试验机，所述的试验机包括有机架、锁紧装置、锁紧块，其中，桩腿齿条装配在机架上，主油缸安装在桩腿齿条下方的机架上，并与桩腿齿条相连接，锁紧装置位于桩腿齿条两侧，且锁紧装置下端与锁紧楔块相连接，锁紧块位于锁紧楔块下方，且与锁紧楔块相接触，锁紧块通过一侧齿与桩腿齿条相啮合，侧向拉力油缸一端通过拉力油缸座安装在机架上，另一端与锁紧块相连接，机架上还设有拉杆，拉杆通过拉杆螺母固定在机架上。采用了上述方案后，通过对桩腿锁紧系统的台架试验，对全套设备进行各个关键点的功能测试。试验机完全模拟钻井平台的实际工况，将桩腿锁紧装置的实际工作环境和最大风暴环境做一比一的模拟，以台架试验代替现场实况试验，大大减低实际装配后的成本和风险。
文档编号G01M99/00GK101915674SQ20101023235
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者崔锋, 李光远 申请人:崔锋