1。2 国内外研究现状

1。3  本文的主要研究工作

根据以“一轴输入带二轴输出”的结构方式为设计目标,参考国外成熟的设计系统, 再结合符合中国海洋平台的实际情况,做下列主要研究工作:

(1)系统以自升式海洋平台的齿轮齿条结构设计为研究对象,重点分析了其中最 重要的减速机构——行星减速器,作为整个升降装置的核心部分,能否正确按照“一轴 输入,两轴输出”的传动方案为本次的难点及重点,并且能以设计出整个减速箱为设计 最终目标。然后把关键部位的齿轮之间的配合关系,用三维软件弄出整个升降装置的结 构模型。

(2)基于各类减速器的安装于固定,对设立好的减速机构进行安装于固定,例如 轴的设计以及轴承的选用与安装定位,箱体的设计以及内部油路的流通情况。

(3)对一些重要的轴以及轴承进行相应的强度校核。并且确保最终七齿小齿轮的 带动齿条上升的速度符合要求。文献综述

第二章 自升式海洋平台升降装置总体方案设计研究

2。1 简述要求

结合自升式平台使用工况设计了一套齿轮齿条升降装置,其由三组升降单元构成, 而每组升降单元又由一套行星传动系统和齿轮齿条传动系统组成。行星传动系统由四级 圆柱齿轮减速箱(不作为研究对象)的输出轴提供动力,其系杆连接一个七齿齿轮作为 一路输出;另一路输出由行星传动系统的带外圈的内齿圈、经过惰轮和外齿轮的轴、连 接另外一个七齿齿轮来实现。平台由三个桩腿构成,每个桩腿上都有配套的齿条,一根 齿条上装有三组升降单元,所以共需要二十七个电机作为输入,54 个七齿小齿轮作为输 出齿轮。通过合理配齿实现两输出七齿小齿轮具有相同的转向和转速,最终形成一套“一 轴输入,两轴输出”的升降系统。同时,整个平台可以有良好的水平倾斜度,并且能够 应付恶劣的海洋环境。

根据目前国内主流自升式平台承载能力,设计要求单个升降单元升降时负荷不小于

450t,升降速度不小于 0。3m/min。

2。2 系统结构的设计

根据目前国内主流自升式平台承载能力,以及任务书要求升降单元能够承载起 450t 重量的海洋平台,其升降台升降速度不小于 0。3m/min。本文主要根据国外技术,选用 国外较为普遍的一带二结构形式。即一台电机输入带动两个输出小齿轮。考虑到每个输 出齿轮输出的垂直推力约为 225t,升降单元为一个差动轮系减速器,配备有两个输出七 齿小齿轮与齿条啮合。首先从电机入手,整个自升平台的升降速度设计为大于 0。3m/min, 所以可以得出需要的电机功率为 30。0kW,因为机械传动的时候存在着损耗等各种问题 问题,所以电机初步选用 600V——50Hz、 转速 1500r/min、功率 40kw。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

图 2-1 一拖二升降单元结构示意图

采用三级减速器和行星轮系减速器将转速降至 0。4m/min,利用行星轮系中的行星架 连接一个输出轴给予七齿小齿轮传动速度,另一个输出轴一端通过齿圈外部与换向轮相 啮合然后连接另一个最终输出小齿轮,使两个最终输出小齿轮具有相同转向和速度。为 达到这一要求,首先采用三级直齿圆柱齿轮减速机构,即初级减速箱,在初级减速箱的 输出齿轮上配合一直齿圆柱齿轮,与另一个直齿齿轮啮合,构成中间减速机构,此直齿 圆柱齿轮固连于行星轮系太阳轮轴,将动力传动到太阳轮中,带动差动轮系的运动。简 而言之,设计成三段减速机构分别为:三级减速箱机构、中间减速机构、行星轮系减速 机构。

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