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1、l河 北 工 业 大 学毕业设计说明书 作 者： 学 号： 学 院： 系(专业)： 题 目： 钻井平台滑动模块设计 指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 年 月 日 毕业设计（论文）中文摘要 钻井平台滑动模块设计摘要：本次设计题目为钻井平台滑动模块设计，钻井平台是高出海面的一种可移动的海上结构物，滑动模块则是推动钻井平台向前或者是向后运动的动力机构，通过滑动模块推动支腿运动来实现钻井平台的移动以完成快速换位打井的需要。本次设计的主要零部件包括：1.导轨的设计2.滑鞋的设计3.限位钩的设计4.支脚的设计5.液压缸的选择和校核6.固定锁紧块的设计。本次设计通
2、过大量参阅国内外的资料，在吸收原有产品优点的同时做出了大量的改进，因此本次设计出的产品，可以满足钻井平台的大范围快速移动，同时可以实现正向和反向运动，且擦汗尿频体积小，推动力大，可以适应恶劣的海上作业环境。关键词： 钻井平台 滑动模块 导轨 滑鞋 限位钩 支脚 液压缸 固定锁紧块毕业设计（论文）外文摘要Title Drilling platform slide module designAbstractThis design topic is slide module designed for the drilling platform, drilling platform is higher
3、 than the sea of a movable drilling platform of offshore structures, slide module is promoting drilling platform power forward or backward movement, by sliding the module to promote drilling platform leg movement to achieve rapid transposition of moves to complete drilling needs. Main parts of this
4、design include: 1. design of the Rails 2. design of sliding shoe 3. limit design of hook 4. design of foot 5. selection and check of hydraulic cylinder 6. fixed locking block design. This design by large see information at home and abroad, absorbing the original product advantages at the same time m
5、akes a lot of improvement, this time to design the product to meet the large scope of fast-moving drilling platform, at the same time allow for forward and inverse kinematics, and wipe perspiration frequency of small volume, drive, can adapt to a harsh marine work environment.Keywords：Drilling platf
6、orm slide module guide sliding shoe limit hooked feet hydraulic actuating cylinder fixed locking block目 次1 引言（或绪论） 11.1 海上移动钻井平台的特点 11.2 海上移动式平台在海洋开发1.3 海上移动式钻井平台的现状和发展趋势 2 方案概述 Y2.1 动力选择 Y2.2 滑动模块导轨选择 2.3 滑动模块传动方式选择2.4 滑动模块导向和限位选择2.5 滑动模块锁紧装置选择3 详细设计过程 Y3.1 导轨的选择 Y3.2 液压缸的选择和校核 3.3 固定锁紧块的选择3.4 滑鞋的选
7、择3.5支脚的选择 3.6 限位钩的选择3.7 销轴的校核 结论 Y参考文献 Y致谢Y1 引言（或绪论）近年来，出现可困扰世界大多数国建的能源危机，同时，陆上油气的可持续开采量也缩减到了一个无法满足人们需求的量，于是世界各国纷纷把注意力转移到了广阔的海洋，海上钻井平台应用而生。海上移动式平台是高出海面的一种可移动的海上结构物, 它为海洋资源勘探开发和海上施工等提供海上作业和生活条件, 它可根据需要从一个作业地点转移到另一个工作业地点。可移动性是它的最大特点而对浮动型平台, 例如浮船式和半潜式平台, 它们在正常作业状态, 其有升沉、摇摆、漂移运动, 运动性是这一类平台的另一特点, 所以也称海上活
8、动式平台, 它是相对于固定式平台而言的, 不仅平台位置可以转移, 而且平台本身在工作中也在运动。1.1 海上移动钻井平台的特点1.1.1 作业位置可移动性工作水深和平台方位可变性它可工作在不同海域、不同作业地点、不同工作水深, 而且平台的方向也是不确定的。这些因素给这类平台载荷计算工作量增大,而且设计状态和载荷组合的工作量也增大。根据这一特点, 设计中应考虑平台移动方便、安全,合理选取海洋环境参数。1.1.2 平台作业时的运动特性由于浮动型平台作业中运动，设计中英考虑平台运动加速度，计入惯性力。1.1.3平台作业状态多, 一般有四种状态1) 迁航状态平台从一个地区迂航拖航或自航到另一地区, 或
9、从一个作业点迁航到另一作业点, 迁航状态分一般迁航和风暴迂航两种工况。2) 就位和离位状态。平台迂航到作业点后, 平台就位。例如自升式平台要进行降桩, 插桩、预压和升船等操作, 使平台在预定井位就位。作业完成后, 要进行降船、拔桩、升桩等操, 使平台安全离开井位。对上述不同工况均应满足稳性和结构强度等要求。3) 正常作业状态。在作业点上进行正常作业或进行其他操作, 此状态下平台承受设计限度内组合环境载荷和作业载荷。4) 风暴自存状态。此状态下平台承受最恶劣的设计环境载荷, 停止作业, 处于自存状态。综合性强。海上移动式平台是一项综合工程, 它涉多门专业知识, 如船舶工程、海洋环境、结构力学、流
10、体力学、土力学钢结构、计算技术、机械、电气和特种工艺设备等方面知识。1.1.4事故发生率高由于它的可移动性和运动性, 在迁航、就位或离位、作业和自存等状态中均可能发生事故, 因此, 在设计、建造和使用中均应将平台的安全性放在首位移动式平台应经船检部门严格检验, 取得海上移动式平台入级证书和海上移动式平台法定检验证书。1.2 海上移动式平台在海洋开发中的作用1) 海上移动式平台是海洋石油勘探的先行手段。2) 海上移动式平台在海上石油早期开发中发挥了重要作用。3) 海上移动式平台广泛用于海上施工作业和生活供应等。4) 海上移动平台是向深海进军的先导。1.3海上移动式钻井平台的现状和发展趋势1.3.
11、1 现状1) 建造技术日趋成熟2) 部分配套设备性能相对稳定3) 深海油气开发装备研制进入新阶段4) 海洋石油钻井平台需求强劲1.3.2 发展趋势1) 海洋钻井平台被少数国家长期垄断的局面将逐渐被打破2) 海洋钻井平台将向高可靠性、自动化方向发展3) 海洋钻井平台向多功能化方向发展趋势明显4) 海洋钻井平台向深水领域发展必将成为新的发展方向。2 方案概述本次设计题目为钻井平台滑动模块设计，要求设计出滑动模块的驱动系统传动方式，锁定与限位系统等，通过查阅国内外的研究资料，在老师的指导下，确定出总体方案如下：2.1 动力选择由于钻井平台滑动模块是用来推动钻井平台的动力装置，考虑到钻井平台的大型结构
12、以及重量，动力装置必须选取输出功率大且产生推力符合要求的机械产品，而且鉴于钻井平台是露天作业，因此，该动力装置在露天以及海水、大风等自然环境下具有良好的性能以及较长的寿命，综合考虑以上方面，选定液压缸作为钻井平台滑动模块的动力装置。且相比于其他动力装置，液压传动具有以下优势：在传递同等功率的情况下，液压传动装置的体积小，质量轻，惯性小，结构紧凑。液压传动装置工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动、制动和换向。液压传动装置能在运动过程中进行无极调速，调速方便，调速范围大，而且调速性能好。液压传动装置的控制调节简单，操纵方便，易于实现自动化。液压传动装置易于实现过载保护。液压元件已标准化、系列化
13、和通用化，便于设计和选用。2.2 滑动模块导轨选择材料选择船用钢，结构为典型的工字结构，并加肋板，以加强导轨的承重力和稳定性，导轨面上开定位孔，用来固定液压缸以产生反向的推力。2.3 滑动模块传动方式选择由于要实现精确的定位，而且钻井平台在前行过程中必须有良好的限位，因此采用滑鞋滑道传动，同时前端做出弧度，以减少和轨道之间的摩擦，同时易于实现定位及锁紧。2.4 滑动模块导向与限位选择由于支腿的宽度和轨道大致相同，为了在钻井平台前进过程中不至于出现滑鞋滑偏甚至出现脱离轨道的现象，因此需要采取导向与限位结构，现采用在支腿液压缸尾部加限位钩的结构来实现限位和导向的双重作用。2.5 滑动模块锁紧装置选择由于在液压缸推动钻井平台前行是分步进行的，因此在前行过程中须有锁紧装置，
