基于数字样机技术的自升式海洋平台升降系统动力学建模及仿真

在分析了自升式海洋平台升降系统结构与原理的基础上,利用三维建模软件对升降系统进行三维建模和虚拟装配,然后将其导入动力学分析软件形成数字样机.通过引入齿轮与齿条接触力对整套升降系统力学性能的影响分析,并参照实际的几何参数、物理特性、约束等信息完成动力学分析,最后以曲线图反映升降系统在给定条件下的动力学特性.结果表明考虑齿轮与齿条接触力使得仿真结果更加准确,验证了海洋平台升降系统设计的合理性.     

自升式平台齿轮齿条升降装置三维接触有限元分析

齿轮齿条的强度是关系整个平台安全性能的一个重要因素,对其进行强度校核非常必要.借助ANSYS有限元分析程序,采用参数化方法与数值插值法相结合,建立了某自升式修井平台升降系统齿轮与齿条三维几何模型,在此基础上采用三维接触有限元法分别对正常升降、应急升降及平台预压载荷工况下的弯曲强度、接触强度进行了数值分析,得到了弯曲应力、Von Mises应力与接触应力.从而为齿轮齿条升降装置进行可靠性分析及疲劳分析奠定了基础.     

自升式平台升降装置设计与强度分析

针对自升式平台升降装置长期依赖进口的现状,自主设计研发了400英尺及以上作业水深的自升式平台电动齿轮齿条传动升降装置,并对其关键部件爬升齿轮进行了重点设计及强度分析。通过DNV及相关规范与有限元结果对比的方法对升降装置关键部位在风暴自存工况下进行强度校核,分析其结构强度性。根据方案设计生产升降装置样机,并对试验样机并进行了载荷试验、疲劳试验,试验结果表明,该装置符合设计和使用要求,为自升式平台升降装置设计提供指导与参考。     

升降系统齿轮箱调心技术方案

针对升降系统齿轮箱爬升齿轮和桩腿齿条中心距偏差会影响齿轮齿条啮合侧隙的问题,设计一种可调心的齿轮箱。通过将齿轮箱前后轴承套设置为偏心套结构,实现齿轮箱调心,使齿轮齿条啮合侧隙满足实际使用要求,并实际应用于电动齿轮齿条升降系统项目。     

升降式推进器齿轮齿条型升降机构机理分析

文章针对目前市场上升降式推进器升降机构在传动效率、空间占用上的不足,提出一种齿轮齿条型升降机构。该型升降机构齿轮齿条传动副可通过电机直接驱动,具有传动效率高的特点。通过少齿数与变位设计,可减小传动机构整体结构尺寸。通过增加双齿传动与带轮传动,既能增加综合重合度提高传动稳定性,又能实现误差补偿减少磨损、提高使用寿命。通过Adams软件对齿轮齿条传动副进行运动学仿真,分析双齿与齿条啮合过程,验证文章对齿轮齿条传动副机理分析的正确性,同时也验证该型升降机构在实际应用的可行性。     

电动齿轮齿条式升降系统同步控制研究

升降系统的同步性能是电动齿轮齿条升降系统的一项重要技术指标,是桩腿和平台顺利实现升降的保证。本文以一套电动齿轮齿条式升降系统样机为实验对象,并设计了基于PROFIBUS-DP现场总线的PLC同步控制系统,针对电机同步控制系统的参数时变、非线性以及容易受负载扰动等特点,采用一种带PI控制的位移偏差耦合控制算法,在组态的上位机上记录平台的实验数据,然后用MATLAB软件分析实验数据。实验结果表明,系统安全性可靠性较高,同步性能较好,收敛速度快且结构简单,能够用于指导实际平台的同步控制设计。     

自升式钻井平台安全承载检测系统研究

自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于定位能力强和作业稳定性好,在大陆架的勘探开发中居主力军地位。而自升式钻井平台的重要系统齿轮齿条升降机构是自升式平台的重要承载机构, 在各种工作状态下起到支撑船体及相关设备的作用, 并长时间承受重外载荷作用。因而,对齿轮齿条升降系统的检测直接关系到平台的作业安全,本文从平台结构入手探索一种适合自升式钻井平台的安全监测系统实施检测平台关键部分的受力状况为作业安全、生产指挥、寿命评估等提供技术依据。     

JU2000E自升式平台升降锁紧装置安装工艺

升降锁紧装置是自升式平台核心设备,其安装质量好坏将对自升式平台作业安全产生影响。通过结合JU2000E自升式平台的生产实际,对升降锁紧装置安装基座——升降基础的加工精度要求以及升降锁紧装置安装工艺、工装进行探讨,并提出了工艺操作要点。     

"港海一”号自升式钻井平台升桩机构控制台系统

升桩机构是所有自升式钻井平台的重要设备.为确保钻井平台在海上升降,必须设计一套安全可靠的升桩机构和控制装置,以便钻井平台在海上有效地站立作业或迁移."港海一”号自升式钻井平台采用了液压油缸顶升式升桩机构,控制台综合了过程控制中的所有系统参数,成功地设计了一套傻瓜型操作,智能型功能的升桩系统.该系统经过近三年海上实际升降操作使用,证实了其高安全性、高可靠性、高效操作性的特点.可供该类型升降机构设计参考.     

自升式海洋平台升降装置动力分析及疲劳分析

介绍了使用ANSYS有限元软件对平台结构进行静力分析、动力分析和疲劳分析的方法。应用ANSYS软件可以直接对波流载荷作用下的平台进行有限元分析.而且建模简单、计算精度高。本文采用ANSYS软件建立起自升式平台的数学仿真模型,对自升式平台进行了动力响应分析,并且利用动力响应的分析结果得到平台构件的应力范围和循环次数,根据P-S-N曲线计算平台升降装置的疲劳损伤、估算升降装置的疲劳寿命。     

大型海洋平台上部组块提升和顶升技术

如何安全高效地完成上部组块起升作业是大型海洋平台建造合拢中的关键问题。本文围绕大型海洋平台合拢中的上部组块提升和顶升技术,调研了近年来国内外相关案例,对提升和顶升的核心技术进行研究,从设备、能力和过程等方面分析了提升和顶升的技术特点。通过对重量、高度、安全性和经济性等因素的比较,总结出提升和顶升的技术优势和发展方向,并提出了上部组块起升作业安全系数,为大型海洋平台合拢提供可靠的理论基础和参考依据。     

大型海洋平台顶升塔架的稳定性分析

随着液压顶升技术的发展,通过顶升塔架完成大型海洋平台的整体合拢的技术日渐成熟和广泛。目前,国内外关于顶升塔架的稳定性相关问题研究较少,而塔架的稳定性问题是平台能否安全完成上下模块总装合拢的关键问题。本文针对如何合理的布置顶升塔架,提高塔架在海洋平台顶升过程中的稳定性问题,以有限元分析为基础,并引入接触算法定量分析塔架在外载荷作用下的稳定性问题。此外,本文定量分析装配误差、地基存在不均匀的弹性、塑性变形等建造误差对塔架稳定性的影响,包括单塔架、单侧塔架、对角塔架升沉引起的塔架稳定性损失,及单塔架、单侧塔架及对角塔架倾斜引起的塔架稳定性损失,揭示出了相关规律,为工程施工做参考。     

自升式风电安装船桩腿及升降系统现状与发展

综述了自升式海洋风电安装船的桩腿结构、升降系统组成及主要技术参数特征;通过对桩腿结构、升降系统及动力源进行对比,指出了未来海洋风电安装船桩腿及其升降系统的发展方向:即适应30m以上深水作业环境、升降速度更快、效率更高、具有更好的稳定性、可靠性,为进一步的设计研究指明方向和解决思路.     

常见插销式液压升降机构组成及原理

本文介绍了海洋平台升降系统中常见的插销式液压升降机构,介绍了其组成及工作原理。主要包括单步进型升降机构、双步进型升降机构、单双步进复合型升降机构、连续型升降机构。     

国外船舶焊接技术发展近况

焊接技术是船舶工业的关键技术之一.本文从焊接工艺、焊接设备和焊接质量控制等3方面介绍了近期国外发达国家在焊接技术上的发展.在焊接工艺方面介绍了激光 - 电弧混合焊接工艺和搅拌摩擦焊接工艺;在焊接设备方面介绍了目前美国使用的便携式脉冲气体保护焊系统和移动式激光电弧混合焊系统以及日本机器人技术在焊接设备上的应用;在焊接质量控制方面介绍了数字化检测技术和焊接变形预测和控制技术.     

钻井平台泥浆搅拌器优化设计

蓬莱19-3钻井平台泥浆搅拌器的成功改造,解决了传动轴与搅拌轴连接法兰易开焊脱落、齿轮易磨损等问题,延长了泥浆搅拌器的使用寿命,保证了海洋平台石油生产的连续性及高效率。     

中厚度船用钢焊接技术发展现状

从电弧焊技术、埋弧焊技术、气体保护焊技术、搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）技术和激光焊技术等方面，对比中厚度船用钢各种焊接技术的特点和应用基础。研究发现，基于船用钢材料本身的裂纹敏感性和焊接厚度的增加，中厚度船用钢焊接技术应向激光-电弧复合焊发展，以解决现有焊接技术的焊接难点。     

海洋钢结构的焊接质量控制

近几年，石油和天然气价格推动了世界海洋石油工业的高速发展，海洋钢结构作为海上油气钻采的支撑结构物，其建造量逐年递增。由于海洋钢结构特殊的服役环境，且随着向深水海域的迈进，海洋钢结构的服役环境趋向于更为恶劣，相比常规钢结构而言，其对焊接质量的要求更为严格。对海洋钢结构的结构类型、焊接结构的最新设计理念以及焊接质量的控制措施进行了阐述。掌握焊接参数对焊接质量的影响以及掌握焊接缺陷产生的机理是控制海洋钢结构焊接质量的关键。     

面向机器人应用的船体焊接工艺设计技术体系

介绍船体焊接工艺设计技术体系实现的总体思路,阐述工艺模型特征参数化定义技术、工艺模型特征参数采集技术、工艺匹配技术、作业后处理技术、执行过程自适应调整技术,并在中小组立智能焊接系统中进行应用,有效提升船体焊接质量和效率。该技术体系可为后续同类船体焊接提供工艺设计思路。