井架移动装置夹持机构.docx

简述平台夹持机构摘要:本文主要介绍了平台夹持机构的结构和工作原理,提出了该夹持机构在实际工作中存 在的问题，并给出了改进方法；通过实际使用，发现改造后的夹持机构能消除了因楔形块工 作不同步造成杠杆应力的产生，避免了在使用过程中造成螺纹断裂关键字：夹持机构液压缸万向铁接一、引言平台夹持机构是由新加坡BAKER公司生产的，它是一种电控液型操作系统， 动力源是由一个额定电压为380V,频率为50Hz,额定功率为37KW,转速为 1470RPM的电机提供的；液压传动部分由四套夹持式液压油缸推动器（分别布置 于大小底座导轨上）、液压动力站和集中控制台及各种管线阀门组成的夹持式 液压缸推动器包括液压油缸、夹钳、夹持座等组成，具体如图1所示，其结构简 单，操作方便，安全可靠图1.夹持机构液压缸推动器液压缸的一端与底座相连，另一端与导轨梁相连其主要参数如下：油缸缸 径为①280mm,油缸活塞杆直径为①140mm,油缸外径为①406mm,行程为600mm工作 压力为21Mpa,油缸的推、拉力不小于150吨力二、平台夹持机构工作原理平台夹持机构在实际操作过程中，按以下操作步骤进行操作：步骤一：液压缸处于收缩位置。

夹持座供液压油，夹钳夹紧轨道，将夹持 座固定住，作为推动的支撑点步骤二：操纵液压缸伸出，推动底座沿轨道方向移动步骤三：当液压油缸伸至行程末端时，底座沿轨道移动了预定的行程夹 持器反向通油，将夹持器释放步骤四：液压缸收缩，将夹持座一起收回步骤五：当夹持器移动到下一位置时，再将夹持座夹紧固定在轨道上油 缸伸出，即可进行下一移动如此重复作业，即可将井架移动至指定位置步異一I—1fa*~甲板图2.工作原理图三、平台夹持机构存在的问题平台的夹持机构采用楔形夹紧原理，由斜板、楔形块、外框、液压缸组成, 液压缸两端采用螺纹方式与楔形块连接后放置在斜板上，外框扣在楔形块上，组 成一套夹持机构，结构简图如下：图3.结构简图当液压缸伸长时，连接在液压缸两端的楔形块沿斜板向两端滑行上升，将外 框向上顶起，夹持机构与轨道锁紧，夹持动作完成但是由于厂家设计时，对实 际工作情况考虑不够全面，造成产品存在严重缺陷主要问题是当液压缸伸出时, 连接在两端的楔形块在斜板上不可能完全同步滑行相同的距离，负荷小的一侧必 然走的多一些，因此该端必然要高于另一端，而液压缸与楔形块采用螺纹连接， 因此液压缸与楔形块成为一个刚性整体，当负荷小的一端抬起时，与负荷大的一 端形成杠杆作用，会在连接的螺纹处产生一个很大的弯曲力矩。

由于与缸底连接 的螺纹材料采用的是20号钢（主要是为保证与缸底可焊性），其强度远小于活塞 杆的材料强度，因此容易造成楔形块与缸底连接处的螺纹断裂四、平台夹持机构改造根据上述存在的问题，我们对夹持机构进行了重新设计改造，由于楔形块与 液压缸采用的是螺纹连接，连接后其轴向空间尺寸已相当狭小，只有15mm空隙, 因此采用传统的耳板較接已不可能，为此我们利用楔形块和缸底原来的母扣的空 间，将其稍微放大，然后重新设计了一种双球面万向較接结构，如下图所示：万向較接结构形成一定角度，消除了杠杆作用，从而达到了正常使用的目的，目 前现场已有两套夹持机构进行了改造，大底座两组液压缸2010年9月进行改造, 经过这几年使用情况观察，达到了预期的效果五、总结夹持机构利用液压缸的工作原理配合井架结构的设计实现井架整体移动， 对于夹持机构存在由楔形块运行不同步导致产生杠杆应力，提出了利用双球面万 向較接结构的特性，消除了杠杆应力的作用，避免了螺纹断裂事故的发生通过 实际使用情况发现经过改造后，夹持机构液压缸未在发生断裂情况，保证了生产 的正常运行参考文献：1. 油田生产平台钻井模块钻机移动装置的开发设计.王海涛.《船舶》.2004年06期2. BAKER夹持机构使用说明书。