设有升降推进系统的全回转自航式Spar平台的制作方法

本实用新型涉及一种海洋工作平台，尤其涉及一种设有升降推进系统的全回转自航式spar平台。

背景技术：

海上油气田的开发已经由近半个多世纪的历史，在中国大规模的海上油田的开发也有二十多年的时间。随着世界油气资源日趋减少，向深海发展已成为一种必然趋势，深海平台技术已成为国际海洋工程界的一个热点。spar平台作为一种用于深海油气开采、生产和加工处理的海洋结构物，是深海油气勘探开发最重要的发展概念之一。spar平台相对于张力腿平台(tlp)具有更好的运动性能、能够适应更深的海域、定位和操作都相对容易、灵活性和经济性更好等特点，被认为是最具有吸引力和发展潜力的新一代深海平台。

然而现有的海洋平台只能固定式地适应一种深度的油气开采，并在移动时需借助于拖船拖行，中间程序繁琐效率低，需消耗大量人力物力。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种适用于多种深度的推进且能够在海洋中实现自航的spar平台。

技术方案：本实用新型设有升降推进系统的全回转自航式spar平台，其从上至下依次包括工作甲板，推进系统平台及软舱，推进系统平台与软舱之间通过中央井进行连接，且该中央井贯穿推进系统平台延伸至工作甲板；所述推进系统平台包括沿中央井周向设置的若干立柱及套设于该若干立柱外的移动平台，移动平台与立柱的接触面间设有驱动该移动平台上下移动的行走机构。

进一步说，该平台设置的行走机构包括设于立柱上的滑轨及以该滑轨为对称轴对称设于移动平台上的行走齿轮，所述滑轨上设有与该行走齿轮相咬合的齿条。滑轨为“工”字形结构，滑轨“工”字的顶部沿立柱的表面连接固定，“工”字的中间凹槽部内设有与行走齿轮相咬合的齿条。优选的，凹槽部内设有中间轨道及两侧的边翼，行走齿轮与中间轨道相咬合并被两侧的边翼所包裹。

再进一步说，中央井贯穿软舱和工作甲板，为采油立管提供通道。中央井外纵向设有多层水平设置的垂荡板，相邻垂荡板之间通过垂直撑杆支撑。中央井为中空的圆柱形结构，移动平台为方形结构，该方形结构的移动平台四面均设有螺旋桨。

更进一步说，该spar平台还包括设于移动平台上为行走机构提供动力的电机。推进系统平台底端垂荡板上设有系泊缆，该系泊缆的另一端与海底的锚基连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：该spar平台能在海洋中不需要拖船拖动的情况下实现自航，提高了海上spar平台的利用率，且可适用于多种深度时的推进，结构稳固、简单，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型spar平台的侧视结构示意图；

图2为本实用新型spar平台的三维结构示意图；

图3为本实用新型spar平台的移动推进系统平台俯视结构示意图；

图4为本实用新型spar平台的移动推进系统平台侧视结构示意图；

图5为本实用新型spar平台的移动推进系统平台三维结构示意图；

图6为本实用新型spar平台的行走机构示意图；

图7为本实用新型spar平台的轨道示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。

本实用新型的spar平台，其从上至下依次包括工作甲板1、可移动的推进系统平台2及软舱3。其中，工作甲板1浮于水面上，其可为单层或多层的阶梯状结构以实现不同的工作情景需要。推进系统平台2和软舱3通过圆柱形结构的中央井4进行刚性连接，中央井4中空结构，且该中央井4贯穿推进系统平台2延伸至工作甲板1，同时贯穿工作甲板1和软舱3，进而为采油立管提供通道。中央井4外纵向设有多层水平设置的垂荡板10，相邻垂荡板10之间通过垂直撑杆11支撑，垂荡板10和垂直撑杆11两者能够起到更好的阻尼作用，更大地减小平台的垂荡运动，如图1及图2所示。

推进系统平台2包括沿中央井4周纵向设置的若干立柱5、套设于该若干立柱5外的移动平台6以及设于移动平台6上的可转动螺旋桨12，可转动螺旋桨12通过其独立设置的电机进行作业。移动平台6能够根据不同功能和规模的需求设计不同的形状。如图3所示。本实施例中，立柱5可为4个，对称设置于移动平台6上。移动平台6与立柱5的接触面间设有驱动该移动平台6上下移动的行走机构7。移动平台6与立柱5之间设有的行走机构7用于实现移动平台6纵向上下移动，实现高度的调节，对应的是所述spar平台在水域中工作深度的改变，也能提供稳定性。对于行走机构7，包括设于立柱5上的滑轨8、以该滑轨8为对称轴对称设于移动平台6上的行走齿轮9以及为行走齿轮9的运行提供动力的电机，如图3到5所示。

滑轨8上设有与该行走齿轮9相咬合的齿条，如图6所示，通过电机的正向和反向运作，行走齿轮9和滑轨8配合，实现行走齿轮9的上下移动，进而带动移动平台6的上下移动，满足不同深度的深海油气开采。为更好的实现的移动平台6的运动，滑轨8可为“工”字形的结构，滑轨8“工”字的顶部沿立柱5的表面焊接，“工”字的中间凹槽部用于安装有齿条，与设置在移动平台6上的行走齿轮9咬合。行走齿轮9包括两个，在“工”字形的两侧凹槽内安装，通过齿条实现上下驱动。行走齿轮9为自驱动，通过设置在移动平台6上电机直接控制其转动。凹槽部内设有中间轨道及两侧的边翼，行走齿轮9与中间轨道相咬合并被两侧的边翼所包裹，如图7所示

该spar平台还包括与可转动螺旋桨12的电机和行走齿轮9的电机相连的控制系统，通过该控制系统调控移动平台的上下移动和可转动螺旋桨的运行，同时可转动螺旋桨通过设置进行差速移动，进而实现转向功能。具体的来说，本spar平台的控制系统设置移动平台6的内部，移动平台6内部设有内腔室。内腔室用于容纳控制系统的组成电路，包括蓄电池、控制电路、转换电路和电气设备，对于本领域熟知的常规电路基础在此不做赘述。对于控制系统的控制，需要说明的是，移动平台6是接触水面的部件，其内腔室包括进行防水处理或密封处理，防水处理包括螺旋桨12的转轴接头及其电路的出口，所述的电路出口用于连接外部的电源以供蓄电池充电和外设控制开关以实现控制，控制开关可设置在工作平台1上以便管理操作。对于所述spar平台的控制有两个方面，一是移动平台6的升降操控，其通过相应的控制开关，通过控制电路实现对于移动平台6上设置的8组电机同电流输出，然后驱动8个行走齿轮9，即可匀速上升或下降，下降时候则通过控制开关，然后经过转换电路实现电机反方向转动，则可实现下降。控制系统控制的另一方面是螺旋桨12的工作以实现转向或移动的需要，对此，四面的螺旋桨12设有四个对应的控制开关，并均通过控制电路后分别连接到螺旋桨12的电机上，通过对立面的两个螺旋桨12同时、同向转动则实现前进或后退。对立面上的螺旋桨12差速转动则控制移动平台6的转向，乃至整个spar平台的转向。对于转动控制，还可通过相邻的两个螺旋桨12差速控制实现其转向，因此，本实施例所提供的控制开关可以按照每个电机均设置一组对应的控制开关来实现自由的调节，最大化控制。

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