一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置制造方法
【專利摘要】一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其包括：一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)、一個(gè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)支架機(jī)構(gòu)；該鎖緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接本體和一個(gè)鎖緊裝置，該連接本體中央為石油管道，該鎖緊裝置受液壓控制，能夠?qū)⑴c該連接本體形成對(duì)接的管接頭鎖緊或松開(kāi)；該推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)管接頭和一個(gè)管接頭外筒體，在該管接頭外壁與該外筒體內(nèi)壁之間能夠形成至少兩個(gè)密封腔，當(dāng)向其中一個(gè)密封腔內(nèi)加液壓時(shí)，能推動(dòng)該管接頭相對(duì)該管接頭外筒體向該鎖緊機(jī)構(gòu)一側(cè)移動(dòng)，使該管接頭與該連接本體對(duì)接。通過(guò)本實(shí)用新型的裝置，使推進(jìn)機(jī)構(gòu)的吊裝下放、管接頭的推進(jìn)對(duì)接、管接頭與連接本體的相互鎖緊等操作全部都可精確完成，保證了管道對(duì)接的可靠性，減少外界環(huán)境因素的不利影響。
【專利說(shuō)明】一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆采行業(yè)中，特別是一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水下采油樹(shù)管道與管道的水平對(duì)接，基本包括三個(gè)步驟，即水平管道吊裝下放步驟、向連接本體吊裝靠近步驟以及連接后與連接本體鎖緊步驟。對(duì)于這三個(gè)步驟，現(xiàn)有技術(shù)是將水平對(duì)接管道吊裝下放到深水中，并由吊裝機(jī)將水平管道向連接本體的方向移動(dòng)，對(duì)接的操作是在管道被吊裝的過(guò)程中直接進(jìn)行完成的；在吊裝過(guò)程以及移動(dòng)過(guò)程中，管道在水中容易受到船體、暗流、機(jī)器本身等因素的影響而晃動(dòng)、傾斜，不易準(zhǔn)確下放到正確的對(duì)接位置，使對(duì)接精度不高，易發(fā)生磕碰毀損金屬密封圈等部件，影響對(duì)接密封性能及對(duì)接成功率。
[0003]同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的對(duì)接方式為法蘭與法蘭對(duì)接，且一般對(duì)接任務(wù)由水下機(jī)械手潛入水底操作完成，在對(duì)接操作過(guò)程中，現(xiàn)有技術(shù)是使法蘭對(duì)接后，再用機(jī)械手?jǐn)Q緊螺栓的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)接后的鎖緊操作，由于受海水作業(yè)深度的影響，對(duì)機(jī)器手來(lái)說(shuō)，也是一項(xiàng)難度很大的工作；不僅要找準(zhǔn)螺栓的位置，還要對(duì)擰緊程度加以控制，由水下機(jī)械手完成，但其工作過(guò)程復(fù)雜，而且大大增加了鎖緊的作業(yè)時(shí)間和成本。
[0004]鑒于上述原因，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種液壓鎖緊式管道水平對(duì)接鎖緊裝置，保證對(duì)接管接頭在下放過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確快速地下放到準(zhǔn)確位置，減少對(duì)接管接頭發(fā)生傾斜、移位，碰撞等狀況的發(fā)生，避免因受到外界環(huán)境因素、船體晃動(dòng)等的不利因素影響，縮短對(duì)接時(shí)間。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，在管接頭下放到準(zhǔn)確位置之后，而與連接本體對(duì)接過(guò)程中，本實(shí)用新型采用非機(jī)械式的管道推進(jìn)方式，避免受人為或外界環(huán)境因素影響，造成管接頭與連接本體之間因?qū)ξ缓玩i緊過(guò)程而發(fā)生碰撞，減少密封鋼圈出現(xiàn)磕碰現(xiàn)象，保證管道對(duì)接的密封性能、提升管道對(duì)接的有效性。
[0007]本實(shí)用新型的一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，包括:
[0008]一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)、一個(gè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)支架機(jī)構(gòu)；該推進(jìn)機(jī)構(gòu)用于將一個(gè)管接頭向該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)；其中:
[0009]該鎖緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接本體和一個(gè)鎖緊裝置,該連接本體中央為石油管道，該鎖緊裝置設(shè)于該連接本體外側(cè)，該鎖緊裝置受液壓控制，能夠?qū)⑴c該連接本體形成對(duì)接的管接頭鎖緊或松開(kāi)；
[0010]該推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)管接頭和一個(gè)管接頭外筒體，該管接頭外筒體套設(shè)于該管接頭外部，在該管接頭外壁與該外筒體內(nèi)壁之間能夠形成至少兩個(gè)密封腔，所述密封腔連接有液壓通道；當(dāng)向其中一個(gè)密封腔內(nèi)加液壓時(shí)，能推動(dòng)該管接頭相對(duì)該管接頭外筒體向該鎖緊機(jī)構(gòu)一側(cè)移動(dòng)，使該管接頭的對(duì)接端接近該連接本體；反之，向另一個(gè)密封腔加液壓時(shí)，能推動(dòng)該管接頭相對(duì)該管接頭外筒體相反于該鎖緊機(jī)構(gòu)一側(cè)移動(dòng)，使該管接頭的對(duì)接端遠(yuǎn)離該連接本體；
[0011]該支架機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)支架和一個(gè)卡托座，該支架與該鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)位置固定，該卡托座設(shè)于該支架上，當(dāng)該推進(jìn)機(jī)構(gòu)被下放降落時(shí)，該推進(jìn)機(jī)構(gòu)能夠?qū)ξ徊⒔Y(jié)合于該卡托座上，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)連同其上的管接頭被下放至準(zhǔn)確的對(duì)接位置。
[0012]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該卡托座設(shè)有呈圓錐形的容腔，且容腔頂面具有開(kāi)口，該容腔的直徑自上而下為漸??；該推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)導(dǎo)向圓錐體，該導(dǎo)向圓錐體的頂部與該管接頭外筒體固定結(jié)合，該導(dǎo)向圓錐體能與該卡托座的容腔相匹配結(jié)合。
[0013]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該導(dǎo)向圓錐體包括一個(gè)結(jié)合部和一個(gè)導(dǎo)向部，該結(jié)合部位于該導(dǎo)向部上方，用于結(jié)合該管接頭外筒體，該導(dǎo)向部是由該結(jié)合部向下延伸出的圓錐體，該圓錐體結(jié)合于該卡托座。
[0014]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該結(jié)合部的底面周緣設(shè)有與該卡托座的開(kāi)口周緣相結(jié)合的卡合槽，使該導(dǎo)向圓錐體與卡托座能精確對(duì)位并結(jié)合。
[0015]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該管接頭外壁凸設(shè)形成環(huán)形肋，該管接頭外筒體的兩端分別與該管接頭的外壁形成密封，借助該外凸的環(huán)形肋，使該管接頭外筒體的兩端及該外凸的環(huán)形肋之間形成所述密封腔。
[0016]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該管接頭外筒體朝向該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為首端，該首端通過(guò)一個(gè)環(huán)體與該管接頭外壁密封，該環(huán)體與該管接頭外筒體為一體結(jié)構(gòu)；該管接頭外筒體遠(yuǎn)離該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為尾端，該尾端內(nèi)側(cè)裝配一個(gè)螺紋密封環(huán)，借助該螺紋密封環(huán)與該管接頭外壁密封。
[0017]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該管接頭外凸的環(huán)形肋與該管接頭外筒體內(nèi)壁之間裝有O型密封圈，且該管接頭朝向該鎖緊機(jī)構(gòu)的端部凹設(shè)有供該鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置卡緊結(jié)合的環(huán)槽。
[0018]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該鎖緊機(jī)構(gòu)的連接本體，該連接本體環(huán)向凸設(shè)一肩部，其中央的石油管道連通至采油樹(shù)連接本體的石油管道，該連接本體朝向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的一端凹設(shè)一內(nèi)腔，該內(nèi)腔中裝配有金屬密封鋼圈，該金屬密封鋼圈供與該管接頭密封對(duì)接;
[0019]該鎖緊裝置包括一個(gè)外筒體、一個(gè)活塞及一個(gè)卡牙裝置；其中該卡牙裝置裝配在該連接本體朝向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的一端；該外筒體套設(shè)于該連接本體的外側(cè)，在該外筒體內(nèi)壁、該肩部及該連接本體外壁之間形成一個(gè)滑動(dòng)腔；該活塞設(shè)于該滑動(dòng)腔內(nèi)部，且能夠緊貼于該連接本體的外壁來(lái)回滑動(dòng)，當(dāng)該活塞移動(dòng)至該卡牙裝置的外側(cè)時(shí)，可對(duì)卡牙裝置施加擠壓作用，使該卡牙裝置的各卡牙向中央收攏，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭的鎖緊；反之，當(dāng)活塞遠(yuǎn)離該卡牙裝置的外側(cè)時(shí)，卡牙呈自然的外擴(kuò)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭的解鎖；其中該活塞與該滑動(dòng)腔之間可形成至少兩個(gè)密封腔，其中一個(gè)密封腔連接一個(gè)鎖緊液壓通道，而另一個(gè)密封腔連接一個(gè)解鎖液壓通道。
[0020]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置還包括一個(gè)支撐環(huán)，該支撐環(huán)套設(shè)于該外筒體內(nèi)部且與該外筒體固定結(jié)合，將該卡牙裝置夾持于該連接本體與該支撐環(huán)之間，該支撐環(huán)與該外筒體為旋轉(zhuǎn)結(jié)合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)該支撐環(huán)可調(diào)整該卡牙裝置的預(yù)緊力。
[0021]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該支撐環(huán)的內(nèi)壁面與該卡牙裝置的內(nèi)側(cè)面共同形成一個(gè)供該管接頭精確對(duì)位的喇叭形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
[0022]基于上述發(fā)明構(gòu)思，還提供一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊方法，其包括:
[0023]步驟(I):將一個(gè)含有管接頭的推進(jìn)機(jī)構(gòu)整體吊裝下放，與位于水下的一個(gè)支架機(jī)構(gòu)上設(shè)置的卡托座對(duì)位結(jié)合，該支架機(jī)構(gòu)與含有連接本體的鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)定位；
[0024]步驟(2):向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)提供液壓，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)該管接頭向該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)，并與該鎖緊機(jī)構(gòu)的連接本體對(duì)接；
[0025]步驟(3):向該鎖緊機(jī)構(gòu)提供液壓，使該鎖緊機(jī)構(gòu)的一個(gè)鎖緊裝置開(kāi)始工作，將該對(duì)接完成的管接頭鎖緊在預(yù)定位置。
[0026]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:
[0027](I)本實(shí)用新型具有一個(gè)支架機(jī)構(gòu)，該支架機(jī)構(gòu)為與該鎖緊機(jī)構(gòu)位置固定，可提供管道推進(jìn)機(jī)構(gòu)的垂直下放位置的精確導(dǎo)向定位和放置，還可為鎖緊機(jī)構(gòu)提供安裝支撐；其支架機(jī)構(gòu)上的卡托座具有圓錐形容腔，而推進(jìn)機(jī)構(gòu)下方的導(dǎo)向圓錐體與該容腔形狀匹配，具有導(dǎo)向作用，使在下放安置該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的過(guò)程中，可借助卡托座的特征，達(dá)到將該推進(jìn)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確下放到正確的對(duì)接位置的功效，避免船體晃動(dòng)、水中暗流等因素的影響而是管接頭傾斜，與連接本體碰撞至損壞的問(wèn)題發(fā)生；
[0028](2)、本實(shí)用新型的推進(jìn)機(jī)構(gòu)是將該管接頭與管接頭外筒體事先組裝為一個(gè)整體，進(jìn)行水下吊裝，待推進(jìn)機(jī)構(gòu)下放到準(zhǔn)確位置后，可對(duì)推進(jìn)機(jī)構(gòu)提供液壓，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)將管接頭水平定向朝該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)，可替代機(jī)械式的推進(jìn)方式，避免管接頭與連接本體發(fā)生磕碰造成的金屬密封環(huán)毀損，可適用于較深的水深，節(jié)省對(duì)接時(shí)間、提高對(duì)接精度和對(duì)接密封性能；
[0029](3)、本實(shí)用新型的鎖緊機(jī)構(gòu)也采用液壓式鎖緊和解鎖，非常簡(jiǎn)便和易于自動(dòng)化控制，避免采用機(jī)械手進(jìn)行機(jī)械式鎖緊所帶來(lái)的工序時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜和可控難度大的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型的推進(jìn)機(jī)構(gòu)被吊裝下落的狀態(tài)示意圖。
[0031]圖2為本實(shí)用新型的推進(jìn)機(jī)構(gòu)下落至定位完成的狀態(tài)示意圖。
[0032]圖3本實(shí)用新型管接頭與鎖緊裝置完成對(duì)接鎖緊的狀態(tài)示意圖。
[0033]符號(hào)說(shuō)明:
[0034]I連接本體2外筒體3活塞4密封環(huán)
[0035]5螺紋密封環(huán)6密封鋼圈7卡牙裝置8支撐環(huán)
[0036]9液壓面板10解鎖油管插座11 二次解鎖油管插座12鎖緊油管插座
[0037]14管接頭15管接頭外筒體142環(huán)槽141外凸的環(huán)形肋
[0038]151環(huán)體16液壓面板17管接頭收縮腔工作油管接口插座
[0039]18管接頭推進(jìn)腔工作油管接口插座20管接頭密封環(huán)21卡托座
[0040]22導(dǎo)向圓椎體221結(jié)合部222導(dǎo)向部2210卡合槽
[0041]24外筒體托座25支架面板26內(nèi)六角圓柱頭螺釘
[0042]27防轉(zhuǎn)銷塊28采油樹(shù)本體面板29定位銷310型密封圈32環(huán)形肋。【具體實(shí)施方式】
[0043]以下描述和附圖充分地示出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本實(shí)用新型的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書(shū)的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書(shū)的所有可獲得的等同物。
[0044]如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型包括三個(gè)主要組成部分:鎖緊機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)和支架機(jī)構(gòu)。
[0045]以下分別結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型中三個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)，以及作用關(guān)系。
[0046]鎖緊機(jī)構(gòu)，位于采用樹(shù)本體面板28的外側(cè)，鎖緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接本體1，該連接本體I中央具有石油管道，管道一端通過(guò)該采油樹(shù)本體面板28與采油樹(shù)本體內(nèi)部主管道連通。該連接本體的另一端凹設(shè)一內(nèi)腔，該內(nèi)腔中裝配有金屬密封鋼圈6，該金屬密封鋼圈6供與該管接頭14密封對(duì)接。連接本體I內(nèi)部設(shè)有液壓通道，配合定位銷29控制金屬密封鋼圈6的卡緊和放松。
[0047]鎖緊機(jī)構(gòu)除了該連接本體I之外，還包括一個(gè)鎖緊裝置，該鎖緊裝置設(shè)于該連接本體I外側(cè)，該鎖緊裝置受液壓控制，能夠?qū)⑴c該連接本體形成對(duì)接的管接頭14鎖緊或松開(kāi)；如圖1或圖2所示，鎖緊裝置主要對(duì)應(yīng)包括外筒體2、活塞3及卡牙裝置7。其中該卡牙裝7置裝配在該連接本體I朝向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的一端。該連接本體I環(huán)向凸設(shè)一肩部，在連接本體I的外側(cè)套設(shè)有該外筒體2，該外筒體2與該肩部固定連接，借助防轉(zhuǎn)銷塊27和內(nèi)六角圓柱頭螺釘鎖結(jié)26固定，使無(wú)法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在該外筒體2內(nèi)壁、該連接本體肩部及該連接本體I外壁之間形成一個(gè)滑動(dòng)腔，該外筒體2內(nèi)壁朝向該滑動(dòng)腔凸延伸形成有環(huán)形肋32，環(huán)形肋32內(nèi)側(cè)與連接本體I外壁之間留有間距。該活塞3設(shè)于該間距內(nèi)，包括兩個(gè)推抵部，即第一推抵部33與第二推抵部,第一推抵部33系與該活塞一體成型,而第二推抵部是與由該活塞3另行螺接一個(gè)螺紋密封環(huán)5所構(gòu)成；該活塞3借助兩端的推抵部可與該環(huán)形肋32形成兩個(gè)密封腔，分別供液壓通道連通。較佳的，其中一個(gè)密封腔由該活塞3第一推抵部33與該環(huán)形肋32形成，另一個(gè)密封腔由密封環(huán)5與該環(huán)形肋32形成。通過(guò)向該第一推抵部33與該環(huán)形肋32之間的密封腔加液壓時(shí)，可推動(dòng)活塞3緊貼于該連接本體I的外壁移動(dòng)并遠(yuǎn)離該卡牙裝置7的外側(cè)；而通過(guò)向該密封環(huán)5與該環(huán)形肋32之間的密封腔加液壓時(shí)，可推動(dòng)活塞3緊貼于該連接本體I的外壁移動(dòng)并到達(dá)該卡牙裝置7的外側(cè)；當(dāng)該活塞3移動(dòng)至該卡牙裝置7的外側(cè)時(shí)，可對(duì)卡牙裝置7施加擠壓作用，使該卡牙裝置7的各卡牙向中央收攏，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭14的鎖緊；反之，當(dāng)活塞3遠(yuǎn)離該卡牙裝置7的外側(cè)時(shí)，卡牙呈自然的外擴(kuò)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭14的解鎖?；钊?的移動(dòng)是通過(guò)外筒體2內(nèi)部所設(shè)的鎖緊液壓通道和解鎖液壓通道來(lái)實(shí)現(xiàn)，鎖緊液壓通道連接至鎖緊油管插座12，而解鎖液壓通道可連接至解鎖油管插座10。
[0048]該推進(jìn)機(jī)構(gòu)，主要包括管接頭14和位于管接頭外側(cè)的管接頭外筒體15。
[0049]管接頭14外部具有一個(gè)外凸的環(huán)形肋141 ;管接頭外筒體15套設(shè)于管接頭14外部，將該外凸的環(huán)形肋141也覆蓋在該管接頭外筒體15內(nèi)側(cè)。該管接頭外筒體15朝向該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為首端，該首端通過(guò)一個(gè)環(huán)體151與該管接頭14外壁密封，環(huán)體151較佳與管接頭外筒體15為一體式結(jié)構(gòu)，該管接頭外筒體15遠(yuǎn)離該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為尾端,尾端內(nèi)側(cè)裝配一個(gè)密封環(huán)20，借助密封環(huán)20與該管接頭14外壁密封。管接頭外筒體15首端為一體式結(jié)構(gòu)，尾端為可拆卸式結(jié)構(gòu)可便于管接頭14從尾端組裝至外筒體15內(nèi)部。該管接頭外筒體15的首尾兩端因分別與該管接頭14的外壁形成密封，且該外凸的環(huán)形肋141與外筒體15內(nèi)壁之間也構(gòu)成密封抵接，使管接頭外筒體15內(nèi)部至少形成兩個(gè)密封腔，可供分別連接液壓通道，當(dāng)向其中一個(gè)密封腔充液壓時(shí)，可推動(dòng)該管接頭14相對(duì)該管接頭外筒體15向前推進(jìn)或向后回縮。如圖3所示，管接頭收縮腔工作油管接口插座17以液壓管連接至該外凸的環(huán)形肋141與該環(huán)體151之間的密封腔，當(dāng)開(kāi)啟液壓時(shí)，可推動(dòng)管接頭14回縮；管接頭推進(jìn)腔工作油管接口插座18以液壓管連接至該外凸的環(huán)形肋141與該密封環(huán)20之間的密封腔，當(dāng)開(kāi)啟液壓時(shí)，可推動(dòng)管接頭14向前移動(dòng)，與該鎖緊裝置的連接本體I對(duì)接，具體是，可平穩(wěn)地推動(dòng)該管接頭14到達(dá)連接本體I內(nèi)部的金屬密封鋼圈6，連接本體I內(nèi)部設(shè)有液壓通道，配合定位銷29控制金屬密封鋼圈6放松，與管接頭14管口密封配合。同時(shí)，可開(kāi)啟鎖緊油管插座12向該鎖緊液壓通道加壓，使卡牙7收攏，將伸入至該連接本體I內(nèi)部與金屬密封鋼圈6連接的管接頭14鎖緊。
[0050]尤為需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)導(dǎo)向圓錐體22，該導(dǎo)向圓錐體22的頂部與該管接頭外筒體15固定結(jié)合，包括一個(gè)結(jié)合部221和一個(gè)導(dǎo)向部222，該結(jié)合部221位于該導(dǎo)向部222上方，用于結(jié)合該管接頭外筒體15,該導(dǎo)向部222是由該結(jié)合部221向下延伸出的圓錐體。
[0051]支架機(jī)構(gòu)，包括支架35和設(shè)于其上相對(duì)定位的卡托座21，支架35與鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)位置已經(jīng)確定，該卡托座21設(shè)有呈圓錐形的容腔，且容腔頂面具有開(kāi)口，該容腔的直徑自上而下為漸??；卡托座21的容腔恰可供該導(dǎo)向圓錐體的圓錐形導(dǎo)向部222結(jié)合。
[0052]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使待接的管接頭14連同其所在推進(jìn)機(jī)構(gòu)整體被吊裝機(jī)吊裝，逐漸下落至深水中，借助該導(dǎo)向圓錐體22與該卡托座21的相互導(dǎo)引和對(duì)位配合，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確結(jié)合于該卡托座上，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)可被下落至準(zhǔn)確的對(duì)接位置。
[0053]如圖1或圖2所示，更進(jìn)一步的，在結(jié)合部221的底面周緣設(shè)有與該卡托座21的開(kāi)口周緣相結(jié)合的卡合槽2210，使該導(dǎo)向圓錐體22與卡托座21能精確對(duì)位并結(jié)合。
[0054]借助前述鎖緊對(duì)接裝置，水下管接頭的對(duì)接鎖緊過(guò)程包括:
[0055]步驟(I):參見(jiàn)圖1-2，將含有管接頭14的推進(jìn)機(jī)構(gòu)整體吊裝下放，與位于水下的一個(gè)支架35上設(shè)置的卡托座21對(duì)位結(jié)合，該支架35與含有連接本體I的鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)定位，該卡托座21具有圓錐形容腔，該推進(jìn)機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)向圓錐體22，通過(guò)導(dǎo)向圓錐體22與卡托座21可達(dá)導(dǎo)向定位及配合；
[0056]該支架35與該鎖緊機(jī)構(gòu)的位置已經(jīng)相對(duì)固定，可提供管道推進(jìn)機(jī)構(gòu)的垂直下放位置的精確導(dǎo)向定位和放置；卡托座21具有圓錐形容腔，而推進(jìn)機(jī)構(gòu)下方的導(dǎo)向圓錐體22與該容腔形狀匹配，具有導(dǎo)向作用，使在下放安置該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的整個(gè)過(guò)程中，可借助卡托座21的特征，達(dá)到將該推進(jìn)機(jī)構(gòu)和管接頭14準(zhǔn)確下放到正確的對(duì)接位置的功效，避免船體晃動(dòng)、水中暗流等因素的影響而是管接頭傾斜，與連接本體碰撞至損壞的問(wèn)題發(fā)生；
[0057]本實(shí)用新型的支架35與鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)位置已確定，較佳的是，于該導(dǎo)向支架35上設(shè)有一個(gè)外筒體托座24，而該外筒體托座24設(shè)于支架面板25上，可供結(jié)合與支撐該鎖緊機(jī)構(gòu)的外筒體2，故將該鎖緊機(jī)構(gòu)也固定于支架35上。借助本實(shí)用新型的推進(jìn)機(jī)構(gòu)和支架的配合，使水平對(duì)接的管接頭能夠整體吊裝下放，管接頭一端部推進(jìn)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向圓錐體與支架機(jī)構(gòu)的卡托座配合，使推進(jìn)機(jī)構(gòu)的待連接的管接頭與鎖緊機(jī)構(gòu)的連接本體均能夠位于支架35上，并達(dá)定位對(duì)齊。
[0058]步驟(2):參見(jiàn)圖2-3，向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)提供液壓，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)該管接頭14向該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)，并與該鎖緊機(jī)構(gòu)的連接本體I對(duì)接；
[0059]推進(jìn)機(jī)構(gòu)是將該管接頭14與管接頭外筒體15事先組裝為一個(gè)整體，以進(jìn)行水下吊裝，待推進(jìn)機(jī)構(gòu)下放到準(zhǔn)確位置后，可對(duì)推進(jìn)機(jī)構(gòu)提供液壓，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)將管接頭14水平定向朝該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)，可替代機(jī)械式的推進(jìn)方式，避免管接頭14與連接本體I發(fā)生磕碰造成的金屬密封環(huán)6毀損，可適用于較深的水深，節(jié)省對(duì)接時(shí)間、提高對(duì)接精度和對(duì)接密封性能；
[0060]步驟(3):參見(jiàn)圖3，向該鎖緊機(jī)構(gòu)提供液壓，使該鎖緊機(jī)構(gòu)的一個(gè)鎖緊裝置開(kāi)始工作，將該對(duì)接完成的管接頭鎖緊在預(yù)定位置，即完成整個(gè)對(duì)接鎖緊過(guò)程。
[0061]本實(shí)用新型的鎖緊機(jī)構(gòu)也采用液壓式鎖緊和解鎖，非常簡(jiǎn)便和易于自動(dòng)化控制，避免采用機(jī)械手進(jìn)行機(jī)械式鎖緊所帶來(lái)的工序時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜和可控難度大的問(wèn)題。
[0062]如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，該管接頭14外凸的環(huán)形肋141與該管接頭外筒體內(nèi)壁15之間裝有O型密封圈，圖中所示為2個(gè)O型密封圈，且管接頭14的端部還凹設(shè)有供該卡牙鎖緊的環(huán)槽142。
[0063]如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，卡牙裝置7至少有兩個(gè)卡牙，各卡牙之間以定位銷和碟簧連接在一起，定位銷設(shè)于各碟簧兩端且位于卡牙內(nèi)部，使卡牙裝置7為一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)。當(dāng)卡牙裝置7外側(cè)受到抵壓使，卡牙向中央收攏呈鎖緊狀，而撤銷該外側(cè)的抵壓，回復(fù)自然狀態(tài)時(shí)，各卡牙外擴(kuò)，使卡牙裝置7呈解鎖狀。
[0064]如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，可在外筒體2的環(huán)形肋32與該活塞3之間、活塞3第一端的推抵部33與外筒體2的內(nèi)壁面之間、以及活塞3第二端的密封環(huán)5與該外筒體2的內(nèi)壁面之間裝配均裝置有O型密封圈31。
[0065]如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，該鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置還包括一個(gè)支撐環(huán)8，該支撐環(huán)8套設(shè)于該外筒體2內(nèi)部且與該外筒體2固定結(jié)合，將該卡牙裝置7夾持于該連接本體I與該支撐環(huán)8之間，該支撐環(huán)8與該外筒體2為旋轉(zhuǎn)結(jié)合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)該支撐環(huán)8可調(diào)整該卡牙裝置7的預(yù)緊力。該支撐環(huán)8抵接于該卡牙7遠(yuǎn)離連接本體I的一端，能限制活塞3移動(dòng)的最遠(yuǎn)范圍。該支撐環(huán)8的內(nèi)壁面與該卡牙裝置7的內(nèi)側(cè)面共同形成一個(gè)供該管接頭14精確對(duì)位的喇叭形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
[0066]如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，在活塞3第一端的推抵部33與該環(huán)形肋32形成的密封腔內(nèi)還裝配有一個(gè)第二密封環(huán)4，該第二密封環(huán)4兩側(cè)分別與該活塞3以及該外筒體2內(nèi)壁抵接，于該第二密封環(huán)4與環(huán)形肋32之間還連通一個(gè)二次解鎖液壓通道，該二次解鎖液壓通道連接解鎖油管插座11。該第二密封環(huán)4的作用是，當(dāng)該推抵部33與該外筒體側(cè)壁之間密封失效時(shí)，可通過(guò)開(kāi)啟解鎖油管插座11，使第二密封環(huán)4與環(huán)形肋32之間充滿液壓，推動(dòng)活塞3離開(kāi)卡牙7外側(cè)，達(dá)到解鎖的目的。在該第二密封環(huán)4與該活塞3之間以及該第二密封環(huán)4及該外筒體2內(nèi)壁之間都裝配有O型密封圈31。
[0067]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。為了清楚地說(shuō)明各部件的組合關(guān)系，上面對(duì)各種說(shuō)明性的部件及其連接關(guān)系圍繞其功能進(jìn)行了一般地描述，至于這種部件的組合是實(shí)現(xiàn)哪種功能，取決于特定的應(yīng)用和對(duì)整個(gè)裝置所施加的設(shè)計(jì)約束條件。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其包括:一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)、一個(gè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)支架機(jī)構(gòu)；該推進(jìn)機(jī)構(gòu)用于將一個(gè)管接頭向該鎖緊機(jī)構(gòu)推進(jìn)；其中: 該鎖緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接本體和一個(gè)鎖緊裝置，該連接本體中央為石油管道，該鎖緊裝置設(shè)于該連接本體外側(cè)，該鎖緊裝置受液壓控制，能夠?qū)⑴c該連接本體形成對(duì)接的管接頭鎖緊或松開(kāi)； 該推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)管接頭和一個(gè)管接頭外筒體，該管接頭外筒體套設(shè)于該管接頭外部，在該管接頭外壁與該外筒體內(nèi)壁之間能夠形成至少兩個(gè)密封腔，所述密封腔連接有液壓通道；當(dāng)向其中一個(gè)密封腔內(nèi)加液壓時(shí)，能推動(dòng)該管接頭相對(duì)該管接頭外筒體向該鎖緊機(jī)構(gòu)一側(cè)移動(dòng)，使該管接頭的對(duì)接端接近該連接本體；反之，向另一個(gè)密封腔加液壓時(shí)，能推動(dòng)該管接頭相對(duì)該管接頭外筒體相反于該鎖緊機(jī)構(gòu)一側(cè)移動(dòng)，使該管接頭的對(duì)接端遠(yuǎn)離該連接本體； 該支架機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)支架和一個(gè)卡托座，該支架與該鎖緊機(jī)構(gòu)相對(duì)位置固定，該卡托座設(shè)于該支架上，當(dāng)該推進(jìn)機(jī)構(gòu)被下放降落時(shí)，該推進(jìn)機(jī)構(gòu)能夠?qū)ξ徊⒔Y(jié)合于該卡托座上，使該推進(jìn)機(jī)構(gòu)連同其上的管接頭被下放至準(zhǔn)確的對(duì)接位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該卡托座設(shè)有呈圓錐 形的容腔，且容腔頂面具有開(kāi)口，該容腔的直徑自上而下為漸??； 該推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)導(dǎo)向圓錐體，該導(dǎo)向圓錐體的頂部與該管接頭外筒體固定結(jié)合，該導(dǎo)向圓錐體能與該卡托座的容腔相匹配結(jié)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該導(dǎo)向圓錐體包括一個(gè)結(jié)合部和一個(gè)導(dǎo)向部，該結(jié)合部位于該導(dǎo)向部上方，用于結(jié)合該管接頭外筒體，該導(dǎo)向部是由該結(jié)合部向下延伸出的圓錐體，該圓錐體結(jié)合于該卡托座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外壁凸設(shè)形成環(huán)形肋，該管接頭外筒體的兩端分別與該管接頭的外壁形成密封，借助該外凸的環(huán)形肋，使該管接頭外筒體的兩端及該外凸的環(huán)形肋之間形成所述密封腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外筒體朝向該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為首端，該首端通過(guò)一個(gè)環(huán)體與該管接頭外壁密封，該環(huán)體與該管接頭外筒體為一體結(jié)構(gòu)；該管接頭外筒體遠(yuǎn)離該鎖緊機(jī)構(gòu)的一端為尾端，該尾端內(nèi)側(cè)裝配一個(gè)螺紋密封環(huán)，借助該螺紋密封環(huán)與該管接頭外壁密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外凸的環(huán)形肋與該管接頭外筒體內(nèi)壁之間裝有O型密封圈，且該管接頭朝向該鎖緊機(jī)構(gòu)的端部凹設(shè)有供該鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置卡緊結(jié)合的環(huán)槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該鎖緊機(jī)構(gòu)的連接本體，該連接本體環(huán)向凸設(shè)一肩部，該連接本體中央的石油管道連通至采油樹(shù)連接本體的石油管道，該連接本體朝向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的一端凹設(shè)一內(nèi)腔，該內(nèi)腔中裝配有金屬密封鋼圈，該金屬密封鋼圈供與該管接頭密封對(duì)接； 該鎖緊裝置包括一個(gè)外筒體、一個(gè)活塞及一個(gè)卡牙裝置；其中該卡牙裝置裝配在該連接本體朝向該推進(jìn)機(jī)構(gòu)的一端；該外筒體套設(shè)于該連接本體的外側(cè)，在該外筒體內(nèi)壁、該肩部及該連接本體外壁之間形成一個(gè)滑動(dòng)腔；該活塞設(shè)于該滑動(dòng)腔內(nèi)部，且能夠緊貼于該連接本體的外壁來(lái)回滑動(dòng)，當(dāng)該活塞移動(dòng)至該卡牙裝置的外側(cè)時(shí)，可對(duì)卡牙裝置施加擠壓作用，使該卡牙裝置的各卡牙向中央收攏，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭的鎖緊；反之，當(dāng)活塞遠(yuǎn)離該卡牙裝置的外側(cè)時(shí)，卡牙呈自然的外擴(kuò)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該管接頭的解鎖；其中該活塞與該滑動(dòng)腔之間可形成至少兩個(gè)密封腔，其中一個(gè)密封腔連接一個(gè)鎖緊液壓通道，而另一個(gè)密封腔連接一個(gè)解鎖液壓通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓控制水下管道水平對(duì)接鎖緊裝置，其特征在于，該鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置還包括一個(gè)支撐環(huán)，該支撐環(huán)套設(shè)于該外筒體內(nèi)部且與該外筒體固定結(jié)合，將該卡牙裝置夾持于該連接本體與該支撐環(huán)之間，該支撐環(huán)與該外筒體為旋轉(zhuǎn)結(jié)合，該支撐環(huán)的內(nèi)壁面與該卡牙裝置的內(nèi)側(cè)面共同形成一個(gè)供該管接頭精確對(duì)位的喇叭形導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 。
【文檔編號(hào)】E21B43/013GK203822269SQ201420195679
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】張浩楠, 張鵬舉, 施佳, 李博, 涂再君 申請(qǐng)人:美鉆能源科技(上海)有限公司