專利名稱：水下干式艙的三維動作實施裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維動作實施裝置，特別是涉及一種應(yīng)用于海洋石油領(lǐng)域中水下干式艙的三維動作實施裝置。
背景技術(shù)：
在海洋石油和天然氣開發(fā)工程中，為了向陸地或儲油系統(tǒng)輸送油氣，在海底鋪設(shè)了大量海底管道，在外力或環(huán)境因素作用下，這些管道在鋪設(shè)和使用過程中會出現(xiàn)變形、斷裂和泄漏等破壞現(xiàn)象，如不及時維修會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞。因此，及時、有效和可靠地維修水下管道是一項重要工程。
目前，雖然國際上有少數(shù)海上石油工業(yè)發(fā)達(dá)的國家具有干式維修能力，但是，現(xiàn)有的干式艙系統(tǒng)存在明顯的缺陷，該系統(tǒng)有兩個分列的門式機(jī)械手提管架和一個只能形成干式環(huán)境的艙體組成，或者就是一個簡單的艙體。其艙體沒有姿態(tài)調(diào)整能力，需要ROV在一旁觀察其與管道的相對位置，再依靠吊放設(shè)備進(jìn)行有限的位置控制，而且只能在清水環(huán)境下使用。艙體也只能簡單地上下移動，這對于千變?nèi)f化的水下管道狀態(tài)的實際情況顯然缺少應(yīng)對措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于海洋石油領(lǐng)域中水下干式艙的三維動作實施裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案；一種水下干式艙的三維動作實施裝置，在水下干式艙的外部分別設(shè)置一外框架，呈長方體狀，所述外框架左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有二縱向滑軌；一內(nèi)框架，其頂部的四角處各設(shè)置有一滑塊，該滑塊分別對應(yīng)設(shè)置在所述各縱向滑軌中；該內(nèi)框架左右兩側(cè)支撐桿的內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少3個支承耳；至少一縱移驅(qū)動裝置，其設(shè)置于所述外框架與內(nèi)框架之間；與所述支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端連接在支承耳上，其下端連接在水下干式艙的下部；二橫向?qū)к墸浞謩e設(shè)置在所述內(nèi)框架前后支撐桿的下部；二導(dǎo)向拖板，其分別滑動的設(shè)置在所述橫向?qū)к壍南虏?；二撥叉，其分別轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述導(dǎo)向拖板的下部；二圓截面導(dǎo)軌，其分別設(shè)置在所述水下干式艙的前后兩端，且所述撥叉的叉口分別套住所述圓截面導(dǎo)軌；至少一橫移驅(qū)動裝置，其設(shè)置在所述導(dǎo)向拖板處。
在實際操作中，所述支承耳的數(shù)量為3個，其中兩個設(shè)置在內(nèi)框架的左支撐桿內(nèi)側(cè)，另一個設(shè)置在內(nèi)框架的右支撐桿內(nèi)側(cè)。所述與支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端樞接在支承耳上，其下端通過球絞連接在水下干式艙的下部。
上述的水下干式艙的三維動作實施裝置中，所述縱移驅(qū)動裝置為液壓缸，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸分別設(shè)置于所述外框架左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)，其一端與外框架連接，另一端與內(nèi)框架連接。所述橫移驅(qū)動裝置為液壓缸，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸分別設(shè)置于所述內(nèi)框架前后支撐桿的下部，其一端與內(nèi)框架樞接，另一端與導(dǎo)向拖板連接。另外，所述撥叉的叉口呈長腰圓形；且撥叉通過二軸承連接在所述導(dǎo)向拖板的下部，撥叉上設(shè)置有一軸肩，該軸肩與其中一軸承之間設(shè)置有彈簧。
本發(fā)明由于采取以上設(shè)計，其可以實現(xiàn)水下干式艙完整的三維動作，從而可適應(yīng)各種管道狀態(tài)下的就位和抱管要求。具體來說，如果想進(jìn)行縱向的位移，則啟動作為縱移驅(qū)動裝置的液壓缸，帶動整個內(nèi)框架在縱向滑軌中位移，進(jìn)而達(dá)到水下干式艙縱向位移的目的；如果想進(jìn)行橫向位移，則啟動作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸，液壓缸帶動導(dǎo)向拖板在橫向?qū)к壪虏炕瑒?，進(jìn)而通過撥叉帶動水下干式艙橫向位移；如果想進(jìn)行垂向位移的，則驅(qū)動三個懸掛液壓缸同步伸縮，這樣就可以實現(xiàn)水下干式艙的升降，而當(dāng)左右兩側(cè)的懸掛液壓缸差動時，就可實現(xiàn)水下干式艙的橫傾，當(dāng)前后兩側(cè)的懸掛液壓缸差動時，就可實現(xiàn)水下干式艙的縱傾。由于撥叉的叉口是長腰圓形，其和圓截面導(dǎo)軌的連接是活動的，既可滑動又可呈一定夾角(而不是只能垂直相交)，這樣就允許水下干式艙縱傾，而撥叉本身又可以在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動，這就允許了水下干式艙的橫傾；因此，作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸同時驅(qū)動時，撥叉就“撥動”水下干式艙橫移，當(dāng)作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸差動時，撥叉就可以“撥動”水下干式艙水平轉(zhuǎn)動。由于水下干式艙在轉(zhuǎn)動或縱傾時，兩道圓截面導(dǎo)軌與撥叉接觸處間的軸向距離是變化的，為此，本發(fā)明使撥叉在軸承中可軸向移動而改變伸出長度，這樣就保證了撥叉始終套住圓截面導(dǎo)軌而控制水下干式艙的橫向位置。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視示意圖；圖3為圖1的側(cè)視示意圖；圖4為本發(fā)明中，橫向?qū)к墶?dǎo)向拖板、撥叉以及橫移驅(qū)動裝置的連接示意圖；圖5為圖4的俯視示意圖；圖6為圖4中的A-A截面示意圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示，為本發(fā)明所提供的一種水下干式艙的三維動作實施裝置，具體是在水下干式艙100的外部分別設(shè)置一外框架1，呈長方體狀，外框架1左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有二縱向滑軌11；一內(nèi)框架2，其頂部的四角處各設(shè)置有一滑塊26，該滑塊26分別對應(yīng)設(shè)置在各縱向滑軌11中；該內(nèi)框架2左右兩側(cè)支撐桿21、22的內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少3個支承耳23；至少一縱移驅(qū)動裝置，其設(shè)置于外框架1與內(nèi)框架2之間；在本實施例中，該縱移驅(qū)動裝置為液壓缸3，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸3分別設(shè)置于外框架1左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)，其一端與外框架1連接，另一端與內(nèi)框架2連接(如圖2所示)；與支承耳23數(shù)量相同的懸掛液壓缸4，其上端連接在支承耳23上，其下端連接在水下干式艙100的下部；在實際操作中，一般都是該懸掛液壓缸4的上端樞接在支承耳23上，其下端通過球絞連接在水下干式艙100的下部；另外，搭配圖4、圖5、圖6所示，二橫向?qū)к?，其分別設(shè)置在內(nèi)框架2前后支撐桿24、25的下部；二導(dǎo)向拖板6，其分別滑動的設(shè)置在橫向?qū)к?的下部；二撥叉7，其分別轉(zhuǎn)動的設(shè)置在導(dǎo)向拖板6的下部；二圓截面導(dǎo)軌8，其分別設(shè)置在水下干式艙100的前后兩端，且撥叉7的叉口71分別套住圓截面導(dǎo)軌8；至少一橫移驅(qū)動裝置，其設(shè)置在導(dǎo)向拖板6處；在本實施例中，該橫移驅(qū)動裝置為液壓缸9，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸9分別設(shè)置于內(nèi)框架2前后支撐桿24、25的下部，其一端與內(nèi)框架2樞接，另一端與導(dǎo)向拖板6連接。
在本實施例中，支承耳23的數(shù)量具體為3個，其中兩個設(shè)置在內(nèi)框架2的左支撐桿21內(nèi)側(cè)，另一個設(shè)置在內(nèi)框架2的右支撐桿22內(nèi)側(cè)。另外，撥叉7的叉口71呈長腰圓形(如圖5所示)；且撥叉7具體是通過二軸承72、73連接在導(dǎo)向拖板6的下部，撥叉7上還設(shè)置有一軸肩74，該軸肩73與軸承72(也可以是軸承73)之間設(shè)置有彈簧75。
通過上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，本發(fā)明在使用的時候，如果想進(jìn)行縱向的位移，則啟動作為縱移驅(qū)動裝置的液壓缸3，帶動整個內(nèi)框架2在縱向滑軌11中位移，進(jìn)而達(dá)到水下干式艙100縱向位移的目的；如果想進(jìn)行橫向位移，則啟動作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸9，液壓缸9帶動導(dǎo)向拖板6在橫向?qū)к?下部滑動，進(jìn)而通過撥又7帶動水下干式艙100橫向位移，又由于懸掛液壓缸4上端是和支承耳23樞接，而下端通過球絞與水下干式艙100連接，所以懸掛液壓缸4不會影響撥叉7帶動水下干式艙100橫向位移；如果想進(jìn)行垂向位移的，則驅(qū)動三個懸掛液壓缸4同步伸縮，這樣就可以實現(xiàn)水下干式艙100升降，而當(dāng)左右兩側(cè)的懸掛液壓缸4差動時，就可實現(xiàn)水下干式艙100的橫傾，當(dāng)前后兩側(cè)的懸掛液壓缸4差動時，就可實現(xiàn)水下干式艙100的縱傾。由于撥叉7叉口是長腰圓形，其和圓截面導(dǎo)軌8的連接是活動的，既可滑動又可呈一定夾角(而不是只能垂直相交)，這樣就允許水下干式艙100縱傾，而撥叉7本身又可以在軸承72、73內(nèi)轉(zhuǎn)動，這就允許了水下干式艙100的橫傾；因此，作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸9同時驅(qū)動時，撥叉就“撥動”水下干式艙100橫移，當(dāng)作為橫移驅(qū)動裝置的液壓缸差動時，撥叉就可以“撥動”水下干式艙100水平轉(zhuǎn)動。由于水下干式艙100在轉(zhuǎn)動或縱傾時，兩道圓截面導(dǎo)軌8與撥叉7接觸處間的軸向距離是變化的，為此，本發(fā)明使撥叉7在軸承72、73中可軸向移動而改變伸出長度，這樣就保證了撥叉始終套住圓截面導(dǎo)軌8而控制水下干式艙100的橫向位置。
權(quán)利要求
1.一種水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于在水下干式艙的外部分別設(shè)置一外框架，呈長方體狀，所述外框架左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有二縱向滑軌；一內(nèi)框架，其頂部的四角處各設(shè)置有一滑塊，該滑塊分別對應(yīng)設(shè)置在所述各縱向滑軌中；該內(nèi)框架左右兩側(cè)支撐桿的內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少3個支承耳；至少一縱移驅(qū)動裝置，其設(shè)置于所述外框架與內(nèi)框架之間；與所述支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端連接在支承耳上，其下端連接在水下干式艙的下部；二橫向?qū)к?，其分別設(shè)置在所述內(nèi)框架前后支撐桿的下部；二導(dǎo)向拖板，其分別滑動的設(shè)置在所述橫向?qū)к壍南虏?；二撥叉，其分別轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述導(dǎo)向拖板的下部；二圓截面導(dǎo)軌，其分別設(shè)置在所述水下干式艙的前后兩端，且所述撥叉的叉口分別套住所述圓截面導(dǎo)軌；至少一橫移驅(qū)動裝置，其設(shè)置在所述導(dǎo)向拖板處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述支承耳的數(shù)量為3個，其中兩個設(shè)置在內(nèi)框架的左支撐桿內(nèi)側(cè)，另一個設(shè)置在內(nèi)框架的右支撐桿內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述與支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端樞接在支承耳上，其下端通過球絞連接在水下干式艙的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述與支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端樞接在支承耳上，其下端通過球絞連接在水下干式艙的下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述縱移驅(qū)動裝置為液壓缸，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸分別設(shè)置于所述外框架左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)，其一端與外框架連接，另一端與內(nèi)框架連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的水下于式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述橫移驅(qū)動裝置為液壓缸，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸分別設(shè)置于所述內(nèi)框架前后支撐桿的下部，其一端與內(nèi)框架樞接，另一端與導(dǎo)向拖板連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述橫移驅(qū)動裝置為液壓缸，其數(shù)量具體為兩個，該液壓缸分別設(shè)置于所述內(nèi)框架前后支撐桿的下部，其一端與內(nèi)框架樞接，另一端與導(dǎo)向拖板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述撥叉的叉口呈長腰圓形；且撥叉通過二軸承連接在所述導(dǎo)向拖板的下部，撥叉上設(shè)置有一軸肩，該軸肩與其中一軸承之間設(shè)置有彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述撥叉的叉口呈長腰圓形；且撥叉通過二軸承連接在所述導(dǎo)向拖板的下部，撥叉上設(shè)置有一軸肩，該軸肩與其中一軸承之間設(shè)置有彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下干式艙的三維動作實施裝置，其特征在于所述撥叉的叉口呈長腰圓形；且撥叉通過二軸承連接在所述導(dǎo)向拖板的下部，撥叉上設(shè)置有一軸肩，該軸肩與其中一軸承之間設(shè)置有彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水下干式艙的三維動作實施裝置，其是在水下干式艙的外部分別設(shè)置一外框架，所述外框架的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有二縱向滑軌；一內(nèi)框架，其頂部的四角處各設(shè)置有一滑塊，該滑塊設(shè)置在所述各縱向滑軌中；該內(nèi)框架上設(shè)置有至少3個支承耳；至少一縱移驅(qū)動裝置；與所述支承耳數(shù)量相同的懸掛液壓缸，其上端連接在支承耳上，其下端連接在水下干式艙的下部；二橫向?qū)к墸浞謩e設(shè)置在內(nèi)框架前后支撐桿的下部；二導(dǎo)向拖板，其分別滑動的設(shè)置在橫向?qū)к壍南虏?；二撥叉，其分別轉(zhuǎn)動的設(shè)置在導(dǎo)向拖板的下部；二圓截面導(dǎo)軌，其分別設(shè)置在水下干式艙的前后兩端，且撥叉的叉口分別套住所述圓截面導(dǎo)軌；以及至少一橫移驅(qū)動裝置。
文檔編號B66F19/00GK1789771SQ20051013248
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者王道炎, 房曉明, 李長春, 任平, 潘東民, 王玉娟 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 上海交通大學(xué)