水下控制模块的静密封楔块式对接锁紧机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对接锁紧机构，尤其涉及一种水下控制模块的静密封楔块式对接锁紧机构，属于海洋石油工程领域。
【背景技术】
[0002]全球石油资源总量中约34%是海洋油气资源，全球石油资源总储量1000亿吨左右，而目前已探明储量才为380亿吨左右，且已探明储量将近80%在深水海域。近些年来，随着全球能源需要量的不断增加和国际油价的大幅度上涨，促使人们不断扩大全球油气勘探开发(E&P)总投资规模。依据相关资料统计，从2001年到2005年，海上油气E&P投资从约690亿美元增长到约900亿美元，增长了三分之一左右;深海油气E&P投资份额占全球海上油气E&P投资总份额的比例也在增大，深海油气E&P投资从约92亿美元增长到约140亿美元，增长了二分之一左右。据统计到2010年，全球深海油气E&P投资达到约200亿美元，较2005年增长43%。由此可见，深水油气资源的开采已逐渐成为全球石油资源开采的重点。
[0003 ]水下控制模块(SCM)是水下控制系统的核心设备，SCM控制水下采油树上的各个阀门，监控采油树的状态，并且及时向海面上的设备反馈海底设备信息，且水面生产平台与水下生产系统的协调工作也是通过水下控制模块来实现的。通常水下控制模块是与水上控制模块安装基盘进行配合锁紧并直接安装在所要控制的设备上，如:水下采油树、水下管汇等。
[0004]目前，现有的水下锁紧机构多采用动密封的结构形式，配套潜水及深水环境中应用，但由于其结构复杂，且很多动密封只有在机构高速运转的时候才能发挥出其密封性能，所以不适合应用到水下控制模块上。因为水下控制模块只有在安装及拆卸时密封部位才会有相对运动，故改用静密封结构，静密封结构不仅有效地降低了零件的加工精度和装配精度需求，而且，在静密封锁紧机构工作时，密封材料不会受到磨损，故静密封锁紧机构往往比动密封结构具有更长的使用寿命。
[0005]目前，现有的水下对接锁紧机构有很多种类型，控制锁紧和解锁控制原理多数采用螺旋传动机理，无论是动密封还是静密封，其密封结构主要都安装在锁紧轴上，对接导向机构多采用多个定位销来进行导向定位，而导向销要求加工和装配的精度很高，经常出现对接卡死的情况。而锁紧机构多采用靠旋转锁紧轴及提升锁紧轴利用卡死机构锁紧，此结构的锁紧轴不但要上下移动，还需要进行旋转动作，对水下机器人(ROV)操作要求高；且随着水深的增加，水下压力加大及能见度的降低，对于水下锁紧机构的对接和锁紧及ROV操作的便利性提出了更高的要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是为了更加方便水下机器人的安装及拆卸，而且有效地解决了对接卡死的问题，使水下对接锁紧更加容易操作而提供一种结构紧凑水下控制模块的静密封楔块式对接锁紧机构。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:包括水下控制模块对接主体和安装在水下设备上的基座，所述基座的中心位置安装有下套筒，下套筒的内表面设置有定位环，所述基座上设置有液压公插头，水下控制模块对接主体包括壳体和分别安装在壳体上端和下端的上顶板和下底板，所述上顶板上端设置有吊环体，吊环体上安装有吊环，吊环体上还设置有ROV旋转插孔，吊环体的中心位置安装有丝杠，上顶板的中心位置安装有端套，所述丝杠上安装有丝母且丝杠伸入至端套内，所述上顶板与下底板之间安装有支撑管，且所述支撑管与丝杠同轴，所述支撑管内安装中心管，所述中心管的上端与丝母固连、下端固连有芯轴，所述下底板的中心位置安装有主轴套，主轴套的端部设置有，所述芯轴伸入至主轴套内，且芯轴的端部依次固连有锥体和导向环，主轴套内表面分别设置有可移动的定位块和导向槽，所述锥体上设置有与导向槽配合的导向键，所述下底板上还设置有与液压公插头配合的液压母插头，所述丝杠由水下机器人的机械手通过ROV旋转插孔进行驱动。
[0008]本实用新型还包括这样一些结构特征:
[0009]1.所述下底板上还设置有导向销，所述底座上设置有与导向销配合导向孔。
[0010]2.所述定位块的工作状态是与定位环配合，所述定位块的初始状态是等待与锥体配合。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型的结构简单紧凑，更加容易导向对中，不仅更加方便水下机器人的安装及拆卸，而且有效地解决了对接卡死的问题，使水下对接锁紧更加容易操作，有效的解决了 3000米以下水下对于水下控制模块的锁紧和密封。本实用新型采用静密封，不仅有效地降低了零件的加工精度和装配精度需求，而且，在静密封锁紧机构工作时，密封材料不会受到磨损，使使用寿命相对增加了。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型整体不意图；
[0013]图2是本实用新型锁紧机构内部装配图；
[0014]图3是本实用新型水下控制模块壳体装配图；
[0015]图4是本实用新型基座装配图；
[0016]其中:1.基座，2.水下控制模块下底板，3.芯轴，4.下套筒，5.主轴套，6.定位销，7.水下控制模块壳体，8.吊环体，9.ROV旋转插孔，10.吊环，11.水下控制模块上顶板，12.液压母插头，13.液压公插头，14.导向环，15.锥体，16.导向键，17.定位环，18.定位块，19.下密封圈，20.密封压盖，21.支撑管，22.中心管，23.丝母，24.端套，25.上密封圈，26.丝杠，27.导向孔。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]结合图1-4，基座I安装在水下设备上，水下控制模块壳体7、水下控制模块上顶板
11、水下控制模块下底板2采用螺栓连接方式组成一个整体。其中水下控制模块上顶板11和水下控制模块下底板2中部设有相应的安装孔，一锁紧轴(由芯轴3、导向环14、锥体15、导向键16、支撑管21、中心管22、丝母23、端套24、丝杠26组成)穿过并安装在该安装孔内，锁紧轴的上端与水下控制模块上顶板11的连接处安装有一个预紧装置(由ROV旋转插孔9和丝杠26组成)，水下控制模块下底板上安装有主轴套5和定位销6，使水下控制模块与基座I准确对接;锁紧轴内部中心管22上从上往下以此安装有芯轴3、锥体15、导向键16、导向环14，在主轴套5上安装有定位块18，通过螺旋传动原理，利用丝杠26和丝母23的相互作用产生一个向下的运动，控制中心管22向下移动，而锥体15利用锥面与定位块18相互作用，从而使定位块18向外移出，滑入基座I上安装在下套筒4内的定位环17内，进而锁紧水下控制模块与基座
I。水下控制模块壳体7上还安装有密封装置，密封装置包括:锁紧轴与水下控制模块上顶板11及水下控制模块下底板2之间安装有密封圈25/19、水下控制模块壳体7与水下控制模块上顶板11及水下控制模块下底板2之间安装有密封圈，以防止外界海水进入水下控制模块壳体内。
[0019]上述水下控制模块下底板2上设有数个安装孔，安装孔内安装有数个液压母接头12，在水下控制模块与基座I进行对接的同时，数个液压母接头12与基座I上对应的数个液压公接头13也同时进行对接。
[0020]本实用新型采用以下安装步骤:
[0021 ]第一步:先将水下控制模块下底板2安放在架子上；
[0022]第二步:将数个液压母接头12安装到水下控制模块下底板2上；
[0023]第三步:将组装好的锁紧轴用螺钉安装到水下控制模块下底板2上；
[0024]第四步:将主轴套5用螺钉安装在水下控制模块下底板2上，并将定位块18安装到主轴套5内；
[0025]第五步:将水下控制模块壳体7与水下控制模块上顶板11用螺钉组成一个整体；
[0026]第六步:将组装好的水下控制模块壳体7与水下控制模块上顶板11穿过锁紧轴用螺钉安装在水下控制模块下底板2上；
[0027]第七步:将吊环体8和吊耳10及ROV旋转