水下结构物刚臂的限位和锁定结构的制作方法
【专利摘要】一种水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其包括销轴座、销轴、限位块、锁定板以及紧固插销；销轴座和限位块安装在水下结构物主体两侧，水下结构物刚臂背离吊钩的两个端部通过销轴与销轴座连接，刚臂的两个侧臂通过锁定板和紧固插销与销轴座紧固；可用于水下结构物安装时刚臂的限位和锁定，安装前锁定刚臂，以保证建造和运输过程中的安全，在水下结构物安装前解除锁定，安装过程中限定刚臂在一定角度范围内旋转，水下结构物安装完成后将刚臂平稳放置，防止刚臂与结构物发生碰撞,使用效果理想。
【专利说明】水下结构物刚臂的限位和锁定结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及刚臂及其限位和锁定装置，尤其涉及一种用于水下结构物的刚臂及限位和锁定装置，特别适合于海上油气田开发中的带有管道或线缆一起下放的水下结构物的安装过程，属于海洋石油工程领域。
【背景技术】
[0002]海上油气田开发的水下生产系统包含各种水下结构物，如海底管线终端装置，脐带缆终端装置等，当水下结构物在海底管线或者脐带缆的末端，随着铺设过程一起下放时，为了顺应水下结构物受到管道和线缆重量产生的拉力，需要在水下结构物上安装刚臂，以便于水下结构物在安装过程中可以旋转，满足水下结构物对于管线或者脐带缆安装的需要，保证海底管线或者脐带缆的结构完整性。
[0003]水下结构物的刚臂一般为Y型或者U型结构，预先安装到水下结构物上，现有一般的刚臂由于缺少锁定和限位装置，且与结构物为铰接，因此在水下结构物的建造和运输过程中存在不稳定的工况，可能发生晃动，存在安全隐患；在水下结构物的下放安装过程中，如果刚臂旋转过度，可能与结构物发生碰撞，使得刚臂或者结构发生较大变形，进而导致水下结构物安装失败；当水下结构物到达预定位置后，刚臂需要平稳放置，避免与结构物的其他部分发生碰撞和干涉，因此需要设计水下结构物刚臂的限位和锁定结构。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种水下结构物刚臂的限位和锁定结构，可用于水下结构物安装时刚臂的限位和锁定，安装前锁定刚臂，以保证建造和运输过程中的安全，在水下结构物安装前解除锁定，安装过程中限定刚臂在一定角度范围内旋转，水下结构物安装完成后将刚臂平稳放置，防止刚臂与结构物发生碰撞，使水下结构物安装过程安全可靠。
[0005]本实用新型的目的是由以下技术方案实现的:
[0006]本实用新型水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于:包括销轴座、销轴、限位块、锁定板以及紧固插销；该销轴座和限位块安装在水下结构物主体两侧，该水下结构物刚臂背离吊钩的两个端部通过销轴与销轴座连接，刚臂的两个侧臂通过锁定板和紧固插销与销轴座紧固。
[0007]前述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其中，所述刚臂背离吊钩的两个端部分别设有两两相对的销轴孔，每个端部两两相对销轴孔的相对侧的孔缘处分别设有环板，该环板的孔径大于或者等于该销轴孔的孔径；该刚臂靠近销轴孔的两个平直的臂体上分别一体成型一个插销板，该插销板上设有插销孔；所述销轴座包括两块板体以及设置在两块板体之间的两块挡板，该板体一侧中央部位一体成型有一个吊耳，该吊耳上设有与刚臂背离吊钩两个端部设有的销轴孔相对应的销轴孔；两块挡板固定在两块板体之间使两块板体与两块挡板构成一个销轴座；两块挡板中高度大的挡板为高位挡板，高度小的挡板为低位挡板，且两块板体靠近低位挡板的一端分别设有紧固插销插设的插销孔，该两块板体背离设置挡板的一侧分别设有加强筋板；所述销轴为管状体，该销轴穿设两块板体吊耳处的销轴孔和刚臂背离吊钩的两个端部的销轴孔后，其两端焊接环形挡板，防止销轴脱出；销轴座的高位挡板和低位挡板分别位于销轴两侧，高位挡板位于水下结构物与管线或者线缆的连接侧，低位挡板位于另一侧；销轴座与刚臂连接且保证刚臂在高位挡板顶部、低位挡板顶部和销轴孔三者之间形成的角度范围内旋转；所述锁定板为平面板体，该锁定板两端分别设有一个开孔，其中一个开孔通过紧固插销与销轴座两块板体一端的插销孔紧固，另一个开孔通过紧固插销与刚臂插销板上设有的插销孔紧固；所述限位块由一个型钢和限位平板焊接而成，该限位平板面积与型钢一端面积相应，且限位平板焊接固定在型钢一端端部，该型钢的另一端焊接在水下结构物上；该限位块为两块，其型钢背离限位平板的一端分别焊接在水下结构物的两侧，限位平板分别位于刚臂两个平直的臂体下方。
[0008]前述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其中:所述销轴座两块板体上分别设置三块加强筋板，该三块加强筋板分别位于板体一体成型吊耳的正下方及其两侧。
[0009]前述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其中:所述锁定板两端分别设有的开孔为长条形开孔。
[0010]前述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其中:所述紧固插销为两个圆柱体组合而成的T字形结构，其与插销孔呈垂直状的圆柱体末端倒圆角且中间设有限位环。紧固插销插入销轴座时，限位环能阻止插销全部插入，使紧固插销与插销孔平行的圆柱体与销轴座之间具有一段距离，以便于紧固插销的拔出。
[0011]本实用新型水下结构物刚臂的限位和锁定结构的有益效果:将销轴座焊接到水下结构物主体的两侧，带有吊钩的刚臂通过销轴与销轴座连接，在水下结构物建造运输和运输过程中，用两个紧固插销将锁定板连接到销轴座和刚臂的插销板上，将刚臂固定；在水下结构物需要用吊钩安装时，将紧固插销拔掉，移除锁定板，将吊钩与吊绳相连，刚臂可承担整个水下结构物的安装荷载，并随着安装过程的需要可绕销轴旋转，适用于位于管道或者线缆末端的水下结构物的安装，减小水下结构物与管道或者线缆之间弯曲载荷，比如带有海管的水下海管终端装置，带有脐带缆的水下脐带缆终端设备等。在水下结构物安装完成后，将刚臂放置到限位块上，可有效防止刚臂与水下结构物碰撞。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0014]图2为本实用新型分解结构示意图。
[0015]图中主要标号说明:1销轴座、2销轴、3刚臂、4吊钩、5限位块、6锁定板、7紧固插销、8加强筋板、9低位挡板、10高位挡板、11环形挡板、12插销板、13加强环、14限位平板、15插销限位环
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，本实用新型水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其包括销轴座
1、销轴2、限位块5、锁定板6以及紧固插销7 ;该销轴座I和限位块5安装在水下结构物主体两侧，该水下结构物刚臂3背离吊钩4的两个端部通过销轴2与销轴座I连接，刚臂3的两个侧臂通过锁定板6和紧固插销7与销轴座I紧固。
[0017]如图1、图2所示，本实用新型水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其中，所述刚臂3背离吊钩4的两个端部分别设有两两相对的销轴孔，每个端部两两相对销轴孔的相对侧的孔缘处分别设有加强环13，该加强环13的孔径大于或者等于该销轴孔的孔径；该刚臂3靠近销轴孔的两个侧臂上分别一体成型一个插销板12，该插销板12上设有插销孔；所述销轴座I包括两块板体以及设置在两块板体之间的两块挡板,该板体一侧中央部位一体成型有一个吊耳，该吊耳上设有与刚臂3背离吊钩两个端部设有的销轴孔相对应的销轴孔；两块挡板固定在两块板体之间使两块板体与两块挡板构成一个销轴座；两块挡板中高度大的挡板为高位挡板10，高度小的挡板为低位挡板9，且两块板体靠近低位挡板9的一端分别设有紧固插销插设的插销孔，该两块板体背离设置挡板的一侧分别设有加强筋板8 ;所述销轴2为管状体，该销轴2穿设两块板体吊耳处的销轴孔和刚臂3背离吊钩4的两个端部的销轴孔后，其两端焊接环形挡板11，防止销轴脱出；销轴座I的高位挡板10和低位挡板9分别位于销轴2两侧，高位挡板10位于水下结构物与管线或者线缆的连接侧，低位挡板9位于另一侧；销轴座I与刚臂3连接且保证刚臂3在高位挡板10顶部、低位挡板9顶部和销轴孔三者之间形成的角度范围内旋转；所述锁定板6为平面板体，该锁定板6两端分别设有一个开孔，其中一个开孔通过紧固插销7与销轴座I两块板体一端的插销孔紧固，另一个开孔通过紧固插销7与刚臂3插销板12上设有的插销孔紧固；所述限位块5由一个型钢和限位平板14焊接而成，该限位平板14面积与型钢一端面积相应，且限位平板14焊接固定在型钢一端端部，该型钢的另一端焊接在水下结构物上；该限位块为两块，其型钢背离限位平板14的一端分别焊接在水下结构物的两侧，限位平板14分别位于刚臂3两个侧臂下方。所述销轴座I两块板体上分别设置三块加强筋板8，该三块加强筋板分别位于板体一体成型吊耳的正下方及其两侧。所述锁定板6两端分别设有的开孔为长条形开孔。所述紧固插销7为两个圆柱体组合而成的T字形结构，其与插销孔呈垂直状的圆柱体末端倒圆角且中间设有限位环15 ;紧固插销7插入销轴座I时，限位环15能阻止插销全部插入，使紧固插销7与插销孔平行的圆柱体与销轴座之间具有一段距离，以便于紧固插销7拔出。
[0018]本实用新型水下结构物刚臂的限位和锁定结构使用时:将销轴座I和限位块5焊接到水下结构物主体的两侧；刚臂3主体与吊钩4焊接成一体；刚臂3的销轴孔和销轴座I的销轴孔通过销轴2连接，销轴2两端焊接环形挡板11，以防止销轴脱出；在水下结构物建造运输和运输过程中，用两个紧固插销7穿过锁定板6的开孔，并同时穿过销轴座I的插销孔和刚臂插销板12的插销孔将刚臂与销轴座I锁定，防止刚臂3意外转动；在水下结构物海上安装下放时，将紧固插销7拔掉，移除锁定板6，将吊钩4与吊绳相连，刚臂恢复自由，可以绕销轴2旋转，销轴座I上的低位挡板9和高位挡板10使得刚臂旋转到挡板位置时与挡板发生接触，能阻止刚臂进一步旋转，从而限定刚臂旋转角度；在水下结构物到达海底安装结束后，将刚臂3放置到限位块5的限位平板上，防止刚臂与水下结构物的其他部件发生碰撞。
[0019]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于:包括销轴座、销轴、限位块、锁定板以及紧固插销；该销轴座和限位块安装在水下结构物主体两侧，该水下结构物刚臂背离吊钩的两个端部通过销轴与销轴座连接，刚臂的两个侧臂通过锁定板和紧固插销与销轴座紧固。
2.根据权利要求1所述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于，所述刚臂背离吊钩的两个端部处分别设有两两相对的销轴孔，每个端部两两相对销轴孔的相对侧的孔缘处分别设有加强环，该加强环的孔径大于或者等于该销轴孔的孔径；该刚臂靠近销轴孔的两个侧臂上分别一体成型一个插销板，该插销板上设有插销孔； 所述销轴座包括两块板体以及设置在两块板体之间的两块挡板，该板体一侧中央部位一体成型有一个吊耳，该吊耳上设有与刚臂背离吊钩两个端部设有的销轴孔相对应的销轴孔；两块挡板固定在两块板体之间使两块板体与两块挡板构成一个销轴座；两块挡板中高度大的挡板为高位挡板，高度小的挡板为低位挡板，且两块板体靠近低位挡板的一端分别设有紧固插销插设的插销孔，该两块板体背离设置挡板的一侧分别设有加强筋板； 所述销轴为管状体，该销轴穿设两块板体吊耳处的销轴孔和刚臂背离吊钩的两个端部的销轴孔后，其两端焊接环形挡板，防止销轴脱出；销轴座的高位挡板和低位挡板分别位于销轴两侧，高位挡板位于水下结构物与管线或者线缆的连接侧，低位挡板位于另一侧；销轴座与刚臂连接且保证刚臂在高位挡板顶部、低位挡板顶部和销轴孔三者之间形成的角度范围内旋转； 所述锁定板为平面板体，该锁定板两端分别设有一个开孔，其中一个开孔通过紧固插销与销轴座两块板体一端的插销孔紧固，另一个开孔通过紧固插销与刚臂插销板上设有的插销孔紧固； 所述限位块由一个型钢和限位平板焊接而成，该限位平板面积与型钢一端面积相应，且限位平板焊接固定在型钢一端端部，该型钢的另一端焊接在水下结构物上；该限位块为两块，其型钢背离限位平板的一端分别焊接在水下结构物的两侧，限位平板分别位于刚臂两个侧臂下方。
3.根据权利要求2所述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于:所述销轴座两块板体上分别设置有三块加强筋板，该三块加强筋板分别位于板体一体成型吊耳的正下方及其两侧。
4.根据权利要求2所述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于:所述锁定板两端分别设有的开孔为长条形开孔。
5.根据权利要求1或2所述的水下结构物刚臂的限位和锁定结构，其特征在于:所述紧固插销为两个圆柱体组合而成的T字形结构，其与插销孔呈垂直状的圆柱体末端倒圆角且中间设有限位环。
【文档编号】F16L1/20GK203743615SQ201420071313
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】魏会东, 姜瑛, 尹汉军, 梁辉, 张大为, 邢广阔, 顾永维, 高原, 宋春娜, 王勇 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司