一种隔水导管张紧系统的固定装置的制作方法

本发明涉及海洋石油天然气钻采装备技术领域，尤其涉及一种隔水导管张紧系统的固定装置。

背景技术：

隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管，其主要功能是隔离海水，形成钻井液循环通道，同时作为海上井口的持力结构。在钻完井施工过程中，隔水导管的强度及安全性对于海上钻井作业安全至关重要。使用时利用其套管端的快速接头将每根管子连接起来，以达到打探井时隔水和保护钻井导管的目的。

由于海洋中工作环境复杂，隔水导管在使用时会受到洋流影响会出现一定程度的升沉，该升沉会造成外部载荷发生变化，从而引起水下器具过载的情况发生，为了解决这个问题，现有的隔水导管上一般附加一个张紧系统，该张紧系统包括六根张紧油缸a(图1)，张紧油缸a的末端安装有一个套环105(图1)，隔水导管(图1未示出)安装于套环1050内，张紧油缸a根据波浪的摆动进行伸缩的运动，套环1050也上下摆动，以此来给予隔水导管以一恒定拉力，使隔水导管适应波浪摆动，减小隔水导管的升沉幅度。

由于隔水导管张紧系统的张紧油缸a较长，海况恶劣时，可能导致张紧油缸a在存放位置和移动过程中大幅摆动，从而与海洋平台碰撞损坏。尤其是在海洋平台建造调试期间遭遇台风，张紧油缸a更容易损坏。现有技术中，在张紧油缸a不工作的时候，采用钢丝绳将张紧油缸a捆绑起来，固定在海洋平台。但这种方式，人员操作困难，且无法在张紧油缸a移动过程中实现固定，存在较大的设备损坏风险。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种隔水导管张紧系统的固定装置，其容易、可靠、可调；其不需要人员操作，因此不容易发生危险，操作容易；对张紧系统的固定更为稳固可靠，固定之后在一定范围内仍然可调张紧系统的位置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种隔水导管张紧系统的固定装置，包括安装座、稳定板和约束装置，所述约束装置固定安装于所述稳定板，所述稳定板滑动安装于所述安装座；

所述约束装置包括翻转装置和插销装置，所述翻转装置一端以x轴为转轴转动安装于所述稳定板，所述翻转装置另一端固定安装有所述插销装置，隔水导管张紧系统的张紧油缸上固定设有插销孔，所述插销装置与隔水导管张紧系统的张紧油缸上的插销孔通过插销装置连接。

较佳地，所述安装座左侧为左框架，右侧为右框架，所述左框架和右框架上分别固定安装有左固定座和右固定座，所述左固定座和右固定座相对设置；

所述左固定座和右固定座上均安装有稳定板，所述稳定板背部和安装座之间设有推动油缸，所述推动油缸两端分别固定安装于所述稳定板和安装座。

进一步地，所述翻转装置包括铰接座、翻转臂、翻转油缸和翻转油缸座；

所述铰接座固定安装于所述稳定板，所述翻转臂一端铰接于所述铰接座，所述翻转臂另一端的端面固定安装有插销装置，所述翻转油缸座固定安装于所述铰接座，所述翻转油缸两端分别铰接于所述翻转油缸座和所述翻转臂，所述翻转油缸用于拉动所述翻转臂翻转。

较佳地，所述插销装置包括插销座、插销套筒和插销油缸；

所述插销座上设有铰接孔，所述插销套筒尾端固定安装于所述铰接孔，所述插销滑动设置于所述插销套筒内；

所述插销套筒自首端起开设有条形槽，所述插销侧面固定安装有导向片，所述导向片位于所述条形槽内，并沿所述条形槽滑动；

所述插销油缸固定安装于所述插销座，所述插销油缸的工作端与所述导向片安装，所述插销油缸带动所述插销插入或抽出。

位于所述翻转臂的插销座和隔水导管张紧系统的张紧油缸上安装的插销孔通过插销配合，从而将隔水导管张紧系统的张紧油缸固定住。

进一步地，还包括定位油缸；

所述定位油缸竖向固定安装于所述稳定板，所述左固定座和右固定座上表面开设有定位孔，所述定位油缸的工作端朝向所述定位孔，所述定位油缸的工作端与所述定位孔为销孔配合。

较佳地，还包括蓄能器，所述蓄能器连接于所述推动油缸的油路中，所述蓄能器用于缓冲隔水导管张紧系统摆动产生的动能。

更优地，两个所述约束装置为一组，两个所述约束装置用于分别约束隔水导管张紧系统的张紧油缸两侧的约束位置，两个所述约束装置为一组，所述约束装置至少设有二组，根据隔水导管张紧系统的张紧油缸的数量确定约束装置的数量。

进一步地，还包括连接套，所述连接套呈环形套状，连接套上至少固定设有两个销孔，在隔水导管张紧系统的张紧油缸上没有销孔的时候，先在隔水导管张紧系统的张紧油缸a固定安装连接套；

所述连接套包括两个半圆弧形弯板，所述弯板两端均为水平折弯的安装段，所述安装段上开设有安装螺孔，所述弯板外圈表面间隔设有至少两个销孔座；

两个所述弯板通过螺钉固定安装于隔水导管张紧系统的张紧油缸，从而使所述约束装置通过插销将所述隔水导管张紧系统的张紧油缸约束，进而将隔水导管张紧系统约束。

较佳地，所述安装座两侧固定设有滑动装置，所述安装座滑动安装于导轨，所述导轨安装于海洋平台的月池。

本发明的有益效果：1、可以对隔水导管张紧装系统的大行程油缸进行约束，保证了隔水导管张紧系统在不工作的时候不会摆动，避免了隔水导管张紧系统因摆动对自身和周围的设备造成碰损；2、动油缸推动稳定板滑动，滑动并靠近隔水导管张紧系统两侧之后，通过约束装置将其约束，这样即可实现最隔水导管张紧系统的约束，而在隔水导管张紧系统工作时，推动油缸带动稳定板滑动离开隔水导管张紧系统，避免影响其张紧作业；3、铰接座随稳定板移动，在不使用时向上翻转，避免伸出后与隔水导管张紧系统产生碰撞；翻转油缸和翻转座的设置使翻转臂可以通过液压装置驱动进行翻转，插销油缸驱动插销在插销套筒中滑动，提高了设备的工作效率，减少了设备对人工的依赖；4、蓄能器能够在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，因此稳定板受到的动能经过推动油缸之后被蓄能器吸收，从而大量分担了隔水管张紧系统输出的动能，从而使装置上的应力集中点不会收到过多的载荷，保证了设备的实用寿命更长；5、连接套是两个具有安装段的弯板相对安装构成的环状体，这种安装结构能够很便利的安装，使没有插销位的张紧油缸a通过外部安装具备插销位。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的使用状态示意图；

图2是本发明的一个实施例的整体结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的稳定板及约束装置的结构和相互位置关系的示意图；

图4是本发明的一个实施例的两个约束装置的示意图。

图5是本发明的一个实施例的连接套的结构示意图。

其中：左框架100、套环105、右框架200、左固定座300、稳定板320、推动油缸330、定位油缸340、右固定座400、约束装置500、铰接座510、翻转臂520、插销座530、插销540、翻转油缸550、翻转油缸座560、插销装置570、插销套筒571、插销油缸572、导向片573、连接套600、弯板610、销孔座620、蓄能器700、隔水导管张紧系统的张紧油缸a。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-5所示，一种隔水导管张紧系统的固定装置，包括安装座、稳定板320和约束装置500，所述约束装置500固定安装于所述稳定板320，所述稳定板滑动安装于所述安装座；

所述约束装置500包括翻转装置和插销装置，所述翻转装置一端以x轴为转轴转动安装于所述稳定板320，所述翻转装置另一端固定安装有所述插销装置570，隔水导管张紧系统的张紧油缸a上固定设有插销孔，所述插销装置570与隔水导管张紧系统的张紧油缸a上的插销孔通过插销装置570连接。

在使用中，稳定板320是滑动设置的，通过调整稳定板320滑动的位置，就可以使稳定板上的约束装置500靠近隔水导管张紧系统的张紧油缸a，进而在隔水导管张紧系统工作时可以避开，避免二者产生碰擦，在隔水导管不工作时靠近隔水导管张紧系统的张紧油缸a，便于对隔水导管张紧系统的张紧油缸a进行约束；而约束装置主要作用与隔水导管张紧系统的张紧油缸a上的插销孔进行约束，进而达到对隔水导管张紧系统的约束，约束装置500的翻转装置在使用时翻转伸出，便于与隔水导管张紧系统的张紧油缸a上的插销孔进行约束，在不使用时则翻转收回，避免与隔水导管张紧系统的张紧油缸a产生接触，此外，使用专业的约束装置500对张紧系统的张紧油缸a进行约束，使张紧系统的约束更可靠。

其中，所述安装座左侧为左框架100，右侧为右框架200，所述左框架100和右框架200上分别固定安装有左固定座300和右固定座400，所述左固定座100和右固定座200相对设置；

所述左固定座100和右固定座200上均安装有稳定板320，所述稳定板320背部和安装座之间设有推动油缸330，所述推动油缸330两端分别固定安装于所述稳定板320和安装座。

左框架100、右框架200和连接梁构成了一个框架结构，分别安装于左框架100和右框架200的左固定座300和右固定座400上都安装有约束装置500，在使用时，隔水导管张紧系统位于左框架100和右框架200之间，这种状态下，位于左固定座300和右固定座400上的约束装置500就可以对隔水导管张紧装系统的张紧油缸a进行约束，保证了隔水导管张紧系统在不工作的时候不会摆动，避免了隔水导管张紧系统因摆动对自身和周围的设备造成碰损。

此外，所述翻转装置包括铰接座510、翻转臂520、翻转油缸550和翻转油缸座560；

所述铰接座510固定安装于所述稳定板320，所述翻转臂520一端铰接于所述铰接座510，所述翻转臂520另一端的端面固定安装有插销装置570，所述翻转油缸550座固定安装于所述铰接座510，所述翻转油缸550两端分别铰接于所述翻转油缸座560和所述翻转臂520，所述翻转油缸550用于拉动所述翻转臂520翻转。

约束装置在工作时，铰接座510固定安装在稳定板320上，铰接座510随稳定板320移动，在不使用时向上翻转，避免伸出后与隔水导管张紧系统产生碰撞，而在使用时，则向前翻转，保证有足够的距离使端部的插销座530与隔水导管张紧系统接触并通过插销540进行约束，翻转油缸550和翻转座560的设置使翻转臂520可以通过液压装置驱动进行翻转，相对于人工翻转的方式，使用翻转油缸550驱动翻转臂520，提高了工作效率，也使设备减少了对人工操作的依赖。

此外，所述插销装置570包括插销座530、插销套筒571和插销油缸572；

所述插销座530上设有铰接孔，所述插销套筒571尾端固定安装于所述铰接孔，所述插销540滑动设置于所述插销套筒571内；

所述插销套筒571自首端起开设有条形槽，所述插销540侧面固定安装有导向片573，所述导向片573位于所述条形槽内，并沿所述条形槽滑动；

所述插销油缸572固定安装于所述插销座530，所述插销油缸572的工作端与所述导向片573安装，所述插销油缸572带动所述插销540插入或抽出。

位于所述翻转臂520的插销座530和隔水导管张紧系统的张紧油缸a上安装的插销孔通过插销540配合，从而将隔水导管张紧系统的张紧油缸固定住。

插销上设有导向片573，导向片573与插销油缸572安装，插销油缸572驱动插销540在插销套筒571中滑动，这样的设计使插销能够在没有人工操作的情况下准确的通过插销与隔水导管张紧系统的张紧油缸a约束和分离，使插销不依赖人工即可完成插入和拔出，提高了设备的工作效率，减少了设备对人工的依赖。

其中，还包括定位油缸340；

所述定位油缸340竖向固定安装于所述稳定板320，所述左固定座300和右固定座400上表面开设有定位孔，所述定位油缸340的工作端朝向所述定位孔，所述定位油缸340的工作端与所述定位孔为销孔配合。

在对隔水导管张紧系统的张紧油缸a进行约束时，稳定板320需要被推动油缸330推出后才能工作，而在隔水导管张紧系统工作时，稳定板320不能干扰隔水导管张紧系统的工作，所以需要回到原位；但是为了避免稳定板320滑出，使稳定板320与工作中的隔水导管张紧系统发生碰撞，这里就将稳定板320回退到原位后使用定位油缸340限制稳定板320的滑动，保证稳定板320不会与隔水管张紧系统发生接触。

作为对上述技术的补充，还包括蓄能器700，所述蓄能器700连接于所述推动油缸330的油路中，所述蓄能器700用于缓冲隔水导管张紧系统摆动产生的动能。

蓄能器700能够在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常。所以当约束隔水管张紧系统时，隔水管张紧系统摆动产生的动能会传递到稳定板320，由于推动油缸330加装了蓄能器700，因此稳定板320受到的动能经过推动油缸330之后被蓄能器吸收，从而大量分担了隔水管张紧系统输出的动能，从而使装置上的应力集中点不会收到过多的载荷，保证了设备的实用寿命更长。

此外，两个所述约束装置为一组，两个所述约束装置500用于分别约束隔水导管张紧系统的张紧油缸a两侧的约束位置，两个所述约束装置500为一组，所述约束装置500至少设有二组，根据隔水导管张紧系统的张紧油缸a的数量确定约束装置500的数量。

在张紧油缸a两侧设置约束点，使张紧油缸a两侧都能收到约束，从而使张紧油缸a能够稳定的和约束装置500约束在一起，一组约束装置500约束一根张紧油缸a，设置多少组约束装置500根据张紧油缸a的数量来确定，从而保证隔水管张紧系统的每个张紧油缸a都能被约束。

其中，还包括连接套600，所述连接套600呈环形套状，连接套600上至少固定设有两个销孔，在隔水导管张紧系统的张紧油缸上没有销孔的时候，先在隔水导管张紧系统的张紧油缸a固定安装连接套600；

所述连接套600包括两个半圆弧形弯板610，所述弯板610两端均为水平折弯的安装段，所述安装段上开设有安装螺孔，所述弯板外圈表面间隔设有至少两个销孔座620；

两个所述弯板610通过螺钉固定安装于隔水导管张紧系统的张紧油缸a，从而使所述约束装置500通过插销540将所述隔水导管张紧系统的张紧油缸a约束，进而将隔水导管张紧系统约束。

连接套600是两个具有安装段620的弯板610相对安装构成的环状体，这种安装结构能够很便利的安装，使没有插销位的张紧油缸a通过外部安装具备插销位；弯板610两端设置安装段620的结构非常利于生产，并且通过螺栓或其他固定方式即可安装，使用也很方便。

此外，所述安装座两侧固定设有滑动装置，所述安装座滑动安装于导轨，所述导轨安装于海洋平台的月池。

从而使整个固定装置都能够在月池上滑动，如此即可使整个固定装置具有位置调整的功能，在设备的使用方面更灵活，再者，在隔水导管张紧系统工作时，可以将整个固定装置滑离隔水导管张紧系统，使隔水导管张紧系统的工作空间更充裕，而在其不工作时，再将整个固定装置滑动到隔水导管张紧系统的旁边，对其进行约束。

所述稳定板320边缘固定安装有柔性耐磨材质的缓冲垫，消除隔水导管张紧系统的张紧油缸a与稳定版320接触时相互产生的碰擦，避免二者相互磨损。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。