一种多自由度可调节柔性吊装栓接结构的制作方法

文档序号:15175505发布日期:2018-08-14 18:23阅读:369来源:国知局

本发明涉及一种多自由度可调节柔性吊装栓接结构,属于石油开发领域。



背景技术:

近些年来,石油工业逐渐向海洋深水发展,水下生产系统已经成为海上油气田开采的重要技术,深海开发所用设备的先进程度往往成为决定开发成果的关键因素。水下控制模块scm是水下控制系统的核心设备,控制水下采油树或其他水下设备,监控采油设备和介质的状态,并且及时向海上设备反馈海底采油状态的信息。scm是水下生产系统中机电液高度集成的关键功能单元,在scm的使用生命周期内实现海底回收并重新进行水下安装可以提高资源利用率,降低石油开发成本,但现有技术中scm与下放机构采用的是刚性连接,难以保证下放工具和scm对中,且在对接过程中会发生破坏结构稳定的刚性碰撞,另外,下放机构对接头的结合精度要求也高。



技术实现要素:

针对背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种带有缓冲性能的多自由度可调节柔性吊装栓接结构。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种多自由度可调节柔性吊装栓接结构,其特征在于:它包括吊装固定装置和与所述吊装固定装置滑动连接的吊装滑动装置,所述吊装固定装置包括固定设置在中央梁上的悬挂支撑和设置在所述悬挂支撑下端的呈倒空心凸台状的套筒,所述套筒中滑动设置有环状的连接锁垫圈,所述套筒的底端内侧壁上设置有用于阻止所述连接锁垫圈从所述套筒中脱落的环状凸起;所述吊装滑动装置包括呈阶梯柱状的活塞连接锁,所述活塞连接锁的小径端穿过所述连接锁垫圈伸入所述套筒中,所述活塞连接锁的小径端设置有使得所述连接锁垫圈的下端面与所述活塞连接锁的小台阶面紧密贴合的锁紧装置,在所述连接锁垫圈的上端面与所述悬挂支撑下端面之间设置有弹性部件。

所述悬挂支撑包括底盘和设置在所述底盘上的呈长方体形的固定块,所述固定块中滑动设置有两个悬挂定位销,所述悬挂定位销的两端设置在两侧的所述中央梁上对应设置的腰型孔中,所述悬挂定位销与所述腰型孔滑动配合,所述悬挂定位销的两个端部设置有用于防止所述悬挂定位销从所述中央梁中脱落的开口销,所述固定块与两个所述中央梁之间存有活动间隙,所述中央梁上,靠近所述开口销的一端设置有用于保护所述中央梁外表面的防护片。

所述锁紧装置包括与所述活塞连接锁的小径端螺纹配合的连接锁圆螺母,所述连接锁圆螺母的下端为第一弧面,所述连接锁垫圈的上端设置有与第一弧面相配合的第二弧面,在所述连接锁圆螺母的上端设置有用于将所述连接锁圆螺母锁紧在所述活塞连接锁小径端的锁紧大螺母。

所述活塞连接锁的小径端下端设置有柱形轴,在所述套筒的底部通过螺纹固定设置有导向盖,所述导向盖中设置有利于所述活塞连接锁的柱形轴穿过的方孔,所述活塞连接锁的柱形轴不能在方孔中转动。

在所述活塞连接锁柱形轴的下端为大径端,大径端通过螺钉固定设置有连接锁,所述连接锁包括截面呈凸字形的连接锁上板和固定设置在所述连接锁上板下端的截面呈倒凸字形的连接锁底板,所述连接锁上板的下端设置的下凹槽和所述连接锁底板的上端设置的上凹槽构成凹槽通道;所述凹槽通道中滑动设置有滑动叉,在所述滑动叉上端面设置有用于放置蘑菇头的圆形凹槽,沿所述圆形凹槽的圆心开设有呈开口状的通槽,所述蘑菇头包括圆台和设置在所述圆台下端面的阶梯圆柱,所述阶梯圆柱的下端连接有scm机构,所述圆台设置在所述圆形凹槽中,所述阶梯圆柱穿过所述滑动叉进入所述连接锁底板上对应的通孔中,所述连接锁上板的下端面设置有用于包容所述蘑菇头中所述圆台的空间。

所述连接锁中设置有两个垂直贯穿所述凹槽通道的定位销,所述滑动叉上靠近两侧边的位置设置有相互平行的分别供两所述定位销穿过的滑动叉腰型孔,所述定位销与所述滑动叉腰型孔滑动配合限制了所述滑动叉的位移。

在滑动叉的前端设置有用于rov操作的把手。

在所述连接锁底板的下端设置有用于连接时初导向的导向延伸,所述连接锁上板的下端面设置有与所述连接锁上板的侧壁连接的用与所述滑动叉的通槽相配合的v型块。

在所述中央梁的下端固定设置有v型梁,所述v型梁中设置有用于穿过所述套筒的通孔。

所述弹性部件为压力弹簧。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:1、本发明包括吊装固定装置和与吊装固定装置滑动连接的吊装滑动装置,吊装固定装置包括呈倒空心凸台状的套筒,套筒中滑动设置有连接锁垫圈,吊装滑动装置包括呈阶梯柱状的活塞连接锁,活塞连接锁的小径端穿过连接锁垫圈伸入套筒中,活塞连接锁的小径端设置有使得连接锁垫圈的下端面与活塞连接锁的小台阶面紧密贴合的锁紧装置,在连接锁垫圈与悬挂支撑之间设置有弹性部件,当吊装滑动装置受到碰撞时,活塞连接锁推动连接锁垫圈向上运动,弹性部件压缩,避免了刚性碰撞。2、本发明悬挂支撑包括底盘和设置在底盘上的呈长方体型的固定块,固定块内部滑动设置有两个悬挂定位销,两个中央梁上对应设置有供两个悬挂定位销滑动的腰型孔,固定块与两个中央梁之间存有活动间隙,因此,本机构可以进行横向、纵向的调节,有效地避免在工具下放的过程中和scm对接时,由于定位不准确,导致下放工具和scm的栓接困难的问题。3、本发明锁紧装置包括与活塞连接锁小径端螺纹配合的连接锁圆螺母,连接锁圆螺母的下端为第一弧面,连接锁垫圈的上端设置有与第一弧面相配合的第二弧面,因此,此结构让活塞连接锁可以进行小角度的摆动。

附图说明

图1为本发明的半剖结构示意图;

图2为本发明的轴侧示意图;

图3为本发明的俯视示意图;

图4为本发明的连接锁结构示意图;

图5为本发明的蘑菇头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1~2所示,本发明包括吊装固定装置1和与吊装固定装置1滑动连接的吊装滑动装置2,吊装固定装置1包括固定设置在中央梁3上的悬挂支撑11和设置在悬挂支撑11下端的呈倒空心凸台状的套筒12,套筒12中滑动设置有环状的连接锁垫圈13,套筒12的底端内侧壁上设置有用于阻止连接锁垫圈13从套筒12中脱落的环状凸起14;吊装滑动装置2包括呈阶梯柱状的活塞连接锁21,活塞连接锁21的小径端穿过连接锁垫圈13伸入套筒12中,活塞连接锁21的小径端设置有使得连接锁垫圈13的下端面与活塞连接锁21的小台阶面紧密贴合的锁紧装置22,在连接锁垫圈13的上端面与悬挂支撑11下端面之间设置有弹性部件23,当吊装滑动装置2受到碰撞时,活塞连接锁21推动连接锁垫圈13在套筒12内壁中向上运动,弹性部件23压缩。

上述实施例中,如图3所示,悬挂支撑11包括底盘111和设置在底盘111上的呈长方体形的固定块112,固定块112中滑动设置有两个悬挂定位销113,悬挂定位销113的两端设置在两侧的中央梁3上对应设置的腰型孔中,悬挂定位销113与腰型孔滑动配合,悬挂定位销113的两个端部设置有用于防止悬挂定位销113从中央梁3中脱落的开口销114,固定块112与两个中央梁3之间存有活动间隙。综上,悬挂支撑4可以在水平面内做出位移。进一步地,中央梁3上,靠近开口销114的一端设置有用于保护中央梁3外表面的防护片31。

上述实施例中,弹性部件23为压力弹簧。scm模块下放到采油树平台上时,接触的瞬间,通过压力弹簧进行缓冲。

上述实施例中,锁紧装置22包括与活塞连接锁21的小径端螺纹配合的连接锁圆螺母221,连接锁圆螺母221的下端为第一弧面,连接锁垫圈13的上端设置有与第一弧面相配合的第二弧面,此结构可以让活塞连接锁21进行小角度的摆动。在连接锁圆螺母221的上端设置有用于将连接锁圆螺母221锁紧在活塞连接锁21小径端的锁紧大螺母222。

上述实施例中,活塞连接锁21的小径端下端设置有柱形轴,在套筒12的底部通过螺纹固定设置有导向盖24,导向盖24中设置有利于活塞连接锁21的柱形轴穿过的方孔,活塞连接锁21的柱形轴不能在方孔中转动。

上述实施例中,如图4~5所示,在活塞连接锁21柱形轴的下端为大径端,大径端通过螺钉固定设置有连接锁25,连接锁25包括截面呈凸字形的连接锁上板251和固定设置在连接锁上板251下端的截面呈倒凸字形的连接锁底板252,连接锁上板251的下端设置的下凹槽和连接锁底板252的上端设置的上凹槽构成凹槽通道;凹槽通道中滑动设置有滑动叉26,在滑动叉26上端面设置有用于放置蘑菇头28的圆形凹槽261,沿圆形凹槽261的圆心开设有呈开口状的通槽262,蘑菇头28包括圆台和设置在圆台下端面的阶梯圆柱,阶梯圆柱的下端连接有scm机构,圆台设置在圆形凹槽261中,阶梯圆柱穿过滑动叉26进入连接锁底板252上对应的通孔中,连接锁上板251的下端面设置有用于包容蘑菇头28中圆台的空间。

上述实施例中,连接锁25中设置有两个垂直贯穿凹槽通道的定位销253,滑动叉26上靠近两侧边的位置设置有相互平行的分别供两定位销253穿过的滑动叉腰型孔261,定位销253与滑动叉腰型孔261滑动配合限制了滑动叉26的位移。

上述实施例中,在滑动叉26的前端设置有用于rov操作的把手261。

上述实施例中,在连接锁上板251和连接锁底板252的阶梯面上设置有相对应的,用于放置螺钉的通孔。

上述实施例中,在连接锁底板252的下端设置有用于连接时初导向的导向延伸27。

上述实施例中,在中央梁3的下端固定设置有v型梁15,v型梁15中设置有用于穿过套筒12的通孔151。

上述实施例中,连接锁上板251的下端面设置有与连接锁上板251的侧壁连接的用与滑动叉26的通槽262相配合的v型块。

本发明的工作原理如下:

在需要将scm装置下放到水中时,将滑动叉26放入凹槽通道中,定位销253穿过凹槽通道中的滑动叉腰型孔261,蘑菇头28透过连接锁底板252的通孔进入连接锁上板251下端面的锥形空间中,推动滑动叉26使得圆形凹槽261与连接锁底板252上的通孔相对应,蘑菇头28下落,使得圆台设置在圆形凹槽261中,阶梯圆柱的下端穿过连接锁底板252上的通孔,阶梯圆柱的下端连接有scm机构。

将装有scm的栓接机构下放至水中,待scm接触到平台时,scm机构将冲击传递给连接锁25,连接锁25将冲击传递给活塞连接锁21,与活塞连接锁21紧密连接的连接锁垫圈13推动压力弹簧向上运动,压力弹簧在连接锁垫圈13与底盘111压缩,起到缓冲作用,避免了栓接结构的刚性碰撞。

圆台向上移动进入连接锁上板251下端面的锥型空间中,此时圆台与圆形凹槽261分离,拖拉把手261将将滑动叉26往外拉使得圆形凹槽261与连接锁底板252中的通孔不相对应,圆台从连接锁底板252中的通孔中脱离,至此完成scm的下放。

本发明仅以上述实施例进行说明,各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。

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