卡爪式連接器的安裝工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海底管道，尤其涉及一種用于對海底管道進行快速連接、且可以回收的卡爪式連接器的安裝工具。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水下生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)成為深水油氣開發(fā)中的一種主流模式，而水下連接更是水下生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)的十分重要的組成部分。
[0003]水下連接部分主要包括:井口、采油樹、管匯、管線終端等生產(chǎn)設(shè)施之間的相互連接、配合。而水下連接技術(shù)主要是以焊接和機械連接為主，其中，對于深水油氣田的管道多數(shù)使用機械連接。
[0004]有效安全的連接技術(shù)是水下生產(chǎn)系統(tǒng)中一項重要的技術(shù)。水下連接系統(tǒng)主要是由水下連接器、專用安裝工具系統(tǒng)兩部分組成，其適應(yīng)于深水的工作環(huán)境，可以在水下進行連接后形成可靠的密封，并在連接完成后自動脫開。
[0005]深水管道連接器按照工作原理的分類可分為以下幾種:
[0006](1)螺栓法蘭式:螺栓法蘭式連接方式的安全性能較高，其連接可靠，并且有十分成熟的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但是，螺栓法蘭式連接要求安裝工具與接頭對中性精度較高，需要專用的作業(yè)機具進行安裝，而且，其結(jié)構(gòu)形式為一端是法蘭接頭固定，另一端法蘭接頭可旋轉(zhuǎn)，要求比較嚴(yán)格。對于只能通過水下機器人傳送圖像又對現(xiàn)場安裝情況進行觀察、并做動作調(diào)整的深水管道連接來說，難以保證整個系統(tǒng)較高的安裝精度。
[0007](2)卡箍式:卡箍連接的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，拆裝方便。與螺栓法蘭式進行對比，其減少了連接螺栓數(shù)量，因此，降低了螺栓孔對孔精度的要求。但是，其并未解決螺栓結(jié)構(gòu)在深水自動安裝比較困難，且精度較低的問題。
[0008](3)卡爪式:卡爪式連接方式完全避免了螺栓在深水環(huán)境下的精確對正以及復(fù)雜的預(yù)緊動作問題，從而，降低了對安裝工具與接頭的對準(zhǔn)精度的要求;通過下壓卡爪的結(jié)構(gòu)代替了螺栓組為法蘭提供預(yù)緊力，大大縮短了水下作業(yè)時間；其在工作時，僅需保證管道的對正要求，屬于典型的快速安裝技術(shù)。
[0009]但是，現(xiàn)有可回收式卡爪連接器的安裝工具存在以下幾點問題:
[0010](1)由于其對不同尺寸的管道連接需要配備相應(yīng)的安裝工具，導(dǎo)致其通用性不強；
[0011](2)由于其總體外形為圓形，且設(shè)有三根導(dǎo)向柱，這種安排導(dǎo)致設(shè)置在安裝工具內(nèi)部的受力定位機構(gòu)，并未嚴(yán)格均勻布置，可能會導(dǎo)致其受力不均等問題。
[0012](3)由于現(xiàn)有安裝工具二次鎖緊是通過水下機器人傳送圖像、并對現(xiàn)場安裝情況進行觀察、且將力矩扳手插入二次鎖緊機構(gòu)實現(xiàn)的，這種方法增加了連接的時間，效率較低；
[0013](4)現(xiàn)有的安裝工具在下放到底座接頭上時，由于下導(dǎo)向體的裙口略小，導(dǎo)致裙口輔助下方時比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種改進的卡爪式連接器的安裝工具，其不僅能夠?qū)⒉煌叽绲墓艿揽ㄗB接器的接頭送入深水、并完成連接與二次鎖緊;并通過自身的動作完成對管道接頭的解鎖，對可回收式卡爪連接器的回收，解決了現(xiàn)有可回收式卡爪連接器的安裝工具通用性不強的問題；而且，還能夠使水下機器人在全程只需傳送圖像、就能夠轉(zhuǎn)動水下機器人操控面板上相應(yīng)的轉(zhuǎn)閥，解決了現(xiàn)有可回收式卡爪連接器的安裝工具受力不均、安裝困難等問題，大大提高了安裝效率。
[0015]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0016]1、一種卡爪式連接器的安裝工具，其特征在于:包括:一支撐結(jié)構(gòu)、設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)中部的加載結(jié)構(gòu)、通過第二液壓缸安裝在上加載結(jié)構(gòu)上的吊裝結(jié)構(gòu)、設(shè)置在加載結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并成環(huán)形分布的數(shù)組側(cè)向定位液壓機構(gòu)和二次鎖緊液壓機構(gòu);其中，
[0017]吊裝結(jié)構(gòu)包括:一吊桶、依次安裝在吊桶頂部的孤形連接片、數(shù)個吊裝環(huán)，其中，吊桶的底部設(shè)有與吊桶配合安裝的外箍環(huán)，外箍環(huán)上設(shè)有數(shù)個連接腳，數(shù)個連接腳上分別設(shè)有用于與第二液壓缸的活塞桿進行連接的雙活塞桿液壓缸活塞桿法蘭安裝孔，吊桶底板上設(shè)有數(shù)組二次鎖緊液壓機構(gòu)安裝孔15;
[0018]支撐機構(gòu)包括:設(shè)置在頂部的上支撐體、設(shè)置在上支撐體底部的下導(dǎo)向體，其中，上支撐體上安裝有水下機器人操控面板;上支撐體與下導(dǎo)向體之間是通過數(shù)根導(dǎo)向柱連接為一體；
[0019]加載結(jié)構(gòu)包括:上加載結(jié)構(gòu)和下加載結(jié)構(gòu)，并由數(shù)根導(dǎo)向柱將二者連接為一體;其中，上加載結(jié)構(gòu)和下加載結(jié)構(gòu)上中部設(shè)有一通孔，上、下加載結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于上加載結(jié)構(gòu)導(dǎo)向套筒安裝的導(dǎo)向套筒孔，導(dǎo)向套筒孔內(nèi)套裝有導(dǎo)向柱，通過導(dǎo)向套筒孔與導(dǎo)向柱配合安裝，將上支撐體、支撐機構(gòu)、上、下加載結(jié)構(gòu)、下導(dǎo)向體串接成一個整體，其中，上、下加載結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分別布置有數(shù)組側(cè)向定位液壓機構(gòu)的缸體安裝孔和活塞桿安裝孔，并成環(huán)形分布;下加載結(jié)構(gòu)設(shè)有:用于上加載結(jié)構(gòu)導(dǎo)向套筒安裝的導(dǎo)向柱安裝的導(dǎo)向套筒孔，導(dǎo)向套筒孔內(nèi)套裝有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套筒孔內(nèi)套裝有導(dǎo)向柱，通過導(dǎo)向套與導(dǎo)向柱配合安裝，將上支撐體、支撐機構(gòu)、上、下加載結(jié)構(gòu)、下導(dǎo)向體串接成一個整體;其中，上、下加載結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分別布置有數(shù)組側(cè)向定位液壓機構(gòu)安裝孔，并成環(huán)形分布；
[0020]數(shù)組側(cè)向定位液壓機構(gòu)包括:側(cè)向定位液壓缸、與側(cè)向定位液壓缸連接在一起的側(cè)向定位液壓塊。
[0021]所述吊裝結(jié)構(gòu)的外部為孤形、內(nèi)部為貫通的結(jié)構(gòu)。
[0022]所述支撐機構(gòu)的外形為方形結(jié)構(gòu)。
[0023]所述上支撐體為方形結(jié)構(gòu)，上支撐體的中部設(shè)有一通孔;上支撐體是通過數(shù)組第一液壓缸與加載結(jié)構(gòu)連接;且第一液壓缸為雙作用液壓缸，數(shù)組第一液壓缸安裝在上支撐體下部。
[0024]所述下導(dǎo)向體整體為與上支撐體形狀相同的方形結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)向體的中部設(shè)有一與上支撐體的中部通孔相配合的通孔，包括:設(shè)置在上、下并連接在一起的數(shù)層方形板、安裝在下導(dǎo)向體中部的支撐圈，支撐圈的下面安裝有數(shù)個鎖緊塊;下導(dǎo)向體的下部安裝有一喇叭狀的裙口；下導(dǎo)向體上設(shè)有數(shù)個導(dǎo)向柱安裝孔。
[0025]所述二次鎖緊液壓機構(gòu)為雙作用液壓缸，數(shù)組二次鎖緊液壓機構(gòu)對稱安裝在吊桶底部。
[0026]所述第二液壓缸為雙活塞桿液壓缸，數(shù)組第二液壓缸的缸體安裝在上加載結(jié)構(gòu)上部，且第二液壓缸活塞桿安裝在吊裝結(jié)構(gòu)的連接腳上。
[0027]所述上、下加載結(jié)構(gòu)分別為兩個相同的方形塊。
[0028]所述吊桶的一側(cè)設(shè)有第一豁口，上支撐體上設(shè)有第二豁口，下導(dǎo)向體上設(shè)有第三豁口，喇叭狀裙口上設(shè)有第四豁口，上加載結(jié)構(gòu)上設(shè)有第五豁口，下加載結(jié)構(gòu)在同一方向上設(shè)有第六豁口，且第一、第二、第三、第四、第五、第六豁口方向一致，均為:30度。
[0029]本發(fā)明的有益效果:其不僅能夠?qū)⒉煌叽绲墓艿揽ㄗB接器的接頭送入深水、并完成連接與二次鎖緊;并通過自身的動作完成對管道接頭的解鎖，對可回收式卡爪連接器的回收，解決了現(xiàn)有可回收式卡爪連接器的安裝工具通用性不強的問題;而且，還能夠使水下機器人在全程只需傳送圖像、就能夠轉(zhuǎn)動水下機器人操控面板上相應(yīng)的轉(zhuǎn)閥，解決了現(xiàn)有可回收式卡爪連接器的安裝工具受力不均、安裝困難等問題，大大提高了安裝效率。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0031 ]圖2為本發(fā)明吊裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明下導(dǎo)向體示意圖。
[0033]圖4為本發(fā)明下加載結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5為本發(fā)明上加載結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖6為本發(fā)明整體立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖7為側(cè)向定位液壓機構(gòu)示意圖。
[0037]圖中主要標(biāo)號說明:
[0038]1.吊裝結(jié)構(gòu)、2.上支撐體、3.第一液壓缸、4.二次鎖緊液壓機構(gòu)、5.上加載結(jié)構(gòu)、51.導(dǎo)向套筒孔、52.缸體安裝孔、53.活塞桿安裝孔、54.第五豁口、6.下加載結(jié)構(gòu)、61.導(dǎo)向套、62.側(cè)向定位液壓機構(gòu)安裝孔、63.第六豁口、64.鎖緊柱導(dǎo)向套、7.下導(dǎo)向體、8.導(dǎo)向柱、
9.側(cè)向定位液壓機構(gòu)、91.側(cè)向定位液壓缸、92.側(cè)向定位液壓塊、10.第二液壓缸、11.水下機器人操控面板、12.吊裝環(huán)、13.吊桶、14.第一豁口、15.二次鎖緊液壓機構(gòu)安裝孔、16.連接腳、17.雙活塞桿液壓缸活塞桿法蘭安裝孔、7.下導(dǎo)向體、71.導(dǎo)向柱安裝孔、72.鎖緊塊、73.支撐圈、74.第三豁口、75.裙口。
【具體實施方式】
[0039]如圖1一圖7所示，本發(fā)明包括:一支撐結(jié)構(gòu)、設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)中部的加載結(jié)構(gòu)、通過第二液壓缸10安裝在上加載結(jié)構(gòu)上的吊裝結(jié)構(gòu)1、設(shè)置在加載結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并成環(huán)形分布的數(shù)組側(cè)向定位液壓機構(gòu)9和二次鎖緊液壓機構(gòu)4。
[0040]如圖2所示，吊裝結(jié)構(gòu)1的外部為孤形、內(nèi)部為貫通的結(jié)構(gòu)，包括:一吊桶13、采用螺栓連接方式安裝在吊桶13頂部的孤形連接片、采用焊接或螺栓連接方式安裝在孤形連接片上的數(shù)個吊裝環(huán)12，其中，吊桶13的一側(cè)設(shè)有第一豁口 14，吊桶13的底部設(shè)有與吊桶13配合安裝的外箍環(huán)，外箍環(huán)上設(shè)有數(shù)個連接腳16(本實施例為三個)，數(shù)個連接腳16上分別設(shè)有用于與第二液壓缸10的活塞桿進行連接的雙活塞桿液