一種用于海底鋪袋裝置的卷筒更換及鋪袋機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種海洋石油工程領(lǐng)域的海底管道懸跨治理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在海洋油氣不斷被開采利用的今天，海底管道完成了油氣存儲、運輸?shù)裙δ?，并且具備生產(chǎn)成本低、工作效率高等很多優(yōu)勢，是海上油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個核心部分。由于海底環(huán)境十分復雜和惡劣，相比于陸地管道，海底管道工作的風險更大、更容易失效。如果海底管道受到破壞，將會不可避免地造成慘重的經(jīng)濟損失，海洋環(huán)境也會受到嚴重污染，所以維護海底管道的安全，保證工作可靠性是保證海上油氣田安全生產(chǎn)和保護海洋環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。
[0003]在海洋工程中，海底管道在服役期間常由于海底沖刷等原因形成海底管道的懸跨現(xiàn)象，即海底管道與海床表面出現(xiàn)不直接接觸的懸空段。海底管道的懸跨現(xiàn)象使得海底管道承受額外的軸向應(yīng)力和疲勞載荷，極其嚴重地威脅了海底管道的安全運營。為此在海上油氣田生產(chǎn)建設(shè)中，從初期設(shè)計階段就要充分考慮海底管道懸跨現(xiàn)象的出現(xiàn)，并應(yīng)盡量避免在海底管道出現(xiàn)懸跨現(xiàn)象，而在海底管道服役期間，如果出現(xiàn)懸跨現(xiàn)象，則必須及時使用有效可行的懸跨治理方法。
[0004]在海底管道懸跨治理的眾多方法中，灌漿袋法是治理海底管道懸跨的一種可靠有效的方法，灌漿袋法采用聚丙烯材料按照管道的懸跨高度制成一個A型袋，由海底管道外爬式鋪袋裝置將其安裝在懸跨管道下方，水面上的工作船通過灌漿管線將水泥漿注入A型袋中，使其擴充，從而起到支撐作用。同其他處理技術(shù)相比，灌漿袋法工藝簡單，便于實施，可在管道不停產(chǎn)的情況下實施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供可在水下自動完成灌漿袋的鋪設(shè)，并且保證裝置一次下水完成多個灌漿袋鋪設(shè)的一種用于海底鋪袋裝置的卷筒更換及鋪袋機構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種用于海底鋪袋裝置的卷筒更換及鋪袋機構(gòu)，其特征是:包括支撐板A、支撐板B，支撐板A上端和下端分別安裝第一鏈輪上安裝板和第一鏈輪下安裝板，支撐板B上端和下端分別安裝第二鏈輪上安裝板和第二鏈輪下安裝板，第一鏈輪上安裝板和第二鏈輪上安裝板之間安裝第一鏈輪軸，第一鏈輪下安裝板和第二鏈輪下安裝板之間安裝第二鏈輪軸，第一鏈輪軸上安裝卷筒更換鏈輪A和卷筒更換鏈輪C，第二鏈輪軸上安裝卷筒更換鏈輪B和卷筒更換鏈輪D，卷筒更換鏈輪A和卷筒更換鏈輪B上纏繞第一鏈條，卷筒更換鏈輪C和卷筒更換鏈輪D上纏繞第二鏈條，第一鏈條和第二鏈條上均安裝6個帶孔手爪，第一鏈條上的一個帶孔手爪分別對應(yīng)于第二鏈條上的一個帶孔手爪從而構(gòu)成6組帶孔手爪，每組帶孔手爪上均安裝一個卷筒，支撐板A側(cè)面上分別安裝棘輪馬達、鋪袋液壓馬達、棘輪鏈輪、卷筒座，第一鏈輪軸端部安裝從動鏈輪，棘輪鏈輪和從動鏈輪上纏繞傳動鏈條，棘輪馬達連接棘輪鏈輪，鋪袋液壓馬達連接抓取卷筒的鋪袋爪，為卷筒提供支撐的卷筒座與鋪袋爪相對設(shè)置。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、所述卷筒包括卷筒軸、卷筒殼，卷筒殼安裝在卷筒軸外部，卷筒軸、卷筒殼通過設(shè)置二者之間的深溝球軸承相配合，卷筒軸的兩端分別固定有卷筒主動接頭和卷筒被動接頭;
[0010]卷筒主動接頭上安裝結(jié)構(gòu)相同的第一主動扣機構(gòu)和第二主動扣機構(gòu)，第一主動扣機構(gòu)包括主動扣、主動扣彈簧安裝圓板、主動扣連接軸、主動扣連接鉸鏈，主動扣彈簧安裝圓板固定在卷筒主動接頭的內(nèi)壁上，主動扣伸入至主動扣彈簧安裝圓板里，主動扣上套有主動扣彈簧，主動扣彈簧的兩端分別頂在主動扣的上端部和主動扣彈簧安裝圓板之間，主動扣的下端部通過主動扣連接軸與主動扣連接鉸鏈相連，第二主動扣機構(gòu)的主動扣連接鉸鏈和第一主動扣機構(gòu)的主動扣連接鉸鏈相連；
[0011]卷筒主動接頭上安裝結(jié)構(gòu)相同的第一固定扣機構(gòu)和第二固定扣機構(gòu)，第一固定扣機構(gòu)包括固定扣、固定扣彈簧安裝圓板、固定扣連接軸、固定扣連接鉸鏈，固定扣彈簧安裝圓板固定在卷筒主動接頭的內(nèi)壁上，固定扣伸入至固定扣彈簧安裝圓板里，固定扣上套有固定扣彈簧，固定扣彈簧的兩端分別頂在固定扣的上端部和固定扣彈簧安裝圓板之間，固定扣的下端部通過固定扣連接軸與固定扣連接鉸鏈相連，第二固定扣機構(gòu)的固定扣連接鉸鏈和第一固定扣機構(gòu)的固定扣連接鉸鏈通過銷軸相連，第一固定扣機構(gòu)和第二固定扣機構(gòu)構(gòu)成第一組固定扣；卷筒被動接頭上安裝與第一固定扣機構(gòu)和第二固定扣機構(gòu)結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同的第三固定扣機構(gòu)和第四固定扣機構(gòu)，第三固定扣機構(gòu)和第四固定扣機構(gòu)構(gòu)成第二組固定扣，第一組固定扣的銷軸和第二組固定扣的銷軸之間安裝長連桿，第一主動扣機構(gòu)和第二主動扣機構(gòu)的連接處與第一組固定扣的銷軸之間設(shè)置鋼絲繩。
[0012]2、鋪袋爪夾持住第一主動扣機構(gòu)的主動扣和第二主動扣機構(gòu)的主動扣時，兩個主動扣所連接的兩個主動扣連接鉸鏈向外側(cè)移動，帶動鋼絲繩向外側(cè)移動，從而帶動第一組固定扣的兩個固定扣連接鉸鏈向外側(cè)移動，使得第一組固定扣的兩個固定扣縮回，第二組固定扣在長連桿的作用下，其兩個固定扣也同步縮回。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0014]本發(fā)明利用卷筒自身的兩組固定扣和卷筒更換鏈條上一組帶孔手爪的配合，使卷筒固定在卷筒更換機構(gòu)上，并和鋪袋機構(gòu)的鋪袋爪進行配合，實現(xiàn)卷筒從卷筒更換機構(gòu)上松脫和旋轉(zhuǎn)的動作，區(qū)別于申請?zhí)朇N103899841A中采用多對液壓夾緊手爪分別夾緊卷筒的方式，避免了多對液壓手爪導致油路纏繞繁復的問題，解決了卷筒更換機構(gòu)夾緊手爪和鋪袋機構(gòu)液壓馬達間油路對接的問題。
[0015]本發(fā)明中加入了棘輪鏈輪和從動鏈輪，保證了卷筒更換機構(gòu)的單向間歇運動，使得每個鋪袋卷筒可以準確地轉(zhuǎn)動到指定位置，實現(xiàn)和鋪袋機構(gòu)鋪袋爪的配合，避免了卷筒更換鏈條的不必要的轉(zhuǎn)動，提高裝置作業(yè)效率。
[0016]本發(fā)明中采用脹緊套將卷筒更換鏈輪固定脹緊在鏈輪軸上，使得卷筒更換鏈傳動機構(gòu)能夠更安全可靠地轉(zhuǎn)動，為鋪袋機構(gòu)提供多個卷筒。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2a為卷筒剖視圖，圖2b卷筒示意圖，圖2c局部放大圖1，圖2d局部放大圖1I ；
[0019]圖3a為帶孔手爪不意圖a，圖3b為帶孔手爪不意圖b，圖3c為帶孔手爪不意圖c ；
[0020]圖4為鋪袋爪夾持位置及轉(zhuǎn)動方向示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0022]結(jié)合圖1?4，支撐板A 1上安裝鏈輪上安裝板5和鏈輪下安裝板19，同時，在支撐板B 10上找準鏈輪上安裝板5和鏈輪下安裝板19安裝位置的水平對應(yīng)位置，并在支撐板B 10上再安裝一組鏈輪上安裝板5和鏈輪下安裝板19，支撐板A 1和支撐板B 10上水平位置相對應(yīng)的鏈輪上安裝板5之間安裝第一鏈輪軸11，為使第一鏈輪軸11可自由轉(zhuǎn)動，第一鏈輪軸11兩側(cè)與鏈輪上安裝板5分別裝有滾動軸承，第一鏈輪軸11上采用脹緊套14連接卷筒更換鏈輪A 6和C 12，支撐板A 1和支撐板B 10上水平位置相對應(yīng)的鏈輪下安裝板19之間安裝第二鏈輪軸16，第二鏈輪軸16兩側(cè)與鏈輪下安裝板19分別裝有滾動軸承，第二鏈輪軸16上采用脹緊套14連接卷筒更換鏈輪B 18和D 15，卷筒更換鏈輪A 6和B 18上纏繞第一鏈條7，卷筒更換鏈輪C 12和D 15上纏繞第二鏈條13，第一鏈條7和第二鏈條13上都均勻安裝6個相同的帶孔手爪9，第一鏈條7和第二鏈條13上水平位置相對應(yīng)的兩個帶孔手爪9組成一組帶孔手爪，一組帶孔手爪夾持一個卷筒，卷筒8通過自身兩端的固定扣固定在帶孔手爪9上，卷筒更換機構(gòu)共可攜帶6個卷筒，支撐板A 1左側(cè)面上安裝液壓馬達，右側(cè)面相應(yīng)位置安裝棘輪鏈輪2，并在第一鏈輪軸11右端對應(yīng)位置通過脹緊套14安裝從動鏈輪4，棘輪鏈輪2和從動鏈輪4上纏繞傳動鏈條3形成鏈傳動，在液壓馬達的帶動下進行單向間歇轉(zhuǎn)動，支撐板A 1下方安裝鋪袋液壓馬達20和鋪袋爪21，用于夾持卷筒轉(zhuǎn)動，并在另一端安裝卷筒座22，為旋轉(zhuǎn)后的卷筒提供支撐。
[0023]卷筒更換機構(gòu)要攜帶6個卷筒，卷筒結(jié)構(gòu)相同，以卷筒8為例說明卷筒結(jié)構(gòu)。如圖2所示，卷筒8主要由卷筒主動接頭23，鋪袋卷筒24，卷筒軸25，卷筒被動接頭26等組成。鋪袋卷筒24與卷筒軸25用帶密封圈深溝球軸承29連接，可自由轉(zhuǎn)動，并用彈性擋圈28限制滑動。卷筒軸25右側(cè)通過螺紋連接卷筒主動接頭23，卷筒軸25左側(cè)通過螺紋連接卷筒被動接頭26。卷詢主動接頭23上頂面和下底面分別有個主動扣17，為保證主動扣17在力的作用下能進行伸縮，在卷筒主動接頭23內(nèi)部與主動扣17同軸心用螺釘32安裝彈簧安裝圓板33，在彈簧安裝圓板33與主動扣17之間安裝彈簧31，這兩個主動扣17之間采用連接鉸鏈35和連接軸34進行連接，形成一組主動扣；卷筒主動接頭23前面和后面分別有一個固定扣30，同樣為保證固定扣30在力的作用下能進行伸縮，在卷筒主動接頭23內(nèi)部與固定扣30同軸心用螺釘32安裝彈簧安裝圓板33，在彈簧安裝圓板33與固定扣30之間安裝彈簧