本實(shí)用新型涉及天然氣原油管道維護(hù)、搶修、改造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水下設(shè)備快速連接裝置。

背景技術(shù)：

我國海洋油氣資源豐富。目前，在我國各海域布置有大量的海洋鉆井平臺進(jìn)行油氣開采，由海洋中開采出來的油氣資源通過海底管道輸送至海上儲油設(shè)備和陸地終端。目前我國海底管道總里程超過3000公里。作為連接海洋鉆井平臺與海上儲油設(shè)備和陸地終端的主動脈，海底管道的安全和通暢是保證海洋油氣順利開采的關(guān)鍵保證。但是由于外力損壞、海水腐蝕、材料缺陷等諸多因素的影響，海底管道會發(fā)生損壞，這就需要對海底管道進(jìn)行搶修。同時，很多海底管道服役時間較長，需要進(jìn)行維護(hù)。

在海底管道維護(hù)、搶修過程中，需要對海底管道進(jìn)行開孔和封堵作業(yè)，主要操作流程包括：在海底管道上安裝機(jī)械三通，通過擰緊法蘭螺栓，將開孔機(jī)底部的法蘭與機(jī)械三通連接，從而將開孔機(jī)與機(jī)械三通連接并進(jìn)行開孔作業(yè)。開孔作業(yè)結(jié)束后，將開孔機(jī)拆除，再通過擰緊法蘭螺栓將封堵器底部的法蘭與機(jī)械三通連接，從而將封堵器與機(jī)械三通連接進(jìn)行封堵作業(yè)。目前，上述各水下設(shè)備的連接完全依靠潛水員人工作業(yè)。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，本設(shè)計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：上述完全依靠潛水員人工作業(yè)的水下設(shè)備連接方法效率較低，并且當(dāng)海底管道位于深海時，潛水人員無法進(jìn)行水下作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種水下設(shè)備快速連接裝置，在不需要人工水下作業(yè)的前提下，實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器等水下設(shè)備與機(jī)械三通的連接。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種水下設(shè)備快速連接裝置，包括：

底座；

設(shè)置在所述底座的下表面上的連接法蘭；

設(shè)置在所述底座的上表面上的密封法蘭、卡臂組件和傳動組件；

以及液壓馬達(dá)；

所述密封法蘭和所述連接法蘭同軸；

所述卡臂組件包括圍繞所述密封法蘭設(shè)置的第一主動卡臂、第二主動卡臂和被動卡臂；所述第一主動卡臂的第一端與所述傳動組件連接，所述第二主動卡臂的第一端與所述傳動組件連接，所述第一主動卡臂的第二端和所述第二主動卡臂的第二端分別通過銷軸與所述被動卡臂的兩端連接；

所述傳動組件用于在所述液壓馬達(dá)的驅(qū)動下帶動所述第一主動卡臂的第一端和所述第二主動卡臂的第一端彼此靠近或者彼此遠(yuǎn)離；

所述第一主動卡臂、第二主動卡臂以及被動卡臂均具有內(nèi)凹的圓弧形表面，在所述圓弧形表面上沿圓周方向設(shè)置有凹槽；

當(dāng)所述第一主動卡臂的第一端和所述第二主動卡臂的第一端處于彼此靠近的狀態(tài)時，所述第一主動卡臂的凹槽、所述第二主動卡臂的凹槽以及所述被動卡臂的凹槽可圍合形成用于抱緊所述密封法蘭以及水下設(shè)備的法蘭的空間。

進(jìn)一步地，所述第一主動卡臂的凹槽、所述第二主動卡臂的凹槽以及所述被動卡臂的凹槽的上表面和下表面均為錐面，且所述第一主動卡臂的凹槽、所述第二主動卡臂的凹槽以及所述被動卡臂的凹槽的上表面和下表面之間距離由外向內(nèi)逐漸減小。

進(jìn)一步地，所述傳動組件包括：絲桿、第一螺母和第二螺母；

所述絲桿的一端與所述液壓馬達(dá)的輸出軸連接，所述絲桿表面沿所述絲桿的長度方向設(shè)置有螺旋方向相反的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域；

所述第一螺母和第二螺母分別對應(yīng)設(shè)置在所述絲桿的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域；且所述第一螺母和第二螺母的內(nèi)螺紋分別與所述絲桿的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域的外螺紋相配合。

所述第一主動卡臂的第一端通過銷軸與所述第一螺母連接，所述第二主動卡臂的第一端通過銷軸與所述第二螺母連接。

進(jìn)一步地，所述絲桿的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域的外螺紋均為矩形螺紋，且螺旋升角小于當(dāng)量摩擦角。

進(jìn)一步地，所述底座的上表面設(shè)置有兩塊支撐板，兩塊所述支撐板上均設(shè)置有通孔，所述絲桿的兩端分別穿過兩塊所述支撐板上的通孔，并且，所述絲桿可在所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，兩塊所述支撐板的通孔內(nèi)均設(shè)置有軸承或者銅套。

進(jìn)一步地，所述絲桿的兩端呈臺階狀。

進(jìn)一步地，所述底座的上表面設(shè)置有兩條彼此平行的導(dǎo)向槽；

用于將所述被動卡臂的兩端與所述第一主動卡臂和所述第二主動卡臂連接的銷軸分別位于每條所述導(dǎo)向槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向槽的長度方向與所述絲桿的軸向方向垂直。

進(jìn)一步地，所述絲桿與所述液壓馬達(dá)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接。

進(jìn)一步地，所述絲桿遠(yuǎn)離所述液壓馬達(dá)的一端設(shè)置有行程標(biāo)尺組件。

進(jìn)一步地，所述底座的上表面還設(shè)置有三塊限位塊，每塊所述限位塊分別用于在所述第一主動卡臂的第一端和所述第二主動卡臂的第一端處于彼此遠(yuǎn)離的狀態(tài)時，對所述第一主動卡臂、所述第二主動卡臂和所述被動卡臂的運(yùn)動進(jìn)行限位。

進(jìn)一步地，所述連接法蘭上設(shè)置有螺栓孔。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置中，在底座的上、下表面分別設(shè)置密封法蘭和連接法蘭，其中，連接法蘭用于和機(jī)械三通(或者海底管道上其他的閥門)連接，密封法蘭用于和水下開孔機(jī)及封堵器的底部的法蘭連接。在底座的上表面上圍繞密封法蘭設(shè)置包括第一主動卡臂、第二主動卡臂和被動卡臂的卡臂組件，并且第一主動卡臂的第一端與傳動組件連接，第二主動卡臂的第一端也與傳動組件連接，而第一主動卡臂的第二端和第二主動卡臂的第二端分別通過銷軸與被動卡臂的兩端連接，也即第一主動卡臂的第二端和第二主動卡臂的第二端與被動卡臂之間可以發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)谝恢鲃涌ū鄣牡谝欢撕偷诙鲃涌ū鄣牡谝欢嗽谝簤厚R達(dá)的驅(qū)動下彼此靠近時，由第一主動卡臂的凹槽、第二主動卡臂的凹槽以及被動卡臂的凹槽圍合形成的空間將密封法蘭以及水下設(shè)備的法蘭包覆在其中并抱緊，在不需要螺栓的情況下實(shí)現(xiàn)密封法蘭和水下設(shè)備的法蘭的連接，從而實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器與機(jī)械三通的連接。當(dāng)需要拆卸開孔機(jī)、封堵器時，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動傳動組件控制第一主動卡臂的第一端和第二主動卡臂的第一端彼此遠(yuǎn)離，使卡臂組件打開從而將開孔機(jī)、封堵器拆卸下來。

由于可在地面對液壓馬達(dá)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，因此，利用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置能夠在不需要人工水下作業(yè)的情況下，實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器等水下設(shè)備與機(jī)械三通的連接，提高水下設(shè)備的連接速度，大大縮短施工周期，降低潛水作業(yè)的施工難度。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置特別適合于深海(水深大于300米)海底管道的維搶修作業(yè)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水下設(shè)備快速連接裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水下設(shè)備快速連接裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水下設(shè)備快速連接裝置的使用方式示意圖。

圖中附圖標(biāo)記分別表示：

1-液壓馬達(dá)；

21-絲桿；

22A-第一螺母；22B-第二螺母；

23-聯(lián)軸器；

24-行程標(biāo)尺組件；

31A-第一主動卡臂；31B-第二主動卡臂；

311-錐面；

32-被動卡臂；

4-底座；

41-支撐板；

42-拆裝孔；

43-導(dǎo)向槽；

44-限位塊；

5-密封法蘭；

6-連接法蘭；

7-水下設(shè)備的法蘭。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。除非另有定義，本實(shí)用新型實(shí)施例所用的所有技術(shù)術(shù)語均具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種水下設(shè)備快速連接裝置，參見圖1、并結(jié)合圖2和圖3，該水下設(shè)備快速連接裝置包括：

底座4；設(shè)置在底座4的下表面上的連接法蘭6；設(shè)置在底座4的上表面上的密封法蘭5、卡臂組件和傳動組件；以及液壓馬達(dá)1。

密封法蘭5和連接法蘭6同軸。

卡臂組件包括圍繞密封法蘭5設(shè)置的第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B和被動卡臂32；第一主動卡臂31A的第一端與傳動組件連接，第二主動卡臂31B的第一端與傳動組件連接，第一主動卡臂31A的第二端和第二主動卡臂31B的第二端分別通過銷軸與被動卡臂32的兩端連接。

傳動組件用于在液壓馬達(dá)1的驅(qū)動下帶動第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此靠近或者彼此遠(yuǎn)離。

第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B以及被動卡臂32均具有內(nèi)凹的圓弧形表面，在圓弧形表面上沿圓周方向設(shè)置有凹槽。

當(dāng)?shù)谝恢鲃涌ū?1A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端處于彼此靠近的狀態(tài)時，第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽可圍合形成用于抱緊密封法蘭5以及水下設(shè)備的法蘭的空間。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置中，位于底座4的下表面的連接法蘭6用于和機(jī)械三通(或者海底管道上其他的閥門)連接，密封法蘭5用于和水下開孔機(jī)及封堵器的底部的法蘭(即水下設(shè)備的法蘭7)連接。

密封法蘭5和水下設(shè)備的法蘭7具體通過以下方式連接：在底座4的上表面上圍繞密封法蘭5設(shè)置包括第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B和被動卡臂32的卡臂組件，并且第一主動卡臂31A的第一端與傳動組件連接，第二主動卡臂31B的第一端也與傳動組件連接，而第一主動卡臂31A的第二端和第二主動卡臂31B的第二端分別通過銷軸與被動卡臂32的兩端連接，也即第一主動卡臂31A的第二端和第二主動卡臂31B的第二端與被動卡臂32之間可以發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。在液壓馬達(dá)1的驅(qū)動下，傳動組件帶動第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此靠近或者彼此遠(yuǎn)離，被動卡臂32在兩個主動卡臂的帶動下也發(fā)生運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)卡臂組件整體的打開或者抱緊。同時，第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B以及被動卡臂32均具有內(nèi)凹的圓弧形表面，并在圓弧形表面上沿圓周方向設(shè)置有凹槽。使用時。將水下設(shè)備的法蘭7與密封法蘭5對齊，啟動液壓馬達(dá)1，使傳動組件帶動第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此靠近，水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5的邊緣卡入第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽內(nèi)，被第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B以及被動卡臂32抱緊，從而實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器與機(jī)械三通的連接，當(dāng)需要拆卸開孔機(jī)、封堵器時，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動傳動組件控制第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此遠(yuǎn)離，使卡臂組件打開從而將開孔機(jī)、封堵器拆卸下來。

綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速設(shè)備快速連接裝置在不需要螺栓的情況下即可實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器與機(jī)械三通的連接。由于可在地面對液壓馬達(dá)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，因此，利用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置能夠在不需要人工水下作業(yè)的情況下，實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器等水下設(shè)備與機(jī)械三通的連接，省去水下拆裝螺栓的過程，提高水下設(shè)備的連接速度，大大縮短海底管道維搶修施工周期，降低潛水作業(yè)的施工難度，尤其適合于深海(水深大于300米)海底管道的維搶修作業(yè)。

參見圖3，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，當(dāng)卡臂組件將水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5抱緊時，水下設(shè)備的法蘭7的下表面與密封法蘭5的上表面相互接觸，為相互配合的密封面。密封面可以按照ASME(American Society of Mechanical Engineers，美國機(jī)械工程師協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用標(biāo)準(zhǔn)鋼環(huán)密封。水下設(shè)備的法蘭7的上表面與第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽內(nèi)的上表面緊密接觸，而密封法蘭5的下表面與第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽內(nèi)的下表面緊密接觸，從而將水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5抱緊。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B以及被動卡臂32的內(nèi)凹的圓弧面對應(yīng)的圓心角可以均為120°。

在此，需要說明的是，將第一主動卡臂31A與傳動組件和被動卡臂32連接的兩端分別定義為第一端、第二端，以及將第一卡臂31B與傳動組件和被動卡臂32連接的兩端分別定義為第一端、第二端是為了使本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案更加清楚、簡潔。

進(jìn)一步地，參見圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽的上表面和下表面均為錐面(即圖3中311所示的錐面)，且第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽的上表面和下表面之間距離由外向內(nèi)逐漸減小。

相應(yīng)地，水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5與上述凹槽接觸的表面也設(shè)計為錐面，即加工大倒角，并且，水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5的錐面與上述凹槽的錐面的錐度相配合，從而在錐面的配合下使水下設(shè)備的法蘭7向密封法蘭5產(chǎn)生軸向移動，依靠卡臂組件的卡入量產(chǎn)生軸向力以達(dá)到預(yù)緊密封的效果。

在本實(shí)用新型實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽的上表面和下表面的錐度小于相互接觸材料的摩擦角，以達(dá)到自鎖效果。具體來說，第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽的上表面的錐度小于第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B和被動卡臂32與水下設(shè)備的法蘭7之間的摩擦角；第一主動卡臂31A的凹槽、第二主動卡臂31B的凹槽以及被動卡臂32的凹槽的下表面的錐度小于第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B和被動卡臂32與密封法蘭5之間的摩擦角。

進(jìn)一步地，參見圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例一種具體的實(shí)現(xiàn)方式中，傳動組件包括：絲桿21、第一螺母22A和第二螺母22B。

絲桿21的一端與液壓馬達(dá)1的輸出軸連接，絲桿21表面沿絲桿21的長度方向設(shè)置有螺旋方向相反的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域。

第一螺母22A和第二螺母22B分別對應(yīng)設(shè)置在絲桿21的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域；且第一螺母22A和第二螺母22B的內(nèi)螺紋分別與絲桿21的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域的外螺紋相配合。

并且，第一主動卡臂31A的第一端通過銷軸與第一螺母22A連接，即第一主動卡臂31A與第一螺母22A之間可以相對轉(zhuǎn)動，第二主動卡臂31B的第一端通過銷軸與第二螺母22B連接，即第二主動卡臂31B與第二螺母22B之間可以相對轉(zhuǎn)動。

在該實(shí)現(xiàn)方式中，絲杠21在液壓馬達(dá)1的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，使第一螺母22A和第二螺母22B發(fā)生移動。由于第一螺母22A和第二螺母22B對應(yīng)的螺紋螺旋方向相反，因此，第一螺母22A和第二螺母22B的移動方向也相反，當(dāng)液壓馬達(dá)1驅(qū)動絲桿21沿不同方向轉(zhuǎn)動時，第一螺母22A和第二螺母22B彼此相互靠近或者彼此相互遠(yuǎn)離。從而帶動第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此靠近或者彼此遠(yuǎn)離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)卡臂組件的抱緊或者打開。

作為優(yōu)選，被動卡臂32的兩端的連線方向與絲桿21的軸線的方向平行，從而使被動卡臂32在兩個主動卡臂的帶動沿著與絲杠21的軸線方向垂直的方向進(jìn)行移動。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，絲桿21的第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域的外螺紋均為矩形螺紋，矩形螺紋傳動效率高，同步性好。并且螺旋升角小于當(dāng)量摩擦角，具有自鎖功能。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，絲桿21可以為一根桿件，由桿件的中心向兩端分別加工螺旋方向相反的螺紋，絲桿21也可以由兩根帶有螺旋方向相反的螺紋的桿件焊接連接得到。

進(jìn)一步地，參見圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例中，底座4的上表面設(shè)置有兩塊支撐板41，兩塊支撐板41上均設(shè)置有通孔，絲桿21的兩端分別穿過兩塊支撐板41上的通孔，并且，絲桿21可在通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，通過上述兩塊支撐板41對絲桿21進(jìn)行支撐。為了便于絲桿21的轉(zhuǎn)動，兩塊支撐板41的通孔內(nèi)均設(shè)置有軸承或者銅套。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，絲桿21的兩端設(shè)計成臺階狀，以防止絲桿21沿其軸向方向發(fā)生移動而造成誤差。

進(jìn)一步地，參見圖1至圖3，在底座4的上表面上還設(shè)置有兩條彼此平行的導(dǎo)向槽43。用于將被動卡臂32的兩端與第一主動卡臂31A和第二主動卡臂31B連接的銷軸分別位于每條導(dǎo)向槽43內(nèi)，通過導(dǎo)向槽43控制被動卡臂32的移動方向，保證卡臂組件按照預(yù)定的路徑進(jìn)行打開和抱緊動作。當(dāng)被動卡臂32的兩端的連線方向與絲桿21的軸線的方向平行時，導(dǎo)向槽43的長度方向與絲桿21的軸向方向垂直，從而控制被動卡臂32沿垂直于絲桿21的軸線方向移動。

進(jìn)一步地，參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，絲桿21與液壓馬達(dá)1的輸出軸通過聯(lián)軸器23連接。

進(jìn)一步地，參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端可以采用以下方式與第一螺母22A和第二螺母22B連接：在第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端分別設(shè)置U形槽，第一螺母22A和第二螺母22B分別設(shè)置在上述U形槽內(nèi)，第一螺母22A和第二螺母22B的上下兩端分別通過銷軸與U形槽的上下兩個側(cè)表面連接。為了便于拆卸位于第一螺母22A和第二螺母22B的下端的銷軸，可以在底座4上對應(yīng)的位置處開設(shè)兩個通孔作為拆裝孔42，例如，拆裝孔42可以設(shè)置在與絲桿21中部附近對應(yīng)的位置處。

進(jìn)一步地，參見圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例中，在絲桿21遠(yuǎn)離液壓馬達(dá)1的一端設(shè)置有行程標(biāo)尺組件24。行程標(biāo)尺組件24具體包括：固定在絲桿21遠(yuǎn)離液壓馬達(dá)1的一端的細(xì)絲桿，套在細(xì)絲桿上的螺母，焊接在螺母上的由長條形鋼制零件形成的標(biāo)尺桿，以及用于固定絲桿21遠(yuǎn)離液壓馬達(dá)1的一端的支撐板41上的套筒。套筒上加工有導(dǎo)向槽，且在導(dǎo)向槽處沿著導(dǎo)向槽的長度方向加工有標(biāo)尺示數(shù)。上述細(xì)絲桿的軸向方向、導(dǎo)向槽的長度方向均與絲桿21的軸向方向平行，標(biāo)尺桿的長度方向與絲桿21的軸向方向垂直，并且標(biāo)尺桿位于導(dǎo)向槽內(nèi)。當(dāng)絲桿21轉(zhuǎn)動時，帶動細(xì)絲桿轉(zhuǎn)動，螺母會沿著細(xì)絲桿軸向方向運(yùn)動，進(jìn)而帶動標(biāo)尺桿沿細(xì)絲桿的軸向方向發(fā)生運(yùn)動。可以通過觀察標(biāo)尺桿的具體位置判斷是否抱緊。

通過觀察行程標(biāo)尺組件來控制卡臂組件的打開程度，防止兩個主動卡臂無限制打開而損壞傳動組件。

當(dāng)液壓馬達(dá)1轉(zhuǎn)速較快時，僅依靠觀察行程標(biāo)尺組件不能準(zhǔn)確控制卡臂組件的打開程度，為了防止這種情況的發(fā)生，本實(shí)用新型實(shí)施例中，可以在底座4的上表面設(shè)置三塊限位塊44，每塊限位塊44分別用于在第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端處于彼此遠(yuǎn)離的狀態(tài)時，對第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B和被動卡臂32的運(yùn)動進(jìn)行限位，從而防止卡臂組件過度打開。

如圖1所示，當(dāng)?shù)鬃?為長方形時，三塊限位塊44可以分別位于在底座4的三條邊上。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中，位于底座4的下表面的連接法蘭6用于與機(jī)械三通(或其他球閥、閘板閥)連接，具體地，連接法蘭6可以通過螺栓與機(jī)械三通連接，密封形式采用水線金屬纏繞墊密封。連接法蘭6的具體形式可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計加工，優(yōu)選按照ASME法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在連接法蘭6上需要預(yù)留足夠的空間用于安裝螺栓，即在連接法蘭6上設(shè)置螺栓孔。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置中，底座4可以設(shè)計為長方形形狀，也可根據(jù)實(shí)際工況削減重量，設(shè)計成其他形狀，例如圓形。但要保證足夠的厚度，防止平面變形量過大。在布置液壓馬達(dá)1、傳動組件的絲桿21、第一螺母22A和第二螺母22B時，應(yīng)保證液壓馬達(dá)1的輸出軸的軸線、絲桿21的軸線、第一螺母22A的軸線、第二螺母22B的軸線重合，以防止零部件受損。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，液壓馬達(dá)1優(yōu)選低速液壓馬達(dá)，低速液壓馬達(dá)扭矩較大，可以提供較大的抱緊力，有利于將水下設(shè)備的法蘭7和密封法蘭5的密封連接。并且，采用低速液壓馬達(dá)便于控制卡臂組件的打開與抱緊。

密封法蘭5、連接法蘭6可以通過焊接的方式固定在底座4的上下表面。支撐板41可以通過焊接或者螺紋連接的方式固定在底座4的上表面上。

絲桿21需要有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，所以絲桿21的材料優(yōu)選40Cr調(diào)質(zhì)處理；第一螺母22A、第二螺母22B選用材質(zhì)比較軟的錫青銅，作為替換件；第一主動卡臂31A、第二主動卡臂31B、被動卡臂32材質(zhì)選用普通鍛件16Mn。

為了便于對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案的理解，下面對本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置的工作過程做簡要說明。

當(dāng)需要對海底管道進(jìn)行維搶修作業(yè)時，首先在陸地(或者海洋鉆井平臺上)通過螺栓將底座4的下表面的連接法蘭6與機(jī)械三通連接，將本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水下設(shè)備快速連接裝置與機(jī)械三通一起下入水下，并將機(jī)械三通安裝在海底管道上。之后，將開孔機(jī)下入水下，將開孔機(jī)底部的法蘭與密封法蘭5對正，在陸地啟動液壓馬達(dá)1并調(diào)整液壓馬達(dá)1轉(zhuǎn)動方向控制第一螺母22A和第二螺母22B彼此靠近，帶動第一主動卡臂31A的第一端和第二主動卡臂31B的第一端彼此靠近，實(shí)現(xiàn)卡臂組件的抱緊，從而使開孔機(jī)的底部的法蘭與密封法蘭5密封連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)與機(jī)械三通的連接。之后，進(jìn)行開孔作業(yè)。開孔作業(yè)結(jié)束后，啟動液壓馬達(dá)1，調(diào)整液壓馬達(dá)1轉(zhuǎn)動方向控制第一螺母22A和第二螺母22B彼此遠(yuǎn)離，實(shí)現(xiàn)卡臂組件的打開，將開孔機(jī)拆卸下來。重復(fù)上述步驟，完成封堵器與機(jī)械三通連接與拆卸。

綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種可以在不需要人工水下作業(yè)的情況下，實(shí)現(xiàn)開孔機(jī)、封堵器等水下設(shè)備與機(jī)械三通的連接的水下設(shè)備快速連接裝置，省去水下拆裝螺栓的過程，提高水下設(shè)備的連接速度，大大縮短海底管道維搶修施工周期，降低潛水作業(yè)的施工難度，尤其適合于深海海底管道的維搶修作業(yè)。同時，本實(shí)用新型實(shí)施例中設(shè)計了兩處能夠自鎖的結(jié)構(gòu)，一處是傳動組件中絲桿螺母副的自鎖，另一處是卡臂組件與水下設(shè)備的法蘭和密封法蘭的自鎖。基于這兩處自鎖設(shè)計，一旦密封連接完成并且達(dá)到施工要求，即可斷開外界的液壓源，不需要持續(xù)提供動力，確保作業(yè)的安全性。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不用以限制本實(shí)用新型。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。