水下控制模塊的靜密封楔塊式對接鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對接鎖緊機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種水下控制模塊的靜密封楔塊式對接鎖緊機(jī)構(gòu)，屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]全球石油資源總量中約34%是海洋油氣資源，全球石油資源總儲量1000億噸左右，而目前已探明儲量才為380億噸左右，且已探明儲量將近80%在深水海域。近些年來，隨著全球能源需要量的不斷增加和國際油價的大幅度上漲，促使人們不斷擴(kuò)大全球油氣勘探開發(fā)(E&P)總投資規(guī)模。依據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，從2001年到2005年，海上油氣E&P投資從約690億美元增長到約900億美元，增長了三分之一左右;深海油氣E&P投資份額占全球海上油氣E&P投資總份額的比例也在增大，深海油氣E&P投資從約92億美元增長到約140億美元，增長了二分之一左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)到2010年，全球深海油氣E&P投資達(dá)到約200億美元，較2005年增長43%。由此可見，深水油氣資源的開采已逐漸成為全球石油資源開采的重點(diǎn)。
[0003 ]水下控制模塊(SCM)是水下控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，SCM控制水下采油樹上的各個閥門，監(jiān)控采油樹的狀態(tài)，并且及時向海面上的設(shè)備反饋海底設(shè)備信息，且水面生產(chǎn)平臺與水下生產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作也是通過水下控制模塊來實(shí)現(xiàn)的。通常水下控制模塊是與水上控制模塊安裝基盤進(jìn)行配合鎖緊并直接安裝在所要控制的設(shè)備上，如:水下采油樹、水下管匯等。
[0004]目前，現(xiàn)有的水下鎖緊機(jī)構(gòu)多采用動密封的結(jié)構(gòu)形式，配套潛水及深水環(huán)境中應(yīng)用，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且很多動密封只有在機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時候才能發(fā)揮出其密封性能，所以不適合應(yīng)用到水下控制模塊上。因?yàn)樗驴刂颇K只有在安裝及拆卸時密封部位才會有相對運(yùn)動，故改用靜密封結(jié)構(gòu)，靜密封結(jié)構(gòu)不僅有效地降低了零件的加工精度和裝配精度需求，而且，在靜密封鎖緊機(jī)構(gòu)工作時，密封材料不會受到磨損，故靜密封鎖緊機(jī)構(gòu)往往比動密封結(jié)構(gòu)具有更長的使用壽命。
[0005]目前，現(xiàn)有的水下對接鎖緊機(jī)構(gòu)有很多種類型，控制鎖緊和解鎖控制原理多數(shù)采用螺旋傳動機(jī)理，無論是動密封還是靜密封，其密封結(jié)構(gòu)主要都安裝在鎖緊軸上，對接導(dǎo)向機(jī)構(gòu)多采用多個定位銷來進(jìn)行導(dǎo)向定位，而導(dǎo)向銷要求加工和裝配的精度很高，經(jīng)常出現(xiàn)對接卡死的情況。而鎖緊機(jī)構(gòu)多采用靠旋轉(zhuǎn)鎖緊軸及提升鎖緊軸利用卡死機(jī)構(gòu)鎖緊，此結(jié)構(gòu)的鎖緊軸不但要上下移動，還需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作，對水下機(jī)器人(ROV)操作要求高；且隨著水深的增加，水下壓力加大及能見度的降低，對于水下鎖緊機(jī)構(gòu)的對接和鎖緊及ROV操作的便利性提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是為了更加方便水下機(jī)器人的安裝及拆卸，而且有效地解決了對接卡死的問題，使水下對接鎖緊更加容易操作而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊水下控制模塊的靜密封楔塊式對接鎖緊機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括水下控制模塊對接主體和安裝在水下設(shè)備上的基座，所述基座的中心位置安裝有下套筒，下套筒的內(nèi)表面設(shè)置有定位環(huán)，所述基座上設(shè)置有液壓公插頭，水下控制模塊對接主體包括殼體和分別安裝在殼體上端和下端的上頂板和下底板，所述上頂板上端設(shè)置有吊環(huán)體，吊環(huán)體上安裝有吊環(huán)，吊環(huán)體上還設(shè)置有ROV旋轉(zhuǎn)插孔，吊環(huán)體的中心位置安裝有絲杠，上頂板的中心位置安裝有端套，所述絲杠上安裝有絲母且絲杠伸入至端套內(nèi)，所述上頂板與下底板之間安裝有支撐管，且所述支撐管與絲杠同軸，所述支撐管內(nèi)安裝中心管，所述中心管的上端與絲母固連、下端固連有芯軸，所述下底板的中心位置安裝有主軸套，主軸套的端部設(shè)置有，所述芯軸伸入至主軸套內(nèi)，且芯軸的端部依次固連有錐體和導(dǎo)向環(huán)，主軸套內(nèi)表面分別設(shè)置有可移動的定位塊和導(dǎo)向槽，所述錐體上設(shè)置有與導(dǎo)向槽配合的導(dǎo)向鍵，所述下底板上還設(shè)置有與液壓公插頭配合的液壓母插頭，所述絲杠由水下機(jī)器人的機(jī)械手通過ROV旋轉(zhuǎn)插孔進(jìn)行驅(qū)動。
[0008]本實(shí)用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0009]1.所述下底板上還設(shè)置有導(dǎo)向銷，所述底座上設(shè)置有與導(dǎo)向銷配合導(dǎo)向孔。
[0010]2.所述定位塊的工作狀態(tài)是與定位環(huán)配合，所述定位塊的初始狀態(tài)是等待與錐體配合。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，更加容易導(dǎo)向?qū)χ?，不僅更加方便水下機(jī)器人的安裝及拆卸，而且有效地解決了對接卡死的問題，使水下對接鎖緊更加容易操作，有效的解決了 3000米以下水下對于水下控制模塊的鎖緊和密封。本實(shí)用新型采用靜密封，不僅有效地降低了零件的加工精度和裝配精度需求，而且，在靜密封鎖緊機(jī)構(gòu)工作時，密封材料不會受到磨損，使使用壽命相對增加了。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型整體不意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)部裝配圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型水下控制模塊殼體裝配圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型基座裝配圖；
[0016]其中:1.基座，2.水下控制模塊下底板，3.芯軸，4.下套筒，5.主軸套，6.定位銷，7.水下控制模塊殼體，8.吊環(huán)體，9.ROV旋轉(zhuǎn)插孔，10.吊環(huán)，11.水下控制模塊上頂板，12.液壓母插頭，13.液壓公插頭，14.導(dǎo)向環(huán)，15.錐體，16.導(dǎo)向鍵，17.定位環(huán)，18.定位塊，19.下密封圈，20.密封壓蓋，21.支撐管，22.中心管，23.絲母，24.端套，25.上密封圈，26.絲杠，27.導(dǎo)向孔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]結(jié)合圖1-4，基座I安裝在水下設(shè)備上，水下控制模塊殼體7、水下控制模塊上頂板
11、水下控制模塊下底板2采用螺栓連接方式組成一個整體。其中水下控制模塊上頂板11和水下控制模塊下底板2中部設(shè)有相應(yīng)的安裝孔，一鎖緊軸(由芯軸3、導(dǎo)向環(huán)14、錐體15、導(dǎo)向鍵16、支撐管21、中心管22、絲母23、端套24、絲杠26組成)穿過并安裝在該安裝孔內(nèi)，鎖緊軸的上端與水下控制模塊上頂板11的連接處安裝有一個預(yù)緊裝置(由ROV旋轉(zhuǎn)插孔9和絲杠26組成)，水下控制模塊下底板上安裝有主軸套5和定位銷6，使水下控制模塊與基座I準(zhǔn)確對接;鎖緊軸內(nèi)部中心管22上從上往下以此安裝有芯軸3、錐體15、導(dǎo)向鍵16、導(dǎo)向環(huán)14，在主軸套5上安裝有定位塊18，通過螺旋傳動原理，利用絲杠26和絲母23的相互作用產(chǎn)生一個向下的運(yùn)動，控制中心管22向下移動，而錐體15利用錐面與定位塊18相互作用，從而使定位塊18向外移出，滑入基座I上安裝在下套筒4內(nèi)的定位環(huán)17內(nèi)，進(jìn)而鎖緊水下控制模塊與基座
I。水下控制模塊殼體7上還安裝有密封裝置，密封裝置包括:鎖緊軸與水下控制模塊上頂板11及水下控制模塊下底板2之間安裝有密封圈25/19、水下控制模塊殼體7與水下控制模塊上頂板11及水下控制模塊下底板2之間安裝有密封圈，以防止外界海水進(jìn)入水下控制模塊殼體內(nèi)。
[0019]上述水下控制模塊下底板2上設(shè)有數(shù)個安裝孔，安裝孔內(nèi)安裝有數(shù)個液壓母接頭12，在水下控制模塊與基座I進(jìn)行對接的同時，數(shù)個液壓母接頭12與基座I上對應(yīng)的數(shù)個液壓公接頭13也同時進(jìn)行對接。
[0020]本實(shí)用新型采用以下安裝步驟:
[0021 ]第一步:先將水下控制模塊下底板2安放在架子上；
[0022]第二步:將數(shù)個液壓母接頭12安裝到水下控制模塊下底板2上；
[0023]第三步:將組裝好的鎖緊軸用螺釘安裝到水下控制模塊下底板2上；
[0024]第四步:將主軸套5用螺釘安裝在水下控制模塊下底板2上，并將定位塊18安裝到主軸套5內(nèi)；
[0025]第五步:將水下控制模塊殼體7與水下控制模塊上頂板11用螺釘組成一個整體；
[0026]第六步:將組裝好的水下控制模塊殼體7與水下控制模塊上頂板11穿過鎖緊軸用螺釘安裝在水下控制模塊下底板2上；
[0027]第七步:將吊環(huán)體8和吊耳10及ROV旋轉(zhuǎn)