液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，包括萬(wàn)向節(jié)的本體，本體的中部翼板上沿圓周均勻固定安裝有多個(gè)液缸，每個(gè)液缸的活塞軸心固定有一個(gè)導(dǎo)向座，該導(dǎo)向座與一個(gè)導(dǎo)向軸連接；所有導(dǎo)向軸的上端與液缸連接板固連，液缸連接板通過(guò)螺栓與卡盤(pán)連接板固定連接；所有的液缸的進(jìn)油口均與儲(chǔ)能器連通。本發(fā)明的裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，壽命可靠，生產(chǎn)制造簡(jiǎn)易，安裝拆卸方便，應(yīng)用于海洋鉆井隔水管或采油立管由于波浪、流的作用產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)情況下，實(shí)現(xiàn)平衡偏移功能的平臺(tái)甲板設(shè)備。
【專利說(shuō)明】液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋石油鉆采設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隔水管萬(wàn)向節(jié)作為隔水管系統(tǒng)重要的組成設(shè)備，安裝在鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)的正上方，與卡盤(pán)一起配套使用。其主要功能是在深水作業(yè)時(shí)，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)的液缸承壓結(jié)構(gòu)來(lái)補(bǔ)償隔水管系統(tǒng)由于波浪、海流影響所產(chǎn)生的偏移，保證隔水管與鉆井平臺(tái)的垂直連接，并且保證隔水管系統(tǒng)在發(fā)生水平偏轉(zhuǎn)的情況下，也能平衡偏移量，并且在出現(xiàn)沖擊載荷的情況下能起到緩沖載荷的作用。
[0003]現(xiàn)有的萬(wàn)向節(jié)主要包括液缸承壓式和柔性元件承壓式兩種結(jié)構(gòu)。柔性元件承壓式結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料與金屬共同作用的機(jī)理，采用柔性元件傾斜支撐的方式，實(shí)現(xiàn)隔水管出現(xiàn)水平偏轉(zhuǎn)情況的補(bǔ)償，其突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、易更換維修，主要不足是生產(chǎn)加工難點(diǎn)多，成本較高。液缸承壓式結(jié)構(gòu)是比較新穎的一種形式，該結(jié)構(gòu)通過(guò)液缸活塞的伸縮動(dòng)作，來(lái)補(bǔ)償隔水管系統(tǒng)下放、支撐、安裝等作業(yè)時(shí)由于波浪、海流產(chǎn)生的偏移影響，便于隔水管系統(tǒng)連接，緩沖受到的沖擊載荷。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是加工工藝簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是對(duì)液壓缸的活塞材料和使用壽命等性能要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)加工難點(diǎn)多，成本較高；或者對(duì)液壓缸的活塞材料和使用壽命等性能要求較高的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，包括萬(wàn)向節(jié)的本體，本體的中部翼板上沿圓周均勻固定安裝有多個(gè)液缸，每個(gè)液缸的活塞軸心固定有一個(gè)導(dǎo)向座，該導(dǎo)向座與一個(gè)導(dǎo)向軸連接；所有導(dǎo)向軸的上端與液缸連接板固連，液缸連接板通過(guò)螺栓與卡盤(pán)連接板固定連接；所有的液缸的進(jìn)油口均與儲(chǔ)能器連通。
[0006]本發(fā)明的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)還在于:
[0007]每個(gè)導(dǎo)向軸的外露部分設(shè)置有護(hù)套。
[0008]萬(wàn)向節(jié)的本體為兩半式結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接螺栓固定連接為一體，本體下端外側(cè)設(shè)置有定位塊。
[0009]導(dǎo)向軸相對(duì)導(dǎo)向座的偏轉(zhuǎn)角度為0-15°。
[0010]各個(gè)液缸相對(duì)萬(wàn)向節(jié)中心通孔對(duì)稱分布。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，整個(gè)萬(wàn)向節(jié)框架采用兩半式設(shè)計(jì)，相對(duì)整體式框架易于加工運(yùn)輸，具有良好的可替換性，并在兩半連接處采用螺栓結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，壽命可靠，生產(chǎn)制造簡(jiǎn)易，安裝拆卸方便，應(yīng)用于海洋鉆井隔水管或采油立管由于波浪、流的作用產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)情況下，能起到很好的支撐平衡作用?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中的A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1.卡盤(pán)支撐板，2.液缸連接板，3.導(dǎo)向軸，4.護(hù)套，5.導(dǎo)向座，6.液缸，7.本體，8.定位塊，9.連接螺栓，10.液壓管線，11.儲(chǔ)能器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置安裝在隔水管卡盤(pán)和轉(zhuǎn)盤(pán)之間，包括主體結(jié)構(gòu)、承壓元件和液壓動(dòng)力系統(tǒng)三大部分,其中主體結(jié)構(gòu)由本體7及其連接螺栓
9、定位塊8、卡盤(pán)連接板1、液缸連接板2組成，本體7、定位塊8、連接緊固件9構(gòu)成支撐底座；承壓元件由導(dǎo)向軸3、護(hù)套4、導(dǎo)向座5、液缸6組成；液壓動(dòng)力系統(tǒng)由液壓管線10、儲(chǔ)能器11組成。承壓元件沿圓周方向均布，承壓元件和液壓動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合作用能夠有效補(bǔ)償隔水管系統(tǒng)由于鉆井平臺(tái)升沉運(yùn)動(dòng)而施加在卡盤(pán)支撐板I上的軸向載荷，也能夠有效減緩隔水管系統(tǒng)解鎖施加在卡盤(pán)支撐板I上的反沖載荷。
[0017]參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明裝置的具體結(jié)構(gòu)是，包括萬(wàn)向節(jié)的本體7，在本體7的下端外圓周設(shè)置有多個(gè)定位塊8，用于與轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)施連接；本體7的中部翼板(底板)上沿圓周均勻固定安裝有多個(gè)液缸6 (實(shí)施例為六個(gè)液缸6),每個(gè)液缸6的活塞軸心固定有一個(gè)導(dǎo)向座5,該導(dǎo)向座5與一個(gè)導(dǎo)向軸3連接，每個(gè)導(dǎo)向軸3的外露部分設(shè)置有護(hù)套4進(jìn)行保護(hù)；所有導(dǎo)向軸3的上端與液缸連接板2固連，液缸連接板2通過(guò)螺栓與卡盤(pán)連接板I固定連接；所有的液缸6的進(jìn)油口均通過(guò)液壓管線10與儲(chǔ)能器11連通。
[0018]導(dǎo)向軸3相對(duì)導(dǎo)向座5的偏轉(zhuǎn)角度為0-15°，護(hù)套4能起到防塵、防腐蝕的作用，保護(hù)導(dǎo)向軸3，延長(zhǎng)導(dǎo)向軸3的使用壽命。
[0019]各個(gè)液缸6相對(duì)萬(wàn)向節(jié)中心通孔對(duì)稱分布。根據(jù)實(shí)際工況，液壓缸的數(shù)量可以為6個(gè)，也可以根據(jù)承載需要進(jìn)行數(shù)量調(diào)整。
[0020]萬(wàn)向節(jié)可以為分體式結(jié)構(gòu)，也可以采用整體式結(jié)構(gòu)。萬(wàn)向節(jié)的本體7為兩半式結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接螺栓9固定連接為一體，本體7下端外側(cè)有定位塊，可與轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)施連接，既保證了高效、快速安裝的同時(shí)，也保證了維修、維護(hù)的快捷、簡(jiǎn)便。
[0021]儲(chǔ)能器11與所有液缸6的進(jìn)油口連通，能夠存儲(chǔ)能量、減少?zèng)_擊并保證承載狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。儲(chǔ)能器11使系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)安全，在提高效率的同時(shí)也能降低能耗，同時(shí)根據(jù)承載大小可以把儲(chǔ)能器11與附加氣瓶連接起來(lái)，增加可用氣體的體積，更好的實(shí)現(xiàn)隔水管系統(tǒng)出現(xiàn)軸向載荷及水平偏轉(zhuǎn)情況下的補(bǔ)償。
[0022]本發(fā)明裝置的工作原理是，
[0023]I)當(dāng)海洋鉆井隔水管系統(tǒng)等設(shè)備放置在卡盤(pán)連接板I上進(jìn)行安裝等動(dòng)作時(shí)，軸向載荷施加在卡盤(pán)連接板I上，此時(shí)液缸6活塞縮回，采用儲(chǔ)能器11內(nèi)氣體的可壓縮性來(lái)達(dá)到力學(xué)性能的穩(wěn)定性，保證在大承載的狀態(tài)下組合框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0024]2)當(dāng)海洋鉆井隔水管系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行解鎖時(shí)，會(huì)在卡盤(pán)連接板I上施加反沖載荷，此時(shí)儲(chǔ)能器11通過(guò)增大氣體體積來(lái)補(bǔ)償承壓變化，并且驅(qū)動(dòng)液缸6活塞伸出以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的效果，有效減緩隔水管系統(tǒng)解鎖時(shí)的反沖載荷。
[0025]3)當(dāng)隔水管系統(tǒng)處于懸掛模式或在卡盤(pán)裝置上進(jìn)行系統(tǒng)安裝等狀態(tài)時(shí)，通過(guò)液缸6的伸縮能夠補(bǔ)償鉆井平臺(tái)由于海洋波浪所產(chǎn)生的升沉運(yùn)動(dòng)對(duì)隔水管系統(tǒng)的影響，并保證隔水管系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)能減緩隔水管系統(tǒng)解鎖產(chǎn)生的沖擊載荷。當(dāng)海洋鉆井隔水管系統(tǒng)受到海洋、海流的作用而出現(xiàn)偏移時(shí)，導(dǎo)向軸3可以相對(duì)導(dǎo)向座5做0-15°的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作,還可以承載波浪力施加在隔水管上的外載。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:包括萬(wàn)向節(jié)的本體(7);本體(7)的中部翼板上沿圓周均勻固定安裝有多個(gè)液缸(6)，每個(gè)液缸(6)的活塞軸心固定有一個(gè)導(dǎo)向座(5)，該導(dǎo)向座(5)與一個(gè)導(dǎo)向軸(3)連接；所有導(dǎo)向軸(3)的上端與液缸連接板(2)固連，液缸連接板(2)通過(guò)螺栓與卡盤(pán)連接板(I)固定連接；所有的液缸(6)的進(jìn)油口均與儲(chǔ)能器(11)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:所述的每個(gè)導(dǎo)向軸(3)的外露部分設(shè)置有護(hù)套(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:所述的萬(wàn)向節(jié)的本體(7)為兩半式結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接螺栓(9)固定連接為一體，在本體(7)的下端外圓周設(shè)置有多個(gè)定位塊(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:所述的導(dǎo)向軸(3)相對(duì)導(dǎo)向座(5)的偏轉(zhuǎn)角度為0-15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓承載型隔水管萬(wàn)向節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:所述的各個(gè)液缸(6)相對(duì)萬(wàn)向節(jié)中心通孔對(duì)稱分布。
【文檔編號(hào)】E21B17/02GK103573195SQ201310512003
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】王博芳, 王定亞, 任克忍, 南樹(shù)歧, 陳葉 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司