[實用新型]磁力非接觸式驅動的管道夾緊裝置

有效

• 申請號: 201220486157.6
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN202804799U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王茁;張佰正;張波;張毅治;劉風坤;李艷杰;張真;田忠鋒;郭石宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B23Q9/02
• 分類號: B23Q9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種水下作業設備，具體地說是水下管道設備。

背景技術

近幾十年來，隨著能源需求的不斷增長，海上石油工業得到了迅猛的發展。深海油氣的開采同時也帶動了相關的深水管道作業設備，比如水下管道切割、打磨、鉆孔、焊接、檢測等維修機具。在淺水中，這些設備通常采用鏈式夾緊的方式固定在管道中，需要由潛水員下水完成作業，施工操作復雜。而在深水中，由于潛水員不能到達作業區域，需要遙操作水下機器人（ROV）來完成設備與管道的固定作業，這就需要所對應的夾緊裝置操作簡單可靠，可由船上人員遙控操作機械手手爪的旋轉動作實現裝置與管道的夾緊作業。對于深水中電機傳動的夾緊裝置，它的關鍵問題有兩點，一是如何解決電機輸出軸動密封適應水深1500~15000m（15~150MPa）的問題；二是采用何種夾緊方式適合電機輸出軸的旋轉運動轉換成對稱往復夾緊運動。對于第一個問題涉及的是水下設備輸出軸動密封的技術，其主要有四種方式，即：O形圈密封、O形圈與聚四氟乙烯滑環的組合密封、機械密封、磁流體密封，具體特點分別為：①一般橡膠O形圈密封壓力不能超過1.5MPa，同時，旋轉的線速度在3.5m/s以內為宜；②組合密封的密封壓力為0~70MPa，可用于7000米以內的水深，旋轉的線速度6m/s以內；③磁流體密封，單級密封能力最大可為120kPa~180kPa，整個密封能力很難超越1.5MPa，即水深150米；④機械密封，壓力可以達到45MPa，溫度為200℃~450℃，旋轉線速度高達l50m／s，同樣，可用于水深不超過4500m。隨著水深的增加，電機動密封承受的壓力越來越大，當水深超過4500米時，這四種形式的動密封均達不到密封要求，因而，進行水下電機動密封的設計需要特殊考慮壓力變化對密封狀況的影響。對于第二個問題涉及的是管道夾緊技術，現常用有連桿機構、鏈式機構、絲杠螺母導軌機構，其中，對于水下的管道夾緊作業一般采用液壓驅動，需要提供液壓動力源及聯接油泵的輸油、回油管，特點是設備多，油管負載大，相應增大ROV的拖動負載。

發明內容

本實用新型的目的在于提供適用于水深1500~15000米范圍內的磁力非接觸式驅動的管道夾緊裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型磁力非接觸式驅動的管道夾緊裝置，其特征是：包括驅動機構、主體支撐機構、平面連桿機構、絲杠，主體支撐機構包括由支架上底板、支架后支撐板和支架前支撐板固連組成的機構，平面連桿機構包括夾緊臂、連桿、夾緊弧板和傳動螺母，加緊弧板、夾緊臂、連桿依次相連且相互之間可旋轉，傳動螺母連接連桿和絲杠，絲杠通過左側的絲杠左支承座、中部的絲杠中部支承座、右側的絲杠右支承座連接支架上底板，絲杠的兩端分別連接一個驅動機構。

本實用新型還可以包括：

1、所述的驅動機構包括驅動電機、磁耦合外轉子、磁耦合內轉子、隔離套、電機密封套筒、套筒端蓋，隔離套、電機密封套筒、套筒端蓋依次相連組成密封結構，驅動電機和磁耦合內轉子安裝在密封結構里，驅動電機連接并驅動磁耦合內轉子，磁耦合外轉子位于在隔離套外部且與磁耦合內轉子相對應設置，磁耦合外轉子連接絲杠。

2、所述的平面連桿機構有四個、組成兩組，兩組平面連桿機構分別位于主體支撐機構的前后兩側，每組中的兩個平面連桿機構對應設置，每組中的兩個平面連桿機構的兩個傳動螺母螺紋旋向相反。

3、還包括絲杠中部襯套，絲杠中部襯套套在絲杠中心位置從而實現絲杠與絲杠中部支承座之間的相對轉動。

4、絲杠的兩端分別設置絲杠限位螺母從而對絲杠進行軸向限位。

本實用新型的優勢在于：本實用新型可只要求ROV將其攜帶到指定管道上，管道的夾緊定位動作可以完全由水上人員遙控完成。可適用水深1500~15000米范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖；

圖2為本實用新型的左視圖；

圖3為本實用新型的俯視圖；

圖4為A—A向局部視圖；

圖5為Ｂ—Ｂ向局部視圖；

圖6為驅動機構主視圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：