[發明專利]一種海底管道連接作業管段軸向對中裝置

有效

• 申請號: 201810020943.9
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108561090B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 劉春花;劉新福;周超;吳建軍;尚超;許晨
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B19/24
• 分類號: E21B19/24;E21B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種海底管道連接作業管段軸向對中裝置，海管卡緊器、管段支撐器、升降限位器、液缸頂升器和液缸周推器沿軸向依次對稱布置于管段對中器的兩側，海管卡緊器和管段支撐器依次放置于管段對中器的上方和下方，升降限位器則置入管段對中器的對中筒內，該管段軸向對中裝置采用全對稱構造，并依據海管卡緊器的快速卡緊、管段對中器的對中定位、管段支撐器的軸向支撐、升降限位器的雙向限位以及液缸頂升器和液缸周推器提供的推進動力，完成海底管道兩管段之間的軸向對中，其特征在于：

一海管卡緊器；所述海管卡緊器采用截面呈R形的臥式殼體，前卡體采用半剖式筒體，而后卡體采用半剖式筒體和矩形鋼板相結合的構造，前卡體和后卡體的頂部設置對稱分布的兩組卡緊銷套，前卡體和后卡體半剖式筒體的上部和下部分別設置兩組圓臺，且前卡體和后卡體上部和下部的兩組圓臺均與三組卡緊支托之間交錯布置，同時兩組圓臺分別布置于前卡體和后卡體半剖式筒體的兩側并且沿其半剖式筒體的結合面對稱分布，后卡體與加強座的結合部位自上而下依次設有卡緊圓孔和條形卡槽；前卡體半剖式筒體的下部設有沿軸向對稱布置的兩個卡鎖塊，每個卡鎖塊的圓形鎖道內均配有一個卡鎖體，后卡體半剖式筒體的下部設有與卡鎖塊相配合的U形鎖槽；卡鎖體中卡鎖板的中央部位鉆有圓形鎖眼，卡鎖體的卡鎖芯采用階梯軸，卡鎖芯中卡鎖銷的端面上銑有與U形鎖槽相對應的楔形坡口，卡鎖芯中卡鎖肩內側的截面變化處形成軸肩并定位貫穿其內的卡鎖簧；加強座的下端依次設有與后卡體相匹配的矩形連接板和L形角槽，加強座與后卡體的結合部位自上而下依次設有卡緊螺孔和條形卡塊，卡緊支托分為三組并沿軸向等間距排列于前卡體和后卡體的頂部；

一管段對中器；所述管段對中器的對中基體采用臥式條形鋼板，并依據水平基準面和柱形基準臺實現基準定位作用，對中基體的上端面設置為水平基準面，并分別配置對稱分布的后卡體和加強座，對中基體的下端面沿長度方向設有對稱布置的兩個柱形基準臺，且柱形基準臺上各配置一個對中筒；對中筒采用立式厚壁筒體并與管段支撐器的支撐筒相配合，其筒壁下部設有上下兩層對中孔，對中支托沿周向均布于對中基體柱形基準臺的外環面上；

一管段支撐器；所述管段支撐器的防沉板采用柱形鋼板，其上端面設有與對中基體的柱形基準臺相同規格的圓柱形凸臺，圓柱形凸臺上各配置一個支撐筒，支撐筒采用立式厚壁筒體，其筒壁的上部和下部各設有一層限位孔，支撐筒的環腔內壁位于上下兩層限位孔之間的部位銑有拱形溝槽，從而為升降限位器提供沿軸向雙向運動的升降滑道；支撐支托沿周向均布于防沉板圓柱形凸臺的外環面，每對支撐支托和對中支托配置一套液缸頂升器的液壓缸；

一升降限位器；所述升降限位器的限位本體采用變截面的環體，限位本體環肩上部的環體設有上下兩層升降孔，限位本體升降孔的孔底部設置變截面凸臺；限位銷采用階梯軸，其外側端面采用圓拱面，限位銷圓拱面的一側端銑有與支撐筒限位孔相對應的拱形坡口，限位銷的內側端設置與限位本體升降孔相對應的變截面凸臺；依據限位彈簧的伸縮運動，當上層限位銷插入支撐筒的上層限位孔時，液缸頂升器達到最大升程，而當下層限位銷插入支撐筒的下層限位孔時，液缸頂升器達到最大降程，由此實現升降限位器的自動雙向限位功能；

一液缸頂升器和液缸周推器；所述液缸頂升器通過對中支托與支撐支托實現管段對中器和管段支撐器之間的連接，它采用沿支撐筒周向均布的四個獨立液壓缸，各液壓缸沿垂向放置；液缸周推器通過卡緊支托實現前卡體和后卡體之間的張開與合攏，它采用沿前卡體和后卡體軸向等間距排列的三個獨立液壓缸，且各液壓缸沿水平方向布置。

2.根據權利要求1所述的海底管道連接作業管段軸向對中裝置，其特征在于：所述海底管道連接作業管段軸向對中裝置的海管卡緊器、管段支撐器、升降限位器、液缸頂升器和液缸周推器均采用分體式結構，而管段對中器則采用單體式結構；

所述海底管道連接作業管段軸向對中裝置包含兩套獨立的液缸式推進系統，即液缸頂升器和液缸周推器，液缸頂升器完成管段支撐器軸向支撐過程中的升降推進，液缸周推器完成海管卡緊器水下快速卡緊過程中的水平推進；所有獨立液壓缸的液壓油均通過多路換向閥統一分配以實現液缸頂升器的自動同步升降推進和液缸周推器的自動同步水平推進功能。