[發明專利]一種雙牙嵌離合器換擋的ROV用扭矩工具

有效

• 申請號: 202011034697.6
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112161044B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 謝玉洪;李大全;井元彬;王文龍;馬強;李世平;周佳;秦曉光;賈鵬;焦凱;孫銘權
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司;哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H63/30;F16H63/34;F16H61/40
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產權代理有限公司 11506
• 代理人: 蘇向銀

本發明公開了一種雙牙嵌離合器換擋的ROV用扭矩工具，包括：執行機構、液壓驅動機構和鎖緊機構，執行機構包括機體頭、第一殼體、第二殼體、前側套筒、四級接口、三級接口、一至二級接口、接口導桿、接口旋轉架和輸出軸聯軸器，接口導桿上套設有第一彈簧和第二彈簧；液壓驅動機構包括扭矩倍增器和液壓驅動組件，扭矩倍增器的兩端分別與輸出軸聯軸器和液壓驅動組件連接，以通過液壓驅動組件帶動扭矩倍增器輸出不同扭矩，并帶動輸出軸聯軸器轉動；鎖緊機構為兩個對稱設在第一殼體上。本發明的是扭矩工具采用三級套筒形式接口，實現與四個等級旋轉接口自動對接功能，可輸出不同范圍扭矩，結構緊湊、便于裝配，機械傳遞效率高且制作設計成本低。

技術領域

本發明涉及海洋石油工程技術領域，具體而言，特別涉及一種雙牙嵌離合器換擋的ROV用扭矩工具。

背景技術

根據ISO 13628-8標準，水下生產系統中的采油樹、管匯、水下控制模塊、水下連接器等重要設備均需要采用標準的旋轉對接接口進行操作。標準規定旋轉對接接口分為1～7級，其中絕大多數水下生產設備接口為1～ 4級，因此可操作1～4級旋轉對接接口的水下扭矩工具是水下作業重要工具之一。

現有的可切換擋位的ROV用扭矩工具，其驅動機構零部件較多，且安裝與拆卸保養耗時較長；部分扭矩工具無多級套筒執行機構，實際應用于水下工作效率較低，耗費成本較高。

實際生產中為節省作業成本，需要盡量減少ROV下潛次數，這就要求扭矩工具能夠在水下更換不同等級的旋轉對接接口及輸出扭矩。根據ISO 13628-8 標準，Class 1～4等級接口要求的旋轉對接接口的內徑均相同，且驅動力矩要求分布范圍較大，如果只依靠調整液壓馬達的流量來改變輸出扭矩，則需要的液壓馬達尺寸和輸出扭矩較大，無法提供ISO13628-8接口標準中Class 1～4等級的最大設計扭矩，原有的扭矩工具由二級變速器或插拔式離合器來提供兩個扭矩擋位，設備體積較大且可靠性較差。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。有鑒于此，本發明需要提供一種采用三級套筒形式接口，實現與四個等級旋轉接口自動對接功能，可輸出不同范圍扭矩，結構緊湊、便于裝配，機械傳遞效率高且制作設計成本低的雙牙嵌離合器換擋的ROV用扭矩工具。

本發明提供一種雙牙嵌離合器換擋的ROV用扭矩工具，包括：執行機構、液壓驅動機構和鎖緊機構，所述執行機構包括順序連接的機體頭、第一殼體和第二殼體、設在所述第一殼體和第二殼體內的前側套筒、依次設在所述前側套筒中的四級接口、三級接口、一至二級接口、插接于所述一至二級接口中的接口導桿、套設于所述接口導桿上的接口旋轉架以及可帶動所述接口導桿轉動的輸出軸聯軸器，其中所述接口導桿上套設有第一彈簧和第二彈簧；所述液壓驅動機構包括扭矩倍增器和液壓驅動組件，所述扭矩倍增器的兩端分別與所述輸出軸聯軸器和所述液壓驅動組件連接，以通過所述液壓驅動組件帶動所述扭矩倍增器輸出不同扭矩，并帶動所述輸出軸聯軸器轉動；所述鎖緊機構為兩個對稱設在所述第一殼體上。

根據本發明的一個實施例，所述液壓驅動組件包括與所述第二殼體連接的驅動外殼、與所述驅動外殼連接的底板、安裝在所述驅動外殼內的減速器鎖定盤、與所述減速器鎖定盤固定連接的減速器安裝架、與所述扭矩倍增器輸入軸端連接的聯軸器、滑設于所述聯軸器上并螺栓連接的推套擋環和推套、與所述推套配合使用的換擋推板、與所述換擋推板連接并固定在所述底板上的換擋液壓缸、驅動所述換擋液壓缸運動和帶動所述聯軸器轉動的液壓馬達，其中所述液壓馬達的輸出軸端穿過固定在所述底板上的墊圈后與所述聯軸器連接并固定在所述底板上，所述推套具有大端端面和小端端面且可軸向滑動，以使所述大端端面始終與所述減速器安裝架接觸，以及與所述減速器鎖定盤接觸或分離，所述小端端面與所述聯軸器接觸或分離，以切換不同傳動路線輸出不同范圍的扭矩。

根據本發明的一個實施例，所述大端端面設有大端凸齒，所述減速器安裝架上設有始終與所述大端凸齒嚙合傳動的安裝架凸齒，所述減速器鎖定盤上設有可與所述大端凸齒接觸或分離的鎖定盤凸齒，所述小端端面設有小端凸齒，所述聯軸器上設有可與所述小端凸齒接觸或脫離的聯軸器凸齒。