水下控制模塊的齒輪驅(qū)動式對接鎖緊機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對接鎖緊機構(gòu)，尤其涉及一種水下控制模塊的齒輪驅(qū)動式對接鎖緊機構(gòu)，屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟的復(fù)蘇和不斷增長，人們對于石油需求也不斷增加。國際能源署(IEA)發(fā)布的世界能源發(fā)展預(yù)測，從2000?2030年，世界石油需求量會以年1.6%的速率進行增長，到2030年將達到57.69億噸；天然氣的需求量將會以年2.4%的速率增長，到2030年將達到相當(dāng)于42.03億噸油量。傳統(tǒng)陸地上的能源已經(jīng)不能滿足人類因社會發(fā)展而帶來的巨大需求，因此人類的步伐也從陸地逐步邁向了海洋。
[0003]近年來，全球海洋油氣勘探發(fā)展迅猛，已從300米以內(nèi)的淺海區(qū)逐漸轉(zhuǎn)向深海區(qū)域(水深500以上定義為深海)拓展。目前已知的深水鉆探最大水深已達3053米，開發(fā)水深達到2292米。但目前從全世界來看，真正擁有海洋勘探設(shè)備并具備開發(fā)能力的國家屈指可數(shù)。就水下采油生產(chǎn)系統(tǒng)而言，其生產(chǎn)供應(yīng)商大多集中在美國、挪威等部分發(fā)達國家。
[0004]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現(xiàn)的。通常水下控制模塊是與水上控制模塊安裝基盤進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。
[0005]目前，現(xiàn)有的水下鎖緊機構(gòu)多采用動密封的結(jié)構(gòu)形式，利用中間鎖緊軸進行鎖緊，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構(gòu)高速運轉(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。靜密封結(jié)構(gòu)不僅能夠有效地降低零件的加工精度和裝配精度，而且，在靜密封鎖緊機構(gòu)工作時，密封材料不會受到磨損，故靜密封鎖緊機構(gòu)往往比動密封結(jié)構(gòu)具有更長的使用壽命。
[0006]目前，現(xiàn)有的水下對接鎖緊機構(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)向機構(gòu)多采用多個定位銷來進行導(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。而鎖緊機構(gòu)多采用旋轉(zhuǎn)鎖緊軸來提升鎖緊軸，此種鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)卡死的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺點，而提供一種水下控制模塊的齒輪驅(qū)動式對接鎖緊機構(gòu)，不僅可以取消掉水下控制模塊中的鎖緊軸，而且還省去了兩道密封裝置，提高系統(tǒng)可靠性。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實現(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，所述基座上設(shè)置有液壓公插頭和基座電接頭，且基座的下端還安裝有鎖緊套，鎖緊套上設(shè)置有鎖緊槽，所述水下控制模塊對接主體包括殼體、安裝在殼體上端的上頂板和安裝在殼體下端的下底板，所述上頂板上安裝有吊環(huán)體，吊環(huán)體上安裝有吊環(huán)，所述下底板外圈安裝有鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)上安裝有鎖緊銷，所述鎖緊銷與鎖緊槽配合，所述鎖緊環(huán)的外表面設(shè)置有齒形結(jié)構(gòu)，所述齒形結(jié)構(gòu)由水下機器人通過安裝工具驅(qū)動，所述下底板的中心位置安裝有定位套，定位套的端部設(shè)置有堵環(huán)，所述定位套的外表面上設(shè)置有導(dǎo)向鍵，所述下套筒的內(nèi)表面設(shè)置有導(dǎo)向槽，且導(dǎo)向鍵與導(dǎo)向槽配合，所述下底板上還設(shè)置有分別與基座上的液壓公插頭和基座電接頭配合液壓母插頭和下底板電接頭。
[0009]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0010]1.所述下底板上還是有導(dǎo)向銷，所述底座上設(shè)置有與導(dǎo)向銷配合導(dǎo)向孔。
[0011]2.所述殼體與下底板的連接處、殼體與上頂板的連接處均設(shè)置有密封圈。
[0012]3.所述齒形結(jié)構(gòu)由水下機器人通過安裝工具驅(qū)動。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，不僅可以取消掉水下控制模塊中的鎖緊軸，而且還省去了兩道密封裝置，提高了系統(tǒng)可靠性；由于安裝工具在水下控制模塊的側(cè)面，可以在水下完成安裝工具的更換，更加方便水下機器人的安裝及拆卸，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。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明整體示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的內(nèi)部裝配圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的立體示意圖；
[0017]其中:1.基座，2.鎖緊套，3.下套筒，4.堵環(huán)，5.導(dǎo)向銷，6.鎖緊環(huán)，7.鎖緊銷，8.殼體，9.上頂板，10.吊環(huán)體，11.吊環(huán)，12.液壓公插頭，13.定位套，14.導(dǎo)向鍵，15.下底板，16.液壓母插頭。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0019]結(jié)合圖1-3，基座1安裝在水下設(shè)備上，基座1上安裝有鎖緊套2、下套筒3 ;水下控制模塊殼體8、水下控制模塊上頂板9、水下控制模塊下底板15采用螺栓連接的方式組成為一個整體；其中，水下控制模塊上頂板9上安裝有吊環(huán)體10和吊環(huán)11等，用于水下控制模塊的吊裝；水下控制模塊下底板15上安裝有鎖緊環(huán)6，鎖緊環(huán)6上安裝有鎖緊銷7，此外，水下控制模塊下底板15上還安裝有定位套13、堵環(huán)4、導(dǎo)向鍵14、導(dǎo)向銷5 ;鎖緊環(huán)6上還加工有一排齒廓(也即是齒形結(jié)構(gòu))，R0V安裝工具通過與鎖緊環(huán)6上的一排齒廓嚙合使鎖緊環(huán)6旋轉(zhuǎn)，鎖緊環(huán)6上的鎖緊銷與鎖緊套2上的鎖緊槽的斜面進行配合，從而使水下控制模塊上下移動；水下控制模塊殼體8上還安裝有密封裝置，密封裝置包括:水下控制模塊上頂板9與水下控制模塊殼體8之間安裝有密封圈，水下控制模塊下底板15與水下控制模塊殼體8之間安裝有密封圈，以防止外界海水進入水下控制模塊殼體內(nèi)。
[0020]上述水下控制模塊下底板15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16及電氣接頭；基座1上也設(shè)有數(shù)個安裝孔，安裝孔內(nèi)安裝有數(shù)個液壓公接頭12及電氣接頭；在水下控制模塊與基座1進行對接的同時，數(shù)個液壓母接頭16及電氣接頭與基座1上對應(yīng)的數(shù)個液壓公接頭12及電氣接頭也同時進行對接。
[0021]本發(fā)明采用以下安裝步驟:
[0022]第一步:先將水下控制模塊下底板15安放在架子上；
[0023]第二步:將數(shù)個液壓母接頭16及電氣接頭安裝到水下控制模塊下底板15上；
[0024]第三步:將鎖緊銷7安裝到鎖緊環(huán)6上；
[0025]第四步:將水下控制模塊殼體8與水下控制模塊上頂板9用螺釘組成成一個整體；
[0026]第五步:將組裝好的水下控制模塊殼體8與水下控制模塊上頂板11用螺釘安裝在水下控制模塊下底板15上；
[0027]第六步:將鎖緊環(huán)6安裝到水下控制模塊下底板15上；
[0028]第七步:將吊環(huán)體10和吊耳11安裝到水下控制模塊上頂板9上；
[0029]第八步:將導(dǎo)向銷