本發(fā)明涉及一種下放回收裝置,尤其涉及一種水下節(jié)流閥的下放回收機具,屬于海洋油氣生產(chǎn)裝備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
水下節(jié)流閥是水下生產(chǎn)系統(tǒng)的重要設(shè)備,主要作為水下采油樹、水下管匯等水下油氣生產(chǎn)裝備的執(zhí)行器。水下節(jié)流閥在使用過程中,要求定期回收維護(hù)和重新下放安裝,目前,國內(nèi)對水下節(jié)流閥的研究開發(fā)尚處于起步階段,當(dāng)節(jié)流閥出現(xiàn)故障時,需將水下設(shè)備整體吊裝至陸地進(jìn)行節(jié)流閥的更換,其成本高,難度大,操作復(fù)雜,因此需要一種配套水下工具對節(jié)流閥進(jìn)行單獨的下放和回收。其中,由于節(jié)流閥易損壞且水下對中難度大,需要解決粗導(dǎo)向、精導(dǎo)向、軟著陸、鎖緊等諸多問題,因此至今尚未實現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)粗對中、精對中、裝置間的相互鎖緊,并且?guī)в邢路啪彌_裝置實現(xiàn)軟著陸而提供一種水下節(jié)流閥的下放回收機具,其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,更加有效地保障節(jié)流閥的安全更換,滿足其水下下放回收的作業(yè)要求,提高效率。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括上端設(shè)置有吊孔的機架、設(shè)置在機架下端的導(dǎo)向筒、設(shè)置在機架中間位置的升降平臺、安裝在升降平臺上的蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)、與蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)的蝸桿連接的ROV接口、與蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)的絲杠的下端固連的升降架、設(shè)置在升降架上的導(dǎo)引裝置、與導(dǎo)引裝置配合的節(jié)流閥、與導(dǎo)向筒外形一致的安裝基座,所述安裝基座的中心設(shè)置有中心孔,中心孔的兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向孔,所述節(jié)流閥的閥芯與中心孔配合,所述節(jié)流閥的下端設(shè)置兩個與導(dǎo)向孔配合的導(dǎo)向桿,節(jié)流閥的外表面對稱設(shè)置有一對閥體耳環(huán),升降架的下端對稱設(shè)置有一對與閥體耳環(huán)配合的升降架外耳,安裝基座的外表面對稱設(shè)置有一對安裝基座耳環(huán),機架的下端對稱設(shè)置有一對與安裝基座耳環(huán)配合的機架外耳,且安裝基座耳環(huán)與機架外耳、升降架外耳與閥體耳環(huán)均通過鎖緊裝置實現(xiàn)連接和斷開,所述鎖緊裝置包括設(shè)置在對應(yīng)外耳上的鎖緊法蘭和設(shè)置在鎖緊法蘭內(nèi)的安全把手,鎖緊法蘭上設(shè)置有雙L型槽,安全把手設(shè)置有與雙L型槽配合的銷軸。
本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
1.還包括對稱設(shè)置在機架與導(dǎo)向筒連接處的兩個緩沖裝置,每個緩沖裝置包括與機架固連的彈簧架、彈簧,彈簧的上端與彈簧架固連,彈簧的下端是自由端。
2.所述蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)包括蝸桿、蝸桿嚙合的蝸輪、與蝸輪固連的螺母和與螺母配合的絲杠。
3.所述安裝基座和導(dǎo)向筒均是漏斗型結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明通過漏斗形套筒外表面與安裝基座的漏斗形導(dǎo)向筒貼合,實現(xiàn)節(jié)流閥安裝粗導(dǎo)向,并通過導(dǎo)向桿和導(dǎo)向孔的配合實現(xiàn)精導(dǎo)向,有效解決了節(jié)流閥安裝的對中問題。2、本發(fā)明通過升降裝置,能夠?qū)⑺鹿?jié)流閥緩慢下放至正確安裝位置,實現(xiàn)了閥體的軟著陸,避免水下節(jié)流閥的損壞。3、在水下節(jié)流閥下放回收的過程中,本發(fā)明通過機架安全鎖緊裝置,將下放機具和安裝基座相互鎖緊;通過閥體安全鎖緊裝置,將水下節(jié)流閥與升降裝置相互鎖緊,使安裝過程更加安全可靠。4、本發(fā)明通過緩沖裝置,能夠有效減小下放回收工具與安裝基座接觸時的沖擊力。5、本發(fā)明在工作過程中全程由ROV機械手操作,具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,安全可靠性高等優(yōu)點,能夠滿足深水作業(yè)的要求。
附圖說明
圖1是水下節(jié)流閥安裝前示意圖;
圖2是機架安全把手解脫狀態(tài)示意圖(圖1中局部放大圖A);
圖3是閥體安全把手鎖緊狀態(tài)示意圖(圖1中局部放大圖B);
圖4是水下節(jié)流閥安裝后示意圖;
圖5是下放工具結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中主要標(biāo)號說明:1.安裝基座,2.中心孔,3.安裝基座耳環(huán),4.導(dǎo)向筒,5.機架安全把手,6.機架安全鎖緊法蘭,7.機架外耳,8.緩沖裝置,9.機架,10.升降平臺,11.蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu),12.輔助桿,13.吊孔,14.ROV接口,15.升降架,16.導(dǎo)引裝置,17.升降架外耳,18.閥體安全鎖緊法蘭,19.閥體安全把手,20.閥體耳環(huán),21.節(jié)流閥,22.ROV接口,23.閥芯,24.導(dǎo)向桿,25.導(dǎo)向孔,26.彈簧架,27.彈簧。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明可將節(jié)流閥21安裝在基座1上或從基座1上取出。
結(jié)合圖1-3,機架9上方焊接有吊孔13,中間部分焊接有實現(xiàn)節(jié)流閥21下放或提升升降裝置,該裝置由蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)11、升降平臺10、輔助桿12、升降架15、導(dǎo)向緩沖機構(gòu)16、ROV接口14、閥體安全鎖緊裝置等部分組成。蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)11由螺栓組安裝并穿過升降平臺10中心,一端連接ROV接口14,另一端連接升降架15。輔助桿12一端焊接在升降架15上,另一端垂直穿過升降平臺10。旋轉(zhuǎn)ROV接口14通過蝸輪蝸桿絲杠螺母升降機構(gòu)11把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動,驅(qū)動絲杠,使升降架15垂直緩慢下降或上升,同時在輔助桿12的作用下,避免了升降架15的旋轉(zhuǎn)。升降架15底部兩側(cè)各帶有一個升降架外耳17,升降架安全鎖緊法蘭18與升降架外耳17通過螺栓連接,升降架15底部中心位置還設(shè)計有導(dǎo)引裝置16,與節(jié)流閥21上部配合,能夠保證節(jié)流閥21位于中心位置。
閥體安全鎖緊裝置閥體安全把手19、閥體耳環(huán)20、升降架外耳17、閥體安全鎖緊法蘭18組成。鎖緊法蘭18開有雙L型槽,閥體安全把手19能夠沿雙L型槽移動,穿過閥體上的耳環(huán)20和升降架外耳17,從而完成節(jié)流閥21與升降架15鎖緊與解脫操作。同時閥體安全鎖緊法蘭18的雙L型槽能夠防止閥體安全把手19隨意竄動,有效的保證了下放回收過程的安全可靠。
緩沖裝置8焊接在機架9與導(dǎo)向筒4連接處,彈簧27一端固定在彈簧架26上,一端自由活動。著陸時緩沖裝置8自由端先與安裝基座1接觸,能夠有效減小沖擊力,實現(xiàn)了整個設(shè)備的軟著陸。
機架安全鎖緊裝置由機架安全把手5、基座耳環(huán)3、機架外耳7、機架安全鎖緊法蘭6組成。機架安全鎖緊法蘭6與機架外耳7通過螺栓連接,機架鎖緊法蘭6開有雙L型槽,機架安全把手5能夠沿雙L型槽移動,穿過基座耳環(huán)3和機架外耳7,從而完成機架外框架9與安裝基座1鎖緊與解脫操作。同時機架鎖緊法蘭6的雙L型槽能夠防止機架安全把手5隨意竄動,增強了安裝過程中整個機架的穩(wěn)定性。當(dāng)節(jié)流閥21下放到指定位置時,機架安全鎖緊裝置使機架體與安裝基座保持固定,保證閥體安裝或更換過程的安全可靠。
機架最下方有漏斗形導(dǎo)向筒4,其外表面與安裝基座1的漏斗形導(dǎo)向筒貼合,實現(xiàn)節(jié)流閥21安裝粗導(dǎo)向,安裝基座1中間加工有中心孔2,節(jié)流閥21下端帶有兩個對稱分布的導(dǎo)向桿24,基座1上有與之對應(yīng)的導(dǎo)向孔25,導(dǎo)向桿24插入導(dǎo)向孔25內(nèi),實現(xiàn)節(jié)流閥21安裝精導(dǎo)向,使閥芯23精確安裝進(jìn)入中心孔2。當(dāng)節(jié)流閥21安裝到正確位置后,通過ROV機械手操作ROV接口22,完成閥體21與安裝基座1的鎖緊。
本發(fā)明水下節(jié)流閥下放回收工具的工作過程分為兩個方面,分別是水下節(jié)流閥的下放和回收。
一、進(jìn)行水下節(jié)流閥回收作業(yè)時,將水下節(jié)流閥下放回收裝置由吊纜通過吊環(huán)13提起,下放前要使該裝置的安全鎖緊裝置處于打開狀態(tài),下放至海底。在下放過程中,當(dāng)下放工具下放到與節(jié)流閥安裝底座1接觸時,通過減震緩沖裝置8來吸收沖擊載荷。接下來,采用ROV機械手操控導(dǎo)向筒兩側(cè)的機架安全把手5來對節(jié)流閥安裝基座1和下放回收裝置的機架9進(jìn)行固定鎖緊。節(jié)流閥安裝基座1和下放回收裝置的機架9鎖緊后,再將ROV插入與蝸輪蝸桿絲杠螺母升降11連接的ROV接口14內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而將升降架15緩慢下放,通過導(dǎo)引裝置16,保證升降架15下放到指定位置,下放到節(jié)流閥21處時,通過ROV機械手操控升降架兩側(cè)的閥體安全把手19將其與節(jié)流閥21鎖緊,將ROV機械手插入ROV接口22,將節(jié)流閥21與安裝基座1分離,操作升降裝置將節(jié)流閥21進(jìn)行提升。最后通過ROV機械手將本下放回收裝置機架9和節(jié)流閥安裝基座1解除固定,進(jìn)而完成分離。通過吊纜將本下放回收裝置和節(jié)流閥21整體提升至甲板,將節(jié)流閥21放置于專用運輸籠上,并通過ROV機械手插入ROV接口22,將其于運輸籠鎖緊固定,最后通過ROV機械手操控升降架兩側(cè)的閥體安全把手19,解除閥體與升降架15的固定,提升下放工具,吊裝新的節(jié)流閥。
二、進(jìn)行水下節(jié)流閥下放作業(yè)時,需用下放工具從運輸籠上吊裝新的節(jié)流閥,下放工具到吊裝位置時,將ROV插入與蝸輪蝸桿絲杠螺母升降11連接的ROV接口14內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而將升降架15緩慢下放,通過導(dǎo)引裝置16,保證升降架15下放到指定位置,下放到節(jié)流閥21處時,通過ROV機械手操控升降架兩側(cè)的閥體安全把手19將其與節(jié)流閥21鎖緊,然后將新的節(jié)流閥提起下放至海底,下放時,由導(dǎo)向筒4和安裝基座1上的漏斗形導(dǎo)向筒進(jìn)行粗導(dǎo)向,使下放工具下放至準(zhǔn)確位置,當(dāng)下放工具下放到與節(jié)流閥安裝底座1接觸時,通過減震緩沖裝置8來吸收沖擊載荷。接下來,采用ROV機械手操控導(dǎo)向筒兩側(cè)的機架安全把手5來對節(jié)流閥安裝基座1和下放回收裝置的機架9進(jìn)行固定鎖緊。節(jié)流閥安裝基座1和下放回收裝置的機架9鎖緊后,再將ROV插入與蝸輪蝸桿絲杠螺母升降11連接的ROV接口14內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而將升降架15緩慢下放,由導(dǎo)向桿24和導(dǎo)向孔25配合進(jìn)行精確導(dǎo)向,完成閥芯23和中心孔2的精確對中,將節(jié)流閥21能夠下放到正確的位置。之后,將ROV機械手插入ROV接口22,把節(jié)流閥21與安裝基座1鎖緊。通過ROV機械手操控升降架兩側(cè)的閥體安全把手19將其與節(jié)流閥21解脫,將ROV插入ROV接口14內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而將升降架15緩慢提升,最后通過ROV機械手將本下放回收裝置機架9和節(jié)流閥安裝基座1解除固定,進(jìn)而完成分離。再用吊纜將節(jié)流閥上保護(hù)蓋蓋上,至此,整個節(jié)流閥的更換步驟全部完成。