本實(shí)用新型屬于海底管線鋪設(shè)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水下油氣開發(fā)過程中，需大量海底管道管線，S-LAY鋪管方式為主流海底管線鋪設(shè)方式，在采用S型鋪設(shè)的時候托管架是關(guān)鍵設(shè)備之一，通過托管架來實(shí)現(xiàn)對管道的支撐和引導(dǎo)管道按照所需要的角度入水和彎曲半徑，以實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)時管道變形合理從而保證管道的安全。

在海底管道鋪設(shè)過程中，托管架系統(tǒng)一般包括二至三節(jié)托管架，改變每兩節(jié)托管架之間的相對角度，從而可以改變托管架系統(tǒng)的彎曲半徑。常規(guī)方法中采用更換托管架之間的固定連桿，通過固定連桿的長度來調(diào)整托管架之間的相對角度，這通常需要大型浮吊來完成固定連桿的拆卸和安裝，同時還需要人工協(xié)同操作配合，危險系數(shù)高且環(huán)境要求多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能方便調(diào)節(jié)托管架之間的相對角度，減少人工操作，降低環(huán)境要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：

主推油缸，其兩側(cè)鉸接所述第一、第二托管架；

連桿箱體，包括外箱體和套設(shè)在所述外箱體內(nèi)的內(nèi)箱體，所述外箱體和內(nèi)箱體的一側(cè)分別鉸接所述第一、第二托管架，所述連桿箱體還包括一鎖定裝置，所述鎖定裝置能夠在解鎖和鎖定狀態(tài)中切換，在解鎖狀態(tài)下，所述主推油缸能調(diào)整所述第一、第二托管架之間的角度，以使所述外箱體和內(nèi)箱體能相對軸向滑動；在鎖定狀態(tài)下，所述外箱體和內(nèi)箱體被相互固定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述主推油缸和所述鎖定裝置聯(lián)動互鎖。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述主推油缸上設(shè)有位移傳感器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述外箱體和內(nèi)箱體上設(shè)有多個插銷孔，所述鎖定裝置包括插銷和控制所述插銷工作的插銷油缸，在鎖定狀態(tài)下，所述插銷穿過所述外箱體和內(nèi)箱體的插銷孔，使所述外箱體和內(nèi)箱體被相互固定；在解鎖狀態(tài)下，所述插銷離開所述內(nèi)箱體的插銷孔，以使所述外箱體和內(nèi)箱體能相對軸向滑動。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述插銷油缸為雙出桿型油缸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述鎖定裝置還包括傳感器，所述傳感器探測所述插銷的位置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述外箱體上設(shè)有多個抗磨塊，所述抗磨塊的一側(cè)貼靠在所述內(nèi)箱體的外壁上，以保證所述內(nèi)、外箱體間的同軸滑動。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述外箱體上固定有限位軸，以限制內(nèi)箱體相對外箱體滑動的距離。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述外箱體的插銷孔的孔徑小于所述內(nèi)箱體的插銷孔的孔徑。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述外箱體的插銷孔的孔徑比所述內(nèi)箱體的插銷孔的孔徑小3～10mm。

本實(shí)用新型提供的一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過主推油缸和連桿箱體調(diào)節(jié)托管架之間的相對角度，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，安全高效。

附圖說明

包括附圖是為提供對本實(shí)用新型進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本實(shí)用新型原理的作用。附圖中：

圖1示出了本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

圖3A是圖2中的連桿箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3B是圖3A的俯視圖。

圖4A是圖3A的AA方向剖視圖。

圖4B是圖3A的BB方向剖視圖。

圖4C是圖3A的CC方向剖視圖。

圖5是鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6A是鎖定裝置在解鎖狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6B是鎖定裝置在鎖定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本實(shí)用新型中所使用的術(shù)語是從公知公用的術(shù)語中選擇的，但是本實(shí)用新型說明書中所提及的一些術(shù)語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相關(guān)部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實(shí)際術(shù)語，而是還要通過每個術(shù)語所蘊(yùn)含的意義來理解本實(shí)用新型。

圖1示出了本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖3A是圖2中的連桿箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B是圖3A的俯視圖。如圖所示，一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100包括第一托管架S1和第二托管架S2。管線P1穿過第一、第二托管架S1、S2并經(jīng)第一、第二托管架S1、S2放置到海底。其中，第一托管架S1和第二托管架S2在連接點(diǎn)C1處鉸接。

角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100還包括主推油缸1和連桿箱體2。主推油缸1的兩側(cè)鉸接第一、第二托管架S1、S2的連接點(diǎn)C2、C2’。

連桿箱體2包括外箱體21和套設(shè)在外箱體21內(nèi)的內(nèi)箱體22，外箱體21和內(nèi)箱體22的一側(cè)分別鉸接第一、第二托管架S1、S2的連接點(diǎn)C3、C3’。連桿箱體2還包括一鎖定裝置3，鎖定裝置3能夠在解鎖和鎖定狀態(tài)中切換。

當(dāng)鎖定裝置3在解鎖狀態(tài)下，主推油缸1能調(diào)整第一、第二托管架S1、S2之間的角度，以使外箱體和內(nèi)箱體能相對軸向滑動。具體來說，主推油缸1能調(diào)整第一、第二托管架S1、S2之間的距離，即連接點(diǎn)C2、C2’之間的距離。由于第一托管架S1和第二托管架S2在連接點(diǎn)C1處鉸接，當(dāng)連接點(diǎn)C2、C2’之間的距離發(fā)生變化時，第一托管架S1相對第二托管架S2在連接點(diǎn)C1能夠旋轉(zhuǎn)一定角度，即∠C2C1C2’的角度能夠被調(diào)整。由此改變第一、第二托管架S1、S2的相對角度，進(jìn)而改變整個托管架的彎曲半徑，方便鋪設(shè)管線P1。容易理解的，連接點(diǎn)C2、C2’之間的距離調(diào)整將帶動連接點(diǎn)C3、C3’的間距同步進(jìn)行調(diào)整。連接點(diǎn)C3、C3’使得外箱體21和內(nèi)箱體22做相對軸向滑動。

當(dāng)鎖定裝置3在鎖定狀態(tài)下，外箱體21和內(nèi)箱體22被相互固定。連接點(diǎn)C3、C3’的間距被固定下來。

較佳地，主推油缸1和鎖定裝置3聯(lián)動互鎖。聯(lián)動互鎖是指主推油缸1和鎖定裝置3兩者中有一個正在工作，則另一個停止工作或保持在原有狀態(tài)。角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的工作過程中，主推油缸1調(diào)整第一、第二托管架S1、S2之間的距離，鎖定裝置3保持在解鎖狀態(tài)；主推油缸1完成調(diào)整后保持壓力，鎖定裝置3工作，將外箱體21和內(nèi)箱體22鎖定；鎖定裝置3保持鎖定狀態(tài)，主推油缸1卸壓。

較佳地，在主推油缸1上設(shè)有位移傳感器。該位移傳感器可以精確測量第一、第二托管架S1、S2之間的連接點(diǎn)C2、C3的間距，從而獲得第一、第二托管架S1、S2之間的相對角度。

圖4A是圖3A的AA方向剖視圖。圖4B是圖3A的BB方向剖視圖。圖4C是圖3A的CC方向剖視圖。圖5是鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖3A、3B所示，連桿箱體2包括外箱體21和內(nèi)箱體22，在內(nèi)、外箱體22、21上設(shè)有多個插銷孔5，鎖定裝置3包括插銷31和控制插銷31工作的插銷油缸32。進(jìn)入鎖定狀態(tài)，插銷31向下穿過外箱體21和內(nèi)箱體22的插銷孔5，使外箱體21和內(nèi)箱體22被相互固定，參考圖3A，內(nèi)、外箱體22、21無法沿附圖上下方向上做相互軸向滑動。進(jìn)入解鎖狀態(tài)，插銷31向上離開內(nèi)箱體22的插銷孔5，以使外箱體21和內(nèi)箱體22能相對軸向滑動。

較佳地，插銷油缸32為雙出桿型油缸，保證插銷21穩(wěn)定工作。

較佳地，鎖定裝置3還包括傳感器33，傳感器33用于探測插銷31的位置。參考圖5，在插銷油缸32上設(shè)置傳感器33。作為舉例而非限制，本實(shí)施例中設(shè)置了兩個傳感器33，分別用于探測插銷31在解鎖和鎖定狀態(tài)下的位置，從而確定插銷31是否工作到位。

較佳地，外箱體21上設(shè)有多個抗磨塊211。參考圖3A和4B，抗磨塊211的一側(cè)貼靠在內(nèi)箱體22的外壁上，在內(nèi)、外箱體22、21的相對滑動過程中，內(nèi)箱體22的外壁始終貼合在多個抗磨塊211上，這樣能夠保證內(nèi)、外箱體22、21之間的同軸滑動。

較佳地，外箱體21上固定有限位軸212。參考圖3A和4C，限位軸212設(shè)置在外箱體21的箱體上，且垂直于外箱體21的軸線方向上。內(nèi)、外箱體22、21之間的同軸滑動時，內(nèi)箱體22運(yùn)行至限位軸212，受到限位軸212的阻擋而停止。限位軸212的作用是限制內(nèi)箱體22相對外箱體21滑動的距離，使連桿箱體2始終處于安全工作狀態(tài)。

圖6A是鎖定裝置在解鎖狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6B是鎖定裝置在鎖定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，外箱體21的插銷孔51的孔徑小于內(nèi)箱體22的插銷孔52的孔徑。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，外箱體21的插銷孔51的孔徑比內(nèi)箱體22的插銷孔52的孔徑小3～10cm。在外箱體21的插銷孔51和內(nèi)箱體22的插銷孔52的孔徑設(shè)計一定的孔徑差，以保證插銷31能夠順利地在內(nèi)、外箱體22、21上進(jìn)行插拔。如圖6A所示，當(dāng)外箱體21的插銷孔51和內(nèi)箱體22的插銷孔52的軸心線重合時間，插銷孔51和插銷孔52的邊緣有孔徑差，此時鎖定裝置3進(jìn)入鎖定操作，將插銷31插入到插銷孔51、52中，完成鎖定任務(wù)，鎖定裝置3進(jìn)入鎖定狀態(tài)。在角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100工作過程中，內(nèi)箱體22的插銷孔52的一側(cè)會逐漸靠近插銷31，插銷31和內(nèi)、外箱體22、21在受力面接觸。

本實(shí)用新型提供的一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作過程如下：

初始情況下鎖定裝置處于鎖定狀態(tài)，插銷31受內(nèi)箱體22和外箱體21剪切力作用，如圖6B所示。主推油缸1收縮，由主推油缸1承擔(dān)第一、第二托管架S1S2拉力，參考圖6A，插銷5不受剪切力。接著插銷油缸32收縮，插銷31離開內(nèi)箱體22。主推油缸1調(diào)整連接點(diǎn)C2、C2’的間距，當(dāng)調(diào)整到需要位置時，內(nèi)、外箱體22、21的插銷孔51、52中心重合。然后插銷油缸32伸出，插銷31伸入插銷孔51、52，鎖定內(nèi)箱體22和外箱體21，主推油缸1伸出并卸壓，主推油缸1將第一、第二托管架S1、S2間的拉力轉(zhuǎn)移到插銷31上，從而完成第一、第二托管架S1、S2間的角度調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型提供的一種托管架角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.顯著提高托管架半徑調(diào)節(jié)的速度。

2.無需大型輔助機(jī)器來協(xié)同工作。

3.便于遠(yuǎn)程操控。

4.減少人工參與，提高安全性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見，可對本實(shí)用新型的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，旨在使本實(shí)用新型覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對本實(shí)用新型的修改和變型。