CN101418876A - 海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置。它包括安装在支承座1上的旋紧套筒5，旋紧套筒5中放置螺母11和螺母预紧弹簧7，旋紧套筒5两端分别固定联接前端盖12和后端盖8，螺母预紧弹簧7处于压缩状态并位于螺母11的后端面与后端盖8之间，旋紧套筒5侧壁中靠近前端盖12的位置设置挡销9和弹簧10，后端盖8与被动齿轮6固联。本发明能适应深海环境，可以满足深水自动法兰连接机具的作业要求。

Description

海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置

(一)技术领域

本发明涉及一种自动化水下作业机具上的螺母旋紧装置。

(二)背景技术

深海海底管道法兰的连接有多种方式，其中螺栓连接是成本最低廉，连接可靠性最高的方式。深海作业不能利用潜水员，只能采用各种自动化机具。深海管道法兰螺栓连接的简单过程是，先由遥控潜水器ROV(Remotely Operated Vehicle)控制H架，把海床上需要对接的管道支撑起来，再由对准机具实现管道轴向位置和径向位置的对齐，之后ROV操纵法兰自动连接机具完成管道法兰的螺栓连接。为了保障法兰连接的密封性，需要合理控制预紧力，这个功能是由螺母旋紧装置实现的。

ALLSEAS GROUP S.A的专利US 6439807 B1提出了一种螺母旋紧装置，该装置采用特制螺母的方式，该装置的最大特点是贮存螺母的方式，该装置通过特制的环槽螺母，在螺母的环槽内装有橡胶圈，所以其螺母旋紧装置内的螺母是有一定的稳固性的，但螺母的强度被削弱了，可能会影响法兰连接的密封性。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，性能可靠，能够满足深海法兰自动连接机具在作业过程中对螺母位置微调节要求的海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括安装在支承座1上的旋紧套筒5，旋紧套筒5中放置螺母11和螺母预紧弹簧7，旋紧套筒5两端分别固定联接前端盖12和后端盖8，螺母预紧弹簧7处于压缩状态并位于螺母11的后端面与后端盖8之间，旋紧套筒5侧壁中靠近前端盖12的位置设置挡销9和弹簧10，后端盖8与被动齿轮6固联。

本发明还可以包括：

1、旋紧套筒5与支承座1之间设置有固体润滑轴承13。

2、螺母11与旋紧套筒5的六角截面内壁有一定的间隙。

本发明是供深水自动法兰连接机具使用的螺母旋紧装置，能适应深海作业环境，可以满足深水自动法兰连接机具实现法兰自动连接的作业要求。该自动化装置是应用于深海管道法兰螺栓自动化连接的机械设备，是深水自动法兰连接机具的重要组成部分。其内置弹簧在螺栓末端插入螺母的过程中，可以起到螺母位置微调的作用，同时其挡销弹簧结构有效的防止了螺母在机具作业过程中脱落。旋紧套筒由液压马达驱动，具有将螺母拧入螺栓的功能。螺母拧入螺栓后，管道法兰实现最终的连接。

(四)附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1和图2，本发明的海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置的组成包括安装在支承座1上的旋紧套筒5，旋紧套筒5中放置螺母11、预紧弹簧7、挡销9、弹簧10，旋紧套筒5分别与前端盖12和后端盖8螺栓联接，预紧弹簧7处于压缩状态放置在旋紧套筒5中，并贴紧在螺母11的后端面上，为螺母11提供旋入螺栓的初始动力。挡销9和弹簧10位于旋紧套筒5的侧壁中，弹簧10处于压缩状态通过挤压挡销9阻挡螺母向外运动的趋势，使螺母保持在旋紧套筒5中。螺母11放置在旋紧套筒5中，其与旋紧套筒5的六角截面内壁有一定的间隙。

支承座1上安装有液压马达3，液压马达3的输出轴上通过透盖4安装主动齿轮2，主动齿轮2与被动齿轮6啮合，旋紧套筒5与支承座1之间有固体润滑轴承13。该装置通过支承座1安装在深水自动法兰连接机具上，沿与管道轴线同心的圆上均布安装十六个。该装置通过液压马达3驱动齿轮2，通过齿轮传动间接驱动齿轮6，后端盖8与齿轮6螺栓联接，通过花键联接传递扭矩，旋紧套筒5与后端盖焊接联接，螺母11放置在旋紧套筒5中，通过驱动旋紧套筒5的旋转实现旋紧螺母的功能。旋紧套筒5中放置着螺母11、弹簧7、挡销9和弹簧10，旋紧套筒5分别与前端盖12和齿轮6螺栓联接，弹簧7处于压缩状态放置在旋紧套筒5中，并贴紧在螺母11的后端面上，为螺母11提供旋入螺栓的初始动力。挡销9和弹簧10位于旋紧套筒5的侧壁中，弹簧10处于压缩状态通过挤压挡销9阻挡螺母向外运动的趋势，使螺母保持在旋紧套筒5中。螺母11放置在旋紧套筒5中，其与旋紧套筒5的六角截面内壁有一定的间隙，当螺栓末端插入螺母5时，该装置可以通过间隙微调整螺母的位置，实现螺母位置微调节的功能。

该螺母旋紧装置工作过程如下：

1.机具就位，螺母旋紧装置贴紧法兰端面。

2.螺栓末端插入旋紧套筒5中，弹簧7提供给螺母11初始力，使螺母11旋入螺栓末端。

3.ROV提供油源驱动液压马达3，带动旋紧套筒5旋转使螺母11旋入螺栓。

4.螺母11拧紧螺栓并贴紧法兰端面，机具作业，提供法兰连接密封性要求的预紧力。

Claims (3)

1、一种海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置，它包括安装在支承座[1]上的旋紧套筒[5]，其特征是：旋紧套筒[5]中放置螺母[11]和螺母预紧弹簧[7]，旋紧套筒[5]两端分别固定联接前端盖[12]和后端盖[8]，螺母预紧弹簧[7]处于压缩状态并位于螺母[11]的后端面与后端盖[8]之间，旋紧套筒[5]侧壁中靠近前端盖[12]的位置设置挡销[9]和弹簧[10]，后端盖[8]与被动齿轮[6]固联。

2、根据权利要求1所述的海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置，其特征是：旋紧套筒[5]与支承座[1]之间设置有固体润滑轴承[13]。

3、根据权利要求1或2所述的海底管道法兰自动连接机具的螺母旋紧装置，其特征是：螺母[11]与旋紧套筒[5]的六角截面内壁有一定的间隙。

Images