CN103291234B - 新型的水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构。包括旋转机构和锁紧机构；旋转机构包括工具齿条、工具齿轮、锥齿轮a和锥齿轮b；工具齿轮与所述锥齿轮a为同轴连接，锥齿轮a与锥齿轮b为垂直连接；当工具齿条与工具齿轮啮合运动时，锥齿轮a在与工具齿轮的平行的平面内旋转，锥齿轮b在与工具齿轮垂直的平面内旋转；锁紧机构包括锁紧头和筒体；锁紧头的固定端通过锁紧销固定于筒体上，所述筒体上设有条形槽，锁紧销可沿所述条形槽移动；筒体内设有工具弹簧，工具弹簧可推动锁紧头移动；筒体与锥齿轮b的固定轴相连接。本发明通过挡板的位移传动、弹簧弹力传动、齿轮齿条传动将不利于ROV操作的二次锁定转变成依靠机械传动的二次锁定。

Description

新型的水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构

技术领域

本发明涉及一种水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构。

背景技术

目前深水气田的开发是投资高、风险大并且高新技术密集的能源工业新领域。其中水下管汇连接器的锁定是深水气田开发过程中的一种关键技术。尤其作为不便于操作的二次锁定更是保证管汇牢固连接的技术挑战，此技术难题能否顺利突破直接影响深水气田的开发利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构，所述二次锁紧机构无需ROV作业，操作方便，自动化程度高。

本发明所提供的一种水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构，它二次锁紧机构包括旋转机构和锁紧机构；

所述旋转机构包括工具齿条、工具齿轮、锥齿轮a和锥齿轮b；所述工具齿轮与所述锥齿轮a为同轴连接，所述锥齿轮a与所述锥齿轮b为垂直连接；当所述工具齿条与所述工具齿轮啮合运动时，所述锥齿轮a在与所述工具齿轮的平行的平面内旋转，所述锥齿轮b在与所述工具齿轮垂直的平面内旋转；

所述锁紧机构包括锁紧头和筒体；所述锁紧头的固定端通过锁紧销固定于所述筒体上，所述筒体上设有条形槽，所述锁紧销可沿所述条形槽移动；所述筒体内设有工具弹簧，所述工具弹簧可推动所述锁紧头移动；

所述筒体与所述锥齿轮b的固定轴相连接。

上述的二次锁紧机构中，所述二次锁紧机构包括一固定板，所述筒体固定于所述固定板上；

所述固定板上设有供所述工具齿条穿过的孔。

上述的二次锁紧机构中，所述锥齿轮a和所述锥齿轮b设于工具箱体内，所述工具箱体固定于所述固定板上。

上述的二次锁紧机构中，连接所述锁紧头的所述筒体的端部处设有橡胶块。

上述的二次锁紧机构中，所述工具弹簧与所述锁紧头之间设有挡环。

本发明提供的二次锁紧机构中，所述工具齿条可通过齿条固定座固定于连接器安装工具的驱动板上，其中的固定板通过螺栓固定于安装工具上。所述工具齿条是整个锁紧过程的触发工具，也提供了锁紧动作的源动力。

本发明具有以下优点：

1、无需ROV辅助，在安装过程中自动锁紧。

2、自动化程度高。通过挡板的位移传动、弹簧弹力传动、齿轮齿条传动将不利于ROV操作的二次锁定转变成依靠机械传动的二次锁定。

3、锁定牢靠。锁紧头采用特殊的柱形结构，保证了锁紧后的牢固程度，提高了整个连接器的可靠程度。

附图说明

图1是本发明二次锁紧机构的立体图。

图2是本发明二次锁紧机构的主视图。

图3是本发明二次锁紧机构的俯视图。

图4是本发明二次锁紧机构的左视图。

图5是本发明二次锁紧机构部分隐藏立体结构示意图。

图6是本发明实施例中水平连接器部分结构示意图。

图7是本发明实施例中安装工具部分结构示意图。

图8是本发明二次锁紧机构与安装工具和连接器配合时的结构示意图。

图中各标记如下：

1齿条固定座、2工具齿条、3锁紧头、4端部挡环、5筒体、6固定板、7工具箱体、8锁紧销、9螺栓、10工具齿轮、11齿轮固定板、12橡胶块、13内部挡环、14工具弹簧、15锥齿轮a、16紧固螺栓、17驱动板、18对中板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并局限于以下实施例。

如图1-图5所示，本发明提供的二次锁紧机构包括旋转机构和锁紧机构；该旋转机构包括工具齿条2、工具齿轮10、锥齿轮a15和锥齿轮b9（图中未标）；其中，工具齿条2的一端通过齿条固定座1固定于安装工具的驱动板17上，如图7和图8所示。工具齿轮10与锥齿轮a15为同轴连接，锥齿轮a15与锥齿轮b为垂直连接，且锥齿轮a15与锥齿轮b设于一个工具箱体7内，且该工具箱体7固定于一个固定板6上，该固定板6通过螺栓9固定于安装工具上。当驱动板17驱动工具齿条2向着对中板18的方向移动时，则工具齿条2也向着对中板18的方向移动，然后穿过对中板和固定板（对中板和固定板上均设有供工具齿条穿过的孔），然后该工具齿条2与工具齿轮10啮合，则在工具齿条2与工具齿轮10啮合运动过程中，锥齿轮a15在工具齿轮10的同轴带动下在与工具齿轮10平行的平面内旋转，进而锥齿轮b在与工具齿轮10垂直的平面内旋转。

本发明中的锁紧机构包括锁紧头3和筒体5；该锁紧头3可与连接器上的紧固螺栓16相配合（如图6所示）。该锁紧头3的固定端通过锁紧销8固定于所述筒体5上，且在筒体5上设有条形槽（图中未标），该锁紧销8可沿条形槽移动；在筒体8内设有工具弹簧14，该工具弹簧14可推动锁紧头3移动，在安装过程中，以使锁紧头3始终能够与紧固螺栓16接触。该筒体5连接锁紧头3的端部上设有端部挡环4，且在该端部处设有一橡胶块12，以在所述锁紧头3运动时起到缓冲的作用。在筒体5内，在工具弹簧14与锁紧头3之间设有一个内部挡环13，以使工具弹簧14推动锁紧头3平稳的移动。该筒体5与锥齿轮b的固定轴相连接，从而锥齿轮b可带动筒体5旋转，进而锁紧头3可拧紧紧固螺栓16，并在工具弹簧14的作用下，使锁紧头3与紧固螺栓16始终处于完全接触的状态。

使用本发明的二次锁紧机构对水平连接器进行二次锁紧时，如图7和图8所示，可按照下述步骤进行：

当水平连接器在精对中过程中，在连接器完成一次锁紧后，驱动板17向对中板18撤离，达到特定位置时，固定在驱动板17上的工具齿条2穿过对中板18和固定板6上的预留孔洞，之后与工具齿轮10啮合，

驱动板17继续后撤，工具齿条继续向后运动，进而工具齿轮带动锥齿轮a和锥齿轮b旋转，锥齿轮b带动筒体5旋转，而锁紧头3在筒体5的带动下也进行旋转，同时在工具弹簧14弹力的作用下，向左移动，拧动紧固螺栓，完成了连接器的二次锁紧过程。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种水下水平连接器安装工具的二次锁紧机构，其特征在于：

所述二次锁紧机构包括旋转机构和锁紧机构；

所述旋转机构包括工具齿条、工具齿轮、锥齿轮a和锥齿轮b；所述工具齿轮与所述锥齿轮a为同轴连接，所述锥齿轮a与所述锥齿轮b为垂直连接；当所述工具齿条与所述工具齿轮啮合运动时，所述锥齿轮a在与所述工具齿轮的平行的平面内旋转，所述锥齿轮b在与所述工具齿轮垂直的平面内旋转；

所述锁紧机构包括锁紧头和筒体；所述锁紧头的固定端通过锁紧销固定于所述筒体上，所述筒体上设有条形槽，所述锁紧销可沿所述条形槽移动；所述筒体内设有工具弹簧，所述工具弹簧可推动所述锁紧头移动；

所述筒体与所述锥齿轮b的固定轴相连接；

所述工具弹簧与所述锁紧头之间设有挡环。

2.根据权利要求1所述的二次锁紧机构，其特征在于：所述二次锁紧机构包括一固定板，所述筒体固定于所述固定板上；

所述固定板上设有供所述工具齿条穿过的孔。

3.根据权利要求2所述的二次锁紧机构，其特征在于：所述锥齿轮a和所述锥齿轮b设于工具箱体内，所述工具箱体固定于所述固定板上。

4.根据权利要求2所述的二次锁紧机构，其特征在于：连接所述锁紧头的所述筒体的端部处设有橡胶块。