CN103759074B - 短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构 - Google Patents

短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构 Download PDF

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    • F16L1/26Repairing or joining pipes on or under water

Abstract

本发明涉及海底吊装辅助领域,尤其是一种短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构。包括摇臂、摇臂卡柱、铰接座、合页和卡箍定位支架,沿卡箍水平方向的两端分别设有卡箍定位支架,合页的下金属叶片分别与左右卡箍固定连接,合页基座的下端与合页、卡箍定位支架固定连接,合页基座的上端设有铰接座,所述铰接座包括上铰接座和下铰接座,上铰接座和下铰接座上下错开90°,上铰接座和下铰接座的底板固定连接,合页基座的上端通过下铰接座的铰接轴与下铰接座连接,上铰接座通过上铰接座的铰接轴与两只可转动的摇臂连接,上铰接座的上方设有摇臂限位系统。其结构简单,便于安装定位,且可回收重复使用,降低了海洋平台管件和海底管线的维修加固成本。

Description

短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构
技术领域
[0001] 本发明涉及海底吊装辅助领域,尤其是一种短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构。
背景技术
[0002] 海洋平台管件和海底管线在使用过程中,由于疲劳、腐蚀或某些突发外来因素,会出现结构破损的情况,为了保证其正常工作,需要定期对海洋平台管件和海底管线进行维修加固工作。灌浆卡箍是一种常用的水下构件加固技术,由于其体型庞大、笨重,在水下安装时必须配合潜水员、水下机器人、水面起重机及其索具等进行安装工作。因此,现有的海洋平台管件和海底管线维修加固工作工序复杂,维修加固成本非常高。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提出了一种短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其结构简单,便于安装定位,且可回收重复使用,降低了海洋平台管件和海底管线的维修加固成本。
[0004] 本发明是采用以下的技术方案实现的:一种短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,包括摇臂、摇臂卡柱、铰接座、合页和卡箍定位支架,沿卡箍水平方向的两端分别设有卡箍定位支架,卡箍定位支架由两个相互垂直的支架连接而成,两支架分别是水平支架和竖直支架,其中竖直支架的一端设有与受损管件相接触的半圆支座,竖直支架的另一端与水平支架连接,水平支架的另一端的左右两侧分别设有合页,合页的上金属叶片与卡箍定位支架和合页基座固定连接,合页的下金属叶片分别与左右卡箍固定连接,合页基座的下端与合页、卡箍定位支架固定连接,合页基座的上端设有铰接座,所述铰接座包括上铰接座和下铰接座,上铰接座和下铰接座上下错开90°,上铰接座和下铰接座的底板固定连接,合页基座的上端通过下铰接座的铰接轴与下铰接座连接,上铰接座通过上铰接座的铰接轴与两只可转动的摇臂连接,上铰接座的上方设有摇臂限位系统,卡箍水平方向的两端相对应的摇臂之间通过摇臂连杆固定连接,摇臂一端与上铰接座连接,另一端通过与摇臂连杆固定连接,且摇臂的该端与卡箍之间通过开合锁链连接,摇臂的上方设有吊装锁链,吊装锁链的下端分别与两摇臂连杆的两端固定连接。
[0005] 本发明中,在两端设置的安装辅助机构之间,沿卡箍水平方向均匀设置至少一套由合页、合页基座、铰接座、摇臂限位机构和摇臂组成的安装辅助机构。
[0006] 所述摇臂限位系统包括两个卡柱基座和用于连接两卡柱基座的摇臂卡柱,摇臂卡柱位于上铰接座的铰接轴上方。为了简化整体机构,下铰接座、上铰接座与卡柱基座通过连接丝杆及螺母固定连接在一起。
[0007] 所述卡箍定位支架的水平支架的一端与竖直支架连接,水平支架的另一端设有凹槽,合页的上金属叶片与合页基座设置在水平支架的凹槽内。
[0008] 所述合页中连接上金属叶片和下金属叶片的销轴可拆分,以便于安装完成后实现吊装辅助机构的脱离。
[0009] 所述开合锁链的上端通过吊耳与摇臂连接,开合锁链的下端通过吊母与卡箍鞍板连接。
[0010] 本发明的有益效果是:
[0011] (1)本水下安装辅助机构在吊机的配合下加上一名潜水员就可完成卡箍的安装定位工作,安装定位工序简单,并且安装辅助机构可回收重复使用;
[0012] (2)该机构适用于与水平面的倾斜角度不大于30°的受损管件的灌浆卡箍的安装定位,安装辅助机构充分利用卡箍自身重力作用完成卡箍两瓣对受损管件的自动包合和定位,不需要另外的动力设备配合卡箍的包合。
[0013] 综上所述,该机构简单,可以方便准确地实现卡箍的安装定位工作,安装定位工序少,大大提高了卡箍安装定位的工作效率,降低了卡箍水下安装的工作成本以及海洋平台管件和海底管线维修加固成本。
附图说明
[0014]图1是短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构处于闭合状态时的左视图;
[0015]图2是短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构处于闭合状态时的主视图;
[0016]图3是短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构处于闭合状态时的俯视图;
[0017] 图4是短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构处于张开状态时的左视图。
[0018] 图中:1开合锁链;2摇臂;3吊装锁链;4卡柱基座;5上铰接座;6下铰接座;7卡箍定位支架;7-1半圆支座;8卡箍;9受损管件;10合页基座;11合页;12摇臂连杆;13摇臂卡柱;14连接丝杆。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0020]图1至图4是本发明所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构。该安装辅助机构包括摇臂2、摇臂卡柱13、铰接座、合页11和卡箍定位支架7。图1和图2为闭合状态的短螺栓灌楽卡箍水下安装辅助机构,沿卡箍8水平方向的两端分别设有卡箍定位支架7,卡箍定位支架7由两个相互垂直的支架连接而成,两支架分别是水平支架和竖直支架,其中竖直支架的一端设有半圆支座7-1,半圆支座7-1与受损管件9相接触,保证上部结构稳定性。竖直支架的另一端与水平支架连接,水平支架的另一端设有凹槽,合页的上金属叶片与合页基座10设置在水平支架的凹槽内,水平支架通过一对合页11及螺栓与合页基座10固定连接。卡箍定位支架7的作用是当安装卡箍的轴线与受损管件的轴线重合时,卡箍定位支架的半圆支座与受损管件表面接触,这样整个安装机构及卡箍的重量转移到受损管件上,吊机逐渐减力,然后靠卡箍自身重力作用,左右两卡箍完成对受损管件的包拢定位。
[0021] 水平支架的两侧分别设有合页11,合页使得卡箍的左右两瓣能够完成张开和闭合动作。合页11的下金属叶片分别通过螺栓与左右卡箍固定连接,合页11的上金属叶片通过螺栓使合页11、卡箍定位支架7和合页基座10固定连接。合页11中连接上金属叶片和下金属叶片11的销轴可拆分为两部分,以便于安装完成后实现吊装辅助机构的脱离。合页基座10的下端与合页11、卡箍定位支架7固定连接,合页基座10的上端设有铰接座。所述铰接座包括上铰接座5和下铰接座6,上铰接座5和下铰接座6上下错开90°,同时上铰接座5和下铰接座6的底板之间固定连接。合页基座10的上端通过下铰接座6的铰接轴与下铰接座6连接。上铰接座5通过上铰接座的铰接轴与两只可转动的摇臂2连接,即摇臂2可以沿上铰接座的铰接轴转动。为了控制摇臂2的转动角度,上铰接座6的上方设有摇臂限位系统,摇臂限位系统包括两个卡柱基座4和用于连接两卡柱基座4的摇臂卡柱13,摇臂卡柱13位于上铰接座的铰接轴上方。为了简化整体机构,下铰接座6、上铰接座5与个卡柱基座4通过连接丝杆14及螺母固定连接在一起。
[0022] 为了实现平稳吊装与安装定位,卡箍8水平方向的两端均设有摇臂,且两端相对应的摇臂之间通过摇臂连杆14固定连接。摇臂连杆使得左右两端的两对摇臂可同步转动,并起到保持吊装结构整体刚度的作用。摇臂2 —端与上铰接座5连接,另一端通过与摇臂连杆14固定连接,同时摇臂的该端与卡箍之间通过开合锁链1连接,开合锁链1的上端通过吊耳与摇臂连接,开合锁链的下端通过吊母与卡箍鞍板连接。摇臂的上方设有四根吊装锁链3,吊装锁链的下端分别与两摇臂连杆12的两端固定连接,吊装锁链3的上端固定在一起与吊机连接。
[0023] 本发明中,卡箍定位支架7、合页11、合页基座10、摇臂限位机构和摇臂2在卡箍水平方向的两端两侧各设有一套,以保证平稳吊装和安装定位。卡箍下降靠近受损管件之前,短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构如图4所示,与合页11连接的左右卡箍被摇臂2牵引的开合锁链1打开,打开的程度由摇臂限位机构设定,卡箍张开的角度能够允许受损管件进入。短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构带动卡箍不断下降,当卡箍定位支架的半圆支座7-1与受损管件接触后,整个安装机构及卡箍的重量转移到受损管件上,吊机逐渐减力,然后靠卡箍自身重力作用,左右两卡箍完成对受损管件的包拢定位。左右卡箍的两瓣完全合拢后,通过调节螺栓固定卡箍位置,拆分合页的销轴即可撤离安装辅助机构。接下来,安装卡箍轴向密封件,预紧法兰板上短螺栓固定左右两卡箍完成卡箍结构的安装定位工作。
[0024] 本发明中,除了可以在卡箍水平方向的两端设置卡箍定位支架7、合页11、合页基座10、铰接座、摇臂限位机构和摇臂2外,也可以在卡箍水平方向的任何位置设置有合页
11、合页基座10、铰接座、摇臂限位机构和摇臂2多套安装辅助机构,其连接结构如上所述。同时为了保证吊装和安装定位的平稳性,最好沿卡箍水平方向均匀设置。

Claims (6)

1.一种短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,包括摇臂(2),其特征在于:还包括摇臂卡柱(13)、铰接座、合页(11)和卡箍定位支架(7),沿卡箍(8)水平方向的两端分别设有卡箍定位支架(7),卡箍定位支架(7)由两个相互垂直的支架连接而成,两支架分别是水平支架和竖直支架,其中竖直支架的一端设有与受损管件相接触的半圆支座(7-1),竖直支架的另一端与水平支架一端连接,水平支架的另一端的左右两侧分别设有合页(11),合页(11)的上金属叶片与卡箍定位支架(7)和合页基座(10)固定连接,合页(11)的下金属叶片分别与左右卡箍固定连接,合页基座(10)的下端与合页(11)、卡箍定位支架(7)固定连接,合页基座(10)的上端设有铰接座,所述铰接座包括上铰接座(5)和下铰接座(6),上铰接座(5)和下铰接座(6)上下错开90°,上铰接座(5)和下铰接座¢)的底板固定连接,合页基座(10)的上端通过下铰接座¢)的铰接轴与下铰接座(6)连接,上铰接座(5)通过上铰接座的铰接轴与两只可转动的摇臂(2)连接,上铰接座(5)的上方设有摇臂限位系统,下铰接座(6)、上铰接座(5)与卡柱基座(4)通过连接丝杆(14)及螺母固定连接,卡箍(8)水平方向的两端相对应的摇臂之间通过摇臂连杆(12)固定连接,摇臂(2) —端与上铰接座(5)连接,另一端通过与摇臂连杆(12)固定连接,且摇臂的该端与卡箍之间通过开合锁链(1)连接,摇臂的上方设有吊装锁链(3),吊装锁链的下端分别与两摇臂连杆(12)的两端固定连接。
2.根据权利要求1所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其特征在于:在两端设置的安装辅助机构之间,沿卡箍水平方向均匀设置至少一套由合页(11)、合页基座(10)、铰接座、摇臂限位系统和摇臂(2)组成的安装辅助机构。
3.根据权利要求1所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其特征在于:所述摇臂限位系统包括两个卡柱基座(4)和用于连接两卡柱基座(4)的摇臂卡柱(13),摇臂卡柱(13)位于上铰接座的铰接轴上方。
4.根据权利要求1所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其特征在于:所述卡箍定位支架(7)的水平支架的一端与竖直支架连接,水平支架的另一端设有凹槽,合页的上金属叶片与合页基座(10)设置在水平支架的凹槽内。
5.根据权利要求1所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其特征在于:所述合页(11)中连接上金属叶片和下金属叶片的销轴可拆分。
6.根据权利要求1所述的短螺栓灌浆卡箍水下安装辅助机构,其特征在于:所述开合锁链(1)的上端通过吊耳与摇臂连接,开合锁链的下端通过吊母与卡箍鞍板连接。
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