CN104729555A - 一种深水平台锚链传感器rov水下快速安装与更换装置 - Google Patents

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Abstract

一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，属于一种海洋平台设备，是在深海平台锚链上通过水下机器人ROV实现无人安装和更换传感器。该装置包括上框架、下框架、传感器承重与定位筒和锁紧机构，上框架与下框架用锁紧机构固定在锚链上，传感器承重与定位筒通过自身卡紧设计与上框架配合而固定在上框架上；下框架采用中空的矩形截面结构，而上框架采用折弯钢板与圆筒焊接在一起的结构，传感器承重与定位筒采用带有与水下机器手相配合的把手的筒形结构，筒体将传感器密封并实现抗外压的功能。该传感器固定装置结构简单，便于ROV在水下快速安装以及更换自容式传感器，并保证安装精度与可靠性。

Description

一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置
技术领域
本发明涉及一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，属于一种海洋平台设备，是在深海平台锚链上通过水下机器人ROV实现无人安装和更换传感器。
背景技术
系泊系统是海洋浮式生产、钻井平台的主要的固定方式。作用在浮体上的波浪、海流、台风等环境荷载主要由系泊系统承受。墨西哥湾和我国南海的浮式平台都曾经发生过由于台风作用而引起的系泊断裂，浮体移位，造成石油生产管道断裂的重大事故。因此，为了获取系泊系统的实时信息，从而确保系泊系统的正常工作，生产中急需要对系泊系统进行现场监测。
对系泊系统的监测需要在锚链上布置相应的传感器，如倾角仪、加速度计等，由于深海海况恶劣，对锚链的监测大多采用自容式传感器。传感器安装的时候，需要确保传感器与锚链之间无相对的位置与角度变化，同时传感器包括安装辅助夹具等的重量对锚链的影响不能太大。目前传感器安装方式多采用夹具夹持锚链环的方式。但是由于自容式传感器的特点，需要定期更换传感器，而人工来进行安装与更换会带来很多困难与一定的危险性，因此提出此发明一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置。本装置包括夹持到锚链上的夹具1、2与可ROV水下快速安装与更换传感器的传感器桶3与传感器支座4三大部分。
夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。利用夹具具有安装迅速方便、定位精度高且稳定的优点。因此，在海洋工程中得到了广泛的应用，比如海底管道防腐中使用的阳极块夹具、海底管道带压修复夹具等等。同样，在深水监测领域，利用夹具进行深水传感器的安装也得到了广泛的认可。国内外已经有很多实例可以证明利用夹具进行深水传感器的安装可以很好地保证安装精度与可靠度。而考虑到我国南海这一特殊环境，考虑到水下浮游生物对传感器的腐蚀，完全依靠人工拆卸传感器面临很多的困难，因此对传感器实现水下机器人ROV的无人安装与更换是一项急需解决的工作。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，该传感器安装固定装置应结构简单，便于机器人ROV在水下快速安装与更换自容式传感器，并保证安装精度与可靠性。
本发明采取的技术方案：
一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，在锚链上设有一个传感器安装固定装置，所述装置包括上框架、下框架、传感器承重与定位筒和锁紧机构，上框架与下框架用锁紧机构固定在锚链上，传感器承重与定位筒通过自身卡紧设计与上框架配合而固定在上框架上；下框架采用中空的矩形截面结构，而上框架采用折弯钢板与圆筒焊接在一起的结构，然后利用非金属材料进行锁紧，传感器承重与定位筒采用带有与水下机器手相配合的把手的筒形结构，筒体是一个将传感器密封并实现抗压的结构。该传感器夹具装置结构简单，便于水下机器人ROV在水下快速安装自容式传感器，并保证安装精度与可靠性。。
所述传感器夹具包括上框架、下框架、传感器承重筒、承重筒座和锁紧机构，上框架与下框架用锁紧机构固定在锚链上，传感器承重筒通过承重筒座和锁紧机构固定在上框架上；所述上框架和下框架采用中空的矩形截面结构，传感器承重筒采用带有两个把手的筒形结构，筒体的把手方便水下机器人ROV安装，并且与上框架的非金属卡块配合锁紧承重筒，承重筒盖上安装的把手方便水下机器人ROV拆卸承重筒；筒体内设置有传感器的紧固结构，传感器承重筒通过筒体上的非金属材料以及上框架上的非金属材料锁紧。
本发明的一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，在锚链上设有一个传感器安装固定装置，所述装置包括上框架、下框架、传感器承重筒和锁紧机构，上框架与下框架用锁紧机构固定在锚链上，传感器承重筒通过锁紧机构固定在上框架上；上框架和下框架采用中空的矩形截面结构，传感器承重筒上设置有传感器的紧固结构，并且通过非金属材料进行筒体与上框架的锁紧。该传感器安装固定装置结构简单，便于水下机器人ROV在水下安装与更换自容式传感器，并保证安装精度与可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构轴侧图。
图2是本发明的结构侧视图。
图3是本发明的结构俯视图。
图中：1上框架；1a框架销轴；2下框架；2a长槽孔；3传感器承重筒；3a第一固定臂；3b第二固定臂；3c非金属套；4承重筒座；4a承重筒座上卡位；5非金属卡块；6第一带柄螺母；7第一螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
图1、2、3示出了一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置的结构视图。图中，深水平台锚链的传感器安装固定装置包括上框架1、下框架2、传感器承重筒3、承重筒座4和锁紧机构，上框架1与下框架2用锁紧机构固定在锚链上，传感器承重筒3通过承重筒座4和锁紧机构固定在上框架1上；所述上框架1和下框架2采用中空的矩形截面结构，传感器承重筒3采用带有两个把手的筒形结构，筒体的把手方便水下机器人ROV安装，并且与上框架的非金属卡块配合锁紧承重筒，承重筒盖上安装的把手方便水下机器人ROV拆卸承重筒；筒体内设置有传感器的紧固结构，传感器承重筒3通过筒体上的非金属材料以及上框架1上的非金属材料锁紧。
在上框架1的两端各设置一个锁紧机构，每个锁紧机构包括一个固定在上框架1上的承重筒座4和一个固定臂3a，承重筒座4通过螺栓固定在上框架1上，承重筒3与承重筒座4通过非金属套3c接触，并且通过承重筒座上卡位4a与承重筒3上固定臂3a卡紧，最后固定臂3a与上框架1上的非金属卡块5卡紧固定,固定臂3b为拆卸把手。上框架1和下框架2采用中空的矩形截面结构，传感器承重筒3上设置有传感器的紧固结构。
采取以上的技术方案，该传感器安装固定装置具有以下特点：
1、根据锚链连接的结构特点，采用矩形中空型夹具体布置形式，夹具体环抱着整个锚链结构，对于有肋锚链和无肋锚链均可以使用。采用一组螺栓锁紧方式，可同时限制沿锚链环的移动和相对锚链的转动，可以确保传感器在特定的位置被稳定固定足够的有效时间，而不至于发生与锚链的相对位移；该夹具与锚链连接的时候需要潜水员水下作业。
2、该夹具安装到锚链上后，可完全依靠水下机器人ROV来进行传感器的水下安装以及更换工作，完全代替了潜水员的工作，既提高了工作效率，同时又降低了由于操作不当、海流扰动等原因产生的安装风险；
3、该装置有两个传感器承重筒，可实现在一个锚链位置通过夹具放置两组不同性能的传感器。

Claims (2)

1.一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，其特征是：在锚链上设有一个传感器安装固定装置，所述装置包括上框架(1)、下框架(2)、传感器承重筒(3)、承重筒座(4)和锁紧机构，上框架(1)与下框架(2)用锁紧机构固定在锚链上；所述锁紧机构成对称形式设置在上框架(1)和下框架(2)的两端，采用第一框架销轴(1a)连接上框架(1)上的销孔和下框架(2)上的长槽孔(2a)，与第一框架销轴(1a)成T形固定连接的第一螺杆(7)进入下框架(2)的端部槽中，用第一带柄螺母(6)紧固；
传感器承重筒(3)采用带有两个把手的筒形结构，筒体的把手方便水下机器人ROV安装，并且与上框架的非金属卡块配合锁紧承重筒，承重筒盖上安装的把手方便水下机器人ROV拆卸承重筒；筒体内设置有传感器的紧固结构，传感器承重筒(3)通过筒体上的非金属材料以及上框架(1)上的非金属材料锁紧；
传感器承重筒(3)通过承重筒座(4)和锁紧机构固定在上框架(1)上，锁紧机构在上框架(1)的两端各设置一个，每个锁紧机构包括一个固定在上框架(1)上的承重筒座(4)和一个固定臂(3a)，承重筒座(4)通过螺栓固定在上框架(1)上，承重筒(3)与承重筒座(4)通过非金属套(3c)接触，并且通过承重筒座上卡位(4a)与承重筒(3)上固定臂(3a)卡紧，最后固定臂(3a)与上框架(1)上的非金属卡块(5)卡紧固定,固定臂(3b)为拆卸把手。
2.根据权利要求1所述的一种深水平台锚链传感器ROV水下快速安装与更换装置，其特征是：所述上框架(1)和下框架(2)采用中空的矩形截面结构。
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