CN105952402A - 节流阀送入工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流阀送入工具，其特征是：包括导向筒、支架和拆装机构；导向筒整体呈喇叭状结构，侧面上具有一个竖向的缺口；导向筒的上端边缘横向向外延伸形成有着陆环；着陆环的外侧面固定连接有下端设置有插槽的定位块；支架的上端固定安装有吊环，下端固定连接于着陆环的上表面；支架高度方向的中部固定连接有一块安装板；安装板上固定安装有拆装机构；拆装机构包括液压缸和操作臂；液压杆的活塞杆朝下，该活塞杆的下端固定连接有操作臂。本发明的节流阀送入工具具有结构巧妙合理，使用起来较为简便，拆装作业可靠高效的优点，值得在本领域推广使用。

Description

节流阀送入工具

技术领域

本发明属于用于水下采油树的安装工具领域，具体涉及一种用于水下采油树的节流阀送入工具。

背景技术

水下采油系统是一种通过水下完井系统和安装在海底的生产设施、管汇系统及海底管线组成的一套水下油气采输系统。该系统通过地面和水下控制系统的操作控制，将井口采出的油气从海底输送到采收设备或陆上终端。

水下采油树是水下采油系统的核心部件，主要由连接器、采油树本体（包括相应的各种阀组）、管道及其接头、控制模块及其相应连线、井口安全阀、节流阀、采油树帽、导引导向结构以及采油树总成等组成。其中，节流阀是用于控制流量，保持整个油气生产系统压力的核心部件之一。然而，安装在水下采油树上的节流阀却易出现故障，如因密封失效进而导致阀门泄露的故障，或阀芯处出现磨损的情况，所以需定期或在故障发生时对其进行检修。

目前，安装在水下采油树上的节流阀包括固定部分和可回收部分；其中的固定部分与水下采油树主体部分固定连接，可回收部分与固定部分之间为可拆卸式连接。可回收部分包括阀芯、密封组件和用于控制与固定部分之间断开或连接的旋转对接接口。在对节流阀进行检修时，是将上述可回收部分从水下采油树上拆离回收并检修（或更换），随后重新将其送入到水下采油树并安装。但因节流阀整体是随水下采油树安装于海底，故节流阀上可回收部分的送入和回收作业环境恶劣，作业的难度大，风险高。

基于上述背景，申请人考虑设计一种结构合理，操作可靠，能够准确地对节流阀的可回收部分进行回收和送入作业的节流阀送入工具。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理，操作可靠，能够准确地对节流阀的可回收部分进行回收和送入作业的节流阀送入工具。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

节流阀送入工具，其特征在于：包括导向筒、支架和拆装机构；

所述导向筒整体呈上大下小的喇叭状结构，该导向筒的侧面上具有一个竖向的缺口，该缺口用于使得节流阀上可回收部分及其旋转对接接口能够从此缺口处露出；所述导向筒的上端边缘横向向外延伸形成有着陆环；所述着陆环的外侧面固定连接有定位块，所述定位块的下端面上凹形成有插槽，所述插槽用于供节流阀上固定部分的支耳插入并实现导向筒在圆周方向上的定位；

所述支架的上端固定安装有吊环，下端固定连接于所述着陆环的上表面；所述支架高度方向的中部固定连接有一块安装板；所述安装板上固定安装有所述拆装机构；

所述拆装机构包括液压缸和操作臂；所述液压缸配置有液压插拔接口，所述液压缸竖向贯穿所述安装板，且该液压杆的活塞杆朝下，该活塞杆的下端固定连接有所述操作臂，所述操作臂具有向下伸出的连接杆，且该连接杆的下端面上设置有用于与节流阀上可回收部分的支耳相配合的沟槽；所述沟槽的外侧面设置有用于与对应的支耳相插接的插销连接结构。

上述节流阀送入工具在使用时，通过吊环来进行悬吊输送。

在将该节流阀送入工具用于回收节流阀上可回收部分时：

首先，将本发明的节流阀送入工具下送到海底的节流阀处，通过导向筒与节流阀上固定部分上端固定的导向漏斗配合作用来实现竖向导向，通过节流阀上固定部分的支耳对准插入定位块上的插槽来实现圆周方向的导向；最终通过着陆环与导向漏斗上端的接触来完成节流阀送入工具的精准着陆，从而为后续拆装机构的精准作业作铺垫。

随后，拆卸节流阀上可回收部分。操作ROV（无人遥控潜水器），使得由ROV机械手手持的液压插头能够快速穿过导向筒上的缺口并与液压插拔接口对准插接，这样即可通过控制液压缸来控制活塞杆，使得操作臂下端的沟槽与节流阀上可回收部分的支耳相插后；再控制ROV的机械手来操作插销连接结构，使得沟槽与节流阀上可回收部分的支耳通过插销固定连接；接下来，通过ROV上与旋转对接接口相对应的插头来完成旋转操作，从而使得节流阀上固定部分与可回收部分之间断开连接。

最后，收回节流阀送入工具即可顺利回收节流阀上可回收部分。

节流阀送入工具用于下放安装节流阀上可回收部分的过程可通过上述回收过程来获知，故在此不作赘述。

作为改进，所述操作臂整体呈冂型，且所述操作臂上水平部分与所述活塞杆的下端固定连接，所述操作臂上固定在水平部分两端的下伸部分构成所述连接杆。

上述结构的操作臂具有两根所述连接杆，使得操作臂上能够与节流阀上可回收部分的两个支耳进行连接，这样不仅能够加强操作臂与可回收部分之间的连接强度；还能够更好的保持可回收部分的稳定性，有效防止可回收部分因在下送安装过程中因摆动而影响快速准确安装的情况发生。

作为改进，所述定位块为设置在所述缺口左右两侧的所述着陆环上的两块，且定位块的插槽外侧面固定设置有所述插销连接结构。

设置上述结构后，设置在缺口左右两侧的着陆环上的两块定位块能够帮助实现节流阀送入工具在圆周方向上更为准确的定位。

且定位块上设置的插销连接结构后，可使得本发明的节流阀送入工具能够与节流阀的固定部分更为牢固地连接在一起，有效防止节流阀送入工具在节流阀上定位后因海底恶劣环境造成的抖动，从而利于实现节流阀可回收部分的高精度安装。

作为改进，所述插销锁定结构包括导向管和插销杆，所述导向管固定连接在槽体的外侧面上，且该导向管与该槽体外侧面上的通孔相贯通；所述导向筒的侧面上设置有一个与导向筒长度方向一致的条形孔，且在该条形孔的首尾两端分别沿导向筒的圆周方向延伸并使得该条形孔上邻近槽体的一端形成连接端，远离槽体的一端形成断开端；

所述插销杆上远离槽体的一端设置有操作手柄，另一端可滑动插接在所述导向管内，且外侧面上固定设置有一根能够在所述条形孔内滑动的凸柱；且在该凸柱位于连接端时，所述插销杆的该端能够伸入至槽体内部并使得槽体与支耳相插接，在该凸柱位于断开端时，插销杆的该端退回至槽体外部。

上述插销锁定结构不仅具有结构较为简单的优点，且仅需通过ROV的机械手来控制插销杆沿导向管（条形孔）长度方向作直线运动或在条形孔的两端做旋转运动即可完成动作，故控制使用起来也较为简单可靠。

作为改进，所述支架包括分布在圆周方向上的三根整体呈条形倾斜状的支撑杆；其中有两根支撑杆的下端固定在所述缺口左右两侧的着陆环的上表面，另一根支撑杆的下端固定在所述着陆环上远离所述缺口处的上表面；

三根支撑杆高度方向上的中部均与所述安装板固定连接，三根支撑杆的上端相互靠拢并连接到位于所述导向筒正上方的一个连接件上，所述吊环固定安装在该连接件的上表面。

上述支架的结构，使得节流阀送入工具结构更简，且占用更少空间，具有更低的水流阻力同时；通过三根支撑杆、安装板以及导向筒之间的固定连接能够构成有多个“三角形稳固结构”，使得支架整体的结构更为牢固。同时也确保了安装板的稳固效果，从而使得拆装机构的操作能够更为精准。

此外，上述支架结构可使得节流阀送入工具的重心能够位于导向筒的轴线上，可使得在该节流阀送入工具在竖直方向上的运动更为平稳，从而更利于节流阀送入工具在竖向的精准地拆装专业。

作为改进，上述节流阀送入工具还包括抓把；所述抓把为固定设置在所述缺口左右两侧的两根，且所述抓把的一端固定连接在该侧的支撑杆的前侧面，另一端向前延伸后竖直向下固定连接在所述着陆环上邻近缺口处的上表面。

上述抓把的设置，不仅能够加强支架与导向筒之间的连接，并提升节流阀送入工具整体的结构强度；该抓把还能够供ROV的机械手夹持定位，从而完成快速地高精度的拆装作业。

作为改进，上述节流阀送入工具还包括软着陆结构；所述软着陆结构包括竖向固定在所述支撑杆上的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆下端贯穿并位于该着陆环的下方。

上述软着陆结构的设置，使得节流阀送入工具在海底的节流阀的固定部分上着陆时，能通过缓冲气缸来缓冲下降，从而实现节流阀送入工具的软着陆，防止节流阀送入工具与节流阀固定部分之间出现剧烈的碰撞，更好地保证节流阀上可回收部分拆装作业的安全性与可靠性。

作为改进，下端远离所述缺口的支撑杆上安装的所述缓冲气缸为背对设置在该支撑杆左右两侧的两个。

这样一来可使得节流阀送入工具实现更为平稳地软着陆。

本发明的节流阀送入工具具有结构巧妙合理，使用起来较为简便，拆装作业可靠高效的优点，值得在本领域推广使用。

附图说明

图1为本发明节流阀送入工具的立体结构示意图。

图2为图1中A处放大图。

图3为本发明的节流阀送入工具即将对节流阀的可回收部分进行回收时的结构示意图。

图4为本发明的节流阀送入工具刚拆离完成节流阀的可回收部分时的结构示意图。

图中标记为：

1导向筒，11着陆环，12定位块；

2节流阀的可回收部分，21旋转对接接口；

3节流阀的固定部分；

4吊环；

5安装板，51液压缸，52操作臂，53液压插拔接口；

6导向管；

7插销杆；

8支撑杆，81缓冲气缸；

9连接件；

10抓把。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中，本具体实施方式中描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语均以该通用导向架处于使用状态时方位为准。

如图1至图4所示，节流阀送入工具，包括导向筒1、支架和拆装机构；

所述导向筒1整体呈上大下小的喇叭状结构，该导向筒1的侧面上具有一个竖向的缺口，该缺口用于使得节流阀上可回收部分2及其旋转对接接口21能够从此缺口处露出；所述导向筒1的上端边缘横向向外延伸形成有着陆环11；所述着陆环11的外侧面固定连接有定位块12，所述定位块12的下端面上凹形成有插槽，所述插槽用于供节流阀上固定部分3的支耳插入并实现导向筒1在圆周方向上的定位；

所述支架的上端固定安装有吊环4，下端固定连接于所述着陆环11的上表面；所述支架高度方向的中部固定连接有一块安装板5；所述安装板5上固定安装有所述拆装机构；

所述拆装机构包括液压缸51和操作臂52；所述液压缸51配置有液压插拔接口53，所述液压缸51竖向贯穿所述安装板5，且该液压杆的活塞杆朝下，该活塞杆的下端固定连接有所述操作臂52，所述操作臂52具有向下伸出的连接杆，且该连接杆的下端面上设置有用于与节流阀上可回收部分2的支耳相配合的沟槽；所述沟槽的外侧面设置有用于与对应的支耳相插接的插销连接结构。

上述节流阀送入工具在使用时，通过吊环4来进行悬吊输送。

在将该节流阀送入工具用于回收节流阀上可回收部分2时：

首先，将本发明的节流阀送入工具下送到海底的节流阀处，通过导向筒1与节流阀上固定部分3上端固定的导向漏斗配合作用来实现竖向导向，通过节流阀上固定部分3的支耳对准插入定位块12上的插槽来实现圆周方向的导向；最终通过着陆环11与导向漏斗上端的接触来完成节流阀送入工具的精准着陆，从而为后续拆装机构的精准作业作铺垫。

随后，拆卸节流阀上可回收部分2。操作ROV（无人遥控潜水器），使得由ROV机械手手持的液压插头能够快速穿过导向筒1上的缺口并与液压插拔接口53对准插接，这样即可通过控制液压缸51来控制活塞杆，使得操作臂52下端的沟槽与节流阀上可回收部分2的支耳相插后；再控制ROV的机械手来操作插销连接结构，使得沟槽与节流阀上可回收部分2的支耳通过插销固定连接；接下来，通过ROV上与旋转对接接口21相对应的插头来完成旋转操作，从而使得节流阀上固定部分3与可回收部分2之间断开连接。

最后，收回节流阀送入工具即可顺利回收节流阀上可回收部分2。

节流阀送入工具用于下放安装节流阀上可回收部分2的过程可通过上述回收过程来获知，故在此不作赘述。

其中，所述操作臂52整体呈冂型，且所述操作臂52上水平部分与所述活塞杆的下端固定连接，所述操作臂52上固定在水平部分两端的下伸部分构成所述连接杆。

上述结构的操作臂52具有两根所述连接杆，使得操作臂52上能够与节流阀上可回收部分2的两个支耳进行连接，这样不仅能够加强操作臂52与可回收部分2之间的连接强度；还能够更好的保持可回收部分2的稳定性，有效防止可回收部分2因在下送安装过程中因摆动而影响快速准确安装的情况发生。

实施时，优选所述操作臂52上水平部分的下表面中部还固定设置有一个限位台，所述限位台用于与节流阀上可回收部分2顶部的限位柱相配合来实现回收过程中活塞杆的下移限位控制，从而使得活塞杆能够更为准确移动定位。

其中，所述定位块12为设置在所述缺口左右两侧的所述着陆环11上的两块，且定位块12的插槽外侧面固定设置有所述插销连接结构。

设置上述结构后，设置在缺口左右两侧的着陆环11上的两块定位块12能够帮助实现节流阀送入工具在圆周方向上更为准确的定位。

且定位块12上设置的插销连接结构后，可使得本发明的节流阀送入工具能够与节流阀的固定部分3更为牢固地连接在一起，有效防止节流阀送入工具在节流阀上定位后因海底恶劣环境造成的抖动，从而利于实现节流阀可回收部分2的高精度安装。

其中，所述插销锁定结构包括导向管6和插销杆7，所述导向管6固定连接在槽体的外侧面上，且该导向管6与该槽体外侧面上的通孔相贯通；所述导向筒1的侧面上设置有一个与导向筒1长度方向一致的条形孔，且在该条形孔的首尾两端分别沿导向筒1的圆周方向延伸并使得该条形孔上邻近槽体的一端形成连接端，远离槽体的一端形成断开端；

所述插销杆7上远离槽体的一端设置有操作手柄，另一端可滑动插接在所述导向管6内，且外侧面上固定设置有一根能够在所述条形孔内滑动的凸柱；且在该凸柱位于连接端时，所述插销杆7的该端能够伸入至槽体内部并使得槽体与支耳相插接，在该凸柱位于断开端时，插销杆7的该端退回至槽体外部。

上述插销锁定结构不仅具有结构较为简单的优点，且仅需通过ROV的机械手来控制插销杆7沿导向管6（条形孔）长度方向作直线运动或在条形孔的两端做旋转运动即可完成动作，故控制使用起来也较为简单可靠。

实施时，所述操作手柄可采用T形、O形或鱼尾形结构，且可由ROV机械手来进行便捷地操作并执行直线或旋转动作。

其中，所述支架包括分布在圆周方向上的三根整体呈条形倾斜状的支撑杆8；其中有两根支撑杆8的下端固定在所述缺口左右两侧的着陆环11的上表面，另一根支撑杆8的下端固定在所述着陆环11上远离所述缺口处的上表面；

三根支撑杆8高度方向上的中部均与所述安装板5固定连接，三根支撑杆8的上端相互靠拢并连接到位于所述导向筒1正上方的一个连接件9上，所述吊环4固定安装在该连接件9的上表面。

上述支架的结构，使得节流阀送入工具结构更简，且占用更少空间，具有更低的水流阻力同时；通过三根支撑杆8、安装板5以及导向筒1之间的固定连接能够构成有多个“三角形稳固结构”，使得支架整体的结构更为牢固。

此外，上述支架结构可使得节流阀送入工具的重心能够位于导向筒1的轴线上，可使得在该节流阀送入工具在竖直方向上的运动更为平稳，从而更利于节流阀送入工具在竖向的精准地拆装专业。

实施时，优选所述连接件9呈圆盘状，这样一来，可使得三根支撑杆8的上端之间可较为远离，使得安装板5及其三个支撑杆8之间具有更大的安装空间。这样更便于对拆装机构进行设置。

其中，上述节流阀送入工具还包括抓把10；所述抓把10为固定设置在所述缺口左右两侧的两根，且所述抓把10的一端固定连接在该侧的支撑杆8的前侧面，另一端向前延伸后竖直向下固定连接在所述着陆环11上邻近缺口处的上表面。

上述抓把10的设置，不仅能够加强支架与导向筒1之间的连接，并提升节流阀送入工具整体的结构强度；该抓把10还能够供ROV的机械手夹持定位，从而完成快速地高精度的拆装作业。

其中，上述节流阀送入工具还包括软着陆结构；所述软着陆结构包括竖向固定在所述支撑杆8上的缓冲气缸81，所述缓冲气缸81的活塞杆下端贯穿并位于该着陆环11的下方。

上述软着陆结构的设置，使得节流阀送入工具在海底的节流阀的固定部分3上着陆时，能通过缓冲气缸81来缓冲下降，从而实现节流阀送入工具的软着陆，防止节流阀送入工具与节流阀固定部分3之间出现剧烈的碰撞，更好地保证节流阀上可回收部分2拆装作业的安全性与可靠性。

其中，下端远离所述缺口的支撑杆8上安装的所述缓冲气缸81为背对设置在该支撑杆8左右两侧的两个。

这样一来可使得节流阀送入工具实现更为平稳地软着陆。

本发明的节流阀送入工具具有结构巧妙合理，使用起来较为简便，拆装作业可靠高效的优点，值得在本领域推广使用。

本具体实施方式以圆周方向上缺口所在的一方为前方；所述插销连接结构上的操作手柄、节流阀上可回收部分2的旋转对接接口21、拆装机构的液压插拔接口53以及抓把10均正对前方。这样更便于ROV在同一方位快速完成多个操作，从而提高整个节流阀上可回收部分2的拆装作业效率。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。

Claims (8)

1.节流阀送入工具，其特征在于：包括导向筒、支架和拆装机构；

所述导向筒整体呈上大下小的喇叭状结构，该导向筒的侧面上具有一个竖向的缺口，该缺口用于使得节流阀上可回收部分及其旋转对接接口能够从此缺口处露出；所述导向筒的上端边缘横向向外延伸形成有着陆环；所述着陆环的外侧面固定连接有定位块，所述定位块的下端面上凹形成有插槽，所述插槽用于供节流阀上固定部分的支耳插入并实现导向筒在圆周方向上的定位；

所述支架的上端固定安装有吊环，下端固定连接于所述着陆环的上表面；所述支架高度方向的中部固定连接有一块安装板；所述安装板上固定安装有所述拆装机构；

所述拆装机构包括液压缸和操作臂；所述液压缸配置有液压插拔接口，所述液压缸竖向贯穿所述安装板，且该液压杆的活塞杆朝下，该活塞杆的下端固定连接有所述操作臂，所述操作臂具有向下伸出的连接杆，且该连接杆的下端面上设置有用于与节流阀上可回收部分的支耳相配合的沟槽；所述沟槽的外侧面设置有用于与对应的支耳相插接的插销连接结构。

2.根据权利要求1所述的节流阀送入工具，其特征在于：所述操作臂整体呈冂型，且所述操作臂上水平部分与所述活塞杆的下端固定连接，所述操作臂上固定在水平部分两端的下伸部分构成所述连接杆。

3.根据权利要求1所述的节流阀送入工具，其特征在于：所述定位块为设置在所述缺口左右两侧的所述着陆环上的两块，且定位块的插槽外侧面固定设置有所述插销连接结构。

4.根据权利要求1或3所述的节流阀送入工具，其特征在于：所述插销锁定结构包括导向管和插销杆，所述导向管固定连接在槽体的外侧面上，且该导向管与该槽体外侧面上的通孔相贯通；所述导向筒的侧面上设置有一个与导向筒长度方向一致的条形孔，且在该条形孔的首尾两端分别沿导向筒的圆周方向延伸并使得该条形孔上邻近槽体的一端形成连接端，远离槽体的一端形成断开端；

所述插销杆上远离槽体的一端设置有操作手柄，另一端可滑动插接在所述导向管内，且外侧面上固定设置有一根能够在所述条形孔内滑动的凸柱；且在该凸柱位于连接端时，所述插销杆的该端能够伸入至槽体内部并使得槽体与支耳相插接，在该凸柱位于断开端时，插销杆的该端退回至槽体外部。

5.根据权利要求1所述的节流阀送入工具，其特征在于：所述支架包括分布在圆周方向上的三根整体呈条形倾斜状的支撑杆；其中有两根支撑杆的下端固定在所述缺口左右两侧的着陆环的上表面，另一根支撑杆的下端固定在所述着陆环上远离所述缺口处的上表面；

三根支撑杆高度方向上的中部均与所述安装板固定连接，三根支撑杆的上端相互靠拢并连接到位于所述导向筒正上方的一个连接件上，所述吊环固定安装在该连接件的上表面。

6.根据权利要求5所述的节流阀送入工具，其特征在于：还包括抓把；所述抓把为固定设置在所述缺口左右两侧的两根，且所述抓把的一端固定连接在该侧的支撑杆的前侧面，另一端向前延伸后竖直向下固定连接在所述着陆环上邻近缺口处的上表面。

7.根据权利要求5所述的节流阀送入工具，其特征在于：还包括软着陆结构；所述软着陆结构包括竖向固定在所述支撑杆上的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆下端贯穿并位于该着陆环的下方。

8.根据权利要求7所述的节流阀送入工具，其特征在于：下端远离所述缺口的支撑杆上安装的所述缓冲气缸为背对设置在该支撑杆左右两侧的两个。