CN106985092B - 一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具，包括装卸把手(1)、铰链A(2)、铰链B(3)、曲柄连杆A(4)、铰链C(5)、曲柄连杆B(6)、钕铁硼‑钴镍铝永磁吸盘(7)、夹具框架(8)、传感器固定箍(9)、传感器(10)。本发明的优点是：基于永磁吸盘的传感器夹具安装方式简单有效，固定紧密，满足了传感器的工作需要；安装动作简单，可以由ROV进行水下无人操作。

Description

一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具及 其安装方法

技术领域

本发明涉及一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具及其安装方法。

背景技术

在海洋平台的生产过程中，锚泊定位系统被广泛应用，锚泊定位系统保障着海洋钻井平台能够正常安全的工作。深海的情况复杂，难以预测。锚链在深海中容易因为受力过大断裂，产生十分严重的后果。因此，对锚链运动状态进行监测十分重要。

实际生产中，自容式加速度传感器和自容式倾角传感器常用于锚链运动状态的监测。传感器夹具与锚链之间不能存在相对运动。传感器夹具应紧密贴附于锚链上。在实际操作过程中，传感器容易损坏，因此需要将传感器在水面上安装到传感器夹具上再利用ROV将其整体安装到锚链上。深水环境危险复杂，潜水员难以安全到达。同时，在深海环境下，受各种因素影响，ROV只能完成简单的操作，因此设计一种通过ROV快速安装和拆卸的锚链传感器夹具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具，它包括曲柄连杆系统、钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘、夹具框架等，曲柄连杆系统与钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘的开关相铰接，钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘固定在夹具框架顶部。传感器利用传感器固定箍固定在夹框架两侧。所述的曲柄连杆系统包括：装卸把手、铰链A、铰链B、曲柄连杆A、铰链C、曲柄连杆B。

所述的装卸把手(1)通过铰链A(2)连接于铰链B(3)，装卸把手(1)以铰链A(2)为轴可向内侧折叠。

所述铰链和曲柄连杆组成的曲柄连杆系统将单一方向的运动转化为永磁吸盘内部轴件的转动。

所述永磁吸盘内部可逆磁铁与轴相连，可随装卸把手(1)的运动而转动改变磁极。

所述永磁吸盘内部末端采用棱台聚磁形状。

所述夹具框架在靠近永磁吸盘一侧分别开了弹性槽口与锚链相切处成5°角。

所述传感器(10)利用传感器固定箍(9)固定于夹具靠近锚链内侧一端。

S1、水上将传感器用固定箍(9)固定在夹具上；远程控制ROV携带传感器到达预定位置；

S2、ROV根据锚链形态调整夹具的位置和方向，使夹具框架(8)开口对准锚链中央；

S3、ROV向前移动，利用夹具框架(8)的缺口将夹具卡扣在锚链上；

S4、ROV调整位置，向后拉动装卸把手(1)，永磁吸盘内部可逆磁铁转动180°，导通磁路；

S5、ROV将装卸把手(1)以铰链A(2)为轴向内折叠。

附图说明

图1一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具轴测图。

图2钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘充磁图。

图3钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘消磁图。

图中1-装卸把手；2-铰链A；3-铰链B；4-曲柄连杆A；5-铰链C；6-曲柄连杆B；7-钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘；8-夹具框架；9-传感器固定箍；10-传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于如下所述：

一种基于永磁吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具，其特征在于：装卸把手(1)通过铰链A(2)连接于铰链B(3)一侧；铰链B(3)连接两个曲柄连杆A(4)；两个曲柄连杆A(4)分别通过两个铰链C(5)与两个曲柄连杆B(6)相连；两个曲柄连杆B(6)的另一端共同连接于钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘(7)，其中一个与永磁吸盘内部轴件相固定，另一个可绕轴自由转动；钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘(7)与夹具框架(8)相连接；传感器固定箍(9)将传感器(10)固定于夹具框架(8)上。

所述的装卸把手(1)通过铰链A(2)连接于铰链B(3)，装卸把手(1)以铰链A(2)为轴可向内侧折叠，避免安装后出现松动的情况。

所述铰链和曲柄连杆组成的曲柄连杆系统将单一方向的运动转化为永磁吸盘内部轴件的转动，轮轴的应用使ROV的操作更加省力。

所述永磁吸盘内部如图2、图3，可逆磁铁与轴相连，可随装卸把手(1)的运动而转动改变磁极，进而使永磁吸盘内部磁路充磁或消磁，达到吸附或脱离的效果。

所述永磁吸盘内部如图2、图3，末端采用棱台聚磁形状，在不增加磁通量的情况下，增大磁通量密度，且减小吸盘与锚链之间的气隙，增大磁吸附力。

所述夹具框架在靠近永磁吸盘一侧分别开了弹性槽口，可以使框架具有一定弹性，进而可以扩张开便于安装。与锚链相切处成5°角，使框架能够卡入而不至于滑落。

所述传感器(10)利用传感器固定箍(9)固定于夹具靠近锚链内侧一端，使相邻锚链可以对传感器起一定的保护作用。

一种基于吸盘吸附的海洋平台用锚链传感器固定夹具安装方法，它包括以下步骤：

S1、水上将传感器用固定箍(9)固定在夹具上，避免在水下安装损坏传感器，且水上人工安装更为方便；工作人员远程控制ROV携带传感器到达预定位置；

S2、ROV根据锚链形态调整夹具的位置和方向，使夹具框架(8)开口对准锚链中央；

S3、ROV向前移动，利用夹具框架(8)的缺口将夹具卡扣在锚链上，框架上两条弹性槽口具有一定弹性，缺口处平滑且成约5°角，使框架能够较为容易地卡入且不易松动；

S4、ROV调整位置，向后拉动装卸把手(1)，曲柄连杆系统将轴向平移运动转化为绕轴转动，使永磁吸盘内部可逆磁铁转动180°，永磁吸盘内部充磁，产生吸附力，将框架紧密固定在锚链上；

S5、ROV将装卸把手(1)以铰链A(2)为轴向内折叠，避免深海环境下，水流等运动造成曲柄连杆运动，使框架松动。

Claims (1)

1.一种基于永磁吸盘吸附的锚链传感器固定夹具，其特征在于：装卸把手(1)通过铰链A(2)连接于铰链B(3)一侧，装卸把手以铰链A（2）为轴可向内侧折叠，避免安装后出现松动的情况；铰链B(3)连接两个曲柄连杆A(4)；两个曲柄连杆A(4)分别通过两个铰链C(5)与两个曲柄连杆B(6)相连；两个曲柄连杆B(6)的另一端共同连接于钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘(7)，其中一个与永磁吸盘内部轴件相固定，另一个可绕轴自由转动；永磁吸盘内部，可逆磁铁与轴相连，可随装卸把手的运动而转动改变磁极，进而使永磁吸盘内部磁路充磁或消磁，达到了吸附或脱离的效果；永磁吸盘内部末端采用棱台聚磁形状，在不增加磁通量的情况下，增大磁通量密度，且减小吸盘与锚链之间的气隙，增大了磁吸附力；钕铁硼-钴镍铝永磁吸盘(7)与夹具框架(8)相连接；传感器固定箍(9)将传感器(10)固定于夹具框架(8)外侧；

夹具框架(8)整体形状与锚链相贴合，一侧留有约107°缺口，缺口处与锚链相切面成约5°角，使框架能够卡入而不至于滑落；夹具框架(8)两侧开有对称的弹性槽，可以使框架具有一定弹性，进而可以扩张开便于安装；

传感器(10)与传感器固定箍(9)用螺钉固定在框架(8)靠近锚链中央两侧，使相邻锚链可以对传感器起一定的保护作用；

所述的铰链和曲柄连杆组成的曲柄连杆系统将轴向运动转换成转动，使ROV的操作更加省力；

该锚链传感器固定夹具的安装方法，包括以下步骤；

S1、水上将传感器用固定箍(9)固定在夹具上；远程控制ROV携带传感器到达预定位置；

S2、ROV根据锚链形态调整夹具的位置和方向，使夹具框架(8)开口对准锚链中央；

S3、ROV向前移动，利用夹具框架(8)的缺口将夹具卡扣在锚链上；

S4、ROV调整位置，向后拉动装卸把手(1)，永磁吸盘内部可逆磁铁转动180°，导通磁路；

S5、ROV将装卸把手(1)以铰链A(2)为轴向内侧折叠。