CN108692754B - 一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，该专用夹具包括：横向设置的横梁，固定设置在横梁顶部的两挂钩，固定设置在横梁上与挂钩朝向相对的侧面上的把持架，平行于横梁且能转动地设置在横梁内部的双向螺杆，其上开设有螺纹孔的左锁钩和右锁钩和设置在与把持架同侧的横梁侧面上的定位块；其中，双向螺杆上对称设置有左旋螺纹和右旋螺纹；左锁钩和右锁钩分别通过螺纹孔旋合在左旋螺纹和右旋螺纹上，且左锁钩和右锁钩从与把持架相对的横梁另一侧面伸出，转动双向螺杆能使左锁钩和右锁钩只能相对于横梁左右滑动地同步靠近或远离；定位块上开设有传感器护套安装口和U形槽。

Description

一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具

技术领域

本发明涉及一种传感器护套专用夹具，尤其涉及一种能由水下机器人操作的深海平台锚链测量传感器护套专用夹具。

背景技术

海上钻井平台作为海上石油生产的重要装备，其上的系泊索是海洋平台锚泊系统的重要组成部分。由于系泊索长期工作在海水中，海水中的海洋生物和导电介质会对系泊索产生微生物腐蚀和电化学腐蚀；同时，受风浪流的作用，系泊索要有极高的力学性能要求，尤其是在极端天气情况下；在外力作用下，系泊索连续发生张紧与松弛，会产生疲劳，长期工作后可能发生磨损、应力腐蚀、塑性破断、脆性破断、疲劳断裂等失效形式，因此，系泊索的工作状态直接影响海上钻井平台的安全性，对系泊系统的健康监测应受到重视。

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。但是，要将传感器准确地安装到布点位置，并确保传感器与锚链之间无相对的位置与角度变化，同时想要在深水中顺利安装，并保证夹具自身对锚链的影响不能太大，是一个非常困难的事情。为此，利用夹具来安装传感器是目前普遍采用的做法，传感器被安置在专用夹具上，当需要取走数据时，只要更换传感器护套就可以了。

传感器护套夹具的安装，对于深度小于50米的海域可由潜水员操作完成；对于更深的海域，必须使用水下机器人进行安装及更换操作。但由于水下机器人的性能所限，灵活性较差，又没有操作力感，为此，对传感器安装夹具要求更高。目前，虽然已有一些潜水员操作的传感器夹具，但针对水下机器人操作的传感器夹具未见报道。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，能够使用水下机器人安装及更换传感器护套，解决了深海有挡系泊链状态监测传感器安装及更换的难题，方便了传感器的安装及更换，且能保证夹具与系泊链定位准确，夹紧可靠。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，该专用夹具包括：横向设置的横梁，固定设置在所述横梁顶部的两挂钩，固定设置在所述横梁上与所述挂钩朝向相对的侧面上的把持架，平行于所述横梁且能转动地设置在所述横梁内部的双向螺杆，其上开设有螺纹孔的左锁钩和右锁钩，和设置在与所述把持架同侧的所述横梁侧面上的定位块；其中，所述双向螺杆上对称设置有左旋螺纹和右旋螺纹；所述左锁钩和右锁钩分别通过所述螺纹孔旋合在所述左旋螺纹和右旋螺纹上，且所述左锁钩和右锁钩从与所述把持架相对的所述横梁另一侧面伸出，转动所述双向螺杆能使所述左锁钩和右锁钩只能相对于所述横梁左右滑动地同步靠近或远离；所述定位块上开设有传感器护套安装口和U形槽。

所述双向螺杆的驱动端固定连接有棘轮，所述横梁的端面上固定设置有与所述棘轮配对使用的上棘爪块和下棘爪块。

所述双向螺杆上、在所述棘轮的外侧还设置有能相对于所述双向螺杆转动的保险块，所述保险块上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装弹簧；所述棘轮的外侧面上设置有锥坑，所述锥坑内安装小圆球；所述锥坑与所述螺纹孔的位置相对应，所述弹簧将所述小圆球压紧在所述锥坑中，使所述棘轮与所述保险块能同步转动。

所述小圆球为陶瓷球，所述螺纹孔、弹簧和陶瓷球为两个。

所述保险块的外侧固定设置有手柄；所述弹簧的松紧通过旋拧螺堵调节。

所述定位块上的所述U形槽的一侧设置有拨杆，所述拨杆能在竖立姿态和放平姿态之间切换，所述拨杆为放平姿态时能挡住所述U形槽；所述定位块上对应所述拨杆的竖立姿态和放平姿态的两个位置处还设置有磁铁，所述拨杆上设置有对应的异性磁铁。

还包括限位块，所述限位块包括外端和内端，所述内端上设置有U形缺口；所述限位块通过所述外端固定在所述横梁上，所述内端插入所述横梁内部，所述U形缺口与所述双向螺杆的中段轴径相配合。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，以横梁和挂钩为主体结构，结构紧凑，使用方便，通过水下机器人安装在深海平台系泊锚链的链节上，传感器护套被夹持在定位块内，锚链测量传感器盛放在传感器护套内，从而方便水下机器人取放锚链测量传感器，满足了有挡系泊链状态监测传感器安装及更换的要求。2、本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，通过设置U形槽、拨杆和磁铁，有效防止传感器护套把手脱出，对传感器有很好的固定作用，保证了传感器测量的精度和稳定性。3、本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，通过设置保险块，在水下机器人用力过大时，可以保护其他零部件不被拧坏。4、本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，针对水下机器人的操作而研制，对深海系泊链状态监测具有十分重要的意义。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视剖面图；

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是本发明的局部放大剖视结构示意图。

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。

如图1、图2和图3所示，本发明提供的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其包括横梁1、挂钩2、把持架3、双向螺杆4、左锁钩5、右锁钩6和定位块7；其中，横梁1作为夹具的主体结构横向设置，两个挂钩2焊接在横梁1的顶部，通过挂接在系泊锚链的链节200上的方式完成整个夹具体的初定位；把持架3固定设置在横梁1上与挂钩2朝向相对的侧面上，便于水下机器人操作时抓持，以将挂钩2挂到系泊锚链的链节200上；双向螺杆4平行于横梁1且可转动地设置在横梁1内部，双向螺杆4上对称设置有左旋螺纹和右旋螺纹；左锁钩5和右锁钩6上均开设有螺纹孔，左锁钩5和右锁钩6分别通过螺纹孔旋合在左旋螺纹和右旋螺纹上，且左锁钩5和右锁钩6从与把持架3相对的横梁1另一侧面伸出，则转动双向螺杆4就可以使左锁钩5和右锁钩6只能相对于横梁1左右滑动地同步靠近或远离，以实现夹紧或放松；定位块7设置在与把持架3同侧的横梁1侧面上，定位块7上开设有圆柱形缺口71和U形槽72，圆柱形缺口71的直径大于传感器护套手柄的直径，用于把持传感器护套300；当传感器护套300被插入定位块7的圆柱形缺口71中后，传感器护套300的把手301需要转位到定位块7的U形槽72中，使传感器护套300的轴线与系泊链的纵线方向一致，以便测量，同时传感器护套300不能被拔出。本发明的专用夹具以横梁1和挂钩2为主体结构，结构紧凑，使用方便，通过水下机器人安装在深海平台系泊锚链的链节200上，传感器护套300被夹持在定位块7内，锚链测量传感器盛放在传感器护套300内，从而方便水下机器人取放锚链测量传感器，满足了有挡系泊链状态监测传感器安装及更换的要求。

上述实施例中，还包括限位块11，限位块11包括外端111和内端112，限位块11的外端111通过螺钉固定在横梁1上，内端112插入横梁1内部；内端112上设置有U形缺口，且U形缺口与双向螺杆4的中段轴颈相配合，从而可以限制双向螺杆4的左右窜动。

上述实施例中，双向螺杆4的驱动端固定连接有棘轮8，与棘轮8配对的上棘爪块81和下棘爪块82用螺钉固定布置在横梁1的端面上，棘轮8与上棘爪块81和下棘爪块82配合，可以防止夹具夹紧系泊锚链的链节200时松脱。上棘爪块81和下棘爪块82采用弹性较好的尼龙材质，需要松开夹具时，可以拨开上棘爪块81和下棘爪块82或破坏上棘爪块81和下棘爪块82，使棘轮8反转。

上述实施例中，定位块7包括两个，两个定位块7分别设置在与把持架3相同的横梁1侧面的两端。

上述实施例中，定位块7采用尼龙材质，定位块7通过螺栓与横梁1相连接。

上述实施例中，为了方便水下机器人的机械手操作，定位块7上还设置有拨杆73和磁铁74，拨杆71设置在U形槽72一侧，并可以在竖立姿态和放平姿态之间切换，磁铁74设置在定位块7上对应拨杆73的竖立姿态和放平姿态的两个位置处，在拨杆73上设置有对应的异性磁铁，磁铁间的吸附力可稳定拨杆73的竖立姿态和放平姿态。当传感器护套300被插入定位块7且传感器护套把手301转位到定位块7的U形槽72中后，转动拨杆73由竖立姿态变为放平姿态来挡住传感器护套把手301，防止传感器护套把手301脱出，进而保证传感器护套300的工作位置不变。

上述实施例中，如图4所示，双向螺杆4上棘轮8的外侧还设置有能相对于双向螺杆4转动的保险块9，保险块9上设置有两个螺纹孔，螺纹孔内安装弹簧91；棘轮8的外侧面上设置有两个锥坑，锥坑内安装陶瓷球92；锥坑与螺纹孔的位置相对应，通过弹簧91将陶瓷球92压紧在锥坑中，从而使棘轮8与保险块9能够同步转动。当转动保险块9时，通过两个陶瓷球92带动棘轮8使双向螺杆4随之转动，驱动左锁钩5和右锁钩6同步运动，直到夹紧系泊锚链的链节200；由于水下机器人一般没有力感，当继续转动保险块9时，过大的阻力矩会使陶瓷球92后缩，保险块9相对棘轮8空转，从而保护了专用夹具的其他零部件不被拧坏。

上述实施例中，保险块9的外侧固定设置丁字形的手柄93，便于水下机器人的机械手操作；弹簧91的松紧通过旋拧螺堵94调节；保险块9通过开槽螺母和开口销95限位。

本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具在使用时，首先由水下机器人的机械手抓持把持架3，将挂钩2挂到系泊锚链的链接200上，以对夹具进行初定位；水下机器人的机械手转动手柄93，陶瓷球92带动棘轮8使双向螺杆4随之转动，驱动左锁钩5和右锁钩6同步运动，直到夹紧系泊锚链的链节200，从而完成夹具在系泊链上的固定。当装入传感器护套300时，由水下机器人用机械手先提着传感器护套300上部的拉柄302，对准定位块7的圆柱形缺口71插入，传感器护套把手301需要转位到定位块7的U形槽72中，这样，传感器护套就不能上提出来了。为防止传感器护套把手301松脱，再拨动拨杆73由竖立姿态变为放平姿态，挡住传感器护套把手301，不让传感器护套300脱出。由于定位块7对应拨杆73的竖立姿态和放平姿态位置处均安装了磁铁74，在拨杆73上也有异性磁铁，磁铁的吸合力可以稳定住拨杆73的竖立姿态和放平姿态，便于水下机器人操作，防止传感器护套把手301脱出，进而保证传感器护套300的工作位置不变。要取出传感器护套300时，操作顺序相反，即先将拨杆73扳成竖直姿态，之后再将传感器护套把手301从U形槽72中拉出90度角，再将传感器护套300向上提出即可。本发明的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具操作使用方便，满足了有挡系泊链状态监测传感器安装及更换的要求。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、设置位置及其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 (8)

1.一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，该专用夹具包括：

横向设置的横梁，

固定设置在所述横梁顶部的两挂钩，

固定设置在所述横梁上与所述挂钩朝向相对的侧面上的把持架，

平行于所述横梁且能转动地设置在所述横梁内部的双向螺杆，

其上开设有螺纹孔的左锁钩和右锁钩，和

设置在与所述把持架同侧的所述横梁侧面上的定位块；

其中，所述双向螺杆上对称设置有左旋螺纹和右旋螺纹；所述左锁钩和右锁钩分别通过所述螺纹孔旋合在所述左旋螺纹和右旋螺纹上，且所述左锁钩和右锁钩从与所述把持架相对的所述横梁另一侧面伸出，转动所述双向螺杆能使所述左锁钩和右锁钩只能相对于所述横梁左右滑动地同步靠近或远离；所述定位块上开设有传感器护套安装口和U形槽；

所述双向螺杆的驱动端固定连接有棘轮，所述横梁的端面上固定设置有与所述棘轮配对使用的上棘爪块和下棘爪块；

所述双向螺杆上、在所述棘轮的外侧还设置有能相对于所述双向螺杆转动的保险块，所述保险块上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装弹簧；所述棘轮的外侧面上设置有锥坑，所述锥坑内安装小圆球；所述锥坑与所述螺纹孔的位置相对应，所述弹簧将所述小圆球压紧在所述锥坑中，使所述棘轮与所述保险块能同步转动。

2.如权利要求1所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，所述小圆球为陶瓷球，所述螺纹孔、弹簧和陶瓷球为两个。

3.如权利要求1或2所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，所述保险块的外侧固定设置有手柄；所述弹簧的松紧通过旋拧螺堵调节。

4.如权利要求1或2所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，所述定位块上的所述U形槽的一侧设置有拨杆，所述拨杆能在竖立姿态和放平姿态之间切换，所述拨杆为放平姿态时能挡住所述U形槽；所述定位块上对应所述拨杆的竖立姿态和放平姿态的两个位置处还设置有磁铁，所述拨杆上设置有对应的异性磁铁。

5.如权利要求3所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，所述定位块上的所述U形槽的一侧设置有拨杆，所述拨杆能在竖立姿态和放平姿态之间切换，所述拨杆为放平姿态时能挡住所述U形槽；所述定位块上对应所述拨杆的竖立姿态和放平姿态的两个位置处还设置有磁铁，所述拨杆上设置有对应的异性磁铁。

6.如权利要求1或2或5所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，还包括限位块，所述限位块包括外端和内端，所述内端上设置有U形缺口；所述限位块通过所述外端固定在所述横梁上，所述内端插入所述横梁内部，所述U形缺口与所述双向螺杆的中段轴径相配合。

7.如权利要求3所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，还包括限位块，所述限位块包括外端和内端，所述内端上设置有U形缺口；所述限位块通过所述外端固定在所述横梁上，所述内端插入所述横梁内部，所述U形缺口与所述双向螺杆的中段轴径相配合。

8.如权利要求4所述的一种深海平台锚链测量传感器护套专用夹具，其特征在于，还包括限位块，所述限位块包括外端和内端，所述内端上设置有U形缺口；所述限位块通过所述外端固定在所述横梁上，所述内端插入所述横梁内部，所述U形缺口与所述双向螺杆的中段轴径相配合。

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