CN109083607B - 海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，包括卸盖卡盘、支撑筒、保压盖拧卸头、弹簧、拧卸轴、保压盖拧卸套、减速器及马达；所述的减速器的输入轴与马达连接，减速器的输出轴为拧卸轴，其侧壁上设有多个导流孔；所述的保压盖拧卸头朝向拧卸轴的一端设有盲孔，盲孔顶部设有导流孔，盲孔顶部通过弹簧与拧卸轴侧壁上的凸台连接，保压盖拧卸头顶面上设有多个拨叉；保压盖拧卸套安装在拧卸轴上，位于保压盖拧卸头外侧，保压盖拧卸头外壁上的导向板安装在保压盖拧卸套的导向槽内；支撑筒安装在减速器上，位于保压盖拧卸套外侧；支撑筒顶部安装有卸盖卡盘。本发明结构简单、紧凑，重量轻，便于控制且兼具抛弃保压盖的功能。

Description

海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置
技术领域
本发明涉及一种保压盖拧卸装置，尤其涉及一种海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置。
背景技术
海底天然气水合物是一种新型的海底能源资源，海底储量十分巨大。利用海底保压绳索取心钻机对海底天然气水合物进行保压取心钻探是圈定海底天然气水合物矿体形态、摸清海底天然气水合物地质条件、进行海底天然气水合物资源经济技术评价所必不可少的一个技术步骤和手段。在海底保压绳索取心钻机下水之前，先将每根空的海底天然气水合物保压岩芯管和与之配套的保压盖之间的丝扣拧紧，然后将其安放至海底保压绳索取心钻机储管架上。当需要下放一根海底天然气水合物保压岩芯管时，先利用保压盖拧卸装置将海底天然气水合物保压岩芯管上的保压盖拧卸下来，并将保压盖暂存在保压盖拧卸装置内，待完成一根海底天然气水合物保压岩芯管取样后，再利用保压盖拧卸装置将暂存在保压盖拧卸装置内的保压盖拧紧到海底天然气水合物保压岩芯管上，从而实现对海底天然气水合物保压岩芯管的密封。由于海底保压绳索取心钻机属于大型海底远程遥控作业型装备，为了便于对钻机进行操控和降低钻机的下放和回收难度，钻机整体结构将设计得极为紧凑，且钻机整体重量也尽量降低，因此研制一台不仅能整体安装固定于海底保压绳索取心钻机的机架之内，且不能妨碍其他部件的安装和工作、重量尽可能轻、操控简单方便，同时，当海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖的丝扣间发生故障而无法拧接时，还可以将暂存在保压盖拧卸装置内的保压盖实施抛弃，从而不会影响下一根海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖丝扣拧卸的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构紧凑、重量轻、便于控制且兼具抛弃保压盖功能的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置。
本发明采用的技术方案是：一种海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，包括卸盖卡盘、支撑筒、保压盖拧卸头、弹簧、拧卸轴、保压盖拧卸套、减速器及马达；所述的减速器的输入轴与马达连接，减速器的输出轴为拧卸轴，拧卸轴为管状结构，其侧壁上设有多个导流孔；拧卸轴底部固定有连接头；所述的保压盖拧卸头朝向拧卸轴的一端设有盲孔，盲孔顶部设有导流孔，盲孔顶部通过弹簧与拧卸轴侧壁上的凸台连接，保压盖拧卸头顶面上设有多个拨叉，保压盖拧卸头与拧卸轴同轴；保压盖拧卸套安装在拧卸轴上，位于保压盖拧卸头外侧，保压盖拧卸头外壁上的导向板安装在保压盖拧卸套的导向槽内；支撑筒安装在减速器上，位于保压盖拧卸套外侧；支撑筒顶部安装有卸盖卡盘。
上述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置中，所述保压盖拧卸套底部设有多边形孔，拧卸轴上保压盖拧卸套安装处设有多边形凸台；所述保压盖拧卸套通过多边形孔与拧卸轴上的多边形凸台配合安装在拧卸轴上。
上述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置中，所述的卸盖卡盘包括卡盘箱、两个卡瓦底座及两个卡盘油缸，所述卡盘箱的顶板和底板上分别设有可供海底天然气水合物保压岩芯管通过的导向孔，两个卡瓦底座相对设置在卡盘箱内，两个卡瓦底座相对的一端设有由三个平面组成的V形凹槽，V形凹槽底部为平面；两个卡瓦底座相背的一端分别与两个卡盘油缸的活塞杆连接，两个卡盘油缸的活塞杆同轴，卡盘油缸安装在卡盘箱上。
上述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置中，所述卡瓦底座上组成V形凹槽的三个平面上分别设有合金卡瓦。
上述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置中，还包括底座，底座上设有两个升降油缸，升降油缸的升降油缸活塞杆与减速器连接；底座上还设有高压水泵，高压水泵的出水口通过水管与固定在拧卸轴底部的连接头连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的结构简单、紧凑，重量轻，本发明通过卸盖卡盘夹持海底天然气水合物保压岩芯管，通过马达经减速箱驱动拧卸轴带动保压盖拧卸套和保压盖拧卸头驱动保压盖拧卸丝扣，实现海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖之间丝扣的快速拧卸；当海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖的丝扣间发生故障而无法拧接时，通过向拧卸轴底部的水管供高压水，可将暂存在保压盖拧卸装置内的保压盖抛弃，从而不会影响下一根海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖的拧卸，操作方便；而且可作为海底保压绳索取心钻机的一个部件安装固定于钻机之上，为其他部件让出更多的安装与工作空间，本发明还便于液压控制，且易于加工制造。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的卸盖卡盘的结构示意图。
图3是本发明的卸盖卡盘的卡瓦底座的结构示意图。
图4是本发明的保压盖拧卸头的结构示意图。
图5是本发明的拧卸轴的结构示意图。
图6是本发明的保压盖拧卸套的结构示意图。
图7是海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖拧接前的状态图（保压盖已暂存在保压盖拧卸装置内）。
图8是海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖开始拧接的状态图。
图9是海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖拧接完成后的状态图。
图中：1-卸盖卡盘，101-卡盘油缸，102-活塞杆，103-螺栓，104-卡盘箱，105-中心导向孔，106-卡瓦底座，107-合金卡瓦，2-支撑筒，3-保压盖拧卸头，301-导流孔，302-拨叉，303-导向板，304-盲孔，4-弹簧，5-拧卸轴，501-导流孔，502-凸台，503-八边形凸台，504-拧卸轴内孔，505-拧卸轴键槽，6-保压盖拧卸套，601-导向槽，602-保压盖拧卸套内孔，603-八边形孔，7-减速器，8-升降油缸，801-升降油缸活塞杆，9-底座，10-马达，11-连接头，12-水管，13-高压水泵，14-海底天然气水合物保压岩芯管，15-保压盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明包括卸盖卡盘1、支撑筒2、保压盖拧卸头3、弹簧4、拧卸轴5、保压盖拧卸套6、减速器7、马达10及底座9。所述的底座9上设有两个升降油缸8和高压水泵13，升降油缸8的升降油缸活塞杆801与减速器1连接。所述的减速器7的输入轴与马达10连接，减速器7的输出轴为拧卸轴5，拧卸轴5为管状结构，其侧壁上设有多个导流孔501（如图5所示）。拧卸轴5底部固定有连接头11，连接头11通过水管12与高压水泵13的出水口连接。
如图1、4、5所示，所述的保压盖拧卸头3朝向拧卸轴的一端设有盲孔304，盲孔304顶部设有导流孔301，盲孔304的顶部通过弹簧4与拧卸轴5侧壁上的圆环形的凸台502连接，盲孔304能够容纳弹簧4的保压盖拧卸头3，保压盖拧卸头3顶面上设有多个拨叉302，保压盖拧卸头3与拧卸轴5同轴。如图1、5、6所示，所述保压盖拧卸套6底部设有八边形孔603（还可以是四边形孔、五边形孔等其他多边形孔），拧卸轴5上保压盖拧卸套安装处设有八边形凸台503（还可以是四边形凸台、五边形凸台等其他多边形凸台）；所述保压盖拧卸套6通过八边形孔603套装在拧卸轴上的八边形凸台503上，位于保压盖拧卸头3外侧，保压盖拧卸头3外壁上均匀布置有四个导向板303，保压盖拧卸套6内壁上均匀布置有四个导向槽601，保压盖拧卸头3的四个导向板303分别安装在保压盖拧卸套的四个导向槽601内。支撑筒2安装在减速器上，位于保压盖拧卸套6外侧；支撑筒2顶部安装有卸盖卡盘1。
如图1、2、3所示，所述的卸盖卡盘1包括卡盘箱104、两个卡瓦底座106及两个卡盘油缸101，所述卡盘箱104的顶板和底板上分别设有可供海底天然气水合物保压岩芯管通过的导向孔105，两个卡瓦底座106相对设置在卡盘箱104内，分别位于导向孔105的两侧。两个卡瓦底座106相对的一端设有由三个平面组成的V形凹槽，V形凹槽底部为平面，组成V形凹槽的三个平面上分别设有合金卡瓦107。两个卡瓦底座106相背的一端分别与两个卡盘油缸101的活塞杆102连接，两个卡盘油缸101的活塞杆102同轴，卡盘油缸101安装在卡盘箱104上。
本发明使用时，通过卸盖卡盘1夹持海底天然气水合物保压岩芯管14，通过马达10经减速器7驱动拧卸轴5带动保压盖拧卸套6和保压盖拧卸头3驱动保压盖15拧卸丝扣，实现海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖之间丝扣的快速拧卸。当海底天然气水合物保压岩芯管14与保压盖15的丝扣间发生故障而无法拧接时，通过高压水泵13经水管12向拧卸轴5供高压水，可将暂存在保压盖拧卸装置内的保压盖15抛弃，从而不会影响下一根海底天然气水合物保压岩芯管与保压盖的拧卸。

Claims (4)

1.一种海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，其特征在于：包括卸盖卡盘、支撑筒、保压盖拧卸头、弹簧、拧卸轴、保压盖拧卸套、减速器及马达；所述的减速器的输入轴与马达连接，减速器的输出轴为拧卸轴，拧卸轴为管状结构，其侧壁上设有多个导流孔；拧卸轴底部固定有连接头；所述的保压盖拧卸头朝向拧卸轴的一端设有盲孔，盲孔顶部设有导流孔，盲孔顶部通过弹簧与拧卸轴侧壁上的凸台连接，保压盖拧卸头顶面上设有多个拨叉，保压盖拧卸头与拧卸轴同轴；保压盖拧卸套安装在拧卸轴上，位于保压盖拧卸头外侧，保压盖拧卸头外壁上的导向板安装在保压盖拧卸套的导向槽内；支撑筒安装在减速器上，位于保压盖拧卸套外侧；支撑筒顶部安装有卸盖卡盘；
所述保压盖拧卸套底部设有多边形孔，拧卸轴上保压盖拧卸套安装处设有多边形凸台；所述保压盖拧卸套通过多边形孔与拧卸轴上的多边形凸台配合安装在拧卸轴上；
还包括底座，底座上还设有高压水泵，高压水泵的出水口通过水管与固定在拧卸轴底部的连接头连接。
2.根据权利要求1所述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，其特征在于：所述的卸盖卡盘包括卡盘箱、两个卡瓦底座及两个卡盘油缸，所述卡盘箱的顶板和底板上分别设有可供海底天然气水合物保压岩芯管通过的导向孔，两个卡瓦底座相对设置在卡盘箱内，两个卡瓦底座相对的一端设有由三个平面组成的V形凹槽，V形凹槽底部为平面；两个卡瓦底座相背的一端分别与两个卡盘油缸的活塞杆连接，两个卡盘油缸的活塞杆同轴，卡盘油缸安装在卡盘箱上。
3.根据权利要求2所述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，其特征在于：所述卡瓦底座上组成V形凹槽的三个平面上分别设有合金卡瓦。
4.根据权利要求2或3所述的海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置，其特征在于：底座上设有两个升降油缸，升降油缸的升降油缸活塞杆与减速器连接。
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