CN110441044A - 一种水下连接器防松机构在线检测实验台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下连接器防松机构在线检测实验台，包括外壳组件和对称设置在外壳组件上的两组测试机构，每组测试机构有两个，每个测试机构包括设置在外壳组件上端的齿轮传动机构、设置在齿轮传动机构上端且与齿轮传动机构输入轴连接的电机、与齿轮传动机构下端的输出轴连接的滚珠丝杠传动机构、设置在滚珠丝杆传动机构上的丝杠螺母套、与丝杠螺母套连接的滑块、设置在滑块下端的测试杆、设置在外壳组件下端的双向燕尾导轨。在陆上直接对水下连接器进行防松机构功能的在线检测，避免防松机构在水下连接过程中出现故障，降低水下作业成本，保证工程安全，提高工程质量；可同时对水下连接器的两处防松机构进行锁紧或解锁检测，提高工作效率。

Description

一种水下连接器防松机构在线检测实验台

技术领域

本发明涉及一种在线检测装置，尤其涉及一种水下连接器防松机构在线检测实验台，属于海洋工程领域。

背景技术

由于水下连接器工作在深海的复杂环境中，需承受内部高温高压油气和外部低温海水及深水压力的作用。当水下连接器反复受到多种载荷的作用时，会产生密封锁紧松动的现象，导致泄漏事故发生，因此水下连接器需要防松机构防止连接器受到外载荷干扰时产生密封失效，防松机构的安全可靠工作可以保证水下生产系统的正常运行。

水下连接器的防松机构，在制造安装过程中由于加工误差、装配误差、表面粗糙度等原因经常会出现防松机构工作不顺畅的现象发生，严重时会妨碍防松机构的功能实现，因此需要一种检测装置，能够实现在线检测水下连接器装配后防松机构的功能，以便保证水下连接器的可靠运行。

发明内容

本发明的主要目的在于针对水下连接器防松机构的结构特点，提供一种水下连接器防松机构在线检测实验台，在陆上直接对水下连接器进行防松机构功能的在线检测，避免防松机构在水下连接过程中出现故障，降低水下作业成本，保证工程安全，提高工程质量；可同时对水下连接器的两处防松机构进行锁紧或解锁检测，提高工作效率。

本发明的目的是这样实现的：包括设置在测试台集成架上的测试台控制柜、外壳组件和对称设置在外壳组件上的两组测试机构，每组测试机构有两个且沿外壳组件的轴线对称设置，每个测试机构包括设置在外壳组件上端的齿轮传动机构、设置在齿轮传动机构上端且与齿轮传动机构输入轴连接的电机、与齿轮传动机构下端的输出轴连接的滚珠丝杠传动机构、设置在滚珠丝杆传动机构上的丝杠螺母套、与丝杠螺母套连接的滑块、设置在滑块下端的测试杆、设置在外壳组件下端的双向燕尾导轨，每组测试机构的两个滑块设置在双向燕尾导轨中。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述外壳组件包括一个定位板和设置在定位板下方的、与两组测试机构对应的两组定位框腿，每组定位框腿有两个，两组定位框腿之间相邻的两个定位框腿的侧面互相平行、且二者之间的距离等于定位块的长度。

2.每个定位框腿的下端设置有方形开槽，每个方形开槽中设置有一与被测试水下连接器上的凹槽配合的月牙定位块，月牙定位块上连接有手柄，手柄穿过手柄安装孔，手柄的转动带动月牙定位块伸出及缩回，实现与被测试水下连接器之间的轴向定位或脱开。

3.在每个电机与齿轮传动机构之间还设置有力矩保护装置。

4.被测试水下连接器的上的两个防松机构分别设置在每组测试机构中的两个测试机构之间，每组测试机构对对应的防松机构进行锁紧或解锁检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可在陆上直接对水下连接器进行防松机构功能的在线检测，避免防松机构在水下连接过程中出现故障，降低水下作业成本，保证工程安全，提高工程质量；测试机构由齿轮传动机构、丝杠螺母传动机构构成，其传动效率高；测试机构分为2组对称安装在定位板上，每组的2个测试机构也对称分布在轴线两侧，分别用于防松机构的锁紧或解锁测试，2组测试机构可同时工作，可同时对被测试水下连接器的两处防松机构进行锁紧或解锁检测，提高测试效率。。

附图说明

图1为本发明的整体使用示意图。

图2为本发明的正视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的旋转剖视图。

图5为本发明的定位框腿剖视图。

图6为本发明的外壳组件示意图。

图7为本发明的单个测试机构示意图。

图8为本发明的滚珠丝杠传动机构示意图。

图9为本发明的齿轮传动机构示意图。

图10为本发明的月牙定位块剖视图。

图11为本发明的测试状态安装图。

图中主要标号说明：1水下连接器防松机构在线检测实验台、2测试台集成架、3测试台控制柜、4交流伺服电机、4’交流伺服电机、5交流伺服电机、5’交流伺服电机、6齿轮传动机构、6’齿轮传动机构、7齿轮传动机构、7’齿轮传动机构、8手柄、8’手柄、9手柄、9’手柄、10滚珠丝杠传动机构、10’滚珠丝杠传动机构、11滚珠丝杠传动机构、11’滚珠丝杠传动机构、12测试杆、12’测试杆、13测试杆、13’测试杆、14月牙定位块、14’月牙定位块、15月牙定位块、15’月牙定位块、16滑块、16’滑块、17滑块、17’滑块、18丝杠螺母套、18’丝杠螺母套、19丝杠螺母套、19’丝杠螺母套、20法兰、20’法兰、21法兰、21’法兰、22定位框腿、22’定位框腿、23定位框腿、23’定位框腿、24齿轮传动机构输入轴、25齿轮传动机构输出轴、26手柄安装孔、26’手柄安装孔、27手柄安装孔、27’手柄安装孔、28手柄螺柱定位螺母、28’手柄螺柱定位螺母、29手柄螺柱定位螺母、29’手柄螺柱定位螺母、30定位板、31力矩保护装置、32电机支撑架、33测试机构、33’测试机构、34测试机构、34’测试机构、35安装孔、35’安装孔、36安装孔、36’安装孔、37安装孔、37’安装孔、38安装孔、38’安装孔、39外壳组件、40动力机构、41传动机构、42执行机构、43被测试水下连接器、44连接器定位块、45月牙定位块、45’月牙定位块、46月牙定位块、46’月牙定位块、47双向燕尾导轨、47’双向燕尾导轨、48凹槽、49防松机构、50防松机构。。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1至图10所示，本发明为一种水下连接器防松机构在线检测实验台，包括4个测试机构33、34、33’、34’和1个外壳组件39，4个测试机构33、34、33’、34’安装在外壳组件39上，驱动元器件安装在外壳组件39上方，工作元器件安装在外壳组件39下方；外壳组件39起到定位支撑的作用，使测试机构33、34、33’、34’的工作元器件实现自由伸缩，共同完成水下连接器防松机构的测试。

如图1至图10所示，本发明为一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其中：所述测试机构33、34、33’、34’分为2组(33、34为一组，33’、34’为另一组)对称安装在定位板30上，每组的2个测试机构也对称分布在轴线两侧，其齿轮传动机构的输出轴25相临，二者之间呈39°角，分别用于防松机构的锁紧或解锁测试；2组测试机构可同时工作，对被测试水下连接器的2个防松机构进行检测。所述测试机构33、33’、34、34’均由动力机构40、传动机构41和执行机构42组成；如该动力机构40包括交流伺服电机5、电机支撑架32和力矩保护装置31；如该传动机构41包括：齿轮传动机构7和滚珠丝杠传动机构11；如该执行机构42包括：丝杠螺母套19、滑块17和测试杆13。所述外壳组件39开设多个安装孔35、35’、36、36’、37、37’、38、38’，通过固定齿轮传动机构6、6’、7、7’和法兰20、20’、21、21’，将动力机构40、传动机构41连接在一起；动力机构40由电机支撑架32与齿轮传动机构7连接在一起，力矩保护装置31安装在交流伺服电机5输出轴与齿轮传动机构输入轴24之间；滚珠丝杠传动机构11通过法兰21与齿轮传动机构输出轴25之间相连。所述测试机构33、33’、34、34’的齿轮传动机构输入轴24与交流伺服电机5、力矩保护装置31相连，齿轮传动机构输出轴25与滚珠丝杠11相连，从而交流伺服电机5带动齿轮传动机构7驱使滚珠丝杠11转动，通过丝杠螺母套19带动滑块17沿着双向燕尾导轨29进行直线运动，从而实现与滑块17相连的测试杆13的伸缩。所述外壳组件39由1个定位板30及4个定位框腿22、22’、23、23’组成；定位板30处于上方，用于固定测试机构33、33’、34、34’；定位框腿22、22’、23、23’处于下方，用于与被测试水下连接器之间的周向定位及轴向定位。所述定位框腿22、22’、23、23’有4个，以测试机构33、34、33’、34’为基础分为2组22、23与22’、23’，2组之间相临的定位框腿22与22’、23与23’侧面互相平行，2腿之间的距离与被测试水下连接器43上的连接器定位块44长度相等，可配合进行周向定位。所述定位框腿22、22’、23、23’下方有方形开槽45、45’、46、46’，4个月牙定位块14、14’、15、15’分别嵌入在定位框腿22、22’、23、23’的方形开槽45、45’、46、46’中，月牙定位块14、14’、15、15’尾部连接手柄8、8’、9、9’，手柄8、8’、9、9’穿过手柄安装孔26、26’、27、27’，通过手柄螺柱定位螺母28、28’、29、29’与月牙定位块45、45’、46、46’连接，手柄8、8’、9、9’转动带动月牙定位块14、14’、15、15’伸出及缩回，实现与被测试水下连接器43之间的轴向定位或脱开。所述水下连接器防松机构在线检测实验台1及其测试台控制柜3放置在测试台集成架2上，使用时将水下连接器防松机构在线检测实验台1吊放至被测试水下连接器43上，通过测试台控制柜3操作实验台进行检测。

本发明一种水下连接器防松机构在线检测实验台使用时：水下连接器防松机构在线检测实验台1及其测试台控制柜3放置在测试台集成架2上，实验时将水下连接器防松机构在线检测实验台1由测试台集成架2上吊起，放至被测试水下连接器43上方，定位框腿22、22’或23、23’与被测试水下连接器43上的连接器定位块44相配合进行周向定位，下放直至水下连接器防松机构在线检测实验台1完全落在被测试水下连接器43上；转动手柄8、8’、9、9’带动月牙定位块14、14’、15、15’伸出，使之伸进凹槽48中，实现轴向定位；通过测试台控制柜3操作水下连接器防松机构在线检测实验台1对防松机构49、50进行检测。以检测防松机构50为例：当测试机构33工作时，交流伺服电机4转动，带动齿轮传动机构6工作，实现滚珠丝杠传动机构10的转动，从而使丝杠螺母套18与滑块16共同沿着双向燕尾导轨47向下滑动，使测试杆12伸出，对防松机构50的左侧机构进行下压检测；检测完毕后，交流伺服电机4反向转动，通过齿轮传动机构6及滚珠丝杠传动机构10使测试杆12缩回；当测试机构34工作时，交流伺服电机5转动，带动齿轮传动机构7工作，实现滚珠丝杠传动机构11的转动，从而使丝杠螺母套19与滑块17共同沿着双向燕尾导轨47向下滑动，使测试杆13伸出，对防松机构50的右侧机构进行下压检测；检测完毕后，交流伺服电机5反向转动，通过齿轮传动机构7及滚珠丝杠传动机构11使测试杆13缩回；二者若有一侧卡死，则测试机构33或34则不能运动到位，则需要进行防松机构的维护。同时，防松机构49可与防松机构50共同检测。

本发明一种水下连接器防松机构在线检测实验台的工作原理及优点：

1、水下连接器防松机构在线检测实验台有4个测试机构，测试机构33和34是一对，测试机构33’和34’是一对，可分别对防松机构50和49同时进行锁紧或解锁检测，提高了检测工作效率。

2、使用时，由于有4个力矩保护装置31安装在交流伺服电机4、4’、5、5’与齿轮传动机构6、6’、7、7’之间，因此若防松机构发生卡死现象，不会因过载而损坏交流伺服电机4、4’、5、5’，可有效的保护实验台的测试机构。

3、水下连接器防松机构在线检测实验台的测试机构33、33’、34、34’使用齿轮传动机构6、6’、7、7’和滚珠丝杠传动机构10、10’、11、11’进行传动，提高了定位精度和传动效率。

4、水下连接器防松机构在线检测实验台的定位框腿22与22’、23与23’之间的侧面互相平行，2腿之间的距离与被测试水下连接器上的定位块44长度相等，可直接配合进行周向定位，节省调整时间，提高定位效率。

5、水下连接器防松机构在线检测实验台通过手柄8、8’、9、9’的转动可直接完成月牙定位块14、14’、15、15’伸出并插进被测试水下连接器43自带的凹槽48中，无需对水下连接器43进行二次加工，降低测试成本。

综上，本发明提供一种水下连接器防松机构在线检测实验台，包括4个测试机构和1个外壳组件，4个测试机构安装在外壳组件上，驱动元器件安装在外壳组件上方，工作元器件安装在外壳组件下方；外壳组件起到定位支撑的作用，使测试机构的工作元器件实现自由伸缩，共同完成水下连接器防松机构的测试。一种水下连接器防松机构在线检测实验台，在陆上可直接对水下连接器进行防松机构功能的在线检测，避免防松机构在水下连接过程中出现故障，降低水下作业成本，保证工程安全，提高工程质量；测试机构由齿轮传动机构、丝杠螺母传动机构构成，其传动效率高；测试机构分为2组对称安装在定位板上，每组的2个测试机构也对称分布在轴线两侧，分别用于防松机构的锁紧或解锁测试，2组测试机构可同时工作，可同时对被测试水下连接器的两处防松机构进行锁紧或解锁检测，提高测试效率。

Claims (6)

1.一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：包括设置在测试台集成架上的测试台控制柜、外壳组件和对称设置在外壳组件上的两组测试机构，每组测试机构有两个且沿外壳组件的轴线对称设置，每个测试机构包括设置在外壳组件上端的齿轮传动机构、设置在齿轮传动机构上端且与齿轮传动机构输入轴连接的电机、与齿轮传动机构下端的输出轴连接的滚珠丝杠传动机构、设置在滚珠丝杆传动机构上的丝杠螺母套、与丝杠螺母套连接的滑块、设置在滑块下端的测试杆、设置在外壳组件下端的双向燕尾导轨，每组测试机构的两个滑块设置在双向燕尾导轨中。

2.根据权利要求1所述的一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：所述外壳组件包括一个定位板和设置在定位板下方的、与两组测试机构对应的两组定位框腿，每组定位框腿有两个，两组定位框腿之间相邻的两个定位框腿的侧面互相平行、且二者之间的距离等于定位块的长度。

3.根据权利要求2所述的一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：每个定位框腿的下端设置有方形开槽，每个方形开槽中设置有一与被测试水下连接器上的凹槽配合的月牙定位块，月牙定位块上连接有手柄，手柄穿过手柄安装孔，手柄的转动带动月牙定位块伸出及缩回，实现与被测试水下连接器之间的轴向定位或脱开。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：在每个电机与齿轮传动机构之间还设置有力矩保护装置。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：被测试水下连接器的上的两个防松机构分别设置在每组测试机构中的两个测试机构之间，每组测试机构对对应的防松机构进行锁紧或解锁检测。

6.根据权利要求4所述的一种水下连接器防松机构在线检测实验台，其特征在于：被测试水下连接器的上的两个防松机构分别设置在每组测试机构中的两个测试机构之间，每组测试机构对对应的防松机构进行锁紧或解锁检测。