CN112012684A - 一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，包括：扭矩工具本体和至少一组锁紧机构，锁紧机构包括动力组件、推动组件和锁紧组件，动力组件通过底座设在扭矩工具本体上；推动组件的一端与动力组件的输出轴端连接，推动组件的中段位置处通过法兰座与扭矩工具本体连接；锁紧组件包括锁耳座和锁耳，锁耳座设在扭矩工具本体的输出端侧壁上，锁耳转动连接在锁耳座内，且锁耳的一端与推动组件的另一端抵接，以在动力组件的驱动下，带动推动组件做直线往复运动，完成锁耳的弹出或收回。本发明的锁紧装置结构简单可靠，具有占用空间小、操作方便、响应快速且安装便捷的优点。
Description
技术领域
本发明涉及深海设备技术领域，具体而言，特别涉及一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置。
背景技术
随着陆地油气资源的枯竭，海洋资源的重要性越来越大，石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，海洋石油天然气工业技术的迅速发展和人们对能源的需求，深水油气资源的开发将成为今后石油行业发展的重点。水下阀门是水下油气生产系统设备的重要组成部分。但是，水下阀门在水下几百甚至几千米处，工作环境恶劣，潜水人员无法工作，依靠水下ROV搭载扭矩工具对水下阀门进行操作，水下扭矩工具有经济性好、灵活性高、环境适应性好、作业效率高、作业深度大等优点，得到了迅速发展。扭矩工具在操作水下阀门时，为防止松脱需设计锁紧装置，以保证扭矩工具与阀门接口联接的可靠性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种结构简单可靠，占用空间小、操作方便、响应快速且安装便捷的应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置。
本发明提供一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，包括：扭矩工具本体以及设在所述扭矩工具本体内的至少一组锁紧机构，所述锁紧机构包括动力组件、推动组件和锁紧组件，所述动力组件通过底座设在所述扭矩工具本体上；所述推动组件的一端与所述动力组件的输出轴端连接，所述推动组件的中段位置处通过法兰座与所述扭矩工具本体连接；所述锁紧组件包括锁耳座和锁耳，所述锁耳座设在所述扭矩工具本体的输出端侧壁上，所述锁耳转动连接在所述锁耳座内，且所述锁耳的一端与所述推动组件的另一端抵接，以在所述动力组件的驱动下，带动所述推动组件做直线往复运动，完成所述锁耳的弹出或收回。
根据本发明的一个实施例，所述动力组件包括电机、减速器、主齿轮、从齿轮和转轴，所述主齿轮与所述减速器的输出端连接，并与所述从齿轮啮合传动连接，所述转轴插接于所述底座上，并随所述从齿轮一起转动。
根据本发明的一个实施例，所述推动组件包括曲柄、连杆、长推杆和推杆头，所述曲柄与所述转轴连接，所述连杆两端分别与所述曲柄和所述长推杆铰接，所述长推杆的一端穿过所述法兰座后与所述推杆头连接，所述推杆头容置于所述锁耳座内，所述推杆头上设有推动凹槽。
根据本发明的一个实施例，所述锁耳座包括固定部和内部设有锁紧空间的锁紧部，所述锁耳容置于所述锁紧空间内。
根据本发明的一个实施例，所述锁耳通过圆柱销转动连接于所述锁紧空间内。
根据本发明的一个实施例，所述锁耳包括与所述圆柱销连接的转动段以及设在所述转动段上的推动段和锁紧段，所述推动段和所述锁紧段相对设在所述转动段同一侧的两端，且所述推动段和所述锁紧段在远离所述圆柱销的一侧相连通，并形成限位面，其中所述锁耳弹出状态时，所述推动段卡接于所述推动凹槽内。
根据本发明的一个实施例，所述锁耳座中还设有限位销，所述限位销插接于所述锁紧空间内，并与所述限位面配合使用。
根据本发明的一个实施例，所述固定部上设有多个安装孔。
根据本发明的一个实施例，所述长推杆与所述法兰座之间设有密封圈。
根据本发明的一个实施例，所述锁紧机构的个数为两组，且相对设在所述扭矩工具本体的输出端侧壁的两侧。
本发明的应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，在电机作用下，通过螺纹连接固定在长推杆上的推杆头沿着与底座平行的水平方向做直线往复移动，当推杆头移动至与曲柄、连杆、长推杆三者共线位置时候，此时推杆头位移距离最大，锁耳的推动段嵌入推杆头的推动凹槽，使得锁耳向上翻转，锁耳弹出；此时锁耳由限位销进行限位，与水下阀门固定连接起到锁紧作用，利用推动组件构成的曲柄滑块结构的死点承载所需工作载荷，电机仅需提供较小的驱动力即可完成死点位置的锁定，当推杆头移动至曲柄与长推杆相互垂直时的位置，锁耳的推动段划出推杆头的推动凹槽，锁耳回缩至锁耳座内，上述锁紧装置的结构简单可靠，占用空间小、操作方便、响应快速且安装便捷。
附图说明
图1是根据本发明的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置中锁紧机构与扭矩工具本体的装配关系示意图。
图2是根据本发明的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置中锁紧机构与扭矩工具本体的装配关系示意图。
图3是根据本发明的锁耳缩回时状态示意图。
图4是根据本发明的锁耳弹出时状态示意图。
图5是根据本发明的动力组件和推动组件的结构示意图。
图6是根据本发明的锁耳座和锁耳的结构示意图。
附图标记：1-扭矩工具本体；2-锁紧机构；3-底座；4-法兰座；21-动力组件；22-推动组件；23-锁紧组件；24-限位销；211-电机；212-减速器；213-主齿轮；214-从齿轮；215-转轴；221-曲柄；222-连杆；223-长推杆；224-推杆头；225-推动凹槽；226-密封圈；231-锁耳座；232-锁耳；233-固定部；234-锁紧部；235-圆柱销；236-转动段；237-推动段；238-锁紧段；239-限位面。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图6所示，一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，包括：扭矩工具本体1以及设在扭矩工具本体1内的至少一组锁紧机构2，锁紧机构2包括动力组件21、推动组件22和锁紧组件23，动力组件21通过底座3设在扭矩工具本体1上；推动组件22的一端与动力组件21的输出轴端连接，推动组件22的中段位置处通过法兰座4与扭矩工具本体1连接；锁紧组件23包括锁耳座231和锁耳232，锁耳座231设在扭矩工具本体1的输出端侧壁上，锁耳232转动连接在锁耳座231内，且锁耳232的一端与推动组件22的另一端抵接，以在动力组件21的驱动下，带动推动组件22做直线往复运动，完成锁耳232的弹出或收回。
本发明的应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，在电机211作用下，通过螺纹连接固定在长推杆223上的推杆头224沿着与底座3平行的水平方向做直线往复移动，当推杆头224移动至与曲柄221、连杆222、长推杆223三者共线位置时候，此时推杆头224位移距离最大，锁耳232的推动段237嵌入推杆头224的推动凹槽225，使得锁耳232向上翻转，锁耳232弹出；此时锁耳232由限位销24进行限位，与水下阀门固定连接起到锁紧作用，利用推动组件22构成的曲柄滑块结构的死点承载所需工作载荷，电机仅需提供较小的驱动力即可完成死点位置的锁定，当推杆头224移动至曲柄221与长推杆223相互垂直时的位置，锁耳232的推动段237划出推杆头224的推动凹槽225，锁耳232回缩至锁耳座231内，上述锁紧装置的结构简单可靠，占用空间小、操作方便、响应快速且安装便捷。
如图3至图5所示，动力组件21包括电机211、减速器212、主齿轮213、从齿轮214和转轴215，电机211与减速器212的输入端连接，主齿轮213与减速器212的输出端连接，并与从齿轮214啮合传动连接，转轴214插接于底座3上，并随从齿轮214一起转动，上述结构共同形成了转动副，其中从齿轮214的尺寸大于主齿轮213的尺寸；推动组件22包括曲柄221、连杆222、长推杆223和推杆头224，曲柄221与转轴215连接，连杆222两端分别与曲柄221和长推杆223铰接，长推杆223的一端穿过法兰座4后与推杆头224连接，其中推杆头224螺纹固定在长推杆223上，推杆头224容置于锁耳座231内，推杆头224上设有推动凹槽225，需要理解的是，连杆222为双杆结构，在使用时，电机211转动，经减速器212减速后，通过主齿轮213与从齿轮214，将动力传递给转轴215，从而带动曲柄221旋转，曲柄221带动连杆222使长推杆223水平移动，随着电机211正反向旋转，长推杆223可沿着与底座3平行的水平方向做直线往复移动，其中，转轴215、曲柄221、连杆222、长推杆223、底座3共同构成曲柄滑块结构，利用死点位置实现锁紧，使较大的负荷有曲柄滑块结构来承受，此时电机211只需提供较小的驱动力即可。
如图1、图3、图4和图6所示，锁耳座231包括固定部233和内部设有锁紧空间的锁紧部234，锁耳232容置于锁紧空间内，其中锁耳232通过圆柱销235转动连接于锁紧空间内，在本发明的具体结构中，锁耳232包括与圆柱销235连接的转动段236以及设在转动段236上的推动段237和锁紧段238，推动段237和锁紧段238相对设在转动段236同一侧的两端，且推动段237和锁紧段238在远离圆柱销235的一侧相连通，并形成限位面239，其中锁耳232弹出状态时，推动段237卡接于推动凹槽225内，通过锁耳232的上述结构，能快速的完成锁紧与松开过程的响应，同时安装便捷快速，结构简单可靠。
如图6所示，锁耳座231中还设有限位销24，限位销24插接于锁紧空间内，并与限位面239配合使用，限位销24用于在锁耳232弹起或缩回状态时，对锁耳232的工作范围进行限制，迫使锁耳232在其工作范围内伸出或缩回。
如图1、图3、图4和图6所示，固定部233上设有多个用于与扭矩工具本体1固定连接的安装孔。
如图5所示，长推杆223与法兰座4之间设有密封圈226，在长推杆223移动时，密封圈226可防止海水进入扭矩工具本体1的内部。
如图2所示，锁紧机构2的个数为两组，且相对设在扭矩工具本体1的输出端侧壁的两侧，以使扭矩工具本体1与水下阀门之间的锁紧状态更加稳定和平衡，通过锁耳232的弹出或缩回实现了扭矩工具本体1与水下阀门接口之间的锁紧与松开。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，包括：扭矩工具本体以及设在所述扭矩工具本体内的至少一组锁紧机构，其特征在于，所述锁紧机构包括动力组件、推动组件和锁紧组件，所述动力组件通过底座设在所述扭矩工具本体上；所述推动组件的一端与所述动力组件的输出轴端连接，所述推动组件的中段位置处通过法兰座与所述扭矩工具本体连接；所述锁紧组件包括锁耳座和锁耳，所述锁耳座设在所述扭矩工具本体的输出端侧壁上，所述锁耳转动连接在所述锁耳座内，且所述锁耳的一端与所述推动组件的另一端抵接，以在所述动力组件的驱动下，带动所述推动组件做直线往复运动，完成所述锁耳的弹出或收回。
2.根据权利要求1所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述动力组件包括电机、减速器、主齿轮、从齿轮和转轴，所述主齿轮与所述减速器的输出端连接，并与所述从齿轮啮合传动连接，所述转轴插接于所述底座上，并随所述从齿轮一起转动。
3.根据权利要求2所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述推动组件包括曲柄、连杆、长推杆和推杆头，所述曲柄与所述转轴连接，所述连杆两端分别与所述曲柄和所述长推杆铰接，所述长推杆的一端穿过所述法兰座后与所述推杆头连接，所述推杆头容置于所述锁耳座内，所述推杆头上设有推动凹槽。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述锁耳座包括固定部和内部设有锁紧空间的锁紧部，所述锁耳容置于所述锁紧空间内。
5.根据权利要求4所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述锁耳通过圆柱销转动连接于所述锁紧空间内。
6.根据权利要求5所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述锁耳包括与所述圆柱销连接的转动段以及设在所述转动段上的推动段和锁紧段，所述推动段和所述锁紧段相对设在所述转动段同一侧的两端，且所述推动段和所述锁紧段在远离所述圆柱销的一侧相连通，并形成限位面，其中所述锁耳弹出状态时，所述推动段卡接于所述推动凹槽内。
7.根据权利要求6所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述锁耳座中还设有限位销，所述限位销插接于所述锁紧空间内，并与所述限位面配合使用。
8.根据权利要求4所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述固定部上设有多个安装孔。
9.根据权利要求3所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述长推杆与所述法兰座之间设有密封圈。
10.根据权利要求1所述的一种应用于深海水下阀门扭矩工具的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧机构的个数为两组，且相对设在所述扭矩工具本体的输出端侧壁的两侧。
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