CN112025604A - 一种用于反应釜装配的翻转机构及反应釜装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于反应釜装配的翻转机构及反应釜装配方法，该翻转机构包括所述翻转机构包括机架，所述机架整体成U形状，中部的凹槽位为反应釜的翻转空间，两侧的支撑位固定安装有转动驱动组件；转动驱动组件包括液压摆缸、联轴器以及关节轴承；关节轴承用于和反应釜的转动轴相连接安装，联轴器连接安装在液压摆缸的输出轴和关节轴承之间；所述翻转机构还包括液压系统，液压系统的输出端和液压摆杆相连接，用以驱动液压摆缸按指定要求旋转。本翻转机构能将反应釜翻转180，可便于如下的装配，包括反应釜体的装配、水平井的装配、地温梯度加热管的装配、中心开采井的装配、垂直井的装配、各类传感器的装配、填砂操作等。

Description

一种用于反应釜装配的翻转机构及反应釜装配方法

技术领域

本发明涉及反应釜装配，具体涉及一种用于反应釜装配的翻转机构及反应釜装配方法。

背景技术

天然气水合物是指天然气与水在一定温度和压力下生成的一种笼状晶体物质，其遇火即可燃烧，俗称“可燃冰”。随着人们对水合物研究的不断深入，水合物的特性及对环境的影响越来越为人类认识，更重要的是其作为一种有效的替代能源的价值也益显突出

对于天然气水合物的开采，现有技术出现了一下模拟开采实验装置，比如专利文献CN 102305058A所公开的天然气水合物三维多井联合开采实验装置及其实验方法，该方案反应釜由于其体积比较小，相对来说装配比较简单，而对于一下体积比较庞大的反应釜，装配就会成为一个难点，现有的翻转设备，大多用于加工生产领域，主要目的是为了方便对要加工的工件不同面的加工需要翻转的工况，而用于大尺度天然气水合物实验系统的反应釜由于其积庞大，质量也远远超过一般的实验设备，翻转的可控性与安全性都是目前翻转设备无法实现的，对于大尺度的设备反应釜如何利用好翻转系统装配好反应釜所需要的传感器、开采井等配置，并完成填砂等一系列安装流程等，都是目前该领域未曾涉及的。

因此，现有技术还有待于改进和发展

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于反应釜装配的翻转机构及反应釜装配方法，以能安全稳定地实施反应釜翻转180°，并能完成安装时的多次翻转作业，对反应釜进行装配与填砂，能保障后期的反应釜的使用与维护。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，所述反应釜的中部位置处设置有转动轴，所述翻转机构包括机架，所述机架整体成U形状，中部的凹槽位为反应釜的翻转空间，两侧的支撑位固定安装有转动驱动组件；

所述转动驱动组件包括液压摆缸、联轴器以及轴承；所述轴承用于和反应釜的转动轴相连接安装，联轴器连接安装在液压摆缸的输出轴和关节轴承之间；

所述翻转机构还包括液压系统，所述液压系统的输出端和液压摆杆相连接，用以驱动液压摆缸按指定要求旋转，并在任意位置停止并保持角度。

进一步地，所述轴承为关节轴承。

进一步地，所述液压系统包括液压回路，所述液压回路采用集成油路块式结构。

进一步地，所述翻转机构还包括安全销；在机架支撑位的两侧还设置有支撑斜梁，所述安全销固定安装在支撑斜梁的顶端位置处，用以锁紧反应釜。

进一步地，所述翻转机构还包括电气系统，以用于控制液压系统；所述电气系统采用上机位和下机位协同控制的方式，所述上位机用于接收操控面板的操作指令信号，化为控制命令或指令的数据，并按照通信协议封装成数据包，发到下机位控制器，然后下机位根据通信协议解码数据包，并执行相应的命令，使翻转机构完成某个功能。

进一步地，所述反应釜包括反应釜体以及安装在反应釜体上端面的上釜盖以及安装在反应釜体下端面的下釜盖，在所述反应釜体内的上下两端分别布置有上循环盘管和下循环盘管，所述上循环盘管和下循环盘管均采用独立的热交换装置来实现热传导介质在盘管内的循环；在所述反应釜体内、上循环盘管和下循环盘管之间间隔设置有N根控温管，以使得在反应釜体内产生垂直温度梯度，N为正整数；所述控温管也均是采用独立的热交换装置来实现热传导介质在控温管内的循环。

进一步地，所述N根控温自下而上等距分布且控温管之间的温差恒定，温差表示为：

ΔT＝(T₁-T₂)/(N+1)；其中，T₁为下循环盘管的温度，T₂为上循环管的温度，T₁＞T₂。

进一步地，在所述反应釜体内还设置有温度传感器，以用于检测上循环盘管、下循环盘管以及N根控温管的温度，并将所监测到的温度数据传输至控制器，由控制器根据所监测到温度数据来实时调整各热交换装置的工作，以使得反应釜体内的垂直温度梯度实时保持稳定状态。

进一步地，在所述上釜盖和下釜盖中对应设置有上中心井过孔和下中心井过孔，以用于安装中心井；在所述下釜盖中还设置有注砂孔以及注液注气孔；在所述上釜盖中还设置有井网及测点布置安装孔，以用于垂直井以及监测传感器；所述下循环盘管在反应釜体内的布置方式为避开注砂孔、中心井过孔以及注液注气孔；所述上循环盘管在反应釜内的布置方式为避开中心井过孔、井网及测点布置安装孔；所述上循环盘管用管卡固定在上釜盖中，固定卡子加绝热隔套。

第二方面，本发明实施例提供了一种反应釜装配方法，包括：

S1、将反应釜体置于上述的翻转机构上，并通过安全销来进行限位固定；

S2、对应釜体侧壁开孔，分别安装水平井和控温管；

S3、在上釜盖预装上循环盘管，吊装上釜盖，通过定位孔定位，并预装螺栓；

S4、场外预装中心井，并完成于上釜盖对接安装；

S5、安装各垂直井，安装传感器，并旋死压头，完成固定；

S6、上釜盖安装中心井顶部压头；

S7、预紧上釜盖螺栓，并翻转已安装结构180度；

S8、在反应釜体内安装下循环盘管；

S9、装填砂体；

S10、吊装下釜盖就位，与中心井完成对心，下放安装；

S11、下釜盖定位孔定位，预装螺栓调整位置；

S12、安装中心井下部压头及沉砂尾管；

S13、打开左右两侧注砂孔，检查釜体填砂情况，并通过注砂孔补砂；

S14、关闭注砂孔，预紧所有螺栓；

S15、整体检查，再次翻转180度，至试验准备工位，安装流程结束。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本实施例提供的翻转机构能将反应釜翻转180，可便于如下的装配，包括反应釜体的装配、水平井的装配、地温梯度加热管的装配、中心开采井的装配、垂直井的装配、各类传感器的装配、填砂操作等。

附图说明

图1为本实施例提供的翻转机构的结构示意图；；

图2为电气系统的控制示意图；

图3为反应釜体正立(0°)时的剖面图；

图4为反应釜体倒立(180°)时的剖面图；

图5为图3中A-A处的剖面图；

图6为图4中B-B处的剖面图；

图7为反应釜装配完成后的剖面图；

图8为反应釜体内井位分布图；

图9为流场测量装置的组成示意图；

图中：1、机架；2、转动驱动组件；21、液压摆缸；22、联轴器；23、关节轴承；4、安全销；5、液压系统；6、电气系统；7、反应釜；70、转动轴；71、反应釜体；72、上釜盖；721、上中心井过孔；722、井网及测点布置安装孔；73、下釜盖；731、下中心井过孔；732、注砂孔；74、上循环盘管；75、下循环盘管；76、控温管；77、中心井；78、垂直井；79、螺栓；

10、非中心垂直井压力传感器；11、非中心垂直井出口阀门；12、连通器阀门；13、差压传感器；14、连通器；15、中心垂直井出口阀门；16、中心垂直井压力传感器；17、中心垂直井出口管线；18、连通器压力传感器；19、注气阀；20、非中心垂直井出口管线。

具体实施方式

实施例：

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接、信号连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参阅图1-2所示，本实施例提供的翻转机构包括机架1，该机架1整体成U形状，中部的凹槽位为反应釜7的翻转空间，两侧的支撑位固定安装有转动驱动组件2。具体地，该机架1能承担反应釜自重，在不同工况下均能达到设计的承载能力，机架1由型钢拼焊而成，主体材料为Q345B，反力架结构较为复杂，通过ANSYS进行有限元计算，底部垂向约束，两侧支撑板处施加所需垂向载荷，本次规模的设计计算结果表示，在最大承载工况下，总体MISES应力、局部最大MISES应力和最大等效变形均达到了设计要求。

该转动驱动组件2包括液压摆缸21、联轴器22以及关节轴承23；该关节轴承23用于和反应釜7的转动轴70相连接安装，在关节轴承23的作用下能够改善反应釜转动轴的应力状态；而该联轴器22连接安装在液压摆缸21的输出轴和关节轴承23之间，以用于调整安装误差，改善液压摆缸21的承载状态；该液压摆缸21属于螺旋型摆动缸，是翻转机构的转动执行元件，基体部分通过连接件固定于机架1上，输出轴与反应釜7的转动轴70连接；液压摆缸21具备自锁功能，可将反应釜保持在任意角度。

该翻转机构还包括液压系统5，所述液压系统5的输出端和液压摆杆相连接，用以驱动液压摆缸按指定要求旋转，并在任意位置停止并保持角度，翻转的角度范围可以为0-180°，即将反应釜的上下两个盖翻转过来，以便于装配。具体地，该液压系统主要包括液压泵、电磁阀、单向阀、管路等，能驱动液压摆缸按指定要求旋转，并在任意位置停止并保持角度。液压回路采用了集成油路块式结构，具有先进、可靠、合理、易于维修的特点，具体表现为结构上所有液压控制回路均采用了集成油路块式结构，使得本系统由泄露少，结构紧凑，便于维修的特点，原理上，具有吸油滤油器、压力油过滤器，使得本系统清洁度得到保证，降低系统的故障率，延长系统各元、附件的使用寿命。

由此可见，本实施例提供的翻转机构能将反应釜翻转180，可便于如下的装配，包括反应釜体的装配、水平井的装配、地温梯度加热管(循环盘管和控温管)的装配、中心开采井的装配、垂直井的装配、各类传感器的装配、填砂操作等。

作为上述翻转机构的一种优选，该机架还包括安全销4；在机架支撑位的两侧还设置有支撑斜梁，在两支撑斜梁的支撑作用下，能进一步地加强机架1的稳固性；该安全销4则是固定安装在支撑斜梁的顶端位置处，用以锁紧反应釜，当反应釜转动至水平面相垂直(即处于0°和180°极限位置)时，在安全销4的作用下即可以对反应锁紧，防止反应釜意外转动，属于第二道安全保障措施。

作为上述翻转机构的另一种优选，该翻转机构还包括电气系统6，以用于控制液压系统5；所述电气系统6采用上机位和下机位协同控制的方式，所述上位机用于接收操控面板的操作指令信号，化为控制命令或指令的数据，并按照通信协议封装成数据包，发到下机位控制器，然后下机位根据通信协议解码数据包，并执行相应的命令，使翻转机构完成某个功能。也就是说，电气系统是整个机构的中枢，具备信息感知、分析、判断、处理和发布能力，能够有效协调各个部件按照专门要求进行运作，并实时监控运行状态，采用上位机和下位机协同控制的方案，下机位控制器采集到运动姿态测量系统数据、环境量及其他翻转机构状态参数后，按照通信协议封装成数据包，上传到上机位控制器，上机位控制器能够解码一部分数据及指令，执行或者显示在小液晶屏上，具体如图4所示。

另外，目前已有的天然气水合物实验设备尺度对比实际地层环境都不足以拥有温度梯度，所以大多天然气水合物反应釜都是做的恒温水浴，但是在实际开采中，天然气水合物储层受地层温度的影响，温度随着深度的变化是有一定温差与温度梯度的，且这种温度梯度的存在会对天然气水合物的生成开采均具有一定的影响，这就需要对更接近实际开采真实情况的大尺度天然气水合物设备有着需要模拟地层温度梯度更高要求，如何精确控制地层温度梯度以实现NGH藏原位温度场模拟就是目前要解决的技术难题。

为此，如图3-7所示，本实施例提供的反应釜7包括反应釜体71以及安装在反应釜体71上端面的上釜盖72以及安装在反应釜体下端面的下釜盖73，在所述反应釜体71内的上下两端分别布置有上循环盘管74和下循环盘管75，该上循环盘管74和下循环盘管75均采用独立的热交换装置(未图示)来实现热传导介质在盘管内的循环，该热交换装置具有制冷、加热以及恒温的功能。在上循环盘管74和下循环盘管75的作用下，可以使得反应釜体71内的上部和下部均形成等温面，但如果仅仅是反应釜上部和下部均形成等温面，由于反应釜四周无法做到绝热，在热对流的影响下，会形成高温自下而上占据大部分空间，无法做到均衡的温度梯度，从而不能模拟地层温度梯度。为此，在本实施中，在该反应釜体71内、上循环盘管74和下循环盘管75之间间隔设置有N根控温管76，以使得在反应釜体71内产生垂直温度梯度，N为正整数，当然控温管76数量可根据实际需求而定，在一些实施例中，N为3，即布置有三根控温管6，每一控温管76也均是采用独立的热交换装置来实现热传导介质在控温管内的循环。

如此，通过在反应釜体内的上下两端布置有上循环盘管和下循环盘管，上循环盘管和下循环盘管的设计保障了加热稳定，而通过在循环盘管和下循环盘管之间间隔设置有N根控温管，控温管环绕反应釜体，而每一根空温管也是有独立的热交换装置来实现热传导介质在控温管内的循环，即也是可以实现制冷、加热以及恒温的功能，如此即可以单独地调整每一根控温管的温度，从而可以在反应釜体内模拟出地层温度梯度。

此外，由于地层温度为自下而上温度以一定梯度逐渐降低，为了更精确地模拟出地层温度梯度，该N根控温管自下而上等距分布且控温管之间的温差恒定，如此，即可以实现低温到高温等温差等距自上而下排列，具体为下循环盘管75为设定高温T1,上循环盘管74为设定低温T2，有N根控温管6，控温管6之间温差可以表示为：ΔT＝(T1-T2)/(N+1)，也即控温管6自上而下温度分别设定为T2+ΔT、T2+2ΔT、…、T2+NΔT。

另外，为了使得温管之间温差ΔT实时保持稳定状态，以达到对地层最真实的模拟，该反应釜体71内还设置有温度传感器，以用于检测上循环盘管74、下循环盘管75以及N根控温管76的温度，并将所监测到的温度数据传输至控制器，由控制器根据所监测到温度数据来实时调整各热交换装置的工作，以保证反应釜体内的垂直温度梯度实时保持稳定状态。具体到一些实施例中，直温度梯度温差控制为5℃，控温精度为±0.5℃。

具体地，在该上釜盖72和下釜盖73中对应设置有上中心井过孔721和下中心井过孔731，以用于安装中心井77；在该下釜盖73中还设置有注砂孔732以及注液注气孔；在该上釜盖中72还设置有井网及测点布置安装孔722，以用于垂直井78以及监测传感器；如图7，该下循环盘管73在反应釜体71内的布置方式为避开注砂孔732、下中心井过孔731以及注液注气孔；如图8，该上循环盘管721在反应釜体71内的布置方式为避开上中心井过孔721、井网及测点布置安装孔722；该上循环盘管74用管卡固定在上釜盖72中，固定卡子加绝热隔套，也就是说，循环盘管均不与釜盖直接接触，达到与釡盖绝热。上循环盘管74和下循环盘管75通过采用如此的设计方式，在保障了加热稳定，散热均匀，同时不会影响反应釜的其他操作，比如填砂、注液注气等。该反应釜体71与上、下釜盖之间的联接通过螺栓79的方式，联接稳定牢固、安全可靠。该反应釜体71与上、下釜盖设计有定位销轴，以避免发生安装错位现象。

相应地，本实施例还提供了一种反应釜装配方法，其中，反应釜装配后的整体具体包括如下步骤：

S1、将反应釜体71置上述翻转机构上，并通过安全销4来进行限位固定。

如此，即可以将反应釜体71稳固锁紧，以便于后续步骤的操作

S2、对应反应釜体71侧壁开孔，分别安装水平井和控温管76；

S3、在上釜盖72预装上循环盘管74，吊装上釜盖75，通过定位孔定位，并预装螺栓79；

S4、场外预装中心井77，并完成于上釜盖72对接安装；

S5、安装各垂直井78，安装传感器，并旋死压头，完成固定；

S6、上釜盖72安装中心井顶部压头；

S7、预紧上釜盖螺栓79，并翻转已安装结构180度；

S8、在反应釜体71内安装下循环盘管75；

S9、装填砂体；

S10、吊装下釜盖71就位，与中心井完成对心，下放安装；

S11、下釜盖71定位孔定位，预装螺栓79调整位置；

S12、安装中心井77下部压头及沉砂尾管；

S13、打开左右两侧注砂孔732，检查反应釜体71填砂情况，并通过注砂孔补砂；

S14、关闭注砂孔732，预紧所有螺栓79；

S15、整体检查，再次翻转180度，至试验准备工位，安装流程结束。

如此，通过上述步骤即可以顺利地完成大尺度天然气水合物实验系统的反应釜的装配，整个装配过程不但效率高而且装配准确。

同时，由于大尺度的天然气水合物实验系统有测量流场的意义与需要，但是难以实现，目前流场测量装置大多为可视化设备，比如一些光发生器与摄像机等成像装置结合，又或者安装一些可视化的视窗之类的设备，去观察、拍摄记录流场的变化，达到对流场的测量效果。但是天然气水合物大多附存于多孔介质中，视窗系只能观察到多孔介质，摄影设备难以深入反应釜，也难以在反应釜内的环境下进行拍摄。这些手段都无法有效的观察或者测量到反应釜内的流场。

为此，在一些实施例中，该反应釜体还连接有流场测量装置。如图8所示，该反应釜体内分布若干层，每层对称分布若干口垂直井，本实施例中具体为九口垂直井，分别编号为1-A，2-A,…,9-B,9-C,其中位于中心的垂直井9-B为中心垂直井，其余的垂直井均为非中心垂直井。

具体地，如图9所示，流场测量装置则主要包括非中心垂直井压力传感器10、非中心垂直井出口阀门11、连通器阀门12、差压传感器13、连通器14、中心垂直井出口阀门15以及中心垂直井压力传感器16。

其中，该非中心垂直井压力传感器10、非中心垂直井出口阀门11、差压传感器13、连通器阀门12的个数和非中心垂直井相同；将除9-B垂直井外的所有非中心垂直井出口管线20依次连接非中心垂直井压力传感器10，非中心垂直井出口阀门11，差压传感器13的一端，差压传感器13的另一端接到连通器阀门12，连通器阀门12汇集至连通器14，连通器14的另一端依次连接中心垂直井出口阀门15、中心垂直井压力传感器16、中心垂直井出口管线17。

26个差压传感器的编号分别为A1,B1,C1,A2,…,A9,C9，分别代表连接1-A井与9-B井的差压传感器，连接1-B井与9-B井的差压传感器，…，连接9-A井与9-B井的差压传感器，连接9-C井与9-B井的差压传感器。具体地，该压差传感器13的精度高于中心垂直井压力传感器16和非中心垂直井压力传感器10的精度，量程小于中心垂直井压力传感器16和非中心垂直井压力传感器10的量程，由于压力传感器精度测不了小压差，差压传感器8的精度更高，在压力差比较小的时候，压力传感器显示的的压力可能是一样的，但是差压传感器能测出来压力差，压力差比较大的时候，超出差压传感器的量程就会损害差压传感器，也就是说，压差传感器精度高，但是量程小。压力传感器量程大，但是精度不够，所以二者要相互配合使用。

如此，当需要观察天然气水合物反应釜内流场的时候，先通过观察27个压力传感器的数值，比较反应釜的每一口垂直井与中心的垂直井的压力差，看是否超过差压传感器的量程；若超过差压传感器的量程，则得到该差压传感器所对应的非中心垂直井与中心垂直井的压力差；若未超过差压传感器量程，则同时打开该差压传感器两侧的非中心垂直井出口阀门和连通器阀门，利用该差压传感器测量到相应的非中心垂直井与中心垂直井的压力差。受压力差的影响，气液会自发从高压流向低压(或有自发从高压流向低压的趋势)，也即反应釜内的流场被准确测量出来。

由此可见，本实施提供的流场测量装置通过反应釜内各点的压力差来量化反应釜内流场，准确、高效；将中心垂直井的测点分别与各个垂直井的测点之间连接差压传感器，测量压力差，对于整个反应釜内部三维空间分配合理，模拟出的流场更加易于分析反应釜内气液流动趋势；通过压力传感器反馈的信息进行初判断，再决定是否开启差压传感器，在压力差大和压力差小的工况下，均能测量反应釜内流场，同时对差压传感器也能得到有效的保护。同时由于整个测量装置是通过垂直井出口管线相连接的，也就是说整个测量装置可以外接反应釜的，亦即该差压传感器和连通器均设置于反应釜之外，不需要对整个天然气水合物系统进行大的改造，不会对现有的实验装置造成损坏，对于不具备流场测量功能的天然气水合物实验系统，可以随时外加本装置。

作为本实施例流场测量装置的一种优选，该流场测量装置还包括显示终端，每一非中心垂直井压力传感器10、中心垂直井压力传感器16以及差压传感器13的数据输出端均连接至显示终端，如此，通过显示终端能够实时地显示记录相关数据，从而可以实时测量反应釜内流场。具体地，该显示终端为电脑或平板电脑或手机，而在一些实施例中则采用电脑的形式。

作为本实施例流场测量装置的另一种优选，上述的连通器14还旁设有连通器压力传感器18和注气阀19。如此，可以利用注气阀19对差压传感器13进行测试，具体方法为关闭非中心垂直井出口阀门，使得差压传感器传感器与非中心垂直井出口阀相连接的这一端的压力数值都一致，将连通器的注气阀门连接至已知压力值不超过差压传感器量程的气瓶，打开连通器阀门，打开气瓶阀门，观察记录差压传感器所显示的数值，正常情况下，此时差压传感器测得的差压应该是一致的，不显示差压或差压有明显的差异的差压传感器应该被更换或进行维修。

综上，本实施例提供的流场测量装置与现有技术相比具有如下技术优势：

(1)压力传感器和差压传感器连接至电脑，可以实时测量反应釜内流场；

(2)通过反应釜内各点的压力差来量化反应釜内流场，准确、高效；

(3)将中心垂直井的测点分别与各个垂直井的测点之间连接差压传感器，测量压力差，对于整个反应釜内部三维空间分配合理，模拟出的流场更加易于分析反应釜内气液流动趋势；

(4)通过压力传感器反馈的信息进行初判断，再决定是否开启差压传感器，在压力差大和压力差小的工况下，均能测量反应釜内流场，同时对差压传感器也能得到有效的保护；

(5)外接差压传感器反映反应釜内流场的设计，不会对天然气水合物实验造成影响；

(6)不需要对整个天然气水合物系统进行大的改造，不会对现有的实验装置造成损坏，对于不具备流场测量功能的天然气水合物实验系统，可以随时外加该装置；

(7)连通器的设计可以在脱离天然气水合物实验系统的情况下检测差压传感器，操作简便、安全、可靠。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，所述反应釜的中部位置处设置有转动轴，其特征在于，所述翻转机构包括机架，所述机架整体成U形状，中部的凹槽位为反应釜的翻转空间，两侧的支撑位固定安装有转动驱动组件；

所述转动驱动组件包括液压摆缸、联轴器以及轴承；所述轴承用于和反应釜的转动轴相连接安装，联轴器连接安装在液压摆缸的输出轴和关节轴承之间；

所述翻转机构还包括液压系统，所述液压系统的输出端和液压摆杆相连接，用以驱动液压摆缸按指定要求旋转，并在任意位置停止并保持角度。

2.如权利要求1所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述轴承为关节轴承。

3.如权利要求1所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述液压系统包括液压回路，所述液压回路采用集成油路块式结构。

4.如权利要求1所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述翻转机构还包括安全销；在机架支撑位的两侧还设置有支撑斜梁，所述安全销固定安装在支撑斜梁的顶端位置处，用以锁紧反应釜。

5.如权利要求2所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述翻转机构还包括电气系统，以用于控制液压系统；所述电气系统采用上机位和下机位协同控制的方式，所述上位机用于接收操控面板的操作指令信号，化为控制命令或指令的数据，并按照通信协议封装成数据包，发到下机位控制器，然后下机位根据通信协议解码数据包，并执行相应的命令，使翻转机构完成某个功能。

6.如权利要求1所示的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述反应釜包括反应釜体以及安装在反应釜体上端面的上釜盖以及安装在反应釜体下端面的下釜盖，在所述反应釜体内的上下两端分别布置有上循环盘管和下循环盘管，所述上循环盘管和下循环盘管均采用独立的热交换装置来实现热传导介质在盘管内的循环；在所述反应釜体内、上循环盘管和下循环盘管之间间隔设置有N根控温管，以使得在反应釜体内产生垂直温度梯度，N为正整数；所述控温管也均是采用独立的热交换装置来实现热传导介质在控温管内的循环。

7.如权利要求6所示的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，所述N根控温自下而上等距分布且控温管之间的温差恒定，温差表示为：

ΔT＝(T₁-T₂)/(N+1)；其中，T₁为下循环盘管的温度，T₂为上循环管的温度，T₁＞T₂。

8.如权利要求7所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，在所述反应釜体内还设置有温度传感器，以用于检测上循环盘管、下循环盘管以及N根控温管的温度，并将所监测到的温度数据传输至控制器，由控制器根据所监测到温度数据来实时调整各热交换装置的工作，以使得反应釜体内的垂直温度梯度实时保持稳定状态。

9.如权利要求5-7任一所述的用于大尺度天然气水合物实验系统反应釜装配的翻转机构，其特征在于，在所述上釜盖和下釜盖中对应设置有上中心井过孔和下中心井过孔，以用于安装中心井；在所述下釜盖中还设置有注砂孔以及注液注气孔；在所述上釜盖中还设置有井网及测点布置安装孔，以用于垂直井以及监测传感器；所述下循环盘管在反应釜体内的布置方式为避开注砂孔、中心井过孔以及注液注气孔；所述上循环盘管在反应釜内的布置方式为避开中心井过孔、井网及测点布置安装孔；所述上循环盘管用管卡固定在上釜盖中，固定卡子加绝热隔套。

10.一种反应釜装配方法，其特征在于，包括：

S1、将反应釜体置于权利要求9所述的翻转机构上，并通过安全销来进行限位固定；

S2、对应釜体侧壁开孔，分别安装水平井和控温管；

S3、在上釜盖预装上循环盘管，吊装上釜盖，通过定位孔定位，并预装螺栓；

S4、场外预装中心井，并完成于上釜盖对接安装；

S5、安装各垂直井，安装传感器，并旋死压头，完成固定；

S6、上釜盖安装中心井顶部压头；

S7、预紧上釜盖螺栓，并翻转已安装结构180度；

S8、在反应釜体内安装下循环盘管；

S9、装填砂体；

S10、吊装下釜盖就位，与中心井完成对心，下放安装；

S11、下釜盖定位孔定位，预装螺栓调整位置；

S12、安装中心井下部压头及沉砂尾管；

S13、打开左右两侧注砂孔，检查釜体填砂情况，并通过注砂孔补砂；

S14、关闭注砂孔，预紧所有螺栓；

S15、整体检查，再次翻转180度，至试验准备工位，安装流程结束。

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