CN112059573A - 一种管道柔性链接rov操作设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道柔性链接ROV操作设备，包括第一分体式卡箍壳体、第二分体式卡箍壳体、卡箍液压缸、内衬套张紧油缸、螺栓推送油缸、牵引操作缸、拉线、拉线导销、密封圈安装机构、转动油缸、行星轮机构。本发明还提出了一种管道柔性链接方法，包括以下步骤：步骤一：管道夹持；步骤二：固定拉线导销；步骤三：收拢管道；步骤四：加装密封圈；步骤五：穿入螺栓；步骤六：安装螺母；步骤七：放开管道。本发明能够实现水下的管道的自动安装工作。相对于现有技术，避免了人工水下环境作业，更为安全、高效。

Description

一种管道柔性链接ROV操作设备及方法
【技术领域】
本发明涉及管道连接的技术领域，特别是管道柔性链接ROV操作设备及方法的技术领域。
【背景技术】
水下清淤等应用中，长管道作为重要的零部件被使用。在水下使用长管道时，常常也需要在水下将管道接起来，或者说管道拆开。人工潜水可以进行上述的操作，但也存在诸多危险性。为此，就需要一种水下管道的链接设备及其方法，能够代替人完成管道链接。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种管道柔性链接ROV操作设备及方法，能够实现水下的管道的自动安装工作。相对于现有技术，避免了人工水下环境作业，更为安全、高效。
为实现上述目的，本发明提出了一种管道柔性链接ROV操作设备，包括第一分体式卡箍壳体、第二分体式卡箍壳体、卡箍液压缸、内衬套张紧油缸、螺栓推送油缸、牵引操作缸、拉线、拉线导销、密封圈安装机构、转动油缸、行星轮机构，所述第一分体式卡箍壳体、第二分体式卡箍壳体前后均竖向安装有数量为2的卡箍液压缸，第一分体式卡箍壳体上下纵向安装有内衬套张紧油缸，内衬套张紧油缸的输出端通过连杆机构与内衬套相配合；所述第一分体式卡箍壳体上下均横向设有螺栓推送油缸，螺栓推送油缸的输出端与螺栓推板固连；所述第一分体式卡箍壳体上下横向固定有导销支架，导销支架内部安装有牵引操作缸，牵引操作缸内穿有拉线，拉线右端穿有拉线导销，拉线导销挂扣在导向漏斗上，导向漏斗横向安装于第二分体式卡箍壳体上；所述第二分体式卡箍壳体上端设有密封圈安装机构、转动油缸，转动油缸的输出端与密封圈安装机构相连，密封圈安装机构下端与行星轮机构相配合，行星轮机构设于第二分体式卡箍壳体内部。
作为优选，所述第一分体式卡箍壳体与第二分体式卡箍壳体上端均安装有工具包提升架，工具包提升架内设有控制开关。
作为优选，所述第一分体式卡箍壳体包括内衬套、第一半圆主壳体、第一四分圆夹部壳体，第一半圆主壳体上对称设有卡箍液压缸安装座，卡箍液压缸安装座上设有卡箍液压缸，卡箍液压缸输出端通过输出端固定座安装在第一四分圆夹部壳体上，卡箍液压缸安装座与输出端固定座之间通过连杆组件相连接；所述第一半圆主壳体、第一四分圆夹部壳体内部设有螺栓推板。
作为优选，所述第二分体式卡箍壳体包括第二半圆主壳体、第二四分圆夹部壳体，第二半圆主壳体上对称设有卡箍液压缸安装座，卡箍液压缸安装座上设有卡箍液压缸，卡箍液压缸输出端通过输出端固定座安装在第二四分圆夹部壳体上，卡箍液压缸安装座与输出端固定座之间通过连杆组件相连接，第二半圆主壳体、第二四分圆夹部壳体内部设有行星轮机构；所述行星轮机构包括外齿轮与行星轮，外齿轮设于第二半圆主壳体、第二四分圆夹部壳体内部，外齿轮上端与密封圈安装机构底面相配合，外齿轮内部啮合有行星轮，行星轮与螺母相配合。
作为优选，所述密封圈安装机构包括框架体、密封圈推杆和密封圈安装油缸，所述框架体与转动油缸的输出端相连接，框架体底部与行星轮机构相配合，框架体内部配合有密封圈推杆，密封圈推杆上端与密封圈安装油缸的输出端相连接，密封圈安装油缸固定于框架体上。
本发明还提出了一种管道柔性链接方法，包括以下步骤：
步骤一：管道夹持：通过操作卡箍液压缸，将分体式卡箍壳体固定在待连接的管道上；
步骤二：固定拉线导销：通过ROV机器人，将拉线导销装配入导销支架；
步骤三：收拢管道：通过牵引操作缸将拉线收拢；
步骤四：加装密封圈：密封圈安装机构中的密封圈安装油缸动作，密封圈加装至两管道之间；
步骤五：穿入螺栓：螺栓推送油缸连同衬套将螺栓推出，螺栓穿过法兰后与螺母接触；
步骤六：安装螺母：通过转动油缸带动行星轮机构，完成螺母紧固；
步骤七：放开管道：操作卡箍液压缸，将分体式卡箍壳体内的管道释放。
作为优选，所述步骤五的法兰上设有抱箍，抱箍上设有压力试验接收器。
本发明的有益效果：本发明能够实现水下的管道的自动安装工作。本申请通过分体式卡箍壳体完成管道固定，通过拉线与牵引操作缸完成管道靠近，通过密封圈安装机构完成密封圈安装，通过螺栓推送油缸完成螺栓推送，通过推送油缸及行星轮机构完成螺母固定，从而最终完成管道的自动安装。相对于现有技术，避免了人工水下环境作业，更为安全、高效。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的应用时的立体结构图一；
图2是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的应用时的立体结构图二；
图3是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的设备立体结构图一；
图4是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的设备立体结构图二；
图5是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第一分体式卡箍壳体及其组件的立体结构图一；
图6是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第一分体式卡箍壳体及其组件的立体结构图二；
图7是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第一分体式卡箍壳体及其组件的立体结构图三；
图8是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第一分体式卡箍壳体及其组件的立体结构图四；
图9是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第二分体式卡箍壳体的立体结构图一；
图10是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的第二分体式卡箍壳体的立体结构图二；
图11是本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法的左视结构图。
图中：1-第一分体式卡箍壳体、2-第二分体式卡箍壳体、3-卡箍液压缸、4-内衬套张紧油缸、5-螺栓推送油缸、6-牵引操作缸、7-拉线、8-拉线导销、9-密封圈安装机构、10-转动油缸、11-行星轮机构、12-连杆机构、13-内衬套、14-螺栓推板、15-导销支架、16-导向漏斗、17-工具包提升架、18-控制开关、19-第一半圆主壳体、20-第一四分圆夹部壳体、21-卡箍液压缸安装座、22-输出端固定座、23-连杆组件、24-第二半圆主壳体、25-第二四分圆夹部壳体、26-外齿轮、27-行星轮、28-框架体、29-密封圈推杆、30-密封圈安装油缸。
【具体实施方式】
参阅图1-图11，本发明，包括第一分体式卡箍壳体1、第二分体式卡箍壳体2、卡箍液压缸3、内衬套张紧油缸4、螺栓推送油缸5、牵引操作缸6、拉线7、拉线导销8、密封圈安装机构9、转动油缸10、行星轮机构11，所述第一分体式卡箍壳体1、第二分体式卡箍壳体2前后均竖向安装有数量为2的卡箍液压缸3，第一分体式卡箍壳体1上下纵向安装有内衬套张紧油缸4，内衬套张紧油缸4的输出端通过连杆机构12与内衬套13相配合；所述第一分体式卡箍壳体1上下均横向设有螺栓推送油缸5，螺栓推送油缸5的输出端与螺栓推板14固连；所述第一分体式卡箍壳体1上下横向固定有导销支架15，导销支架15内部安装有牵引操作缸6，牵引操作缸6内穿有拉线7，拉线7右端穿有拉线导销8，拉线导销8挂扣在导向漏斗16上，导向漏斗16横向安装于第二分体式卡箍壳体2上；所述第二分体式卡箍壳体2上端设有密封圈安装机构9、转动油缸10，转动油缸10的输出端与密封圈安装机构9相连，密封圈安装机构9下端与行星轮机构11相配合，行星轮机构11设于第二分体式卡箍壳体2内部。
具体的，所述第一分体式卡箍壳体1与第二分体式卡箍壳体2上端均安装有工具包提升架17，工具包提升架17内设有控制开关18。
具体的，所述第一分体式卡箍壳体1包括内衬套13、第一半圆主壳体19、第一四分圆夹部壳体20，第一半圆主壳体19上对称设有卡箍液压缸安装座21，卡箍液压缸安装座21上设有卡箍液压缸3，卡箍液压缸3输出端通过输出端固定座22安装在第一四分圆夹部壳体20上，卡箍液压缸安装座21与输出端固定座22之间通过连杆组件23相连接；所述第一半圆主壳体19、第一四分圆夹部壳体20内部设有螺栓推板14。
具体的，所述第二分体式卡箍壳体2包括第二半圆主壳体24、第二四分圆夹部壳体25，第二半圆主壳体24上对称设有卡箍液压缸安装座21，卡箍液压缸安装座21上设有卡箍液压缸3，卡箍液压缸3输出端通过输出端固定座22安装在第二四分圆夹部壳体25上，卡箍液压缸安装座21与输出端固定座22之间通过连杆组件23相连接，第二半圆主壳体24、第二四分圆夹部壳体25内部设有行星轮机构11；所述行星轮机构11包括外齿轮26与行星轮27，外齿轮26设于第二半圆主壳体24、第二四分圆夹部壳体25内部，外齿轮26上端与密封圈安装机构9底面相配合，外齿轮26内部啮合有行星轮27，行星轮27与螺母相配合。
具体的，所述密封圈安装机构9包括框架体28、密封圈推杆29和密封圈安装油缸30，所述框架体28与转动油缸10的输出端相连接，框架体28底部与行星轮机构11相配合，框架体28内部配合有密封圈推杆29，密封圈推杆29上端与密封圈安装油缸30的输出端相连接，密封圈安装油缸30固定于框架体28上。
本发明，还包括以下步骤：
步骤一：管道夹持：通过操作卡箍液压缸3，将分体式卡箍壳体固定在待连接的管道上；
步骤二：固定拉线导销8：通过ROV机器人，将拉线导销8装配入导销支架15；
步骤三：收拢管道：通过牵引操作缸6将拉线7收拢；
步骤四：加装密封圈：密封圈安装机构9中的密封圈安装油缸30动作，密封圈加装至两管道之间；
步骤五：穿入螺栓：螺栓推送油缸5连同衬套将螺栓推出，螺栓穿过法兰后与螺母接触；
步骤六：安装螺母：通过转动油缸10带动行星轮机构11，完成螺母紧固；
步骤七：放开管道：操作卡箍液压缸3，将分体式卡箍壳体内的管道释放。
具体的，所述步骤五的法兰上设有抱箍，抱箍上设有压力试验接收器。
本发明工作过程：
本发明一种管道柔性链接ROV操作设备及方法在工作过程中，结合附图进行说明。
本发明装置中的操作缸都外接液压油路，给本装置提供动力；通过操作卡箍液压缸3，将分体式卡箍壳体固定在待连接的管道上；通过ROV机器人，将拉线导销8装配入导销支架15，从而方便两个管道在牵引操作缸6作用下收拢；通过牵引操作缸6将拉线7收拢；密封圈安装机构9中的密封圈安装油缸30动作，密封圈加装至两管道之间；螺栓推送油缸5连同衬套将螺栓推出，螺栓穿过法兰后与螺母接触；通过转动油缸10带动行星轮机构11，完成螺母紧固；操作卡箍液压缸3，将分体式卡箍壳体内的管道释放。
本发明，能够实现水下的管道的自动安装工作。本申请通过分体式卡箍壳体完成管道固定，通过拉线与牵引操作缸完成管道靠近，通过密封圈安装机构完成密封圈安装，通过螺栓推送油缸完成螺栓推送，通过推送油缸及行星轮机构完成螺母固定，从而最终完成管道的自动安装。相对于现有技术，避免了人工水下环境作业，更为安全、高效。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种管道柔性链接ROV操作设备，其特征在于：包括第一分体式卡箍壳体(1)、第二分体式卡箍壳体(2)、卡箍液压缸(3)、内衬套张紧油缸(4)、螺栓推送油缸(5)、牵引操作缸(6)、拉线(7)、拉线导销(8)、密封圈安装机构(9)、转动油缸(10)、行星轮机构(11)，所述第一分体式卡箍壳体(1)、第二分体式卡箍壳体(2)前后均竖向安装有数量为2的卡箍液压缸(3)，第一分体式卡箍壳体(1)上下纵向安装有内衬套张紧油缸(4)，内衬套张紧油缸(4)的输出端通过连杆机构(12)与内衬套(13)相配合；所述第一分体式卡箍壳体(1)上下均横向设有螺栓推送油缸(5)，螺栓推送油缸(5)的输出端与螺栓推板(14)固连；所述第一分体式卡箍壳体(1)上下横向固定有导销支架(15)，导销支架(15)内部安装有牵引操作缸(6)，牵引操作缸(6)内穿有拉线(7)，拉线(7)右端穿有拉线导销(8)，拉线导销(8)挂扣在导向漏斗(16)上，导向漏斗(16)横向安装于第二分体式卡箍壳体(2)上；所述第二分体式卡箍壳体(2)上端设有密封圈安装机构(9)、转动油缸(10)，转动油缸(10)的输出端与密封圈安装机构(9)相连，密封圈安装机构(9)下端与行星轮机构(11)相配合，行星轮机构(11)设于第二分体式卡箍壳体(2)内部。
2.如权利要求1所述的一种管道柔性链接ROV操作设备，其特征在于：所述第一分体式卡箍壳体(1)与第二分体式卡箍壳体(2)上端均安装有工具包提升架(17)，工具包提升架(17)内设有控制开关(18)。
3.如权利要求1所述的一种管道柔性链接ROV操作设备，其特征在于：所述第一分体式卡箍壳体(1)包括内衬套(13)、第一半圆主壳体(19)、第一四分圆夹部壳体(20)，第一半圆主壳体(19)上对称设有卡箍液压缸安装座(21)，卡箍液压缸安装座(21)上设有卡箍液压缸(3)，卡箍液压缸(3)输出端通过输出端固定座(22)安装在第一四分圆夹部壳体(20)上，卡箍液压缸安装座(21)与输出端固定座(22)之间通过连杆组件(23)相连接；所述第一半圆主壳体(19)、第一四分圆夹部壳体(20)内部设有螺栓推板(14)。
4.如权利要求1所述的一种管道柔性链接ROV操作设备，其特征在于：所述第二分体式卡箍壳体(2)包括第二半圆主壳体(24)、第二四分圆夹部壳体(25)，第二半圆主壳体(24)上对称设有卡箍液压缸安装座(21)，卡箍液压缸安装座(21)上设有卡箍液压缸(3)，卡箍液压缸(3)输出端通过输出端固定座(22)安装在第二四分圆夹部壳体(25)上，卡箍液压缸安装座(21)与输出端固定座(22)之间通过连杆组件(23)相连接，第二半圆主壳体(24)、第二四分圆夹部壳体(25)内部设有行星轮机构(11)；所述行星轮机构(11)包括外齿轮(26)与行星轮(27)，外齿轮(26)设于第二半圆主壳体(24)、第二四分圆夹部壳体(25)内部，外齿轮(26)上端与密封圈安装机构(9)底面相配合，外齿轮(26)内部啮合有行星轮(27)，行星轮(27)与螺母相配合。
5.如权利要求1所述的一种管道柔性链接ROV操作设备，其特征在于：所述密封圈安装机构(9)包括框架体(28)、密封圈推杆(29)和密封圈安装油缸(30)，所述框架体(28)与转动油缸(10)的输出端相连接，框架体(28)底部与行星轮机构(11)相配合，框架体(28)内部配合有密封圈推杆(29)，密封圈推杆(29)上端与密封圈安装油缸(30)的输出端相连接，密封圈安装油缸(30)固定于框架体(28)上。
6.一种管道柔性链接方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：管道夹持：通过操作卡箍液压缸(3)，将分体式卡箍壳体固定在待连接的管道上；
步骤二：固定拉线导销(8)：通过ROV机器人，将拉线导销(8)装配入导销支架(15)；
步骤三：收拢管道：通过牵引操作缸(6)将拉线(7)收拢；
步骤四：加装密封圈：密封圈安装机构(9)中的密封圈安装油缸(30)动作，密封圈加装至两管道之间；
步骤五：穿入螺栓：螺栓推送油缸(5)连同衬套将螺栓推出，螺栓穿过法兰后与螺母接触；
步骤六：安装螺母：通过转动油缸(10)带动行星轮机构(11)，完成螺母紧固；
步骤七：放开管道：操作卡箍液压缸(3)，将分体式卡箍壳体内的管道释放。
7.如权利要求6所述的一种管道柔性链接方法，其特征在于：所述步骤五的法兰上设有抱箍，抱箍上设有压力试验接收器。
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