CN114744583A - 一种脐带缆终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脐带缆终端，将脐带缆中的液压管线、电缆、光缆集成在一组对接面板中，并通过液压锁紧装置一次性与水下生产设备实现对接和锁紧，对接效率高，且配备了光飞线，解决了长距离高信号量的控制传输问题；同时配备有多对光飞线、电飞线，与水下设备进行对接，更加灵活方便，对于信号反馈和发送更加及时，减少出现信号反馈不及时可能会造成的水下设备损坏，甚至是油田停产的情况。

Description

一种脐带缆终端

技术领域

本发明涉及脐带缆终端技术领域，尤指一种脐带缆终端。

背景技术

水下生产系统在深水海洋工程开发中得到广泛应用，各种海工依托设施，如固定式平台、浮式平台和陆地终端等均可配置水下生产系统，实现更加高效灵活的深水开发模式。水下控制系统与依托设施的联系由脐带缆承担，而脐带缆的关键硬件设备则是脐带缆终端设施。脐带缆终端设施负责将脐带缆中输送的电、液进行水下分配，并具备对水下设备的控制传输等功能。脐带缆终端将脐带缆与水下设备连接起来，脐带缆终端和脐带缆固定连接可以提供液压快速接头接口、电快速接口和光快速接口。

而现有技术中的脐带缆终端难以完成长距离信号传输，对于像南海油气开发领域，无法形成长距离快速信号供给和信号反馈操作，信号反馈的不及时可能会造成水下设备的损坏，甚至是油田停产，造成巨大经济损失。且现有技术安装难度大，至少需要2个水下机器人进行协助，来回收放水下机器人耗时很多，施工时间过长。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种脐带缆终端，以解决现有技术中脐带缆终端无法完成长距离信号传输以及安装难度大，施工时间长的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种脐带缆终端，包括：脐带缆、终端集成壳体和液压管路集成接头，所述终端集成壳体的尾部设有第一对接面板，其头部设有出口，所述液压管路集成接头固定设置在所述终端集成壳体的出口处，所述液压管路集成接头的一端固定设有集成面板，所述集成面板的内侧设有与之平行的第二对接面板，所述第二对接面板与液压管路集成接头滑动连接，所述第一对接面板、第二对接面板和集成面板上均对应设有若干集成孔；所述脐带缆内部设有电缆、光缆和液压管线，所述电缆、光缆和液压管线构成缆芯本体，所述脐带缆从终端集成壳体的尾部伸入，并且所述缆芯本体在所述终端集成壳体尾部的第一对接面板处分散开，其内部的电缆、光缆和液压管线分别穿过第一对接面板上的集成孔，并贯穿终端集成壳体，连接至第二对接面板上的集成孔；所述第二对接面板远离集成面板的一侧设有液压锁紧装置，所述液压锁紧装置将第二对接面板和集成面板两者贴合并锁紧。

作为进一步的技术方案，所述液压锁紧装置包括基座，所述基座固定设置在液压管路集成接头远离集成面板的一端，所述基座内部设有螺杆，所述螺杆与基座之间通过轴承转动连接，所述螺杆的外部套设有传动轴，所述传动轴与螺杆螺纹连接，所述螺杆驱动传动轴沿远离螺杆的方向移动，使传动轴远离螺杆的一端推动第二对接面板与集成面板贴合。

作为进一步的技术方案，所述传动轴远离螺杆的一端设有锁定探头，所述传动轴的侧壁上设有至少一条沟槽，多条所述沟槽沿传动轴的圆周方向依次排列，每个所述沟槽均由直线部和弯折部构成，并且所述直线部和弯折部相连通，其中直线部靠近锁定探头设置；所述基座上穿设有与沟槽配合的剪切销，所述剪切销位于基座内部的一端与对应的沟槽滑动连接并驱动传动轴绕其轴心转动，所述第二对接面板和集成面板的中心均固定设有锁定插座,所述传动轴转动时带动锁定探头分别与所述第二对接面板和集成面板中心的锁定插座配合锁紧。

作为进一步的技术方案，所述传动轴靠近锁定探头的位置设有深度为5毫米的环槽。

作为进一步的技术方案，所述终端集成壳体外部相对的两侧均设有多个连接端口，所述终端集成壳体的底部设有终端腹槽，所述终端腹槽上设有贯穿的通槽，所述通槽的轴向与终端集成壳体两侧的连接端口之间的中心连线平行。

作为进一步的技术方案，所述电缆和光缆的内部分别设有多个电飞线和光飞线，所述电飞线和光飞线的活动端分别从两侧连接端口中拉出，并交叉穿过通槽，盘绕在终端腹槽内。

作为进一步的技术方案，所述终端集成壳体的底部设有至少两个缆钩，所述终端腹槽通过缆钩固定在终端集成壳体的底部。

作为进一步的技术方案，所述脐带缆未穿入终端集成壳体的部分，其外部包覆有弯曲限制器。

本发明的有益效果为：

1.本发明将脐带缆中的液压管线、电缆、光缆集成在一组对接面板中，并通过液压锁紧装置一次性与水下生产设备实现对接和锁紧，对接效率高，且设备简单，降低了维修成本，方便水下安装，并且也降低了功能单元通道终端界面数量，提升系统可靠性；其次，集成面板和第一、二对接面板上可设置多个集成孔，便于多条液压管线、电缆或光缆的接入，能够实现更多功能的控制，很好得解决了多路液压控制问题。

2.本发明通过设置液压锁紧装置，仅通过一个水下机器人去旋转螺杆即可实现脐带缆终端与水下生产设备的快速对接，且传动轴满足一定扭矩断裂要求，保证了脐带缆终端与生产设备的快速脱离，其整体操作更为简单，且节省时间。

3.本发明配备了光飞线，传统的脐带缆终端没有光飞线，对于长距离高信号量的控制传输较为困难，该产品很好得解决了此问题；其次本发明配备有多对光飞线、电飞线，在水下作业时，待脐带缆终端下降到预定位置，水下机器人或蛙人可快速提取光、电飞线的端头，与水下设备进行对接，更加灵活方便，对于信号反馈和发送更加及时，减少出现信号反馈的不及时可能会造成水下设备损坏，甚至是油田停产的情况。

4.本发明设有腹部沟槽，在安装过程中可用于放置工具，为水下作业提供便捷帮助，减少水下机器人操作负荷，减少来回收放水下机器人耗时很多，施工时间过长的情况；同时可用于固定电飞线、光飞线、避免其在水下缠绕受损。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中脐带缆与液压管路集成接头内部连接图；

图3为本发明中终端集成壳体结构示意图；

图4为本发明中终端腹槽结构示意图；

图5为本发明中液压管路集成接头结构示意图；

图6为本发明中液压锁紧装置示意图；

图7为本发明中液压锁紧装置剖面图；

图8为本发明中液压锁紧装置内部细节图。

附图标记说明

1、脐带缆；2、弯曲限制器；3、终端集成壳体；4、连接端口；5、光飞线；6、终端腹槽；7、缆钩；8、液压管路集成接头；9、电飞线；10、第一对接面板；11、第二对接面板；12、集成面板；13、集成孔；14、出口；15、基座；16、螺杆；17、传动轴；18、锁定探头；19、沟槽；20、锁定插座；21、直线部；22、弯折部；23、剪切销；24、环槽；25、缆芯本体。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

如图1-图8所示，本发明提出了一种脐带缆终端，包括：脐带缆1、终端集成壳体3和液压管路集成接头8，终端集成壳体3的内部空间从尾部到头部逐渐变小，如图1所示，在其尾部留有大量空间，有利于钢管的分布；并在其头部的出口14处可设置一平缓的弯曲处，以方便后续液压管路集成接头8的安装与后续的对接锁紧，并且该弯曲处较为平缓，而脐带缆1内部一般均设有钢管，该平缓的弯曲处可减小脐带缆1自身内部的钢管的弯曲半径，防止钢管爆裂；同时其尾部设有第一对接面板10，其头部设有出口14，液压管路集成接头8固定设置在终端集成壳体3的出口14处，液压管路集成接头8的一端固定设有集成面板12，集成面板12的内侧设有与之平行的第二对接面板11，第二对接面板11与液压管路集成接头8滑动连接，第二对接面板11位于出口14的外侧，如图1所示，使脐带缆1其中的液压管线、电缆和光缆能从出口14伸出后能接入到第二对接面板11上，第一对接面板10、第二对接面板11和集成面板12上均对应设有若干集成孔13；脐带缆1的内部设有电缆、光缆和液压管线，电缆、光缆和液压管线构成缆芯本体25，而在缆芯本体25的外部设有外护套，并且外护套将其包覆为一个整体，其中电缆、光缆和液压管线均如现有技术中平行设置，脐带缆1从终端集成壳体3的尾部伸入，并且缆芯本体25在终端集成壳体3尾部的第一对接面板10处分散开，其内部的电缆、光缆和液压管线分别穿过第一对接面板10上的集成孔13，并贯穿终端集成壳体3，连接至第二对接面板11上的集成孔13；其中电缆、光缆和液压管线的端部均可安装锁紧接头，通过锁紧接头与集成孔13锁紧，该锁紧接头为现有技术中常用锁紧接头；本发明将光缆、电缆以及液压管线三者集成到一组对接面板，即第一对接面板10和第二对接面板11中，从而实现多管道一次性对接，降低功能单元通道终端界面数量，提升系统可靠性；并且在第二对接面板11远离集成面板12的一侧设有液压锁紧装置，通过液压锁紧装置将第二对接面板11和集成面板12两者贴合并锁紧，其中集成面板12可与水下生产设备对接，从而将脐带缆终端与水下生产设备快速对接。

液压锁紧装置包括基座15，基座15固定设置在液压管路集成接头8远离集成面板12的一端，基座15内部设有螺杆16，螺杆16与基座15之间通过轴承转动连接，螺杆16的外部套设有传动轴17，传动轴17与螺杆16螺纹连接，螺杆16驱动传动轴17沿远离螺杆16的方向移动，使传动轴17远离螺杆16的一端推动第二对接面板11与集成面板12贴合；传动轴17远离螺杆16的一端设有锁定探头18，传动轴17的侧壁上设有至少一条沟槽19，当设有多条沟槽19时，多条沟槽19分别沿传动轴17的圆周方向依次排列，其中每个沟槽19由直线部21和弯折部22构成，并且直线部21和弯折部22相连通，其中直线部21靠近锁定探头18设置；基座15上穿设有与沟槽19配合的剪切销23，剪切销23位于基座15内部的一端与对应的沟槽19滑动连接并驱动传动轴17绕其轴心转动，第二对接面板11和集成面板12的中心均固定设有锁定插座20，传动轴17转动时带动锁定探头18与第二对接面板11和集成面板12中心的锁定插座20配合锁紧。

在具体应用时，当脐带缆终端下降到水中的预定位置时，水下机器人可转动螺杆16，从而使传动轴17向前移动，并推动第二对接面板11与集成面板12贴合，其中水下生产设备的管路接入到集成面板12上，当第二对接面板11与集成面板12贴合后，即完成液压管线、光缆、电缆与水下生产设备的对接；其中传动轴17外壁上的沟槽19与剪切销23滑动连接，当剪切销23滑动到弯折部22之后带动传动轴17转动，使其能够旋转到固定的配合角度，便于传动轴17端部的锁定探头18与锁定插座20配合；锁定探头18依次与第二对接面板11、集成面板12中心的锁定插座20啮合并锁定，保证第二对接面板11和集成面板12之间的锁紧；而需要将第二对接面板11和集成面板12两者分离开时，反向转动螺杆16即可。

其中在传动轴17靠近锁定探头18的位置设有深度为5毫米的环槽24，该部分的强度低于其它部分，当需要将第二对接面板11与集成面板12分离开，而出现意外故障无法正常分离时，可以用一定的力矩转动螺杆16，此时由于传动轴17端部的锁定探头18与第二对接面板11中的锁定插座20配合卡死无法后退，由此形成拉力使得传动轴17断裂，实现脐带缆终端与生产设备快速脱离的目的。

脐带缆1未穿入终端集成壳体3的部分，在该部分的外部包覆有弯曲限制器2，通过弯曲限制器2进行整体抗弯防护，保障脐带缆终端水下安装对接过程中出现过弯现象，并降低海床上水流冲击和涡激振动影响。

实施例二

如图1-图8所示，本发明在实施例一的基础上，在终端集成壳体3外部相对的两侧均设置多个连接端口4，并在其底部设置终端腹槽6，其中终端腹槽6上设有贯穿的通槽，通槽的轴向与终端集成壳体3两侧的连接端口4之间的中心连线平行；而电缆和光缆可根据实际需要分别设置电飞线9和光飞线5，并将电飞线9和光飞线5的活动端分别从两侧的连接端口4中拉出，并交叉穿过通槽，盘绕在终端腹槽6内，如图1所示；在使用时，当脐带缆终端下降到水中的预定位置，水下机器人或蛙人便可以快速的提取光飞线5、电飞线9的端头，与水下设备进行对接，其中光飞线5、电飞线9的端头可固定设置现有技术中常用的连接插件，便于与机器人的对接；其中两侧连接端口4中对应的两个连接端口4为一组，各组中的光飞线5、电飞线9分别从终端集成壳体3的一侧穿过通槽，到达终端集成壳体3的另一侧，并且同组的光飞线5、电飞线9在通槽中相互交叉绑绕，如图1所示，从而避免光飞线5、电飞线9从连接端口4牵拉出来后，累积形成残余扭矩；避免飞线打扭，造成功能单元损伤。

其中终端集成壳体3的底部设有至少两个缆钩7，终端腹槽6通过缆钩7固定在终端集成壳体3的底部，如图1所示。

以上说明内容仅为本发明较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种脐带缆终端，其特征在于，包括：脐带缆、终端集成壳体和液压管路集成接头，所述终端集成壳体的尾部设有第一对接面板，其头部设有出口，所述液压管路集成接头固定设置在所述终端集成壳体的出口处，所述液压管路集成接头的一端固定设有集成面板，所述集成面板的内侧设有与之平行的第二对接面板，所述第二对接面板与液压管路集成接头滑动连接，所述第一对接面板、第二对接面板和集成面板上均对应设有若干集成孔；所述脐带缆内部设有电缆、光缆和液压管线，所述电缆、光缆和液压管线构成缆芯本体，所述脐带缆从终端集成壳体的尾部伸入，并且所述缆芯本体在所述终端集成壳体尾部的第一对接面板处分散开，其内部的电缆、光缆和液压管线分别穿过第一对接面板上的集成孔，并贯穿终端集成壳体，连接至第二对接面板上的集成孔；所述第二对接面板远离集成面板的一侧设有液压锁紧装置，所述液压锁紧装置将第二对接面板和集成面板两者贴合并锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述液压锁紧装置包括基座，所述基座固定设置在液压管路集成接头远离集成面板的一端，所述基座内部设有螺杆，所述螺杆与基座之间通过轴承转动连接，所述螺杆的外部套设有传动轴，所述传动轴与螺杆螺纹连接，所述螺杆驱动传动轴沿远离螺杆的方向移动，使传动轴远离螺杆的一端推动第二对接面板与集成面板贴合。

3.根据权利要求2所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述传动轴远离螺杆的一端设有锁定探头，所述传动轴的侧壁上设有至少一条沟槽，多条所述沟槽沿传动轴的圆周方向依次排列，每个所述沟槽均由直线部和弯折部构成，并且所述直线部和弯折部相连通，其中直线部靠近锁定探头设置；所述基座上穿设有与沟槽配合的剪切销，所述剪切销位于基座内部的一端与对应的沟槽滑动连接并驱动传动轴绕其轴心转动，所述第二对接面板和集成面板的中心均固定设有锁定插座,所述传动轴转动时带动锁定探头分别与所述第二对接面板和集成面板中心的锁定插座配合锁紧。

4.根据权利要求3所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述传动轴靠近锁定探头的位置设有深度为5毫米的环槽。

5.根据权利要求1所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述终端集成壳体外部相对的两侧均设有多个连接端口，所述终端集成壳体的底部设有终端腹槽，所述终端腹槽上设有贯穿的通槽，所述通槽的轴向与终端集成壳体两侧的连接端口之间的中心连线平行。

6.根据权利要求5所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述电缆和光缆的内部分别设有多个电飞线和光飞线，所述电飞线和光飞线的活动端分别从两侧连接端口中拉出，并交叉穿过通槽，盘绕在终端腹槽内。

7.根据权利要求5所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述终端集成壳体的底部设有至少两个缆钩，所述终端腹槽通过缆钩固定在终端集成壳体的底部。

8.根据权利要求1所述的一种脐带缆终端，其特征在于，所述脐带缆未穿入终端集成壳体的部分，其外部包覆有弯曲限制器。

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