CN114922810B - 一种模块化无轴泵及快速更换和运维方法 - Google Patents

一种模块化无轴泵及快速更换和运维方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化无轴泵，包括由多个相同的水力级组成的无轴泵，水力级设有第一接头和第二接头，第一接头与水力级螺纹旋接，第二接头固定安装在水力级上，第一接头上固定有垫环，第一接头外壁设有容纳槽，容纳槽上装有C形定位环，第二接头内壁设有环形沟槽、工作槽、拆卸沟槽，第一接头旋入第二接头后通过C形定位环卡在工作槽和容纳槽内进行限位固定；并公开了一种基于模块化无轴泵的快速更换和运维方法，能够成功实现水下模块化无轴泵快速更换和运维技术，当发生故障时，可简单利用ROV进行水下快速更换模块化泵的故障级，以达到降低因为泵的故障导致的工作以及安全问题，从而提高生产效率，降低经济损失等。

Description

一种模块化无轴泵及快速更换和运维方法
技术领域
本发明属于采矿混输泵技术领域，具体涉及一种模块化无轴泵及快速更换和运维方法。
背景技术
由于海上自然环境比较恶劣，深海采矿中难免会遇到各种紧急情况，扬矿提升系统垂直管道内可能存有大量的矿石，混输泵堵塞的问题时常产生，垂直管中的矿石一旦堵塞，将严重威胁整个采矿系统，同时在现有的维修更换的过程中较为麻烦困难，使得在深海采矿中输送的效率降低，后续维修及安全成本过高，无法实现利益最大化。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于在水下提供一种模块化无轴泵及快速更换和运维方法。此发明便于在某一个单元级出现故障等问题时，可以方便维修与更换，以达到降低因为泵的故障导致的工作以及安全问题，从而提高生产效率，降低经济损失等。
为实现上述目的，本发明提供一种模块化无轴泵，包括由多个相同的水力级组成的无轴泵，水力级设有进口和出口，多个水力级首尾相接组成无轴泵，水力级设有位于进口的第一接头和位于出口的第二接头，所述第一接头与水力级螺纹旋接，且末端朝向上一级水力级的所述第二接头，所述第二接头固定安装在水力级上，且与下一级水力级的所述第一接头一一对应，所述第一接头上固定有垫环，所述第一接头外壁设有容纳槽，所述容纳槽上装有C形定位环，所述第二接头内壁设有环形沟槽、工作槽、拆卸沟槽，所述第一接头旋入所述第二接头后通过所述C形定位环卡在所述工作槽和所述容纳槽内进行限位固定。
优选的，所述环形沟槽、所述工作槽以及所述拆卸沟槽内径逐渐增大，且所述拆卸沟槽能够完全容纳所述C形定位环。
优选的，所述C形定位环由弹性材料制成。
优选的，所述环形沟槽设有便于所述C形定位环滑过的楔形斜面。
优选的，所述垫环上设有破坏装置。
优选的，所述无轴泵外设有外壳体，所述外壳体由三片圆弧形的第一外壳单元、第二外壳单元、第三外壳单元和具有环形滑轨结构的上端盖与下端盖组成，所述第二外壳单元、所述第三外壳单元大小相同并小于所述第一外壳单元，所述第一外壳单元、所述第二外壳单元、所述第三外壳单元两端均设有与环形滑轨匹配的凸字形结构，凸字形结构露出环形滑轨的部分为螺杆状并装有与其配合的螺帽，所述第一外壳单元上设置有为所述无轴泵的各水力级供电的用电接插件。
为实现上述目的，本发明提供一种基于模块化无轴泵的快速更换和运维方法，所述第一接头与所述第二接头连接时，所述垫环固定套装在所述第一接头外壁，所述第一接头与所述第二接头顺时针旋合，所述C形定位环隐藏在所述容纳槽内并随着旋合向所述第二接头的另一端移动，经过所述环形沟槽后直至移动到与所述工作槽相连通的位置，然后所述C形位环通过自身的弹力使其一部分扩张到所述工作槽内无法反向滑动，且此时所述垫环抵住所述第二接头，从而所述第一接头与所述第二接头无法相对移动，实现了连接锁紧的功能。
当有故障级时，需要所述第一接头与所述第二接头分离，通过外部ROV将所述垫环破坏，接着取下所述垫环，从而所述第一接头一侧限位被去除，这时ROV继续顺时针旋转所述第一接头，所述第一接头继续移动，所述C形定位环从所述容纳槽滑入所述拆卸沟槽内，并通过自身的弹力完全嵌入所述拆卸沟槽内，最后ROV反向旋转所述第一接头，从而将所述第一接头从所述第二接头内旋出，实现了拆卸的目的，如果ROV要重新安装的话，只需安装上新的垫环，并取出所述C形定位环继续使用即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明能够成功实现水下模块化无轴泵快速更换和运维技术，当发生故障时，可简单利用ROV进行水下快速更换模块化泵的故障级，以达到降低因为泵的故障导致的工作以及安全问题，从而提高生产效率，降低经济损失等。
附图说明
图1为本发明的水力级连接的横向剖视图示意图；
图2为本发明的局部剖视结构示意图；
图3为本发明的端盖与第二外壳单元连接俯视结构示意图；
图4为本发明的上端盖与外壳单元剖视结构示意图。
图中：1、第一接头；11、容纳槽；2、第二接头；21、环形沟槽；22、工作槽；23、拆卸沟槽；3、垫环；4、C形定位环；51、第一外壳单元；52、第二外壳单元；53、第三外壳单元；6、上端盖；7、下端盖；8、螺帽。
具体实施方式
下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1：请参阅图1-4，本发明提供一种模块化无轴泵，包括由多个相同的水力级组成的无轴泵，水力级设有进口和出口，多个水力级首尾相接组成无轴泵，水力级设有位于进口的第一接头1和位于出口的第二接头2，所述第一接头1与水力级螺纹旋接，且末端朝向上一级水力级的所述第二接头2，所述第二接头2固定安装在水力级上，且与下一级水力级的所述第一接头1一一对应，所述第一接头1上固定有垫环3，所述第一接头1外壁设有容纳槽11，所述容纳槽11上装有C形定位环4，所述第二接头2内壁设有环形沟槽21、工作槽22、拆卸沟槽23，所述第一接头1旋入所述第二接头2后通过所述C形定位环4卡在所述工作槽22和所述容纳槽11内进行限位固定。
具体而言，所述环形沟槽21、所述工作槽22以及所述拆卸沟槽23内径逐渐增大，且所述拆卸沟槽23能够完全容纳所述C形定位环4；在本实施例中，从而第一接头1向第二接头2旋入时，利于C形定位环4逐次进入环形沟槽21、工作槽22、拆卸沟槽23。
具体而言，所述C形定位环4由弹性材料制成；在本实施例中，从而操作时C形定位环4可发生形变，利于第一接头1旋入工作。
具体而言，所述环形沟槽21设有便于所述C形定位环4滑过的楔形斜面；在本实施例中，便于C形定位环4从环形沟槽21滑入工作槽22内，且被阻挡不能返回。
具体而言，所述垫环3上设有破坏装置；在本实施例中，从而更换和运维时，利于外部ROV将垫环3破坏，接着取下垫环3。
具体而言，所述无轴泵外设有外壳体，所述外壳体由三片圆弧形的第一外壳单元51、第二外壳单元52、第三外壳单元53和具有环形滑轨结构的上端盖6与下端盖7组成，所述第二外壳单元52、所述第三外壳单元53大小相同并小于所述第一外壳单元51，所述第一外壳单元51、所述第二外壳单元52、所述第三外壳单元53两端均设有与环形滑轨匹配的凸字形结构，凸字形结构露出环形滑轨的部分为螺杆状并装有与其配合的螺帽8，所述第一外壳单元51上设置有为所述无轴泵的各水力级供电的用电接插件。
在本实施例中，混输泵具有轴向整体松开和压紧的功能，其实现结构是：压紧时，3个外壳单元中心呈120度分散在上端盖6、下端盖7中间并且第二外壳单元52、第三外壳单元53一端与上端盖6、下端盖7的限位结构相接，并用螺帽8紧固。松开时，保持第一外壳单元51不动，第二外壳单元52、第三外壳单元53通过滑轨与静止的第一外壳单元51相接，中间留有空隙供ROV工作。
考虑到外壳单元在滑动时无法实现其本身的承载功能，ROV进行水下更换工作时需要携带一个架子，临时串联上下的重力。其中架子的上底的下端与上端盖6的顶端相连，架子的下底的上端与下端盖7底部相连。
更换时，动力线和控制线的脱开和新的连接也是由ROV完成，在故障级取出后，ROV将插板上对应的单元级上的插头拔下，在安装新一级单元级前，将插头插在对应位置后，即可将新的单元级与其它单元级快速连接。
实施例2：请参阅图3-4，本发明提供一种基于模块化无轴泵的快速更换和运维方法，所述第一接头1与所述第二接头2连接时，所述垫环3固定套装在所述第一接头1外壁，所述第一接头1与所述第二接头2顺时针旋合，所述C形定位环4隐藏在所述容纳槽11内并随着旋合向所述第二接头2的另一端移动，经过所述环形沟槽21后直至移动到与所述工作槽22相连通的位置，然后所述C形位环4通过自身的弹力使其一部分扩张到所述工作槽22内无法反向滑动，且此时所述垫环3抵住所述第二接头2，从而所述第一接头1与所述第二接头2无法相对移动，实现了连接锁紧的功能。
当有故障级时，需要所述第一接头1与所述第二接头2分离，通过外部ROV将所述垫环3破坏，接着取下所述垫环3，从而所述第一接头1一侧限位被去除，这时ROV继续顺时针旋转所述第一接头1，所述第一接头1继续移动，所述C形定位环4从所述容纳槽11滑入所述拆卸沟槽23内，并通过自身的弹力完全嵌入所述拆卸沟槽23内，最后ROV反向旋转所述第一接头1，从而将所述第一接头1从所述第二接头2内旋出，实现了拆卸的目的，如果ROV要重新安装的话，只需安装上新的垫环3，并取出所述C形定位环4继续使用即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种模块化无轴泵，包括由多个相同的水力级组成的无轴泵，其特征在于，水力级设有进口和出口，多个水力级首尾相接组成无轴泵，水力级设有位于进口的第一接头(1)和位于出口的第二接头(2)，所述第一接头(1)与水力级螺纹旋接，且末端朝向上一级水力级的所述第二接头(2)，所述第二接头(2)固定安装在水力级上，且与下一级水力级的所述第一接头(1)一一对应，所述第一接头(1)上固定有垫环(3)，所述第一接头(1)外壁设有容纳槽(11)，所述容纳槽(11)上装有C形定位环(4)，所述第二接头(2)内壁设有环形沟槽(21)、工作槽(22)、拆卸沟槽(23)，所述第一接头(1)旋入所述第二接头(2)后通过所述C形定位环(4)卡在所述工作槽(22)和所述容纳槽(11)内进行限位固定；所述环形沟槽(21)、所述工作槽(22)以及所述拆卸沟槽(23)内径逐渐增大，且所述拆卸沟槽(23)能够完全容纳所述C形定位环(4)；所述C形定位环(4)由弹性材料制成；所述第一接头(1)与所述第二接头(2)连接时，所述垫环(3)固定套装在所述第一接头(1)外壁，所述第一接头(1)与所述第二接头(2)顺时针旋合，所述C形定位环(4)隐藏在所述容纳槽(11)内并随着旋合向所述第二接头(2)的另一端移动，经过所述环形沟槽(21)后直至移动到与所述工作槽(22)相连通的位置，然后所述C形定位环(4)通过自身的弹力使其一部分扩张到所述工作槽(22)内无法反向滑动，且此时所述垫环(3)抵住所述第二接头(2)，从而所述第一接头(1)与所述第二接头(2)无法相对移动，实现了连接锁紧的功能；当有故障级时，需要所述第一接头(1)与所述第二接头(2)分离，通过外部ROV将所述垫环(3)破坏，接着取下所述垫环(3)，从而所述第一接头(1)一侧限位被去除，这时ROV继续顺时针旋转所述第一接头(1)，所述第一接头(1)继续移动，所述C形定位环(4)从所述容纳槽(11)滑入所述拆卸沟槽(23)内，并通过自身的弹力完全嵌入所述拆卸沟槽(23)内，最后ROV反向旋转所述第一接头(1)，从而将所述第一接头(1)从所述第二接头(2)内旋出，实现了拆卸的目的，如果ROV要重新安装的话，只需安装上新的垫环(3)，并取出所述C形定位环(4)继续使用即可。
2.根据权利要求1所述的一种模块化无轴泵，其特征在于，所述环形沟槽(21)设有便于所述C形定位环(4)滑过的楔形斜面。
3.根据权利要求1所述的一种模块化无轴泵，其特征在于，所述垫环(3)上设有破坏装置。
4.根据权利要求1所述的一种模块化无轴泵，其特征在于，所述无轴泵外设有外壳体，所述外壳体由三片圆弧形的第一外壳单元(51)、第二外壳单元(52)、第三外壳单元(53)和具有环形滑轨结构的上端盖(6)与下端盖(7)组成，所述第二外壳单元(52)、所述第三外壳单元(53)大小相同并小于所述第一外壳单元(51)，所述第一外壳单元(51)、所述第二外壳单元(52)、所述第三外壳单元(53)两端均设有与环形滑轨匹配的凸字形结构，凸字形结构露出环形滑轨的部分为螺杆状并装有与其配合的螺帽(8)，所述第一外壳单元(51)上设置有为所述无轴泵的各水力级供电的用电接插件。
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