CN203321371U - 一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，包括设置有中心通孔的组合框架，在该组合框架中沿圆周径向均布有多个框架轨道，每组框架轨道中设置有一个可滑动的支撑臂，每个支撑臂分别与一个液压缸的活塞杆连接，各个液压缸同时与外界压力源连接；组合框架结构是，包括上卡板和下卡板，上卡板、下卡板中心为贯通的通孔，上卡板和下卡板的中心通孔内沿之间固定连接有支承板，上卡板和下卡板的外沿处固定连接有侧封板。本实用新型的装置，采用外部动力系统驱动，实现支撑臂在水平方向上伸出/回缩动作，达到在钻采台面井口位置支撑、悬挂、安装海洋立管系统的目的。

Description

一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置

技术领域

本实用新型属于海洋石油钻采设备领域，涉及一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置。

背景技术

随着世界经济的快速发展，石油和天然气供应不足的情况更加严峻，鉴于陆上石油资源的日渐枯竭，开发海洋油气资源已成为全球能源战略的重要目标。

海洋环境作业存在较大的风险，一方面需要各种设备具有高的可靠性；另一方面要求各种设备重量轻、辅助时间短、工作效率高等。在安装、拆卸、支撑、悬挂立管系统的过程中都需要卡盘装置的配合，海洋立管安装用卡盘装置就属于这类技术要求很高的设备之一，卡盘装置在保障海上作业的安全进行以及提高工作效率和质量方面，属于是必不可少的关键设备。传统的门式卡盘装置受其结构限制，体积大、质量重、作业效率较低，已逐渐不能适应和满足现代海洋钻采井作业的新要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，解决了现有技术中的门式卡盘装置受其结构限制，体积大、质量重、作业效率较低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，包括设置有中心通孔的组合框架，在该组合框架中沿圆周径向均布有多个框架轨道，每组框架轨道中设置有一个可滑动的支撑臂，每个支撑臂分别与一个液压缸的活塞杆连接，各个液压缸同时与外界压力源连接。

本实用新型的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点还在于：

组合框架结构是，包括上卡板和下卡板，上卡板、下卡板中心为贯通的通孔，上卡板和下卡板的中心通孔内沿之间固定连接有支承板，上卡板和下卡板的外沿处固定连接有侧封板。

每组框架轨道对应的上卡板表面设置有定位销。

上卡板和下卡板之间通过连接销轴固定连接。

各个液压缸的缸体与下卡板固定连接。

支承板沿圆周开有与支撑臂对应的伸缩用口。

支撑臂和液压缸的活塞杆采用螺栓固联，各个液压缸的缸体与下卡板采用螺栓固联。

各个液压缸的进出油口通过管线串接，管线通过快速接头与外界压力源连接。

本实用新型的有益效果是，

1）采用外部动力系统驱动特制海洋环境用液压缸，液压缸驱使支撑臂沿框架轨道运动，实现支撑臂在水平方向上伸出/回缩动作，达到在钻采台面井口位置支撑、悬挂、安装海洋立管系统的目的。

2）使用支撑臂结构来保证六点均匀支撑钻井立管等设备，显著提高安装效率，使用安全可靠。

3）采用动力控制系统驱动卡盘装置中的6处支撑臂同步向中心移动，到设计的工作位置时定位销实施定位锁紧，支撑立管管柱系统并实现安装、拆卸、悬挂立管系统的作用。

4）所有运动结构和液压传输装置均安装在卡板、支承板、侧封板与上卡板固联结构的内部，最大程度减小了钻井过程中发生磕拉碰伤的可能性。

5）具有重量轻、体积小、结构简单，连接可靠，生产制造简易，连接方便等优点，能很好地应用到各种海域、海况条件下的钻采作业，具有较好的整体经济性能和良好的实用性能。

附图说明

图1是本实用新型装置的非工作状态示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本实用新型装置的工作状态示意图。

图中，1.支撑臂，2.液压缸，3.框架轨道，4.上卡板，5.下卡板，6.支承板，7.定位销，8.连接销轴，9.侧封板，10.管线，11.快速接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2、图3，本实用新型装置的结构是，包括上卡板4和下卡板5，上卡板4和下卡板5的中心通孔内沿之间固定连接有支承板6，上卡板4和下卡板5的外沿处固定连接有侧封板9，上卡板4、下卡板5、支承板6和侧封板9构成一个组合框架，在该组合框架中沿圆周径向均布有多个框架轨道3（图示实施例为六组），框架轨道3与下卡板5固定连接，每组框架轨道3中设置有一个可滑动的支撑臂1，每个支撑臂1分别与一个液压缸2的活塞杆连接，各个液压缸2的缸体与下卡板5固定连接，各个液压缸2的进出油口通过管线10串接，管线10通过快速接头11与外部压力源连接；每组框架轨道3对应的上卡板4上表面（沿径向方向）设置有定位销7。

支撑臂1和液压缸2的活塞杆采用螺栓固联，各个液压缸2的缸体与下卡板5采用螺栓固联。

上卡板4、下卡板5中心为通孔，保证支撑臂1在非作业状态时立管等井口设备能顺利通过。

上卡板4、下卡板5、支承板6、侧封板9固联构成的框架结构为分体结构，用连接销轴8将其连接在一起形成整体结构，或直接固定成整体结构。组合框架结构起到承担支撑臂1所受外部载荷并提供支撑臂1、液压缸2、框架轨道3安装空间的作用。该装置采用分体结构，采用连接销轴8来实施上卡板4与下卡板5之间的固定连接，既保证了高效、快速安装，也保证了维修、维护的快捷、简便。

支承板6沿圆周开有与支撑臂1对应的伸缩用孔，支撑臂1在框架轨道3的约束下伸出/回缩，实施支撑、安装等动作时的力学性能稳定性，防止出现运动偏移，保证在大载荷的状态下组合框架结构不失稳。

外接的动力源根据需要选用液压系统、气压或其它动力形式。

支撑臂1在卡盘装置非工作状态能够完全回缩到上卡板4、下卡板5、支承板6、侧封板9等构成的组合框架结构内，保证了立管系统等井口设备均可以通过卡盘装置的中心通孔。支撑臂1在卡盘装置工作状态能够伸出到卡盘装置中心通孔的合适位置，并完成卡紧、支撑、悬挂等功能，实施对立管系统等井口设备的安装和拆卸。

通过定位销7的设定，保证支撑臂1工作位置的准确性和安全性。防止在动力源故障时，支撑臂1突然回缩无法完成井口工具、设备的安装、拆卸、悬挂。

本实用新型装置的工作过程是：

1）如图1所示，实施回缩动作时，首先打开定位销7，使支撑臂1可以自由动作，然后外部动力驱使液压缸2活塞杆与支撑臂1一起沿框架轨道方向向外回缩，当伸缩臂1完全回缩到框架轨道3内部时，即切断动力停止动作。此时，该状态处于非工作状态，便于各类工具、设备和立管管柱的下放和起吊。

2）如图3所示，实施伸出动作时，从快速接头11处输入的外部动力通过管线10传递到液压缸2，在各个液压缸2的作用下，所有支撑臂1相对于中心，沿框架轨道3同时向心伸出；液压缸2活塞杆与支撑臂1同步运动，直至支撑臂1在液压缸2行程开关的作用下到达预定工作位置后采用定位销7实现机械定位。此时，该状态处于工作状态，支撑立管管柱系统并实现安装、拆卸、悬挂等功能。

Claims (8)

1.一种海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：包括设置有中心通孔的组合框架，在该组合框架中沿圆周径向均布有多个框架轨道（3），每组框架轨道（3）中设置有一个可滑动的支撑臂（1），每个支撑臂（1）分别与一个液压缸（2）的活塞杆连接，各个液压缸（2）同时与外界压力源连接。

2.根据权利要求1所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的组合框架结构是，包括上卡板（4）和下卡板（5），上卡板（4）、下卡板（5）中心为贯通的通孔，上卡板（4）和下卡板（5）的中心通孔内沿之间固定连接有支承板（6），上卡板（4）和下卡板（5）的外沿处固定连接有侧封板（9）。

3.根据权利要求1所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的每组框架轨道（3）对应的上卡板（4）表面设置有定位销（7）。

4.根据权利要求2所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的上卡板（4）和下卡板（5）之间通过连接销轴（8）固定连接。

5.根据权利要求2所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的各个液压缸（2）的缸体与下卡板（5）固定连接。

6.根据权利要求2所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的支承板（6）沿圆周开有与支撑臂（1）对应的伸缩用口。

7.根据权利要求2所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的支撑臂（1）和液压缸（2）的活塞杆采用螺栓固联，各个液压缸（2）的缸体与下卡板（5）采用螺栓固联。

8.根据权利要求1所述的海洋立管安装用液压驱动悬臂式卡盘装置，其特点在于：所述的各个液压缸（2）的进出油口通过管线（10）串接，管线（10）通过快速接头（11）与外界压力源连接。

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