CN204901189U - 管体内壁撑开装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管体内壁撑开装置，包括：可轴向移动地穿设到管体内孔的拉伸轴，拉伸轴包括伸入到管体内孔的第一段和由第一段一端向管体内孔外延伸设置的第二段，第一段的侧壁上形成有推引面，推引面远离第二段一端侧向向外倾斜；设置在第二段外圈上的抵靠件；可轴向移动地套设在第二段外圈的支撑件，支撑件靠近第一段一端；可伸缩地设置在抵靠件和支撑件之间的驱动装置；以及与推引面滑动配合的撑开机构。本实用新型中的撑开装置利用驱动装置伸缩带动拉伸轴向内孔外轴向移动，使得撑开机构相对推引面滑动，产生径向移动去挤压内孔侧壁，使管体撑开变形，操作过程简单，防止配重块的螺栓脱落，提高配重块使用寿命。

Description

管体内壁撑开装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋石油工程领域的内孔撑开工具，更具体地说，涉及一种管体内壁撑开装置。

背景技术

伴随着深水油气田的勘探和开采，浮式生产系统和水下工程技术得到了快速发展。浮式生产系统最大的特点就是可实现油田的全海式开发，可重复使用。因此被广泛用于早期生产、延长测试和边际油田的开发过程中。

这些浮式装置系泊锚腿正常寿命一般在10年左右，经过多年的运行或自然破坏出现配重块脱落等装置设备的破坏现象，导致浮式生成系泊系统寿命低。

为了延长系泊系统的寿命或确保设施、配重块在寿命期限内正常使用。此时，需要设计制造一套对螺栓头部的内孔进行撑开变形使得配重块有双层保护，防止脱落，减少环境对其的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种管体内壁撑开装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种管体内壁撑开装置，包括：

可轴向移动地穿设到管体内孔的拉伸轴，所述拉伸轴包括伸入到所述管体内孔的第一段和由所述第一段一端向所述管体内孔外延伸设置的第二段，所述第一段的侧壁上形成有推引面，所述推引面远离所述第二段一端侧向向外倾斜；

设置在所述第二段外壁面上的抵靠件；

可轴向移动地套设在所述第二段外圈的支撑件，所述支撑件靠近所述第一段一端；

可伸缩地设置在所述抵靠件和所述支撑件之间的驱动装置；以及

与所述推引面滑动配合以沿所述推引面的倾斜方向移动的撑开机构，所述撑开机构与所述管体内孔侧壁相抵、并可径向移动地与所述支撑件相配合；

所述驱动装置伸缩以带动所述拉伸轴和所述抵靠件向所述管体内孔外移动，使得所述撑开机构沿所述推引面滑动，并相对所述支撑件径向向外移动挤压所述管体内孔侧壁，将管体撑开向外变形。

优选地，所述第一段呈锥体状，且锥体的小头端朝向所述第二段设置，所述锥体状第一段的倾斜外壁面形成所述推引面。

优选地，所述撑开机构包括至少一片撑开片，所述撑开片上设有与所述推引面配合的抵压面。

优选地，所述撑开机构包括至少两个撑开片，所述撑开片沿周向均匀分布，每一所述撑开片上设有与所述推引面配合的抵压面。

优选地，所述锥体状第一段的大头端的的侧面设有向所述第一段的轴心偏移形成有与轴线平行设置的平切面，所述平切面包括一个或沿周向间隔设置的多个。

优选地，所述撑开片与所述抵压面相背的一侧设有与所述管体内孔侧壁抵靠的凸起部；

所述凸起部包括沿周向延伸设置的凸条，所述凸条的断面呈半圆形或锥形。

优选地，所述撑开片与所述支撑件对应的端面上设有向所述支撑件一侧轴向延伸的导向部，所述支撑件的外壁面与所述撑开片对应的一端沿周向设有容置所述导向部的避让槽；

所述导向部的端面与所述避让槽的侧壁面相抵配合；

所述导向部包括径向向外延伸设置的抵压台，所述抵压台与所述管体的端面相抵配合，所述支撑件将所述导向部压合在所述管体的端面上。

优选地，所述避让槽内设有沿径向延伸设置的定位孔，所述导向部上设有与所述定位孔对应的导向孔，所述定位孔和所述导向孔内穿设有导向柱，以引导所述撑开片径向移动。

优选地，所述驱动装置包括至少一组油缸和活塞；或，所述驱动装置包括至少一组气缸和活塞；

所述活塞沿所述拉伸轴的轴向设置，并与所述抵靠件或所述支撑件相抵。

优选地，所述抵靠件与所述第二段螺纹配合，所述抵靠件的外壁周圈设有若干安装孔，所述第二段与所述第一段相背的端面上设有螺纹孔，所述螺纹孔的轴心与所述拉伸轴的轴心重合。

实施本实用新型的管体内壁撑开装置，具有以下有益效果：本实用新型中的撑开装置利用驱动装置伸缩带动拉伸轴向内孔外轴向移动，使得撑开机构相对推引面滑动，产生径向移动去挤压内孔侧壁，使管体撑开变形，操作过程简单，防止配重块的螺栓脱落，提高配重块使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的撑开装置与管体内壁组合后的剖面结构示意图；

图2是图1中的拉伸轴的立体示意图；

图3是图1中的抵靠件的剖面示意图；

图4是图1中的支撑件的剖面示意图；

图5是图1中的撑开片的立体示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的管体内壁撑开装置包括拉伸轴1、抵靠件2、支撑件3、驱动装置4以及撑开机构5。管体6可为常见的管体结构，也可为带有内孔的螺栓，撑开装置将管体结构或螺栓的内孔撑开变形，防止套设在管体结构或螺栓上的部件脱落。优选地，在本实施例中，管体6为穿设在配重块上带有内孔的螺栓，对螺栓的内孔侧壁向外撑开，可防止穿设在配重块上的螺栓脱落，提高配重块使用寿命。

结合图1及图2所示，拉伸轴1可轴向移动地穿设到管体内孔61，拉伸轴1包括伸入到管体内孔61的第一段11和由第一段11一端向管体内孔61外延伸设置的第二段12。第一段11的侧壁上形成有推引面111，推引面111远离第二段12一端侧向向外倾斜。

结合图1及图3、图4所示，抵靠件2设置在第二段12上并凸出于第二段12的外壁面，以和驱动装置4提供抵靠。支撑件3可轴向移动地套设在第二段12外圈，支撑件3靠近第一段11一端，优选地，支撑件3为环形的套环。

再如图1所示，驱动装置4可伸缩地设置在抵靠件2和支撑件3之间，撑开机构5与推引面111滑动配合以沿推引面111的倾斜方向移动的，撑开机构5与管体内孔61侧壁相抵、并可径向移动地与支撑件3相配合。

驱动装置4伸缩以带动拉伸轴1和抵靠件2向管体内孔61外移动，使得撑开机构5沿推引面111滑动，并相对支撑件3径向向外移动挤压管体内孔61侧壁，将管体6撑开向外变形。

进一步地，第一段11呈锥体状，且锥体的小头端朝向第二段12设置，锥体的倾斜外壁面形成推引面111。在其他实施例中，第一段11也可包括直伸轴段和至少两个凸起于直伸轴段外圈的牵引部，牵引部沿周向分布。牵引部上形成有供撑开机构5滑动配合的推引面111，以能使撑开机构5在推引面111上滑动时径向移动。

进一步地，第二段12上设有螺纹，抵靠件2可为螺母，与第二段12螺纹配合。在其他实施例中，抵靠件2也可与第二段12卡合，或采用其他连接方式，保证能与拉伸轴1固定即可。

在一些实施例中，第二段12与第一段11相背的端面上设有螺纹孔(未图示)，螺纹孔的轴心与拉伸轴1的轴心重合，在安装撑开装置时，螺纹孔与其他部件连接，方便对拉伸轴1和管体6之间的中心位置定位。抵靠件2的外壁周圈设有若干安装孔21，在安装撑开装置时，可以用其他安装部件和安装孔21连接，对撑开装置固定定位。

优选地，结合图1及图5所示，撑开机构5包括两片撑开片51，分别设置在拉伸轴1第一段11的两相对侧，保证了受力的均匀。每一撑开片51上设有与推引面111配合的抵压面511，撑开片51沿推引面111互动，在撑开片51径向向外移动时，将管体6两相对侧撑开变形，在需要对管体6周向其他位置撑开时，转动撑开机构5的转向即可。

在其他实施例中，撑开机构5也可只包括一片撑开片51，也可包括多于两个的撑开片51，多个撑开片51沿周向间隔排布。在撑开片51径向向外移动时，将管体6的对应侧撑开变形，在需要对管体6周向其他位置撑开时，转动撑开机构5的转向即可。

如图2所示，进一步地，锥体形第一段11的大头端的两相对侧向第一段11的轴心偏移形成有与轴线平行设置的平切面112，平切面112可为管体6周向上偏离撑开位置的其他部位提供向内的变形空间，也方便在完成撑开动作后拉伸轴1能动管体内孔61中取出。当然，当锥体形第一段11的大头端尺寸不大时，也可不用设置平切面112。

如图1及图5所示，优选地，撑开片51与抵压面511相背的一侧设有与管体内孔61侧壁抵靠的凸起部512。进一步地，凸起部512包括沿周向延伸设置的凸条，凸条的断面呈半圆形，半圆形结构可增加对管体内孔61侧壁的压力，利于管体6的变形，当然，凸条的断面也可呈锥形等可增加压力的形状。

进一步地，再如图1、图4及图5所示，撑开片51与支撑件3对应的端面上设有向支撑件3一侧轴向延伸的导向部513，支撑件3的外壁面与撑开片51对应的一端沿周向设有容置导向部513的避让槽31。优选地，导向部513的端面与避让槽31的侧壁面相抵配合，使两者在轴向相互定位，让撑开片51能在径向移动。

优选地，导向部513包括径向向外延伸设置的抵压台514，抵压台514与管体6的端面相抵配合，支撑件3将导向部513压合在管体6的端面上。在驱动装置4在轴向伸缩时，支撑件3受力与撑开片51、管体6三者在轴向定位。

在一些实施例中，避让槽31内设有沿径向延伸设置的定位孔311，导向部513上设有与定位孔311对应的导向孔5131，定位孔311和导向孔5131内穿设有导向柱，以引导撑开片51径向移动。在其他实施例中，支撑件3和撑开片51之间也可通过径向延伸设置的滑槽相互配合，滑槽的断面可为燕尾槽，既能对径向导向，还可在轴向相互定位。

如图1所示，在一些实施例中，驱动装置4包括一组油缸41和活塞42，活塞42沿拉伸轴1的轴向设置，并与抵靠件2相抵，在活塞42伸出时，抵压抵靠件2，支撑件3被反作用力向管体6一端抵压，带动拉伸轴1轴向向外移动，让撑开片51径向移动。优选地，驱动装置4包括多组油缸41和活塞42，沿周向设置，让抵靠件2的受力更加的平衡。

利用油缸41和活塞42驱动，可降低工作强度。在其他实施例中，驱动装置4也可包括一组或多组汽缸和活塞42，活塞42也可与支撑件3相抵。当然驱动装置4也可为其他的机构，能让支撑件3和抵靠件2远离，带动拉伸轴1向外轴向移动即可。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种管体内壁撑开装置，其特征在于，包括：

可轴向移动地穿设到管体内孔（61）的拉伸轴（1），所述拉伸轴（1）包括伸入到所述管体内孔（61）的第一段（11）和由所述第一段（11）一端向所述管体内孔（61）外延伸设置的第二段（12），所述第一段（11）的侧壁上形成有推引面（111），所述推引面（111）远离所述第二段（12）一端侧向向外倾斜；

设置在所述第二段（12）外壁面上的抵靠件（2）；

可轴向移动地套设在所述第二段（12）外圈的支撑件（3），所述支撑件（3）靠近所述第一段（11）一端；

可伸缩地设置在所述抵靠件（2）和所述支撑件（3）之间的驱动装置（4）；以及

与所述推引面（111）滑动配合以沿所述推引面（111）的倾斜方向移动的撑开机构（5），所述撑开机构（5）与所述管体内孔（61）侧壁相抵、并可径向移动地与所述支撑件（3）相配合；

所述驱动装置（4）伸缩以带动所述拉伸轴（1）和所述抵靠件（2）向所述管体内孔（61）外移动，使得所述撑开机构（5）沿所述推引面（111）滑动，并相对所述支撑件（3）径向向外移动挤压所述管体内孔（61）侧壁，将管体（6）撑开向外变形。

2.根据权利要求1所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述第一段（11）呈锥体状，且锥体的小头端朝向所述第二段（12）设置，所述锥体状第一段（11）的倾斜外壁面形成所述推引面（111）。

3.根据权利要求2所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述撑开机构（5）包括至少一片撑开片（51），所述撑开片（51）上设有与所述推引面（111）配合的抵压面（511）。

4.根据权利要求2所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述撑开机构（5）包括至少两个撑开片（51），所述撑开片（51）沿周向均匀分布，每一所述撑开片（51）上设有与所述推引面（111）配合的抵压面（511）。

5.根据权利要求3或4所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述锥体状第一段（11）的大头端的的侧面设有向所述第一段（11）的轴心偏移形成有与轴线平行设置的平切面（112），所述平切面（112）包括一个或沿周向间隔设置的多个。

6.根据权利要求3或4所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述撑开片（51）与所述抵压面（511）相背的一侧设有与所述管体内孔（61）侧壁抵靠的凸起部（512）；

所述凸起部（512）包括沿周向延伸设置的凸条，所述凸条的断面呈半圆形或锥形。

7.根据权利要求3至4任所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述撑开片（51）与所述支撑件（3）对应的端面上设有向所述支撑件（3）一侧轴向延伸的导向部（513），所述支撑件（3）的外壁面与所述撑开片（51）对应的一端沿周向设有容置所述导向部（513）的避让槽（31）；

所述导向部（513）的端面与所述避让槽（31）的侧壁面相抵配合；

所述导向部（513）包括径向向外延伸设置的抵压台（514），所述抵压台（514）与所述管体（6）的端面相抵配合，所述支撑件（3）将所述导向部（513）压合在所述管体（6）的端面上。

8.根据权利要求7所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述避让槽（31）内设有沿径向延伸设置的定位孔（311），所述导向部（513）上设有与所述定位孔（311）对应的导向孔（5131），所述定位孔（311）和所述导向孔（5131）内穿设有导向柱，以引导所述撑开片（51）径向移动。

9.根据权利要求1至4任一项所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述驱动装置（4）包括至少一组油缸（41）和活塞（42）；或，所述驱动装置（4）包括至少一组气缸和活塞（42）；

所述活塞（42）沿所述拉伸轴（1）的轴向设置，并与所述抵靠件（2）或所述支撑件（3）相抵。

10.根据权利要求1至4任一项所述的管体内壁撑开装置，其特征在于，所述抵靠件（2）与所述第二段（12）螺纹配合，所述抵靠件（2）的外壁周圈设有若干安装孔（21），所述第二段（12）与所述第一段（11）相背的端面上设有螺纹孔，所述螺纹孔的轴心与所述拉伸轴（1）的轴心重合。