[发明专利]海底管道法兰自动连接机具专用定位夹紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种自动化工作机具上的定位夹紧装置，特别是应用于深海石油管道法兰的螺栓自动化连接的机械设备。

背景技术

深海海底管道法兰的连接有多种方式，其中螺栓连接是成本最低廉，连接可靠性最高的方式。深海作业不能利用潜水员，只能采用各种自动化机具。深海管道法兰螺栓连接的简单过程是，先由遥控潜水器ROV(Remotely Operated Vehicle)控制H架，把海床上需要对接的管道支撑起来，再由对准机具实现管道轴向位置和径向位置的对齐，之后ROV操纵法兰自动连接机具完成管道法兰的螺栓连接。为了保障法兰连接过程的正常进行，需要将法兰自动连接机具固定在管道上，这个功能是由定位夹紧装置实现的。

STOLT OFFSHORE LIMITED的专利PCT/WO 03/040602 A1提出了一种定位夹紧装置，该装置采用卡爪方式，该装置的最大特点是其与机具的连接方式，该装置通过铰链连接在液压缸上，再通过液压缸铰接在机具上，所以其定位夹紧装置是浮动的，有一定的空间调整能力，但其定位夹紧的可靠性和准确性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，定位夹紧可靠，能够满足深海法兰自动连接机具在作业过程中对定位夹紧的要求的海底管道法兰自动连接机具专用定位夹紧装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括卡爪座1、铰接式液压缸2、卡爪5、液压缸安装耳片6、卡爪安装耳片8，液压缸安装耳片6固定在卡爪座1上，铰接式液压缸2通过液压缸安装耳片6与卡爪座1连接在一起，铰接式液压缸2又通过销轴3与卡爪5连接，卡爪5通过转轴4与卡爪座1连接，卡爪安装耳片8共有两片，分别焊接在卡爪座1两侧；所述的卡爪座1由卡爪座基体9、卡爪安装耳片II10和液压缸安装耳片II12组成，卡爪安装耳片II10和液压缸安装耳片II12焊接在卡爪座基体9上；铰接式液压缸2通过液压缸安装耳片II12上的孔I13与卡爪座1相连，液压缸安装耳片6通过卡爪座基体9上的螺栓孔14与卡爪座基体9相连，卡爪5通过卡爪安装耳片II10与卡爪座1相连。

本发明还可以包括这样一些结构特征：

所述的卡爪5由卡爪片15、长卡爪定位片16、卡爪定位片安装轴19和短卡爪定位片20组成；长卡爪定位片16有两片与短卡爪定位片20通过孔II21与卡爪定位片安装轴19安装在一起，并焊接在卡爪定位片安装轴19上，卡爪片15焊接在长卡爪定位片16和短卡爪定位片20上，卡爪5通过孔III17与卡爪座1相连，通过孔IV18与铰接式液压缸2相连。

本发明的卡爪座1和卡爪5装配方式，使定位夹紧装置具有体积小、重量轻的特点。采用卡爪座基体9底部的圆弧面与管道外径接触，增加了接触面积，使定位更为准确和可靠。卡爪片15也是圆弧面，采用弧面接触增加了与管道的接触面积，从而在相同的夹紧力下可以减小对管道的压强，防止管道被压溃，卡爪片15表面的齿形可增加与管道间的摩擦系数，可用较小的夹紧力提供所需的摩擦力。

本发明是一种供深水自动法兰连接机具使用的定位夹紧装置，它能适应深海环境，可以满足深水自动法兰连接机具作业对定位夹紧的要求。该自动化工作机具是应用于深海石油管道法兰的螺栓自动化连接的机械设备，定位夹紧装置具是自动化工作机具的重要组成部分。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是卡爪座结构图；

图3是卡爪结构图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明的海底管道法兰自动连接机具专用定位夹紧装置的主要组成包括卡爪座1、铰接式液压缸2、卡爪5、液压缸安装耳片6、卡爪安装耳片8，铰接式液压缸2通过液压缸安装耳片6与卡爪座1连接在一起，液压缸安装耳片6通过螺栓7与卡爪座1固定在一起。铰接式液压缸2又通过销轴3与卡爪5连接，卡爪5通过转轴4与卡爪座1连接。卡爪安装耳片8共有两片，分别焊接在卡爪座1两侧。

该装置通过两侧的卡爪安装耳片8用螺栓安装在深水自动法兰连接机具上，在机具的两端各安装一个。通过这种刚性连接可以保证机具不受洋流和意外冲击影响。卡爪5在液压缸2的作用下绕销轴4转动，实现开合动作，液压缸2提供足够的推力使卡爪5抱紧管道，将机具紧紧的定位在管道上。