[发明专利]一种旋转式线性覆盖工具

说明书

技术领域：

本发明涉及水下采油树上一种阀门操作工具，具体是涉及一种旋转式线性覆盖工具。属于海上采油技术领域。

背景技术：

线性覆盖工具，其主体结构为：带有与采油树阀门作固定连接接口的单作用油缸，用于打开或关闭水下采油树上阀门的一种工具，且该装置符合机器人携带和操作标准。

水下采油树是在油(气)井完井后进行测试油气时，或自喷井采油时的一种井口控制装置。采油树上设有阀门，用于控制和调节油井的生产，以及日常维护清蜡等工作。为了控制采油树上的阀门，通常使用机器人携带覆盖工具，沿着采油管道移动至采油树旁专为机器人工作设立的平台上，机器人在平台上进行自我定位固定后，再将覆盖工具固定到阀座上，其固定方式类似于陆地上消防栓与消防水带之间的连接，即机器人先将覆盖工具接口的齿槽插入阀座，再旋转覆盖工具，使其齿槽与阀座上的齿啮合，从而完成深水线性覆盖工具与阀门的固定。覆盖工具与阀门固定好后，在机器人的操作下，单作用油缸开始工作，其活塞杆向前移动推动阀门的阀芯，将采油树上的阀门打开或关闭。工作完成以后，活塞杆退回，机器人反向旋转覆盖工具，使其退出齿槽与齿之间的啮合，再将覆盖工具退出阀座。

因此在使用覆盖工具时，要求机器人首先在完成自我定位、固定后，再将覆盖工具固定到采油树阀门的接口上，因此，要求机器人不仅要沿着轴线移动覆盖工具，还要求机器人绕着采油树阀门中心线旋转覆盖工具，从而使机器人系统过于复杂，提高了机器人故障的风险，降低了机器人的可靠性，且机器人的价格随着机器人自由度的增加而增加，降低了机器人的经济性。

发明内容：

本发明通过在覆盖工具上增加一个自我旋转机构，即由机器人将覆盖工具的接口插入水下采油树阀门接口的底部后，覆盖工具利用自我旋转机构旋转接口，实现自我固定，克服目前在水下采油树阀门上固定覆盖工具时，全部动作都由机器人完成，从而简化了机器人操作系统，同时提高了系统整体可靠性，降低了对水下采油树的检修、维护成本。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

一种旋转式线性覆盖工具，包括接口1、活塞杆2、主油缸20、后端盖6、基座5和把手3，所述接口1固定连接在主油缸20的左端，中心设有与设置在主油缸20中的活塞杆2间隙配合的中心圆孔，所述后端盖6的法兰固定连接在主油缸20缸体的右端面上，所述基座5剖截面为形罩壳，套装在主油缸20的右端，与间隙配合套装在主油缸20外圆柱上的导向支撑套4相连接，所述把手3固定连接在所述基座5的外圆柱上；其特征在于：所述基座5的右端壁上还设有一中心通孔51，所述后端盖6右端面上还设有一圆柱形凸台61，通过圆柱形凸台61和通孔51设置有使所述主油缸20相对于所述基座5绕轴线旋转的旋转机构。

上述所述的旋转机构包括旋转油缸7和法兰盘8，所述旋转油缸7由缸体和转轴71构成，所述法兰盘8为一端开有大孔口82，另一端开有小孔口81，且过孔中心线断开构成两个半圆形桶状体，其中所述大孔口82套扣在所述后端盖6右端凸台61外圆周上设有的环槽62中，所述小孔口81对应所述后端盖6右端面上设有的圆形盲孔63；所述旋转油缸7的缸体采用螺钉与所述基座5和法兰盘8固定连接，所述旋转油缸7的转轴71穿过所述法兰盘8的小孔口81采用键与圆形盲孔63连接。

上述所述的旋转油缸7，其转动范围为0～45°。

上述所述的环槽62的截面形状为矩形槽。

上述所述的基座5的圆周壁上还设有至少两个工艺孔52。

上述所述的接口1为标准A型接口，符合GB/T21412-2010标准；所述的把手6为B型把手，符合GB/T21412-2010标准。

本发明专利的有益效果：

本发明通过增加覆盖工具的自由度，使水下机器人在采油树旁的平台上，完成自我定位，自我固定后，移动覆盖工具，并使其接口1插入到水下采油树阀门接口的底部，覆盖工具通过外部指令，利用自身携带的转动机构，自动转动主油缸20带动其接口1转动，从而将覆盖工具固定到采油树上阀门的端口，再由主油缸打开或关闭水下采油树的阀门；从而大大简化了机器人系统，提高了系统整体可靠性；同时降低了机器人的采购成本，降低了对水下采油树阀门的检修、维护成本。