[实用新型]一种用于水下连接器的自动锁紧与解锁的二次锁紧机构

说明书

本实用新型公开了一种用于水下连接器的自动锁紧与解锁的二次锁紧机构，包括水下连接器、棘齿条结构、止动棘爪和限位结构，水下连接器包括上连接体、下连接体、卡爪、驱动环和液压缸。与现有技术相比，本实用新型的二次锁紧机构只需液压缸驱动，不必使用外部工具进行操作，具有极高的快速性，以实现在台风到来时能够及时完成连接器的脱离，完成水下机构的回收，减少损失。

技术领域

本实用新型涉及水下联接器技术领域，特别是涉及一种用于水下连接器的自动锁紧与解锁的二次锁紧机构。

背景技术

鉴于陆上石油资源逐渐枯竭，我国石油钻探作业逐步转向海洋，随着海洋钻井技术的发展，石油钻探从常规水深逐渐迈向深水和超深水海域。我国海洋钻探的主战场在南海海域，钻井作业水深范围较大，环境条件恶劣，频繁发生的台风/飓风严重影响钻井作业。

在台风/飓风条件下，常规隔水管需要将每根隔水管单根回收到钻井平台上，然后钻井平台撤离避台，这样操作既费时又不安全。常常由于防台、避台措施不到位，不能及时回收隔水管，致使隔水管在台风条件下发生破坏，发生隔水管事故，导致钻井停机。在此背景下，防台钻井隔水管系统概念的提出，使恶劣天气条件下隔水管不能及时回收问题迎刃而解，增强了隔水管系统的防台性能，从而提升了钻井系统的安全性和可靠性。在台风来临前，防台钻井隔水管可以在近海面快速脱离，只回收一小部分隔水管，剩下的大部分隔水管在海水中保持自由站立，由浮力罐提供的浮力来支撑。台风过后，钻井平台驶回原来钻井位置，将回收的上部隔水管重新与下部隔水管连接，恢复钻井作业。该系统可大大缩短台风来临前隔水管回收和台风过后隔水管重接的时间，大幅降低隔水管回收下放的风险，有效提高了整个钻井系统的安全可靠性。

水下连接器是防台钻井隔水管系统的核心部件，其主要功能是连接上、下部隔水管。台风/飓风等恶劣天气来临前，平台控制室发出脱离指令，控制连接器上的液压驱动系统，完成脱离作业；台风/飓风过后，平台开到井口上方下放上部隔水管，借助ROV辅助，液压系统动作，完成上下隔水管连接。在此过程中，连接器的锁定是实现连接器连接和解锁的关键技术，尤其作为不便操作的二次锁定技术更是连接器牢固连接的技术挑战。

目前水下连接器的二次锁紧装置多采用ROV辅助操作，驱动二次锁紧螺栓进行锁紧和解锁作业。然而，ROV操作易受外界环境影响，很难高效稳定地完成精确的二次锁紧作业，且ROV操作费用较高，耗时长，无法实现自动锁定及解锁，从而导致连接器不能快速脱离避台。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于水下连接器的自动锁紧与解锁的二次锁紧机构，实现隔水管连接器在液压卡爪作用下锁紧的同时进行二次锁紧，以确保在液压系统发生故障时连接器仍能正常连接，并在需要脱离时实现自动脱离。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种用于水下连接器的自动锁紧与解锁的二次锁紧机构，包括：

上连接体；

下连接体，所述下连接体位于所述上连接体的下侧，所述下连接体的上端开口能够和所述上连接体的下端开口抵接，所述下连接体的下端具有法兰端面；

卡爪，所述卡爪的中部转动连接于所述上连接体下端的外缘处，所述卡爪为多个且沿所述上连接体的圆周方向均布，所述卡爪的上端和下端分别具有外凸部和内凸部；

驱动环，所述驱动环套设于所述卡爪所在圆周的外侧；

液压缸，所述液压缸的一端与所述上连接体固定连接，所述液压缸的另一端与所述驱动环固定连接，所述驱动环向上运动时能够与所述外凸部接触，推动所述卡爪的上端向内摆动，使所述下连接体与所述上连接体分离，所述驱动环向下运动时能够与所述卡爪的下端外缘接触，推动所述卡爪的下端向内摆动，使所述下连接体与所述上连接体相抵；