[发明专利]一种水下气缸式动态平衡吊装作业装置

摘要

本发明提供了一种水下气缸式动态平衡吊装作业装置，应用于水下设备的快速吊装。该吊装作业装置依据气缸式动态平衡机理，并结合卧式气管调偏器和倾斜式双气缸的特殊构造，实施角度偏斜调整、振荡位移调整和水平漂移位移调整的水下作业流程，完成水下设备对接时的吊装；气管调偏器依据气管内微正压气体辅助角度调偏并平衡振荡载荷，保证气管的轴线与水下设备的中心线维持平行状态；气缸体、柱塞体和气缸密封器自上而下依次同轴心布置而组合成倾斜式双气缸，气缸体依据气筒内带压气体的受压和膨胀，同时柱塞体依据双柱塞的压力而实现吊装作业载荷的动态平衡并自动调整偏斜位移，密封器采用环形盒体和多重密封实现气缸体与柱塞体的密封。

主权项

1.一种水下气缸式动态平衡吊装作业装置，该吊装作业装置整体设计为左右对称式构造，气缸体、柱塞体、气缸密封器和气缸座对称布置于气管调偏器的两侧端，气缸体、柱塞体和气缸密封器自上而下依次同轴心布置而组合成倾斜式双气缸，倾斜式双气缸采用两个气缸且与水平面之间呈仰角布置；该吊装作业装置依据气缸式动态平衡机理，并结合卧式气管调偏器和倾斜式双气缸的特殊构造，实施角度偏斜调整、振荡位移调整和水平漂移位移调整的水下作业流程，完成水下设备对接时的快速吊装，其特征在于：一气管调偏器；所述气管调偏器采用卧式管体，依据气管内的微正压气体辅助角度调偏和平衡振荡载荷，气管采用等截面的厚壁长管体，气管的两侧端分别配置盘式堵头而将气管封隔成密闭的管腔；调偏吊座和调偏支座均分为两组并沿轴向对称排列于气管的两侧，调偏吊座设置单个吊座圆孔，而调偏支座沿长度方向等间距排列支座圆孔；一气缸体；所述气缸体采用立式筒体，依据气筒内带压气体的受压和膨胀实现动态平衡，气筒的上封头采用半椭圆形壳体，其下筒体采用长圆筒，下筒体筒壁的上部和下部设有柱形圆台，气筒的上筒腔和下筒腔各配有一气阀，气缸接头采用阶梯轴，气缸接头的柱状凸台通过其锥状凸台与上接头相连，气缸接头的上接头采用半柱形钢块和柱形钢块相结合的构造；一柱塞体；所述柱塞体中的双柱塞采用同轴心布置的两个柱塞，双柱塞将气筒封隔成上筒腔和下筒腔两个筒腔室，带压气体作用在双柱塞上的压力始终保持相同方向，双柱塞中的每个柱塞均采用空心环塞结构，双柱塞的横截面呈双口形，双柱塞中每个柱塞的外环面上铣有等间距分层排列的环形沟槽且其上部和下部分别铣有矩形凹槽，双柱塞的矩形凹槽内配置柱塞衬瓦，双柱塞中每个柱塞的环腔内壁两侧端铣有环形卡槽，双柱塞的环形卡槽内配置柱塞卡环；柱塞卡环采用截面呈L形的全环体，柱塞衬瓦采用截面呈矩形的全环体，柱塞衬瓦的外环面设有沿轴向分层布置的凹沟，柱塞本体采用长管体，且柱塞端盖采用盘体；一气缸密封器；所述气缸密封器采用环形盒体和多重密封实现气缸体与柱塞体间的密封，密封本体的上端和下端分别配有法兰盘，密封衬套、密封压盖和密封端盖均采用扁盘体且由上而下依次同轴心布置，密封压盖分层排列于密封本体内，密封衬套沿轴向依次设置环锥状定位台和环形衬台，密封端盖沿轴向依次设置环形推台和环形端盖，密封衬套和密封压盖的下端面均铣有锥形沟槽且其内分别配置密封填料，实现气筒与柱塞本体间的多重密封；一气缸座；所述气缸座和水下设备的导向支座之间通过缸座销轴构成转动副，每个柱塞体的柱塞端盖上配置一组气缸座；所述角度偏斜调整作业依据气管调偏器和倾斜式双气缸完成水下设备的角度调偏，振荡位移调整作业依据气管调偏器和倾斜式双气缸自动调整水下设备的振荡位移，水平漂移位移调整作业依据倾斜式双气缸自动调整水下设备的水平漂移位移。