本发明专利技术公开了一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，包括：固定于半潜驳上的座箱，包括竖直布置并且可绕自身轴线旋转的旋转主轴；连接于旋转主轴周向的多个支爪，每个支爪包括与旋转主轴相交的横向臂以及设置于横向臂末端的可伸缩的纵向液压杆，纵向液压杆连接有液压控制装置；用于与待旋转底层连接的连接帽，连接帽设置于纵向液压杆的顶端；用于驱动旋转主轴旋转的驱动装置，驱动装置连接有驱动控制装置。本发明专利技术提供的水下旋转控制装置可以使待旋转底层完成在水下任意角度的旋转，控制过程简单，适用性高，且连接帽与纵向液压杆的设计保证了旋转过程的安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋工程装备
，尤其涉及一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置。
技术介绍
圆筒型深海钻井储油平台，典型是由南通中远船务有限公司生产的SEVANDriler平台，它采用“分层制造，逐层叠加”的方法进行制造。这种类型钻井平台在制造底层时，先预制各分段，再将各分段吊运到半潜驳上，然后将分段焊接成一个整体，这样就完成了钻井平台的底层制造。半潜驳甲板是长方形结构，甲板上规律地布置着若干个圆柱体支撑，圆柱体支撑上便是圆筒型深海钻井平台的底层，圆筒型深海钻井储油平台的底层是由若干个分段焊接组成的。在底层制造过程中，由于半潜驳甲板宽度小于所造底层的直径，整个底层的制造不能一次完成。因此，需要采用水下旋转工艺，即先沿甲板长度方向建造完各分段模块，然后驳船下沉，底层与甲板分离，再将底层旋转一定角度使还未建造部分位于驳船甲板方向，最终完成整个底层的建造。目前，采用的水下旋转角度控制装置(见专利技术专利“浮式钻井储油平台总段下水及旋转合拢对接方法”，申请号200910028988.1)，在分段内圈舱壁处安装规格为直径450mm、高度5.5米的圆管，两边各8根，共16根。这些装置用来防止总段受水流影响而漂浮和旋转后中心偏差过大；总段内底板中心线位置处安装有两根工型钢，并焊接斜支撑加以固定，其规格为300×15+200×20，高5.5米；在半潜驳中心线位置安装有两根T型钢，焊接斜撑加以固定，其规格为T300×15+200×20，高5.5米。这些装置用来限制旋转超差和中心线对位，也就是控制旋转角度为90度；再利用半潜驳四角塔上的绞车及缆绳来实现总段的90度旋转，其中绞车用于总段旋转时提供驱动力。这种装置存在如下问题：水下旋转角度只能控制为90度，对于需要其他水下旋转角度的底层分段划分，该装置不能适用；由于采用焊接固定，其装置在操作过程中的碰撞会对底层和半潜驳造成损伤；装置自动化程度低，操作不便。另一种水下旋转角度控制装置(见专利技术专利“用于水下旋转工艺的水下旋转角度控制装置”，申请号201210131119.3)，其利用放置在固定的圆弧形底座上的液压支撑来实现半潜驳与待旋转分段的连接，通过弧形液压导轨驱动电机驱动液压支撑，最终实现待旋转底层的水下旋转。这种装置存在如下问题：需要预先铺设弧形液压导轨，成本较高；装置用到的电机驱动设备太多，对于放置于水下的装置而言密封要求较高；对于不同尺寸的待旋转底层，固定形状的弧形液压导轨适用性差。因此，如何提高水下旋转控制装置的适用性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，该装置可使待旋转底层完成在水下任意角度的旋转，控制过程简单，适用性高。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，包括：固定于半潜驳上的座箱，包括竖直布置并且可绕自身轴线旋转的旋转主轴；连接于所述旋转主轴周向的多个支爪，每个所述支爪包括与所述旋转主轴相交的横向臂以及设置于所述横向臂末端的可伸缩的纵向液压杆，所述纵向液压杆连接有液压控制装置；用于与待旋转底层连接的连接帽，所述连接帽设置于所述纵向液压杆的顶端；用于驱动所述旋转主轴旋转的驱动装置，所述驱动装置连接有驱动控制装置。优选地，在上述水下旋转控制装置中，还包括计算机，所述液压控制装置和所述驱动控制装置均连接于所述计算机。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述驱动装置为电动机，所述驱动控制装置为电机控制装置，所述座箱设有输入轴以及连接于所述输入轴和所述旋转主轴之间的减速传动装置，所述电动机连接于所述输入轴。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述连接帽包括固定部分、中间部分和连接部分，所述固定部分包括用于与所述待旋转底层固定连接的固定板以及固定连接于所述固定板下方的水平布置的第一转轴，所述中间部分通过所述第一转轴旋转连接于所述固定部分，所述中间部分固定连接有位于所述第一转轴下方的水平布置的第二转轴，所述第二转轴的轴线与所述第一转轴的轴线异面垂直，所述连接部分通过所述第二转轴旋转连接于所述中间部分，所述连接部分的下端连接于所述纵向液压杆。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述固定板通过螺栓与所述待旋转底层固定连接。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述横向臂水平布置，所述纵向液压杆竖直布置。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述横向臂为长度可调节的伸缩杆。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述横向臂包括多段可拆卸连接的直杆。优选地，在上述水下旋转控制装置中，所述旋转主轴的周向均匀布置有四个所述支爪。本专利技术提供的用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，包括：固定于半潜驳上的座箱，包括竖直布置并且可绕自身轴线旋转的旋转主轴；连接于旋转主轴周向的多个支爪，每个支爪包括与旋转主轴相交的横向臂以及设置于横向臂末端的可伸缩的纵向液压杆，纵向液压杆连接有液压控制装置；用于与待旋转底层连接的连接帽，连接帽设置于纵向液压杆的顶端；用于驱动旋转主轴旋转的驱动装置，驱动装置连接有驱动控制装置。使用前，将座箱安装固定在半潜驳上并位于待旋转底层的中心位置下方，将连接帽固定于待旋转底层。在半潜驳逐渐下降过程中，待旋转底层便逐渐脱离半潜驳上的支撑圆柱体，与待旋转底层相连的连接帽也随之移动，此时，液压控制装置控制多个纵向液压杆的升降与连接帽的上下移动同步；当整个待旋转底层与支撑圆柱体脱离并稳定之后，驱动控制装置启动驱动装置，从而通过旋转主轴带动待旋转底层一同转动；当待旋转底层到达目标位置时，停止驱动装置，旋转结束后，逐渐上升半潜驳，此时，通过液压控制装置控制多个纵向液压杆的升降与连接帽的上下移动同步，保证稳固连接，直至待旋转底层稳定地支撑于半潜驳的支撑圆柱体上，至此，便完成了一次旋转工作。可见，本专利技术提供的水下旋转控制装置可以使待旋转底层完成在水下任意角度的旋转，控制过程简单，适用性高，且连接帽与纵向液压杆的设计保证了旋转过程的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例中的水下旋转控制装置的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例中的连接帽的结构示意图。图1和图2中：1-座箱、2-减速传动装置、3-输入轴、4-电动机、5-支爪、6-横向臂、7-纵向液压杆、8-连接帽、9-旋转主轴、10-液压控制装置、11-计算机、12-电机控制装置、13-固定部分、14-中间部分、15-连接部分、16-第一转轴、17-第二转轴。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，该装置可使待旋转底层完成在水下任意角度的旋转，控制过程简单，适用性高。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1和图2，图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，其特征在于，包括：固定于半潜驳上的座箱(1)，包括竖直布置并且可绕自身轴线旋转的旋转主轴(9)；连接于所述旋转主轴(9)周向的多个支爪(5)，每个所述支爪(5)包括与所述旋转主轴(9)相交的横向臂(6)以及设置于所述横向臂(6)末端的可伸缩的纵向液压杆(7)，所述纵向液压杆(7)连接有液压控制装置(10)；用于与待旋转底层连接的连接帽(8)，所述连接帽(8)设置于所述纵向液压杆(7)的顶端；用于驱动所述旋转主轴(9)旋转的驱动装置，所述驱动装置连接有驱动控制装置。
【技术特征摘要】
1.一种用于水下旋转工艺的水下旋转控制装置，其特征在于，包括：固定于半潜驳上的座箱(1)，包括竖直布置并且可绕自身轴线旋转的旋转主轴(9)；连接于所述旋转主轴(9)周向的多个支爪(5)，每个所述支爪(5)包括与所述旋转主轴(9)相交的横向臂(6)以及设置于所述横向臂(6)末端的可伸缩的纵向液压杆(7)，所述纵向液压杆(7)连接有液压控制装置(10)；用于与待旋转底层连接的连接帽(8)，所述连接帽(8)设置于所述纵向液压杆(7)的顶端；用于驱动所述旋转主轴(9)旋转的驱动装置，所述驱动装置连接有驱动控制装置。2.根据权利要求1所述的水下旋转控制装置，其特征在于，还包括计算机(11)，所述液压控制装置(10)和所述驱动控制装置均连接于所述计算机(11)。3.根据权利要求2所述的水下旋转控制装置，其特征在于，所述驱动装置为电动机(4)，所述驱动控制装置为电机控制装置(12)，所述座箱(1)设有输入轴(3)以及连接于所述输入轴(3)和所述旋转主轴(9)之间的减速传动装置(2)，所述电动机(4)连接于所述输入轴(3)。4.根据权利要求1所述的水下旋转控制装置，其特征在于，所述连接帽(8)包括固定部分(13)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，郇学东，王冠，罗红平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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