一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘制造技术

本发明专利技术公开了一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘，主要包括上托板和下托板，在上下托板之间安装有万向节，上托板的下平面安装有卡爪总成；万向节包括上、下楔块和橡胶柱，按环形均匀布置；卡爪总成包括卡爪、卡爪导向件、卡爪驱动液压缸和卡爪驱动液压缸支撑件，相间分布于万向节间隙；下托板外侧预留耳座安装孔，可通过耳座与运动补偿装置相结合。本发明专利技术装置，通过液压缸驱动卡爪快速伸出和缩回，安全可靠地夹持、悬挂隔水管；卡爪驱动液压缸通过快装接头可快速连接液压系统；万向节可以对隔水管在下放与回收过程中由于波浪作用引起的偏移进行补偿，以保证安装、拆卸隔水管时的平稳性；本发明专利技术既能满足正常的起下隔水管的功能，同时又能与相应的补偿装置进行结合。

【技术实现步骤摘要】
一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘
本专利技术属于海洋石油钻采设备领域，涉及一种海洋钻井隔水管在下放和回收过程中夹持隔水管以及避台时悬挂隔水管的设备。
技术介绍
隔水管卡盘是平台上的钻井辅助设备，其功能主要用于隔水管连接或拆卸时夹持、支撑和悬吊隔水管串及水下BOP等设备，便于快速链接和拆卸隔水管连接接头，其结构和功能必须与相对应的隔水管匹配方能使用，即卡爪的数目、尺寸及卡盘的承载能力需要与相应结构特征、长度的隔水管柱相配合，卡盘设计具有一定的唯一性和专属性。卡盘一般需要与万向节配合使用，卡盘安装在万向节上方。卡盘中的卡爪可自由伸缩，起到夹持与放开隔水管的作用。万向节的支撑结构具有一定可压缩性，能够为隔水管提供一定角度的摆动。两者配合，既能可靠夹持隔水管，又能提供给隔水管一定角度的摆动，减小隔水管顶端被夹持处的弯曲应力，保证隔水管的安全。常见的卡盘形式主要有门式和液压翻爪式等结构。门式卡盘通过滑动卡板的开合动作，来实现隔水管装置下放、支撑、安装等作业，突出优点是结构简单，主要问题是体积、重量较大，生产加工难点多，成本较高。液压翻爪式卡盘工作时卡爪向上翻起即可顺利起下隔水管，卡爪处于水平状态下保持支撑、安装隔水管，优点是体积小、重量轻，缺点是控制系统比较复杂，卡爪相对承载面积偏小，对卡爪的材料性能和热处理性能要求较高。
技术实现思路
本专利技术公开了一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘，其目的是可以快速可靠地夹持、下放、回收隔水管柱，并允许卡盘随隔水管有一定角度的摆动。本专利技术所采用的技术方案是，一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘，包括下托板、下楔块、橡胶柱、上楔块、上托板、卡爪驱动液压缸支撑件、卡爪驱动液压缸、卡爪导向件、卡爪，万向节包括上楔块、橡胶柱和下楔块，万向节均匀设置，上楔块通过螺栓与上托板连接，下楔块通过螺栓与下托板连接；卡爪总成包括卡爪、卡爪驱动液压缸、卡爪驱动液压缸支撑件、卡爪导向件，卡爪总成圆周均匀布置在上托板下平面并相间分布于万向节间隙，卡爪后端为中空腔室，卡爪驱动液压缸位于卡爪空腔内，耳座安装孔可通过吊耳与补偿装置相连。所述卡盘自带万向节，且卡爪和万向节的数量可以为3个、4个或多个，并围绕卡盘通孔均匀相间分布。所述卡爪驱动液压缸放置于卡爪后端的空腔内，可充分利用空间，保证只用一支油缸即可实现卡爪的伸缩。所述卡盘的耳座安装孔可通过安装吊耳与液压缸连接，使卡盘具有运动补偿功能。本专利技术的有益效果是，结构紧凑，安全可靠，安装方便，可快速可靠地夹持、放开隔水管，对隔水管在下放与回收过程中由于波浪的作用引起的偏移进行补偿，以保证安装、拆卸隔水管时的平稳性，能够有效的降低装置整体高度，节约操作空间，方便操作，减小人员跌落的风险，同时该卡盘可与液压缸相连，使其具有运动补偿功能。附图说明图1是卡盘卡爪伸出和回缩状态；图2卡盘结构示意图；图中，1.下托板，2.下楔块，3.橡胶柱，4.上楔块，5.上托板，6.卡爪驱动液压缸支撑件，7.卡爪驱动液压缸，8.卡爪，9.爪导向件，10.耳座安装孔。具体实施方式如图1、图2所示，本专利技术的自带万向节隔水管卡盘，其结构是：包括上托板5和下托板1，在二者之间安装有万向节，上托板5的下平面安装有卡爪总成；上楔块4通过螺栓与上托板5下平面连接，下楔块2通过螺栓与下托板1上平面连接，上、下楔块之间安装有橡胶柱3，组成万向节，万向节均匀设置并围成一圈；卡爪驱动液压缸支撑件6通过螺栓与上托板5下平面连接，卡爪导向件9通过螺栓与上托板5下平面连接，卡爪驱动液压缸7安装在卡爪驱动液压缸支撑件6上，卡爪驱动液压缸7安装在卡爪8后端的空腔内，卡爪总成均匀设置并相间分布于万向节间隙。本专利技术的装置，驱动液压缸7通过快装接头可快速连接液压系统，驱动卡爪8快速同步伸出和缩回，使之到达指定位置锁紧液压缸，快速可靠地夹持、放开隔水管。万向节的作用可以对隔水管在下放与回收过程中由于波浪的作用引起的偏移进行补偿，以保证安装、拆卸隔水管时的平稳性。上托板5与下托板1提供了万向节与卡爪总成的安装位置与空间，上托板5与下托板1设置成整体结构或是两半分体结构，上托板5与下托板1外形为圆形、正四边形或正六边形等。下托板1在边缘处设置耳座安装孔，用于与运动补偿装置进行快速连接。本专利技术装置的工作原理是：隔水管进行下放操作时，首先卡爪驱动液压缸7同步缩回，将卡爪8回缩，形成隔水管下放通道，如图1(b)所示。大钩将被下放隔水管吊起并运送到卡盘中心上方处，之后缓慢下降，当隔水管上端法兰盘下端面与卡爪8顶面即将对齐时，大钩停止。卡爪驱动液压缸7同步伸出，将六个卡爪8伸出，形成隔水管支撑面，如图1(a)所示。卡爪8到达预定位置后，液压缸7停止运动，并锁紧，将卡爪8固定在当前位置。此后大钩继续下放隔水管，直到隔水管完全由卡爪8支撑。该动作完成后，大钩放开已就位的隔水管，吊起下一根隔水管到卡盘中心上方，缓慢下降，当下一根隔水管下法兰与已就位隔水管上法兰接触后，通过快速接头将两根隔水管连接。之后大钩略向上提升，将座在卡爪8上的隔水管提起，使卡爪8空载。卡爪驱动液压缸7解除锁紧，同步缩回，将个卡爪8收回，再次形成隔水管下放通道。之后大钩下放隔水管，当到下一根隔水管上端法兰盘下端面与卡爪8顶面即将对齐时，大钩停止，重复上述步骤，直到隔水管全部接完，达到目标长度。隔水管进行回收操作时，作业流程与隔水管下放相反。首先大钩略向上提升，使卡爪8空载，之后卡爪驱动液压缸7同步缩回将卡爪8收回，形成隔水管上提通道，图1(b)。大钩继续提升隔水管柱，当最顶端的隔水管完全处于卡爪8上方且下一根隔水管上端法兰盘下端面与卡爪8顶面对齐后，大钩停止。卡爪驱动液压缸7同步伸出将卡爪8顶出，形成隔水管支撑面如图1(a)。卡爪8到达预定位置后，液压缸停止运动并锁紧，将卡爪8固定在当前位置。大钩略下降，除最顶端的隔水管外其余隔水管柱坐在卡爪8形成的支撑面上，松开最顶端的隔水管与下一根隔水管之间的快速接头，最顶端的隔水管与隔水管柱脱离，大钩将最顶端的隔水管吊走。之后大钩将隔水管柱新的最顶端的隔水管提起，重复上述步骤，直到隔水管完全回收完毕。在隔水管下放、回收操作时，已下放或待回收的隔水管柱在海水中，持续受波浪运动影响，产生除竖直方向外其他方向上的相对运动。对称分布的弹性橡胶柱3具有可压缩性，为隔水管柱提供一定角度的摆动，防止隔水管顶端出现弯曲失效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘，其特征在于：包括下托板(1)、下楔块(2)、橡胶柱(3)、上楔块(4)、上托板(5)、卡爪驱动液压缸支撑件(6)、卡爪驱动液压缸(7)、卡爪(8)、卡爪导向件(9)和耳座安装孔(10)，万向节包括上楔块(4)、橡胶柱(3)和下楔块(2)，万向节均匀设置，上楔块(4)通过螺栓与上托板(5)连接，下楔块(2)通过螺栓与下托板(1)连接；卡爪总成包括卡爪(8)、卡爪驱动液压缸(7)、卡爪驱动液压缸支撑件(6)、卡爪导向件(9)，卡爪总成圆周均匀布置在上托板(5)下平面并相间分布于万向节间隙，卡爪(8)后端为中空腔室，卡爪驱动液压缸(7)位于卡爪(8)空腔内，耳座安装孔(10)可通过吊耳与液压缸相连。

【技术特征摘要】
1.一种自带万向节的伸缩式隔水管卡盘，其特征在于：包括下托板(1)、下楔块(2)、橡胶柱(3)、上楔块(4)、上托板(5)、卡爪驱动液压缸支撑件(6)、卡爪驱动液压缸(7)、卡爪(8)、卡爪导向件(9)和耳座安装孔(10)，万向节包括上楔块(4)、橡胶柱(3)和下楔块(2)，万向节均匀设置，上楔块(4)通过螺栓与上托板(5)连接，下楔块(2)通过螺栓与下托板(1)连接；卡爪总成包括卡爪(8)、卡爪驱动液压缸(7)、卡爪驱动液压缸支撑件(6)、卡爪导向件(9)，卡爪总成圆周均匀布置在上托板(5)下平面并相间分布于万向节间隙，卡爪(8)后端为中空腔室，卡爪驱动液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦廷，王志坤，薛风光，韩彬，侯晓伟，许亮斌，刘健，盛磊祥，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，烟台中集来福士海洋工程有限公司，中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37