一种悬挂隔水管卡盘制造技术

本发明专利技术公开了一种悬挂隔水管卡盘，主要包括承载盘、齿轮环、顶盖、伺服电机、控制系统，齿轮环套在承载盘外围，齿轮环与承载盘之间安装有轴承，承载盘上表面安装有四对支撑座，按环形均匀分布；每对支撑座之间安装有卡爪总成，卡爪总成包括液压缸、压力传感器和其内部的应力转换装置；齿轮环内壁上嵌有四对销钉，呈“十”字分布，齿轮环旁安装有伺服电机；控制系统接收压力传感器信号和控制伺服电机动作。本发明专利技术的优点在于：卡爪内部安装有应力转换装置，动态检测卡爪前端接触面的应力；而控制系统控制齿轮环旋转，可自动插入销钉和调整销钉的位置，防止隔水管因偏移而发生局部形变，保证隔水管的完整性，提高作业的效率和安全性。

A kind of hanging riser chuck

【技术实现步骤摘要】
一种悬挂隔水管卡盘
本专利技术属于海洋石油钻采设备领域，具体涉及一种悬挂隔水管卡盘。
技术介绍
卡盘是海洋钻井重要的提升装备，隔水管的安装、拆卸、支撑以及悬挂都需要卡盘装置的配合。常见的卡盘形式主要有踏爪式、门式和伸缩臂式。踏爪式卡盘是20实际70年代的产品，其采用四个踏板结构，需要人类进行操作。踏板放下时，利用四个支撑面与隔水管街头接触，实施安装、拆卸、支撑、悬挂隔水管系统的功能；踏板竖起时，卡盘内部痛经畅通，可实施下方、会搜隔水管系统。但该卡盘为手动式，影响隔水管起下工作效率。门式卡盘通过华东卡板的开合动作来实现隔水管的下放、支撑、安装等作业，突出优点是结构简单，但工作时悬空长度较长，承压能力差，且门式卡盘体积重量较大，生产价格难点多、成本较高。伸缩臂式卡盘虽然一定程度上消弱了上述两种卡盘的缺点，但是也没有考虑到隔水管与卡爪的接触应力。在钻井过程中，当钻井平台预测到台风后，若来不及收回隔水管，通常用卡盘悬挂隔水管，托离台风行进路线。在拖航过程隔水管难免因为风、浪、流的作用而偏转，由卡盘与隔水管一般为刚性连接，之久会导致局部接触应力过大，可使隔水管局部变形，不仅影响正常作业，还存在很大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术公开了一种悬挂隔水管卡盘，其目的是通过间接测量卡爪与隔水管接触的应力，利用检测的信号动态控制弹性限位销钉的方位，利用弹性销钉的形变抵消隔水管偏移增加的局部应力，改善常用卡爪对隔水管的局部应力集中可能造成的隔水管局部凹陷变形问题，以提高在隔水管在拖航过程的安全性。本专利技术的目的通过以下方案来实现，一种悬挂隔水管卡盘，包括承载盘、齿轮环、轴承、顶盖、伺服电机、液压缸、支撑座、卡爪、压力传感器、限位销钉、控制箱、传动螺杆、信号电缆，所述下承载盘外缘与轴心齿轮环扣接，承载盘与齿轮环之间安装有轴承以保证齿轮环可围绕下承载盘中轴旋转，承载盘上表面通过铆钉布置有四对支撑座、焊接有四个提掉环，每对支撑座相对面中部有滑槽，背离圆心的尾端有弧形卡槽，在每对支撑座中间的有液压缸布置在下承载盘上，液压缸通过快速接头与液压动力源相接，在成对支撑座的中部滑槽内嵌有卡爪，卡爪前端呈弧形，弧形表面有三枚球形凸起，其中中部凸起为传压杆尾端，传压杆上套有扶正环，传压杆前端装有密封环，密封环上套有密封圈和刻有间隙，空腔尾部布置有传压孔，传压杆尾部有密封盖，在卡爪上表面安装有压力传感器，并通过电缆连接控制箱和伺服电机，在四对支撑座上部布置有顶盖。具体地，所述齿轮环与下承载盘通过轴承活动连接，与伺服电机通过传动螺杆活动连接。具体地，所述支撑座成对布置，呈“十”字分布在承载盘上表面，支撑座中部有滑槽，尾端有弧形卡槽。具体地，所述传压孔内固定连接有压力传感器。具体地，所述控制箱通过电接受压力传感器的信号，并转化为电信号控制伺服电机动作。具体地，所述限位销钉有3对为刚性，一对为弹性，按环形均匀嵌在齿轮环内壁上。本专利技术具有以下优点：本专利技术通过把卡爪前端设置为弧形，增大了卡爪与隔水管的接触面积，降低了隔水管与卡爪的接触应力。本专利技术通过在卡爪前端设计了应力转换装置，使得卡爪与隔水管的接触应力变得可测。本专利技术通过动态检测接触应力，随动控制弹性限位销钉位置，降低了隔水管因应力集中而变形的可能性，通使之使用更安全，寿命更长久。本专利技术的伺服电机通过螺杆传动，驱动齿轮转动，具有大扭矩、防反转的作用。附图说明图1为本专利技术的局部剖面图。图2为本专利技术的工作状态去顶盖俯视透视图。图3为本专利技术的非工作状态去顶盖俯视透视图。图4为图1中的卡爪剖面图。图中：1-承载盘，2-齿轮环，3-轴承，4-顶盖，5-伺服电机，6-液压缸，7-支撑座，8-卡爪，9-压力传感器，10-圆柱空腔，11-传压杆，12-扶正环，13-密封盖，14-密封环，15-密封圈，16-传压孔，17-液压伸缩杆腔，18-刚性销钉，19-弹性销钉，20-传动螺杆，21-电缆，22-控制柜，23-提掉环。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1、图3所示，一种悬挂隔水管卡盘，其特征在于：包括承载盘(1)、齿轮环(2)、轴承(3)、顶盖(4)、伺服电机(5)、液压缸(6)、支撑座(7)、卡爪(8)、压力传感器(9)、圆柱空腔(10)、传压杆(11)、扶正环(12)、密封盖(13)、密封环(14)、密封圈(15)、传压孔(16)、液压伸缩杆腔(17)、刚性销钉(18)、弹性销钉(19)、传动螺杆(20)、电缆(21)、控制柜(22)、提掉环(23)，所述承载盘(1)外缘与齿轮环(2)活动连接，承载盘(1)与齿轮环(2)之间安装有轴承(3)以保证齿轮环(2)可围绕下承载盘(1)中轴旋转，使内壁上的销钉处于支撑座(7)后端卡槽内，以限制卡爪(8)移动，并保持卡爪稳定；承载盘(1)上表面通过铆钉布置有四对支撑座(7)，所述支撑座(7)成“十”字布置在下支撑板(1)上表面，每对支撑座相对面中部有滑槽，背离圆心的尾端有弧形卡槽；在每对支撑座中间的下承载盘上布置有液压缸(6)，液压缸通过快速接头与液压动力源相接，通过伸缩杆与卡爪下方的伸缩杆腔(17)配合，推动卡爪(8)伸出和缩回；在成对支撑座(7)的中部滑槽内嵌有卡爪(8)，卡爪(8)前端呈弧形，弧形表面有三枚球突，其中中部球突(11)与卡爪(8)构成应力转换装置；如图4所示，所述应力转换装置，由传压杆(11)和卡爪内部圆柱空腔(10)构成，传压杆(11)前端固定连接有密封环(14)，尾端通过扶正环(12)扶正，由密封盖(13)密封，在圆柱空腔(10)底部有传压孔(16)，其内安装有压力传感器(9)；如图2所示，作用在传压杆(11)尾部的应力，通过传压杆(11)转换为空腔内部的油压，压力传感器(9)通过检测油压间接测量接触应力，并通过电缆(21)把信号传回控制箱(22)，控制箱(22)把获得的信号转换为驱动伺服电机(5)的电信号，伺服电机(5)通过传动螺杆(20)推动齿轮(2)旋转，把弹性限位销钉(19)送到相应位置，以抵消增加隔水管偏移带来的附加应力，在四对支撑座之间焊接有四个提掉环(23)，用于安装运移卡盘，在四对支撑座上部布置有顶盖(4)，用于承载工作人员。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述所述
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬挂隔水管卡盘，其特征在于：包括下承载盘(1)、齿轮环(2)、轴承(3)、顶盖(4)、伺服电机(5)、液压缸(6)、支撑座(7)、卡爪(8)、压力传感器(9)、卡爪内部圆柱空腔(10)、传压杆(11)、扶正环(12)、密封盖(13)、密封环(14)、密封圈(15)、传压孔(16)、液压伸缩杆腔(17)、刚性销钉(18)、弹性销钉(19)、传动螺杆(20)、电缆(21)、控制柜(22)、提掉环(23)，其特征为：所述承载盘(1)外缘与齿轮环(2)活动连接，承载盘(1)与齿轮环(2)之间安装有轴承(3)，承载盘(1)上表面通过铆钉安装有四对支撑座(7)和焊接有四个提掉环(23)，支撑座(7)和提掉环(23)成“十”字对称布置；在每对支撑座(7)中间的承载盘(1)上安装有液压缸(6)，在成对支撑座(7)的中部滑槽内嵌有卡爪总成，卡爪总成包括卡爪(8)、传压杆(11)、卡爪内部圆柱空腔(10)、扶正环(12)、密封环(14)、传压孔(16)；电缆(21)连接控制箱(22)、压力传感器(9)和驱动伺服电机(5)；伺服电机(5)安装在齿轮环(2)两侧，销钉(18)(19)嵌在齿轮环(2)内壁。/n...

【技术特征摘要】
1.一种悬挂隔水管卡盘，其特征在于：包括下承载盘(1)、齿轮环(2)、轴承(3)、顶盖(4)、伺服电机(5)、液压缸(6)、支撑座(7)、卡爪(8)、压力传感器(9)、卡爪内部圆柱空腔(10)、传压杆(11)、扶正环(12)、密封盖(13)、密封环(14)、密封圈(15)、传压孔(16)、液压伸缩杆腔(17)、刚性销钉(18)、弹性销钉(19)、传动螺杆(20)、电缆(21)、控制柜(22)、提掉环(23)，其特征为：所述承载盘(1)外缘与齿轮环(2)活动连接，承载盘(1)与齿轮环(2)之间安装有轴承(3)，承载盘(1)上表面通过铆钉安装有四对支撑座(7)和焊接有四个提掉环(23)，支撑座(7)和提掉环(23)成“十”字对称布置；在每对支撑座(7)中间的承载盘(1)上安装有液压缸(6)，在成对支撑座(7)的中部滑槽内嵌有卡爪总成，卡爪总成包括卡爪(8)、传压杆(11)、卡爪内部圆柱空腔(10)、扶正环(12)、密封环(14)、传压孔(16)；电缆(21)连接控制箱(22)、压力传感器(9)和驱动伺服电机(5)；伺服电机(5)安装在齿轮环(2)两侧，销钉(18)(19)嵌在齿轮环(2)内壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鑫，毛良杰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51