管道外部对中器制造技术

一种管道外部对中器，设有一外部支撑框架，该外部支撑框架垂直安装在一底座上，外部支撑框架上设有数组滑轨、移动装置及液压驱动装置；其中，移动装置包括：中间支架，该中间支架安装在外部支撑框架的内侧，中间支架的上、下两端通过设在外部支撑框架上、下两端供管道进行左、右移动的滑轨与外部支撑框架配合连接；中间支架的左、右两侧设有供管道进行上下移动的滑轨，滑轨上间隔一定距离安装有数个管道夹具；液压驱动装置分别固定在移动装置、管道夹具及外部支撑框架的底部。本发明专利技术结构简单，不仅可以实现并控制管道进行前后，左右，上下三个自由度的移动过程，而且，还配合内部对中器对管道实施精确对中，降低了生产成本，提高了铺管效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海底管道铺设，尤其涉及一种用以实现海底管道J型铺设过程中海底管道焊接前的管道外部对中器。属于海洋工程

技术介绍
海底管道铺设作为深海油气田开发建设的一个重要组成部分，对海上油气田的开发、生产和产品外输等方面起着十分重要的作用。在实际工程中，常用的海底管道铺设方法主要有S型铺管法、J型铺管法、卷管式铺管法和拖管法等四大类。而J型铺管方法是当前最适合深水和超深水海底管道铺设方法。在J型海底管道铺设时，管道外部对中器是J型铺管塔管道对中时实现管道前-后， 左-右，上-下三个自由度的运动，并配合内部对中器对管道实施精确对中，进而为管道焊接做好准备，是实现管线对中确保管道的铺设质量的重要设备。目前，现有的J型铺管塔上的管道外部对中器，其结构为一端为圆形管道夹具用于夹持待铺管道，另外一端为圆形基座用于固定对中器，两端采用六个液压缸通过铰接的形式连接。进行外部对中时，管道待焊接端三个自由度方向上的位移为六个液压缸的复合运动，通过六个液压缸的驱动，用以实现管道前-后，左-右，上-下三个自由度的调节功能。若要对管道进行精确外部对中，这就需要对外部对中器的六个联动液压缸按照既定分解公式分解到每个液压缸进行运动，此种结构形式决定了管道的对中过程较为复杂且精度较低。因此，上述外部对中器不仅价格昂贵、结构控制复杂；而且，难以实现焊接现场的手动控制对中及管道外部对中的精确性，同时，使铺管效率的提高受到限制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种管道外部对中器，其结构简单，不仅可以实现并控制管道进行前后，左右，上下三个自由度的移动过程，而且，还配合内部对中器对管道实施精确对中，为下一步的管道焊接做好准备；同时，降低了生产成本，提高了管道外部的对中精度及铺管效率。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的—种管道外部对中器，其特征在于设有一外部支撑框架，该外部支撑框架垂直安装在一底座上，外部支撑框架上设有数组滑轨、移动装置及液压驱动装置；其中，移动装置包括中间支架，该中间支架安装在外部支撑框架的内侧，中间支架的上、下两端通过设在外部支撑框架上、下两端供管道进行左、右移动的滑轨与外部支撑框架配合连接；中间支架的左、右两侧设有供管道进行上下移动的滑轨，滑轨上间隔一定距离安装有数个管道夹具； 液压驱动装置分别固定在移动装置、管道夹具及外部支撑框架的底部。所述滑轨分别设在外部支撑框架内侧、底部的两端及中间支架的左、右两侧，其中，设在外部支撑框架内侧及中间支架的左、右两侧的滑轨为燕尾槽形，滑轨内部设有润滑油槽；设在外部支撑框架底部两端滑轨为轴孔型，即在外部支撑框架底部两端设有滑动孔，液压驱动装置的液压缸的支座固定在在底座上，伸缩杆与滑动孔活动配合穿过滑动孔后经固定块固定在底座上。所述管道夹具是通过安装在滑轨上的内部滑块连接为一个整体，管道夹具包括 两个限位支撑框架，限位支撑框架的外侧各安装有一液压驱动装置，两个限位支撑框架相互对应安装在滑轨上。所述限位支撑框架为弧形体I，弧形体I 一侧向外延伸处枢接在一连接块上，连接块安装在滑轨上；安装在弧形体I外侧液压驱动装置中的液压缸的伸缩杆与设在内部滑块上的转轴相连；弧形体I内部配合安装一补芯机构。所述补芯机构为与限位支撑框架相配的弧形体II，采用钢材制成，且弧形体II是通过楔形键槽与弧形体I相连。所述液压驱动装置为液压缸，该液压缸与液压泵站相连。所述外部支撑框架、中间支架及内部滑块均为为箱体式钢结构。本专利技术的有益效果本专利技术由于采用上述技术方案，其结构简单，由于管道待焊接端前后，左右，上下三个方向上的位移分别由单独的液压缸进行驱动，不仅可以实现并控制管道进行前后，左右，上下三个自由度的移动过程，而且，还配合内部对中器对管道实施精确对中，为下一步的管道焊接做好准备；同时，降低了生产成本，提高了管道外部的对中精度及铺管效率。附图说明图1本专利技术结构主视图。图2本专利技术结构俯视图。图3本专利技术结构左视图。图4本专利技术结构立体示意图。图5管道夹具结构立体示意图。图6管道夹具补芯结构立体示意图。图中主要标号说明1-外部支撑框架、2-中间支架、3-内部滑块、4-滑轨、5-滑轨、6-滑轨、7-管道夹具、71限位支撑框架、72连接块、8_液压缸、9-液压缸、10-液压缸、11-支座、12-液压缸、13-底座、14-转轴、15-补芯结构。具体实施例方式如图1-6所示，本专利技术设有一外部支撑框架1，外部支撑框架1垂直安装在底座13 上，底座13与J型铺管塔上的塔架固定，便于拆卸与移动。外部支撑框架1为箱体式钢结构，用于提供整套设备的支撑作业。外部支撑框架1上设有数组滑轨4、5、6，移动装置及液压驱动装置；其中，移动装置包括中间支架2，中间支架2为箱体式钢结构，中间支架2采用滑轨连接形式安装在外部支撑框架1的内侧，中间支架2的上、下两端通过设在外部支撑框架1上、下两端供管道进行左、右移动的滑轨4与外部支撑框架1配合连接；中间支架2 的左、右两侧设有供管道进行上下移动的滑轨5，滑轨5上间隔一定距离安装有数个管道夹具7 ；本实施例为安装有两对管道夹具7，两对管道夹具7安装于内部滑块3上，管道夹具 7为碳钢铸件，内部滑块2为箱体式钢结构，两对管道夹具7中间留有一定距离可有效夹持待铺管道。液压驱动装置分别固定在移动装置、管道夹具7及外部支撑框架1的底部。其中， 在移动装置底部固定有二组液压驱动装置，本实施例其中一组液压驱动装置为液压缸8，液压缸8固定在中间支架2底部的内侧及内部滑块3的底部，液压缸8与液压泵站相连，驱动液压缸8运动时，液压缸8的伸缩杆作上、下运动，同时，带动内部滑块3及管道夹具7作上、 下运动。另一组为液压驱动装置为液压缸9，液压缸8固定在中间支架2底部的外侧，液压缸9与液压泵站相连，驱动液压缸9运动时，液压缸9的伸缩杆作左、右运动，同时，带动中间支架2、内部滑块3及管道夹具7作左、右运动。管道夹具7是通过安装在滑轨5上的内部滑块3连接为一个整体，内部滑块3是通过上下移动滑轨5与中间支架2进行配合连接；中间支架2是通过左右移动滑轨4与外部支撑框架1进行配合连接；管道夹具7包括两个限位支撑框架71，限位支撑框架71的外侧各安装有一液压驱动装置，本实施例的液压驱动装置为液压缸12，液压缸12与液压泵站相连。液压缸12 用于推动管道夹具7来实现管道的松开和锁紧；当管道提升至铺管塔内，管道夹具液压缸 12带动管道夹具7闭合，使管道锁紧。两个限位支撑框架71相互对应安装在滑轨5上，限位支撑框架71为弧形体I，弧形体I 一侧向外延伸处通过转轴14枢接在一连接块72及内部滑块3上，而连接块72又安装在滑轨4上；安装在弧形体I外侧液压驱动装置中液压缸 12的伸缩杆与设在内部滑块3上的转轴相连；弧形体I内部配合安装一补芯机构15。补芯机构15为与限位支撑框架71相配的弧形体II，采用渗碳淬火钢制成。弧形体II与弧形体I的连接方式是通过楔形键槽嵌入弧形体I内部的垫层。可根据目标管线尺寸选择补芯结构的型号及尺寸。管道夹具7和配套的液压缸12可实现管道的释放与夹持作用。左右移动滑轨4设在外部支撑框架1内侧的上下两端；前后移动滑轨6设在外部支撑框架1的底部的两端；上下移动滑轨5设在中间支架2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种管道外部对中器，其特征在于：设有一外部支撑框架，该外部支撑框架垂直安装在一底座上，外部支撑框架上设有数组滑轨、移动装置及液压驱动装置；其中，移动装置包括：中间支架，该中间支架安装在外部支撑框架的内侧，中间支架的上、下两端通过设在外部支撑框架上、下两端供管道进行左、右移动的滑轨与外部支撑框架配合连接；中间支架的左、右两侧设有供管道进行上下移动的滑轨，滑轨上间隔一定距离安装有数个管道夹具；液压驱动装置分别固定在移动装置、管道夹具及外部支撑框架的底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：燕晖，段梦兰，何宁，王辉，韩峰，梁辉，杨伟，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，海洋石油工程股份有限公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11