專利名稱：管道夾持工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管道夾持工具，該管道夾持工具和管道提升方法應(yīng)用于深水管道應(yīng)急維修設(shè)備中的提管架上，其主要功能為夾持海底待維修管道，以便提管架提升管道。
背景技術(shù)：
目前深水石油開發(fā)處于起步階段，在深水應(yīng)急維修方面也是如此。深水有著高壓、低溫的環(huán)境，考慮到水深、管道尺寸、管道壓力和土壤狀態(tài)等因素的影響，對(duì)這些維修設(shè)備的性能要求將超過先前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些性能要求包括適用于多種管徑的卡緊裝置、液壓密封接頭\管道回收工具(GSHC\RPT)、夾頭連接器、龍門雪橇、提管架(PLF)和垂直跨接短管(VJS)。因此，這些零部件需要更多的設(shè)計(jì)和制造上的努力。為了方便水下機(jī)器人(ROV) 及其它設(shè)備對(duì)破壞管段的維修，用提管架將管道提離海床是必須的。提升不同管道、不同的高度，所需的提升力是不一樣的，而相應(yīng)的夾持裝置應(yīng)該適應(yīng)這種變化，目前，現(xiàn)有的夾持裝置對(duì)管道的夾緊不穩(wěn)定。另外，在整個(gè)夾持管道的過程中，完全地由液壓力來(lái)控制夾持過程會(huì)增加液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低液壓系統(tǒng)的壽命。進(jìn)而，由于液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性和深水環(huán)境的惡劣，容易出現(xiàn)由于液壓系統(tǒng)故障而導(dǎo)致夾持管道過程失敗的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種管道夾持工具，以解決現(xiàn)有的夾持裝置對(duì)管道的夾緊不穩(wěn)定。另外，本實(shí)用新型還可以解決在整個(gè)夾持管道的過程中，完全地由液壓力來(lái)控制夾持過程會(huì)增加液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低液壓系統(tǒng)的壽命的問題。進(jìn)而，本實(shí)用新型還可以解決由于液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性和深水環(huán)境的惡劣，容易出現(xiàn)由于液壓系統(tǒng)故障而導(dǎo)致夾持管道作業(yè)失敗的問題。為此，本實(shí)用新型提出一種管道夾持工具，所述管道夾持工具包括基座；夾持管道的夾持部，通過鉸軸鉸接在所述基座上；驅(qū)動(dòng)所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)的第一液壓缸，設(shè)置在所述基座上并與所述夾持部連接；對(duì)所述夾持部鎖緊的鎖緊部，可移動(dòng)的設(shè)置在所述基座上。進(jìn)一步地，所述基座包括平行的前側(cè)面和后側(cè)面，以及分別垂直所述前側(cè)面和后側(cè)面的左側(cè)面和右側(cè)面，所示左側(cè)面和右側(cè)面分別與頂面傾斜相交，所述第一液壓缸的數(shù)目為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述左側(cè)面左側(cè)和所述右側(cè)面的右側(cè)，所述第一液壓缸鉸接在所述基座上，每個(gè)所述第一液壓缸連接一個(gè)所述夾持部。進(jìn)一步地，所述管道夾持工具還包括驅(qū)動(dòng)所述鎖緊部的第二液壓缸，所述第二液壓缸設(shè)置在所述基座上并與所述鎖緊部連接。進(jìn)一步地，所述鎖緊部為滑塊，所述基座設(shè)有容納所述滑塊滑動(dòng)的滑槽。進(jìn)一步地，所述夾持部為一對(duì)夾鉗，所述基座與所述夾鉗形成夾持管道的夾持空間，所述夾鉗上設(shè)有與所述滑塊配合鎖緊的卡位部，，所述卡位部具有垂直所述滑槽長(zhǎng)度方向的受力處，在所述滑塊位于鎖緊位置，所述滑塊對(duì)所述卡位部限位，所述滑塊對(duì)所述受力處施加阻止所述夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)的卡緊力，所述卡緊力垂直所述滑槽長(zhǎng)度方向。進(jìn)一步地，所述鉸軸位于所述滑槽的延長(zhǎng)線上，所述卡位部為擋塊或卡槽。進(jìn)一步地，所述滑槽的數(shù)目為四個(gè)，所述滑槽分別設(shè)置在所述前側(cè)面和后側(cè)面上，每個(gè)側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的滑槽。進(jìn)一步地，所述第一液壓缸的推力和行程大于所述第二液壓缸的輸出推力和行程。進(jìn)一步地，所述滑槽內(nèi)設(shè)有與所述滑塊連接的彈簧，所述彈簧位于所述滑槽中距離所述鉸軸較遠(yuǎn)的一端。進(jìn)一步地，所述夾鉗具有圓弧形夾持爪，所述基座的前側(cè)面和后側(cè)面均具有弧形夾持邊，所述夾持空間由所述圓弧形夾持爪和所述弧形夾持邊形成，其中，所述弧形夾持邊位于所述夾持空間的頂部。本實(shí)用新型的管道夾持工具用夾持部夾緊管道后，鎖緊部移動(dòng)，鎖緊所述夾持部，阻止所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)，因而管道得以被穩(wěn)定夾持。而且驅(qū)動(dòng)所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)的第一液壓缸在夾持部被鎖緊后，無(wú)需再對(duì)夾持部施力，在管道提升過程中，提升力傳遞到基座上，而液壓缸幾乎不受力，所以仍能滿足夾持部穩(wěn)定夾持管道的夾持狀態(tài)，既實(shí)現(xiàn)了夾持工具的功能，又減輕了液壓系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。本實(shí)用新型可以解決在整個(gè)夾持管道的過程中，完全地由液壓力來(lái)控制夾持過程會(huì)增加液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低液壓系統(tǒng)的壽命的問題，即使由于液壓系統(tǒng)故障也不會(huì)導(dǎo)致夾持管道作業(yè)的失敗。本夾持工具結(jié)構(gòu)對(duì)稱，受力均勻，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，受外力影響小，有利于深水作業(yè)。

圖I為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的主視結(jié)構(gòu)示意圖，其中，示出了第二液壓缸；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的主視結(jié)構(gòu)示意圖，其中，滑槽內(nèi)不設(shè)有彈簧，并且去除了第二液壓缸；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的主視結(jié)構(gòu)示意圖，其中，滑槽內(nèi)設(shè)有彈簧，并且去除了小液壓缸；圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的張開狀態(tài)；圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的夾緊狀態(tài)；圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具的工作原理流程圖。附圖標(biāo)號(hào)說明I :基座10 :前側(cè)面12 :左側(cè)面14 :右側(cè)面16 :后側(cè)面15 :弧形夾持邊3 :夾持部31 :第一液壓缸33 :鉸軸35 :圓弧形夾持爪37 :卡位部371 :受力處39 :連接軸5 :滑塊50 :滑槽51 :第二液壓缸6 :彈簧7 :管道具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖I至圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的管道夾持工具包括基座I、夾持管道的夾持部3、驅(qū)動(dòng)所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)的第一液壓缸31和對(duì)所述夾持部鎖緊的鎖緊部。夾持部3通過鉸軸33鉸接在所述基座I上，通過自身的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成夾持和放開管道。第一液壓缸31，設(shè)置在所述基座I上并與所述夾持部3連接，第一液壓缸31通過連接軸39與夾持部3連接，以便推動(dòng)夾持部3繞鉸軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，完成夾持和放開管道。對(duì)所述夾持部鎖緊的鎖緊部，可移動(dòng)的設(shè)置在所述基座上。例如，如圖3所示，所述鎖緊部為滑塊5，所述基座I設(shè)有容納所述滑塊5滑動(dòng)的滑槽50。這種鎖緊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，不易損壞，鎖緊和解鎖快捷。進(jìn)一步地，如圖I所示，所述基座I包括平行的前側(cè)面10和后側(cè)面16，以及分別垂直所述前側(cè)面和后側(cè)面的左側(cè)面12和右側(cè)面14，所述第一液壓缸31的數(shù)目為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述左側(cè)面12左側(cè)和所述右側(cè)面14的右側(cè)，所述第一液壓缸31鉸接在所述基座I上，每個(gè)所述第一液壓缸連接一個(gè)所述夾持部。左側(cè)面12和右側(cè)面14分別與頂面18傾斜相交，以便為第一液壓缸31通過連接軸39與夾持部3連接留出空間，否則如果左側(cè)面12和右側(cè)面14分別與頂面18垂直相交，則會(huì)使整個(gè)管道夾持工具體積龐大，而且不利于推動(dòng)夾持部3。進(jìn)一步地，所述管道夾持工具還包括驅(qū)動(dòng)所述鎖緊部的第二液壓缸51，所述第二液壓缸51設(shè)置在所述基座I上并與所述滑塊5連接，通過第二液壓缸51可以平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)，可以施加鎖緊所需的推力。進(jìn)一步地，如圖I至圖3所示，夾持部3可以自己夾持管道，也可以和基座I配合共同夾持管道。所述夾鉗具有圓弧形夾持爪35，所述基座的前側(cè)面和后側(cè)面均具有弧形夾持邊15，較佳的，本實(shí)用新型采用所述夾持空間由所述圓弧形夾持爪35和所述弧形夾持邊15形成，這樣，能夠充分利用基座的機(jī)構(gòu)，能夠使基座承擔(dān)更多的夾持力。其中，所述弧形夾持邊15位于所述夾持空間的頂部，以便管道從底部出入。所述夾持部為一對(duì)夾鉗，所述基座I與所述夾鉗形成夾持管道的夾持空間。所述夾鉗上設(shè)有與所述滑塊配合鎖緊的卡位部37，如圖5所示，所述卡位部37具有垂直所述滑槽5長(zhǎng)度方向的受力處371，在所述滑塊5位于鎖緊位置，所述滑塊5對(duì)所述卡位部37限位，所述滑塊5對(duì)所述受力處471施加阻止所述夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)的卡緊力，所述卡緊力垂直所述滑槽5長(zhǎng)度方向。如圖6所示，受力處371可以為受力面或受力楞或受力點(diǎn)，較佳的，本實(shí)用新型采用受力處371為受力面，這樣受力穩(wěn)定，而且受力分散。在所述滑塊5位于鎖緊位置，夾鉗主要的受力為管道7施加的壓力F1、滑塊5對(duì)受力處371的支撐力F2以及鉸軸33對(duì)夾鉗的支撐力N，此外，夾鉗本身的重力相對(duì)上述各力可以忽略不計(jì)，因此，為了便于分析，夾鉗本身的重力不再計(jì)入考慮。在壓力F1、支撐力F2和支撐力N中，支撐力N直接來(lái)源于基座提供，管道的壓力Fl也是傳到基座上，通過基座提供，支撐力F2來(lái)源于滑槽50的沿長(zhǎng)度方向的滑行軌道面，支撐力F2的方向垂直滑槽50的長(zhǎng)度方向，也就是說支撐力F2也是通過基座提供的。在鎖緊后，夾鉗所受的壓力F1、支撐力(鎖緊力)F2和支撐力N都是直接或間接來(lái)自基座，與第一液壓缸31和第二液壓缸51，不再有關(guān)系。與第一液壓缸31和第二液壓缸51只是在驅(qū)動(dòng)夾鉗夾緊管道的以及推動(dòng)滑塊鎖緊的過程中，施加了推力，等鎖緊完成后，就不再需要來(lái)自第一液壓缸31和第二液壓缸51的推力，所以，鎖緊后，停止對(duì)第二液壓缸51供油，不會(huì)影響鎖緊，不會(huì)出現(xiàn)夾鉗放開的問題，因?yàn)?，鎖緊的力F2來(lái)自滑槽50滑行軌道面，而非來(lái)自第二液壓缸51，鎖緊后，停止對(duì)第一液壓缸31供油，不會(huì)出現(xiàn)夾鉗放開的問題。如圖3所示，進(jìn)一步地，所述鉸軸33位于所述滑槽50的延長(zhǎng)線上，這樣，可以保證在第二液壓缸51推動(dòng)滑塊5抵緊在夾鉗上時(shí)，夾鉗所受的第二液壓缸51的扭矩較小或?yàn)榱?，保持穩(wěn)定。所述卡位部37為擋塊或卡槽，擋塊或卡槽都能具有與滑塊5配合卡位的受力面。本實(shí)用新型在實(shí)施例中采用的是擋塊。進(jìn)一步地，所述滑槽50的數(shù)目為四個(gè)，所述第一液壓缸31也為四個(gè)，所述滑槽分別設(shè)置在所述前側(cè)面和后側(cè)面上，每個(gè)側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的滑槽。這樣，可以分散支撐力(鎖緊力)F2，減輕單個(gè)滑槽的受力?！みM(jìn)一步地，所述第一液壓缸31的推力和行程大于所述第二液壓缸51的輸出推力和行程。也就是說第一液壓缸31為大液壓缸，第二液壓缸51為小液壓缸，這樣，能夠合理配合夾持和鎖緊。進(jìn)一步地，如圖4所示，本實(shí)用新型提供了另一種鎖緊效果更好的鎖緊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)與圖3中的結(jié)構(gòu)主要不同在于所述滑槽50內(nèi)設(shè)有與所述滑塊5連接的彈簧6，所述彈簧6位于所述滑槽50中距離所述鉸軸33較遠(yuǎn)的一端。例如，圖4中，彈簧6位于滑槽的頂端和滑塊5之間，彈簧6 —般為壓力彈簧，某些情況下也可以為拉力彈簧。彈簧6 —端固定在滑槽的頂端，彈簧6另一端固定在滑塊5上，其他地方，與圖3的實(shí)施例結(jié)構(gòu)相同，例如，滑塊5仍然與第二液壓缸51連接，第二液壓缸51仍然可以驅(qū)動(dòng)滑塊5滑動(dòng)，只是為了視圖的方便，沒有示出第二液壓缸51。這種具有彈簧的鎖緊結(jié)構(gòu)能夠儲(chǔ)存第二液壓缸51的部分推力和具有緩沖回復(fù)的功能，能夠調(diào)節(jié)鎖緊力F2。更重要的是，當(dāng)所需的F2較大時(shí)，滑槽50或滑塊5有可能產(chǎn)生變形，此時(shí)，光靠原來(lái)的由滑槽提供的鎖緊力F2是難以在滑槽變形的情況下提供所有的鎖緊力，而彈簧6的出現(xiàn)則提供了克服這一問題的方案，彈簧6還可以提供沿滑槽50的長(zhǎng)度方向的壓力或拉力，更有利于鎖緊。還有，滑塊5由于和彈簧6連接，即使第二液壓缸51出現(xiàn)故障或斷裂，無(wú)需第二液壓缸51施加推力，滑塊5都可以受到彈簧6的拉力或壓力，從而能夠正常滑動(dòng)到鎖緊位置，擋住卡位部37，實(shí)現(xiàn)鎖緊，因而，彈簧6還可以在某些情況下，單獨(dú)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)達(dá)到鎖緊位置的功能。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還提供一種管道提升方法，所述管道提升方法包括用第一液壓缸31驅(qū)動(dòng)夾持部3轉(zhuǎn)動(dòng)并夾緊管道7，然后驅(qū)動(dòng)鎖緊部，阻止所述夾持部3轉(zhuǎn)動(dòng)，然后提升所述管道并在提升中停止對(duì)所述第一液壓缸供油，這樣，第一液壓缸在提升中幾乎不受力減輕了液壓系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。如圖7所示，本實(shí)用新型的工作過程如下首先(用大液壓缸(第一液壓缸31)回縮)保證夾鉗處于打開狀態(tài)一用大液壓缸(第一液壓缸31)合攏夾鉗(爪子)夾緊管道7—用小液壓缸(第二液壓缸51)推動(dòng)滑塊5卡緊卡位部37。卡緊后再對(duì)管道進(jìn)行提升時(shí)，其所受力由夾鉗(爪子)傳到滑塊5再傳到基座1，故各液壓缸不受推力或拉力的影響。[0043]本實(shí)用新型的夾持工具能夾持管道的范圍為200mm-305mm(8英寸-12英寸)。如果要適應(yīng)更多的尺寸的管道夾持，只需對(duì)基座和夾鉗稍作更改。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本夾持工具結(jié)構(gòu)對(duì)稱，受力均勻。2、本夾持工具在夾緊管道時(shí)，卡緊裝置動(dòng)作，鎖住夾緊狀態(tài)；在管道提升過程中，提升力傳遞到基座上，而液壓缸幾乎不受力。即實(shí)現(xiàn)了夾持工具的功能，又減輕了液壓系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范 圍。為本實(shí)用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種管道夾持工具，其特征在于，所述管道夾持工具包括 基座; 夾持管道的夾持部，通過鉸軸鉸接在所述基座上； 驅(qū)動(dòng)所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)的第一液壓缸，設(shè)置在所述基座上并與所述夾持部連接； 對(duì)所述夾持部鎖緊的鎖緊部，可移動(dòng)的設(shè)置在所述基座上，在鎖緊位置，所述鎖緊部鎖緊所述夾持部，阻止所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的管道夾持工具，其特征在于，所述基座包括平行的前側(cè)面和后側(cè)面，以及分別垂直所述前側(cè)面和后側(cè)面的左側(cè)面和右側(cè)面，所示左側(cè)面和右側(cè)面分別與頂面傾斜相交，所述第一液壓缸的數(shù)目為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述左側(cè)面左側(cè)和所述右側(cè)面的右側(cè)，所述第一液壓缸鉸接在所述基座上，每個(gè)所述第一液壓缸連接一個(gè)所述夾持部。
3.如權(quán)利要求I所述的管道夾持工具，其特征在于，所述管道夾持工具還包括驅(qū)動(dòng)所述鎖緊部的第二液壓缸，所述第二液壓缸設(shè)置在所述基座上并與所述鎖緊部連接。
4.如權(quán)利要求2所述的管道夾持工具，其特征在于，所述鎖緊部為滑塊，所述基座設(shè)有容納所述滑塊滑動(dòng)的滑槽。
5.如權(quán)利要求4所述的管道夾持工具，其特征在于，所述夾持部為一對(duì)夾鉗，所述基座與所述夾鉗形成夾持管道的夾持空間，所述夾鉗上設(shè)有與所述滑塊配合鎖緊的卡位部，所述卡位部具有垂直所述滑槽長(zhǎng)度方向的受力處，在所述滑塊位于鎖緊位置，所述滑塊對(duì)所述卡位部限位，所述滑塊對(duì)所述受力處施加阻止所述夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)的卡緊力，所述卡緊力垂直所述滑槽長(zhǎng)度方向。
6.如權(quán)利要求4所述的管道夾持工具，其特征在于，所述鉸軸位于所述滑槽的延長(zhǎng)線上，所述卡位部為擋塊或卡槽，所述滑槽的數(shù)目為四個(gè)，所述滑槽分別設(shè)置在所述前側(cè)面和后側(cè)面上，每個(gè)側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的滑槽。
7.如權(quán)利要求3所述的管道夾持工具，其特征在于，所述第一液壓缸的推力和行程大于所述第二液壓缸的輸出推力和行程。
8.如權(quán)利要求4所述的管道夾持工具，其特征在于，所述滑槽內(nèi)設(shè)有與所述滑塊連接的彈簧，所述彈簧位于所述滑槽中距離所述鉸軸較遠(yuǎn)的一端。
9.如權(quán)利要求5所述的管道夾持工具，其特征在于，所述夾鉗具有圓弧形夾持爪，所述基座的前側(cè)面和后側(cè)面均具有弧形夾持邊，所述夾持空間由所述圓弧形夾持爪和所述弧形夾持邊形成,其中,所述弧形夾持邊位于所述夾持空間的頂部。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種管道夾持工具。所述管道夾持工具包括基座；夾持管道的夾持部，通過鉸軸鉸接在所述基座上；驅(qū)動(dòng)所述夾持部轉(zhuǎn)動(dòng)的第一液壓缸，設(shè)置在所述基座上并與所述夾持部連接；對(duì)所述夾持部鎖緊的鎖緊部，可移動(dòng)的設(shè)置在所述基座上。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本夾持工具結(jié)構(gòu)對(duì)稱，受力均勻。2、本夾持工具在夾緊管道時(shí)，卡緊裝置動(dòng)作，鎖住夾緊狀態(tài)；在管道提升過程中，提升力傳遞到基座上，而液壓缸幾乎不受力，既實(shí)現(xiàn)了夾持工具的功能，又減輕了液壓系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)B66C1/44GK202704829SQ20122029958
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者段夢(mèng)蘭, 楊磊, 周立軍, 程光明, 郭磊, 孫晶晶, 金鑫, 馬麗, 于輝, 孫洪峰, 湯珂, 劉昌齡 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)