一种用于深水平台锚链的传感器夹具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于：它包括一上框架、一下框架、两传感器承重筒、两锁紧机构、两压紧机构和一锚链；所述上框架和下框架分别位于所述锚链中间位置处两侧，且所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构紧固在所述锚链上；在所述上框架两端分别设置有一所述传感器承重筒，每个所述传感器承重筒都通过一所述压紧机构安装在所述上框架端部。本发明结构简单，便于潜水员在水下安装传感器，能有效保证安装精度和可靠度。本发明可以广泛在海洋油、气浮式生产和钻井等平台领域中应用。
【专利说明】一种用于深水平台锚链的传感器夹具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种夹具，特别是关于一种用于在深海平台锚链上安装传感器的深水平台锚链的传感器夹具。
【背景技术】
[0002]系泊系统是海洋油、气浮式生产和钻井等平台的主要固定方式，作用在平台上的波浪、海流和台风等环境荷载主要由系泊系统承受。墨西哥湾和中国南海的浮式平台都曾经发生过由台风而导致的系泊系统断裂、平台移位，进而造成石油生产管道断裂的重大事故。因此，为了对系泊系统的设计、运行、维护等提供信息，从而确保系泊系统的正常工作，生产中急需对系泊系统进行现场监测。
[0003]对系泊系统进行现场监测通常是在锚链上布置倾角、加速度等传感器，为了保证采集到的信息准确无误，要将传感器准确地安装到布点位置，并确保传感器与锚链之间无位移和角度变化，此外，为了保证整个平台的稳定性，还要求安装传感器的夹具对锚链自身影响不大，由于深水环境的特殊性，目前，普遍采用专用夹具来安装传感器。
[0004]夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确位置的工具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。利用夹具具有安装迅速方便、定位精度高且稳定的优点。因此，在海洋工程中得到了广泛的应用，比如海底管道防腐中使用的阳极块夹具、海底管道带压修复夹具等等。同样，在深水监测领域，利用夹具进行深水传感器的安装也得到了广泛的认可。国内外已经有很多实例可以证明利用夹具进行深水传感器的安装可以很好地保证安装精度与可靠度。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于深水平台锚链的传感器夹具，该夹具结构简单，便于潜水员在水下安装传感器，能有效保证安装精度和可靠度。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:它包括一上框架、一下框架、两传感器承重筒、两锁紧机构、两压紧机构和一锚链；所述上框架和下框架分别位于所述锚链中间位置处两侧，且所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构紧固在所述锚链上；在所述上框架两端分别设置有一所述传感器承重筒，每个所述传感器承重筒都通过一所述压紧机构安装在所述上框架端部。
[0007]所述上框架和下框架都采用凹形框架，且所述凹形框架底部为中空矩形结构。
[0008]每一所述锁紧机构都包括一框架销轴、销孔、长槽孔、工字连接板、螺杆和带柄螺母；所述销孔设置在所述上框架凹形侧壁端部，所述长槽孔设置在所述工字连接板端部；所述框架销轴穿过所述销孔和长槽孔，通过所述工字连接板将所述上框架端部与所述下框架端部连接成一体；所述螺杆一端穿过所述下框架凹形底部一端，与所述框架销轴连接形成丁型结构；所述螺杆另一端设置有所述带柄螺母，通过所述带柄螺母将所述螺杆与所述框架销轴紧固。
[0009]每一所述压紧机构都包括一承重筒座、第一固定臂、第二固定臂、第一固定臂销轴、第二固定臂销轴和带柄螺杆；所述承重筒座固定在所述上框架端部，所述第一固定臂连接端通过所述第一固定臂销轴与所述承重筒座一端铰接，所述第二固定臂连接端通过所述第二固定臂销轴与所述承重筒座另一端铰接；所述第一固定臂自由端与所述第二固定臂自由端搭接，由所述承重筒座、第一固定臂和第二固定臂形成中空矩形环状结构，所述传感器承重筒设置在该中空矩形环状结构中；在所述第一固定臂上设置有所述带柄螺杆，通过所述带柄螺杆将所述传感器承重筒压紧在所述承重筒座上。
[0010]每个所述传感器承重筒都采用无盖筒形结构，筒体上设置有传感器的紧固结构。
[0011]所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构连接成一体，形成分体式中空矩形框架。
[0012]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于根据锚链的结构特点，采用分体式中空矩形柱状框架环抱整个锚链，对于有肋锚链和无肋锚链均可使用，因此适用性很强。2、本发明由于通过设置在上框架和下框架两端的锁紧机构紧固锚链和两框架，可同时限制框架沿/绕锚链的移动和转动，因此，能够确保安装在其上的传感器在特定的位置被稳固足够长的时间，而不至于发生任何方向的位移，从而保证了传感器安装的精度和采集信息的可靠性。3、由于本发明安装和拆卸的大部分工作在水上完成，在深水下只需要紧固锁紧机构上的螺杆和带柄螺母即可，因此，安装和拆卸简单、易操作，使潜水员在水下工作的时间大幅减少，并提高了工作效率，同时又降低了由于操作不当、海流扰动等原因产生的安装风险。4、本发明由于在上框架上安装两个传感器承重筒，在一个锚链位置可以放置两组不同性能的传感器，因此功能广泛，实用性强。本发明可以广泛在海洋油、气浮式生产和钻井等平台领域中应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的整体结构示意图；
[0014]图2是图1的左视图；
[0015]图3是图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0017]如图1?图3所不，本发明包括一上框架1、一下框架2、一锚链3、两锁紧机构4、两传感器承重筒5和两压紧机构6，其中，锚链3采用类似“日”字型结构。上框架1和下框架2分别位于锚链3中间位置处两侧，且上框架1和下框架2两端通过两锁紧机构4紧固在锚链3上。在上框架1两端分别设置有一传感器承重筒5，每个传感器承重筒5都通过一压紧机构6安装在上框架1端部。
[0018]上述实施例中，上框架1和下框架2都采用凹形框架，且凹形框架底部为中空矩形结构。上框架1和下框架2两端通过两锁紧机构4连接成一体，形成分体式中空矩形框架。
[0019]上述各实施例中，每一锁紧机构4都包括一框架销轴7、销孔(图中未示出)、长槽孔8、工字连接板9、螺杆10和带柄螺母11，销孔111设置在上框架1凹形侧壁端部，长槽孔8设置在工字连接板9端部。框架销轴7穿过销孔和长槽孔8，通过工字连接板9将上框架1端部与下框架2端部连接成一体。螺杆10 —端穿过下框架2凹形底部一端，与框架销轴7连接形成I型结构；螺杆10另一端设置有带柄螺母11，通过带柄螺母11将螺杆10与框架销轴7紧固。
[0020]上述各实施例中，每一压紧机构6都包括一承重筒座12、第一固定臂13、第二固定臂15、第一固定臂销轴14、第二固定臂销轴16和带柄螺杆17。承重筒座12固定在上框架1端部，第一固定臂13连接端通过第一固定臂销轴14与承重筒座12 —端铰接，第二固定臂15连接端通过第二固定臂销轴16与承重筒座12另一端铰接；第一固定臂13自由端与第二固定臂15自由端搭接，由承重筒座12、第一固定臂13和第二固定臂15形成中空矩形环状结构，传感器承重筒5设置在该中空矩形环状结构中。在第一固定臂13上设置有带柄螺杆17，通过带柄螺杆17将传感器承重筒5压紧在承重筒座12上。
[0021]上述各实施例中，每个传感器承重筒5都采用无盖筒形结构，筒体上设置有传感器的紧固结构。
[0022]综上所述，本发明在使用时，由于根据锚链连接的结构特点，采用矩形中空型夹具体布置形式，夹具体环抱着整个锚链结构，对于有肋锚链和无肋锚链均可以使用。采用两个锁金机构，可同时限制沿锚链环的移动和相对锚链的转动，可以确保待安装传感器在特定的位置被稳定固定足够的有效时间，而不至于发生与锚链的相对位移。进一步，由于潜水员安装与拆卸的大部分工作只需水面上完成，在水下安装过程中只需要紧固锁紧机构的螺杆10和带柄螺母11即可，拆卸简单、易操作，使潜水员在水下工作的时间大幅减少，并提高了工作效率，同时又降低了由于操作不当、海流扰动等原因产生的安装风险。进一步，本发明采用两个传感器承重筒，可实现在一个锚链位置通过夹具放置两组不同性能的传感器，适用范围较广。
[0023]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:它包括一上框架、一下框架、两传感器承重筒、两锁紧机构、两压紧机构和一锚链；所述上框架和下框架分别位于所述锚链中间位置处两侧，且所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构紧固在所述锚链上；在所述上框架两端分别设置有一所述传感器承重筒，每个所述传感器承重筒都通过一所述压紧机构安装在所述上框架端部。
2.如权利要求1所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:所述上框架和下框架都采用凹形框架，且所述凹形框架底部为中空矩形结构。
3.如权利要求2所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:每一所述锁紧机构都包括一框架销轴、销孔、长槽孔、工字连接板、螺杆和带柄螺母；所述销孔设置在所述上框架凹形侧壁端部，所述长槽孔设置在所述工字连接板端部；所述框架销轴穿过所述销孔和长槽孔，通过所述工字连接板将所述上框架端部与所述下框架端部连接成一体；所述螺杆一端穿过所述下框架凹形底部一端，与所述框架销轴连接形成T型结构；所述螺杆另一端设置有所述带柄螺母，通过所述带柄螺母将所述螺杆与所述框架销轴紧固。
4.如权利要求1或2或3所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:每一所述压紧机构都包括一承重筒座、第一固定臂、第二固定臂、第一固定臂销轴、第二固定臂销轴和带柄螺杆；所述承重筒座固定在所述上框架端部，所述第一固定臂连接端通过所述第一固定臂销轴与所述承重筒座一端铰接，所述第二固定臂连接端通过所述第二固定臂销轴与所述承重筒座另一端铰接；所述第一固定臂自由端与所述第二固定臂自由端搭接，由所述承重筒座、第一固定臂和第二固定臂形成中空矩形环状结构，所述传感器承重筒设置在该中空矩形环状结构中；在所述第一固定臂上设置有所述带柄螺杆，通过所述带柄螺杆将所述传感器承重筒压紧在所述承重筒座上。
5.如权利要求1或2或3所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:每个所述传感器承重筒都采用无盖筒形结构，筒体上设置有传感器的紧固结构。
6.如权利要求4所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:每个所述传感器承重筒都采用无盖筒形结构，筒体上设置有传感器的紧固结构。
7.如权利要求1或2或3或6所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构连接成一体，形成分体式中空矩形框架。
8.如权利要求4所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构连接成一体，形成分体式中空矩形框架。
9.如权利要求5所述的一种用于深水平台锚链的传感器夹具，其特征在于:所述上框架和下框架两端通过两所述锁紧机构连接成一体，形成分体式中空矩形框架。
【文档编号】G01D11/16GK104330102SQ201410534713
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】时忠民, 冯加果, 杜庆贵, 毕祥军, 武文华, 岳前进, 杜宇, 洪非 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 大连理工大学