专利名称：水下干式舱的三维动作实施装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三维动作实施装置，特别是涉及一种应用于海洋石油领域中水下干式舱的三维动作实施装置。
背景技术：
在海洋石油和天然气开发工程中，为了向陆地或储油系统输送油气，在海底铺设了大量海底管道，在外力或环境因素作用下，这些管道在铺设和使用过程中会出现变形、断裂和泄漏等破坏现象，如不及时维修会造成巨大的经济损失和环境破坏。因此，及时、有效和可靠地维修水下管道是一项重要工程。
目前，虽然国际上有少数海上石油工业发达的国家具有干式维修能力，但是，现有的干式舱系统存在明显的缺陷，该系统有两个分列的门式机械手提管架和一个只能形成干式环境的舱体组成，或者就是一个简单的舱体。其舱体没有姿态调整能力，需要ROV在一旁观察其与管道的相对位置，再依靠吊放设备进行有限的位置控制，而且只能在清水环境下使用。舱体也只能简单地上下移动，这对于千变万化的水下管道状态的实际情况显然缺少应对措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于海洋石油领域中水下干式舱的三维动作实施装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案；一种水下干式舱的三维动作实施装置，在水下干式舱的外部分别设置一外框架，呈长方体状，所述外框架左右两侧的内侧各设置有二纵向滑轨；一内框架，其顶部的四角处各设置有一滑块，该滑块分别对应设置在所述各纵向滑轨中；该内框架左右两侧支撑杆的内侧设置有至少3个支承耳；至少一纵移驱动装置，其设置于所述外框架与内框架之间；与所述支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端连接在支承耳上，其下端连接在水下干式舱的下部；二横向导轨，其分别设置在所述内框架前后支撑杆的下部；二导向拖板，其分别滑动的设置在所述横向导轨的下部；二拨叉，其分别转动的设置在所述导向拖板的下部；二圆截面导轨，其分别设置在所述水下干式舱的前后两端，且所述拨叉的叉口分别套住所述圆截面导轨；至少一横移驱动装置，其设置在所述导向拖板处。
在实际操作中，所述支承耳的数量为3个，其中两个设置在内框架的左支撑杆内侧，另一个设置在内框架的右支撑杆内侧。所述与支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端枢接在支承耳上，其下端通过球绞连接在水下干式舱的下部。
上述的水下干式舱的三维动作实施装置中，所述纵移驱动装置为液压缸，其数量具体为两个，该液压缸分别设置于所述外框架左右两侧的内侧，其一端与外框架连接，另一端与内框架连接。所述横移驱动装置为液压缸，其数量具体为两个，该液压缸分别设置于所述内框架前后支撑杆的下部，其一端与内框架枢接，另一端与导向拖板连接。另外，所述拨叉的叉口呈长腰圆形；且拨叉通过二轴承连接在所述导向拖板的下部，拨叉上设置有一轴肩，该轴肩与其中一轴承之间设置有弹簧。
本发明由于采取以上设计，其可以实现水下干式舱完整的三维动作，从而可适应各种管道状态下的就位和抱管要求。具体来说，如果想进行纵向的位移，则启动作为纵移驱动装置的液压缸，带动整个内框架在纵向滑轨中位移，进而达到水下干式舱纵向位移的目的；如果想进行横向位移，则启动作为横移驱动装置的液压缸，液压缸带动导向拖板在横向导轨下部滑动，进而通过拨叉带动水下干式舱横向位移；如果想进行垂向位移的，则驱动三个悬挂液压缸同步伸缩，这样就可以实现水下干式舱的升降，而当左右两侧的悬挂液压缸差动时，就可实现水下干式舱的横倾，当前后两侧的悬挂液压缸差动时，就可实现水下干式舱的纵倾。由于拨叉的叉口是长腰圆形，其和圆截面导轨的连接是活动的，既可滑动又可呈一定夹角(而不是只能垂直相交)，这样就允许水下干式舱纵倾，而拨叉本身又可以在轴承内转动，这就允许了水下干式舱的横倾；因此，作为横移驱动装置的液压缸同时驱动时，拨叉就“拨动”水下干式舱横移，当作为横移驱动装置的液压缸差动时，拨叉就可以“拨动”水下干式舱水平转动。由于水下干式舱在转动或纵倾时，两道圆截面导轨与拨叉接触处间的轴向距离是变化的，为此，本发明使拨叉在轴承中可轴向移动而改变伸出长度，这样就保证了拨叉始终套住圆截面导轨而控制水下干式舱的横向位置。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视示意图；图3为图1的侧视示意图；图4为本发明中，横向导轨、导向拖板、拨叉以及横移驱动装置的连接示意图；图5为图4的俯视示意图；图6为图4中的A-A截面示意图。
具体实施例方式
如图1、图2、图3所示，为本发明所提供的一种水下干式舱的三维动作实施装置，具体是在水下干式舱100的外部分别设置一外框架1，呈长方体状，外框架1左右两侧的内侧各设置有二纵向滑轨11；一内框架2，其顶部的四角处各设置有一滑块26，该滑块26分别对应设置在各纵向滑轨11中；该内框架2左右两侧支撑杆21、22的内侧设置有至少3个支承耳23；至少一纵移驱动装置，其设置于外框架1与内框架2之间；在本实施例中，该纵移驱动装置为液压缸3，其数量具体为两个，该液压缸3分别设置于外框架1左右两侧的内侧，其一端与外框架1连接，另一端与内框架2连接(如图2所示)；与支承耳23数量相同的悬挂液压缸4，其上端连接在支承耳23上，其下端连接在水下干式舱100的下部；在实际操作中，一般都是该悬挂液压缸4的上端枢接在支承耳23上，其下端通过球绞连接在水下干式舱100的下部；另外，搭配图4、图5、图6所示，二横向导轨5，其分别设置在内框架2前后支撑杆24、25的下部；二导向拖板6，其分别滑动的设置在横向导轨5的下部；二拨叉7，其分别转动的设置在导向拖板6的下部；二圆截面导轨8，其分别设置在水下干式舱100的前后两端，且拨叉7的叉口71分别套住圆截面导轨8；至少一横移驱动装置，其设置在导向拖板6处；在本实施例中，该横移驱动装置为液压缸9，其数量具体为两个，该液压缸9分别设置于内框架2前后支撑杆24、25的下部，其一端与内框架2枢接，另一端与导向拖板6连接。
在本实施例中，支承耳23的数量具体为3个，其中两个设置在内框架2的左支撑杆21内侧，另一个设置在内框架2的右支撑杆22内侧。另外，拨叉7的叉口71呈长腰圆形(如图5所示)；且拨叉7具体是通过二轴承72、73连接在导向拖板6的下部，拨叉7上还设置有一轴肩74，该轴肩73与轴承72(也可以是轴承73)之间设置有弹簧75。
通过上述结构的设置，本发明在使用的时候，如果想进行纵向的位移，则启动作为纵移驱动装置的液压缸3，带动整个内框架2在纵向滑轨11中位移，进而达到水下干式舱100纵向位移的目的；如果想进行横向位移，则启动作为横移驱动装置的液压缸9，液压缸9带动导向拖板6在横向导轨5下部滑动，进而通过拨又7带动水下干式舱100横向位移，又由于悬挂液压缸4上端是和支承耳23枢接，而下端通过球绞与水下干式舱100连接，所以悬挂液压缸4不会影响拨叉7带动水下干式舱100横向位移；如果想进行垂向位移的，则驱动三个悬挂液压缸4同步伸缩，这样就可以实现水下干式舱100升降，而当左右两侧的悬挂液压缸4差动时，就可实现水下干式舱100的横倾，当前后两侧的悬挂液压缸4差动时，就可实现水下干式舱100的纵倾。由于拨叉7叉口是长腰圆形，其和圆截面导轨8的连接是活动的，既可滑动又可呈一定夹角(而不是只能垂直相交)，这样就允许水下干式舱100纵倾，而拨叉7本身又可以在轴承72、73内转动，这就允许了水下干式舱100的横倾；因此，作为横移驱动装置的液压缸9同时驱动时，拨叉就“拨动”水下干式舱100横移，当作为横移驱动装置的液压缸差动时，拨叉就可以“拨动”水下干式舱100水平转动。由于水下干式舱100在转动或纵倾时，两道圆截面导轨8与拨叉7接触处间的轴向距离是变化的，为此，本发明使拨叉7在轴承72、73中可轴向移动而改变伸出长度，这样就保证了拨叉始终套住圆截面导轨8而控制水下干式舱100的横向位置。
权利要求
1.一种水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于在水下干式舱的外部分别设置一外框架，呈长方体状，所述外框架左右两侧的内侧各设置有二纵向滑轨；一内框架，其顶部的四角处各设置有一滑块，该滑块分别对应设置在所述各纵向滑轨中；该内框架左右两侧支撑杆的内侧设置有至少3个支承耳；至少一纵移驱动装置，其设置于所述外框架与内框架之间；与所述支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端连接在支承耳上，其下端连接在水下干式舱的下部；二横向导轨，其分别设置在所述内框架前后支撑杆的下部；二导向拖板，其分别滑动的设置在所述横向导轨的下部；二拨叉，其分别转动的设置在所述导向拖板的下部；二圆截面导轨，其分别设置在所述水下干式舱的前后两端，且所述拨叉的叉口分别套住所述圆截面导轨；至少一横移驱动装置，其设置在所述导向拖板处。
2.根据权利要求1所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述支承耳的数量为3个，其中两个设置在内框架的左支撑杆内侧，另一个设置在内框架的右支撑杆内侧。
3.根据权利要求1所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述与支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端枢接在支承耳上，其下端通过球绞连接在水下干式舱的下部。
4.根据权利要求2所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述与支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端枢接在支承耳上，其下端通过球绞连接在水下干式舱的下部。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述纵移驱动装置为液压缸，其数量具体为两个，该液压缸分别设置于所述外框架左右两侧的内侧，其一端与外框架连接，另一端与内框架连接。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的水下于式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述横移驱动装置为液压缸，其数量具体为两个，该液压缸分别设置于所述内框架前后支撑杆的下部，其一端与内框架枢接，另一端与导向拖板连接。
7.根据权利要求5所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述横移驱动装置为液压缸，其数量具体为两个，该液压缸分别设置于所述内框架前后支撑杆的下部，其一端与内框架枢接，另一端与导向拖板连接。
8.根据权利要求1或2或3或4或7所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述拨叉的叉口呈长腰圆形；且拨叉通过二轴承连接在所述导向拖板的下部，拨叉上设置有一轴肩，该轴肩与其中一轴承之间设置有弹簧。
9.根据权利要求5所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述拨叉的叉口呈长腰圆形；且拨叉通过二轴承连接在所述导向拖板的下部，拨叉上设置有一轴肩，该轴肩与其中一轴承之间设置有弹簧。
10.根据权利要求6所述的水下干式舱的三维动作实施装置，其特征在于所述拨叉的叉口呈长腰圆形；且拨叉通过二轴承连接在所述导向拖板的下部，拨叉上设置有一轴肩，该轴肩与其中一轴承之间设置有弹簧。
全文摘要
本发明公开了一种水下干式舱的三维动作实施装置，其是在水下干式舱的外部分别设置一外框架，所述外框架的内侧各设置有二纵向滑轨；一内框架，其顶部的四角处各设置有一滑块，该滑块设置在所述各纵向滑轨中；该内框架上设置有至少3个支承耳；至少一纵移驱动装置；与所述支承耳数量相同的悬挂液压缸，其上端连接在支承耳上，其下端连接在水下干式舱的下部；二横向导轨，其分别设置在内框架前后支撑杆的下部；二导向拖板，其分别滑动的设置在横向导轨的下部；二拨叉，其分别转动的设置在导向拖板的下部；二圆截面导轨，其分别设置在水下干式舱的前后两端，且拨叉的叉口分别套住所述圆截面导轨；以及至少一横移驱动装置。
文档编号B66F19/00GK1789771SQ20051013248
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者王道炎, 房晓明, 李长春, 任平, 潘东民, 王玉娟 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司, 上海交通大学