J型鋪管六自由度外對中裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種J型鋪管六自由度外對中裝置，其包括：Y軸平臺，用于調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向上的位移；X軸平臺，所述X軸平臺安裝在所述Y軸平臺上，用于實現X軸方向的調整；管節彎曲平臺，所述管節彎曲平臺安裝在所述X軸平臺上，使所述管節彎曲平臺繞所述Y軸平臺旋轉；主體夾座，所述主體夾座與所述管節彎曲平臺連接，以實現繞X軸的轉動，其實現沿Z軸的移動；管夾，所述管夾固定在所述主體夾座上，能夠繞Z軸轉動。本發明適用于管節所有的對中要求，如X軸、Y軸、Z軸、周向旋轉和管節的彎曲。
【專利說明】
J型鋪管六自由度外對中裝置
技術領域
[0001]本發明涉及深水J型海底管線鋪設系統，特別涉及一種J型鋪管六自由度外對中裝置。
【背景技術】
[0002]近年來海洋開采的范圍在日益擴大，深海石油開發已成為石油工業的重要前沿陣地。因此，深水海底管線的鋪設技術日趨重要。J型海底管道鋪設系統是當前最適合深水和超深水管線鋪設的方法。
[0003]然而，J型海底管道鋪設系統中所鋪設的海洋管道在焊接前需要進行調整對中，使待焊接部分達到最好的焊接位置。因此，這就要求本領域技術人員研制一種能夠對海洋管道進行調整對中的裝置。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中J型海底管道鋪設系統對海洋管道無法進行調整對中的缺陷，提供一種J型鋪管六自由度外對中裝置。
[0005]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:
[0006]—種J型鋪管六自由度外對中裝置，其特點在于，所述J型鋪管六自由度外對中裝置包括:
[0007]Y軸平臺，用于調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向上的位移；
[0008]X軸平臺，所述X軸平臺安裝在所述Y軸平臺上，用于實現X軸方向的調整；
[0009]管節彎曲平臺，所述管節彎曲平臺安裝在所述X軸平臺上，使所述管節彎曲平臺繞所述Y軸平臺旋轉；
[0010]主體夾座，所述主體夾座與所述管節彎曲平臺連接，以實現繞X軸的轉動，其實現沿Z軸的移動；
[0011 ]管夾，所述管夾固定在所述主體夾座上，能夠繞Z軸轉動。
[0012]較佳地，所述Y軸平臺安裝有滾輪。
[0013]較佳地，所述Y軸平臺通過齒輪齒條結構驅動，用以調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向的位移。
[0014]較佳地，所述X軸平臺的四個頂角處分別設有套筒，所述套筒沿X向布置，其所述套筒固定在所述Y軸平臺的光滑圓管。
[0015]較佳地，所述X軸平臺一側的中間部位設有多個油缸，通過所述油缸的伸縮來控制所述X軸平臺在X軸方向上的移動。
[0016]較佳地，所述管節彎曲平臺的中部通過平行于Y軸的短軸將所述管節彎曲平臺與所述X軸平臺鉸接，使所述管節彎曲平臺繞Y軸旋轉。
[0017]較佳地，所述管節彎曲平臺的側面設有油缸，通過所述油缸的伸縮來調節所述X軸平臺繞Y軸的傾斜角度。
[0018]較佳地，所述主體夾座的下部靠近所述夾管側通過平行于X軸的短軸與所述管節彎曲平臺鉸接，所述主體夾座的上部通過油缸與所述管節彎曲平臺相通，由所述油缸的伸縮實現調節所述主體夾座繞X軸的角度。
[0019]較佳地，所述管夾固定在所述主體夾座的一側平臺上，所述平臺上設有滑道，所述管夾在所述滑道上沿Z軸滑動；
[0020]所述平臺通過油缸與所述主體夾座相連，通過所述油缸的伸縮帶動所述管夾在沿Z軸方向的所述滑道內移動。
[0021 ]較佳地，所述管夾包括上下兩組管夾，每一組所述管夾包括四只管夾，且各個所述管夾在圓周方向上均勻分布。
[0022]本發明的積極進步效果在于:
[0023]本發明J型鋪管六自由度外對中裝置通過設置X向和Y向可移動平臺用于實現X向和Y向的調整，通過將主體夾座設置成傾斜狀，可以實現繞X軸的轉動，還可以沿Z軸移動，從而實現對海洋管道在焊接前進行調整對中，使待焊接部分達到最好的焊接位置。本發明適用于管節所有的對中要求，如X軸、Y軸、Z軸、周向旋轉和管節的彎曲。
【附圖說明】
[0024]本發明上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中:
[0025]圖1為本發明J型鋪管六自由度外對中裝置的俯視圖。
[0026]圖2為本發明J型鋪管六自由度外對中裝置的側視圖。
【具體實施方式】
[0027]為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0028]現在將詳細參考附圖描述本發明的實施例。詳細參考本發明的優選實施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本發明中所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的，但是本發明說明書中所提及的一些術語可能是
【申請人】按他或她的判斷來選擇的，其詳細含義在本文的描述的相關部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術語，而是還要通過每個術語所蘊含的意義來理解本發明。
[0029]圖1為本發明J型鋪管六自由度外對中裝置的俯視圖。圖2為本發明J型鋪管六自由度外對中裝置的側視圖。
[0030]如圖1和圖2所示，本發明公開了一種J型鋪管六自由度外對中裝置，其包括Y軸平臺10、X軸平臺20、管節彎曲平臺30、主體夾座60和管夾50。其中，Y軸平臺10主要用于調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向上的位移。X軸平臺20安裝在Y軸平臺10上，用于實現X軸方向的調整。管節彎曲平臺30安裝在X軸平臺20上，使管節彎曲平臺30繞所述Y軸平臺旋轉。主體夾座60與所述管節彎曲平臺連接，以實現繞X軸的轉動，其實現沿Z軸的移動。50管夾固定在主體夾座60上，能夠繞Z軸轉動。
[0031]所述J型鋪管六自由度外對中裝置固定在工作站頂部的一個平臺上，Y軸平臺10位于其底部。優選地，Y軸平臺10上安裝有滾輪，放置在工作站頂部的軌道上。在Y軸方向上的調整，所述Y軸平臺10通過齒輪齒條結構驅動，用以調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向的位移，并能夠使所述J型鋪管六自由度外對中裝置在管線下降時完全從作業線上離開。
[0032]在Y軸平臺10(即一層平臺)上有一個類似于Y軸對齊裝置的系統，用以實現X軸方向的調整。在移動部分的底部是X軸平臺20( 二層平臺)。優選地，X軸平臺20的四個頂角處分別設有套筒，所述套筒沿X向布置，其所述套筒固定在Y軸平臺10的光滑圓管。
[0033]進一步地，在X軸平臺20—側的中間部位設有多個油缸，例如兩個油缸，通過所述油缸的伸縮來控制X軸平臺20在X軸方向上的移動。此處的油缸行程很小，只用于微調。
[0034]在X軸平臺20上另有一個管節彎曲平臺30(三層平臺)，管節彎曲平臺30的中部(YZ平面內)通過平行于Y軸的短軸將管節彎曲平臺30與X軸平臺20鉸接，使管節彎曲平臺30繞Y軸旋轉。
[0035]進一步地，在管節彎曲平臺30的側面還設有油缸，通過所述油缸的伸縮來調節X軸平臺20繞Y軸的傾斜角度，以使得焊接操作在允許的公差范圍內進行。
[0036]由于無論J-Lay塔處于何種角度，所述J型鋪管六自由度外對中裝置都要與管節的中心線對齊。因此，優選地，將主體夾座60的下部靠近夾管50側通過平行于X軸的短軸與管節彎曲平臺30鉸接，主體夾座60的上部通過油缸40與管節彎曲平臺30相通，由油缸40的伸縮實現調節主體夾座60繞X軸的角度。
[0037]管夾50固定在主體夾座60的一側平臺上，在所述平臺上設有滑道，所述管夾在所述滑道上沿Z軸滑動，所述滑道固定在主體夾座60上。所述平臺通過油缸與主體夾座60相連，通過所述油缸的伸縮帶動管夾50在沿Z軸方向的所述滑道內移動。作業時裝載臂將管節直接放入工作站中并使其下端與下方管線間留有很小的空隙，減少了 Z軸方向對齊所用油缸的行程。
[0038]進一步具體地，管夾50包括上下兩組管夾，每一組所述管夾包括四只管夾，且各個管夾50在圓周方向上均勻分布，安裝在同一個管夾座上。管夾50由油缸驅動，夾緊管道時能夠對管道產生足夠的正壓力。管夾座在遠離主體夾座60—側是可開合的門結構，每一扇門上裝有一支管夾50，門關閉時由油缸插入關閉銷進行鎖緊。所述J型鋪管六自由度外對中裝置在退出作業位置時，則打開門結構。管夾座上下各裝有一只非閉合的齒輪環，在對應的所述平臺上裝有帶電機驅動管道小齒輪，與齒輪環嚙合。通過兩臺小功率電機帶動齒輪旋轉即可實現管夾繞Z軸方向在± 90°范圍的旋轉。
[0039]綜上所述，本發明J型鋪管六自由度外對中裝置通過設置X向和Y向可移動平臺用于實現X向和Y向的調整，通過將主體夾座60設置成傾斜狀，可以實現繞X軸的轉動，還可以沿Z軸移動，從而實現對海洋管道在焊接前進行調整對中，使待焊接部分達到最好的焊接位置。本發明適用于管節所有的對中要求，如X軸、Y軸、Z軸、周向旋轉和管節的彎曲。
[0040]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式作出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述J型鋪管六自由度外對中裝置包括: Y軸平臺，用于調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向上的位移； X軸平臺，所述X軸平臺安裝在所述Y軸平臺上，用于實現X軸方向的調整； 管節彎曲平臺，所述管節彎曲平臺安裝在所述X軸平臺上，使所述管節彎曲平臺繞所述Y軸平臺旋轉； 主體夾座，所述主體夾座與所述管節彎曲平臺連接，以實現繞X軸的轉動，其實現沿Z軸的移動； 管夾，所述管夾固定在所述主體夾座上，能夠繞Z軸轉動。2.如權利要求1所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述Y軸平臺安裝有滾輪。3.如權利要求2所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述Y軸平臺通過齒輪齒條結構驅動，用以調節所述J型鋪管六自由度外對中裝置在Y軸方向的位移。4.如權利要求1所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述X軸平臺的四個頂角處分別設有套筒，所述套筒沿X向布置，其所述套筒固定在所述Y軸平臺的光滑圓管。5.如權利要求4所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述X軸平臺一側的中間部位設有多個油缸，通過所述油缸的伸縮來控制所述X軸平臺在X軸方向上的移動。6.如權利要求1所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其裝置在于，所述管節彎曲平臺的中部通過平行于Y軸的短軸將所述管節彎曲平臺與所述X軸平臺鉸接，使所述管節彎曲平臺繞Y軸旋轉。7.如權利要求6所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述管節彎曲平臺的側面設有油缸，通過所述油缸的伸縮來調節所述X軸平臺繞Y軸的傾斜角度。8.如權利要求1所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述主體夾座的下部靠近所述夾管側通過平行于X軸的短軸與所述管節彎曲平臺鉸接，所述主體夾座的上部通過油缸與所述管節彎曲平臺相通，由所述油缸的伸縮實現調節所述主體夾座繞X軸的角度。9.如權利要求1所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述管夾固定在所述主體夾座的一側平臺上，所述平臺上設有滑道，所述管夾在所述滑道上沿Z軸滑動； 所述平臺通過油缸與所述主體夾座相連，通過所述油缸的伸縮帶動所述管夾在沿Z軸方向的所述滑道內移動。10.如權利要求9所述的J型鋪管六自由度外對中裝置，其特征在于，所述管夾包括上下兩組管夾，每一組所述管夾包括四只管夾，且各個所述管夾在圓周方向上均勻分布。
【文檔編號】B23K37/053GK106002075SQ201610621822
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月2日
【發明人】曹洪鵬, 王樂
【申請人】上海振華重工(集團)股份有限公司