一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭的制作方法
【專利摘要】一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，其屬于海洋工程【技術領域】。該液體旋轉接頭上部采用軸向徑向承載能力均較強的高精度三列滾柱軸承作為主定位件，保證內外環有較高的回轉精度。下部再采用深溝球軸承，減小因結構自身重量或受到慣性力的作用產生的偏移導致的間隙量的分布不均，減小密封圈擠壓不均或咬唇的情況。該液體旋轉接頭采用主動密封方式，通過在密封圈與原油接觸的另一側加入壓力大于原油壓力的液壓油，保證原油的無泄漏輸送。該液體旋轉接頭不但具有結構簡單、承載力大、密封圈性高、容易安裝維護、安全可靠等特點，而且還具有適應復雜的自然氣候及惡劣海況的能力。
【專利說明】一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，其屬于海洋工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]由于我國在深海石油開采領域起步晚，投資少，人才缺乏和技術落后，導致液體旋轉接頭仍然全部被歐美發達國家所壟斷。目前中海油在中國四個海域使用的液體旋轉接頭，從設計到加工制造全部依賴進口，不僅價格昂貴，而且供貨周期長，給油田順利投產和維護替換帶來經濟壓力和進度壓力。
【發明內容】
[0003]為了解決在我國南海深水油氣開發中使用的關鍵裝備設計問題，本發明提供一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭。
[0004]本發明采用的技術方案是:一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，它包括底座、內環和外環，所述底座中插入由底座鍵固定的支撐環，支撐環中插入由鍵固定的內環；所述內環設有三列滾柱軸承，三列滾柱軸承的內圈通過內圈螺栓固定在內環上,三列滾柱軸承外圈通過外圈螺栓與上密封環、外環上部連接；所述外環的下部通過外環螺栓與下密封環、擋板連接；外環上還設有外接法蘭和驅動臂，深溝球軸承通過壓環固定在內環的下部；所述內環和外環之間設有一個環形腔，環形腔的下部設有阻隔圈；所述上密封環和下密封環上設有唇形密封圈。
[0005]所述內環上設有通過連接管的輸入口，外環上設有輸出口。
[0006]所述唇形密封圈設有液壓油的注入口。
[0007]本發明的有益效果是:本液體旋轉接頭上部采用軸向徑向承載能力均較強的高精度三列滾柱軸承作為主定位件，保證內外環有較高的回轉精度。下部再采用深溝球軸承，減小因結構自身重量或受到慣性力的作用產生的偏移導致的間隙量的分布不均，減小密封圈擠壓不均或咬唇的情況。本液體旋轉接頭采用主動密封方式，通過在密封圈與原油接觸的另一側加入壓力大于原油壓力的液壓油，保證原油的無泄漏輸送。該裝置將從海里采出的油氣輸送到FPSO中。FPSO通過單點系泊系統，在風、浪、流的作用下有一定的升沉和漂移運動，始終處于外界作用力合力最小的方向，可環繞單點系泊系統進行360°的自由旋轉。液體旋轉接頭的內環與水下管系相連，外環與FPSO相連，內、外環之間相對運動面由特制的密封環進行密封并且設有泄漏檢測裝置。該旋轉接頭不但具有結構簡單、承載力大、密封圈性高、容易安裝維護、安全可靠等特點，而且還具有適應復雜的自然氣候及惡劣海況的能力。本液體旋轉接頭模塊化設計，可根據輸油量的大小疊加組合使用，適用于近海和深海各類油氣田的開發，為我國近海和深海油氣田的開發奠定了基礎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭的結構圖。
[0009]圖中:1、三列滾柱軸承，la、三列滾柱軸承外圈，lb、三列滾柱軸承內圈，2、唇形密封圈，3、內環，4、驅動臂，5、深溝球軸承，6、支撐環，7、底座鍵，7a、鍵，8、上密封環，8a、外圈螺栓，Sb、內圈螺栓，9、外環，9a、外環螺栓，10、外接法蘭，11、阻隔圈，12、下密封環，13、擋板，14、壓環，15、環形腔，16、底座，A、液壓油，B、原油，C、輸入口，D、輸出口。
【具體實施方式】
[0010]圖1示出了一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，它采用底座16中插入由底座鍵7固定的支撐環6，支撐環6中插入由鍵7a固定的內環3;內環3設有三列滾柱軸承1，三列滾柱軸承內圈Ib通過內圈螺栓8b固定在內環3上，三列滾柱軸承外圈Ia通過外圈螺栓8a與上密封環8、外環9上部連接。外環9的下部通過外環螺栓9a與下密封環12、擋板13連接；外環9上還設有外接法蘭10和驅動臂4。深溝球軸承5通過壓環14固定在內環3的下部；內環3和外環9之間設有一個環形腔15，它的下部設有阻隔圈11 ;上密封環8和下密封環12上設有專用唇形密封圈2。
[0011]采用上述技術方案工作時，外環9上設有外接法蘭10，與外部管線連接。深溝球軸承5通過壓環14固定在內環3的下部。壓環14通過螺栓連接到內環3上。驅動臂4通過螺栓連接到外環9上，并連接到外部結構架上。固定的支撐環6將整個液體旋轉接頭支撐起，使得當外部結構架轉動時，帶動驅動臂4以及與驅動臂4相連接的外環9、上密封環8、外接法蘭10、下密封環12、擋板13通過三列滾柱軸承I繞內環3旋轉。
[0012]內環3上設有通過連接管的輸入口 C，外環9上設有輸出口 D，內環3與外環9之間有一環形腔15，帶有固定壓力的原油B通過這個通道輸送到外部管線中。環形腔15下部設有阻隔圈11。在上密封環8和下密封環12上設有唇形密封圈2，此密封圈可同時承受兩側受壓的情況。唇形密封圈2 —側與原油B接觸，另一側與外部注入的高壓液壓油A接觸。液壓油A的壓力大于原油B的壓力，那么低壓的原油B將不會通過高壓的液壓油A，進入內環3與上密封環8、下密封環12之間的間隙而泄漏出去。原油B中含有一定量的泥沙，泥沙的密度大于原油的密度，泥沙將會向下沉積。環形腔15下部設置的阻隔圈11將大部分沉積的泥沙遮擋在外，防止過多的泥沙與下密封環12中的專用唇形密封圈2接觸，為唇形密封圈2提供更好的工況，提高其使用壽命。液體旋轉接頭的外部旋轉部件直徑較大且重量較大，內環3下部設置深溝球軸承5，減小了下密封環12與內環3之間的間隙，減小下密封環12因結構自身重量或受到慣性力的作用產生的偏移導致的間隙量的不均分布，保證專用唇形密封圈2與內環3同心，各部無偏轉擠壓。
【權利要求】
1.一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，它包括底座(16)、內環(3)和外環(9)，其特征在于:所述底座(16)中插入由底座鍵(7)固定的支撐環(6)，支撐環(6)中插入由鍵(7a)固定的內環(3);所述內環(3)設有三列滾柱軸承(1)，三列滾柱軸承的內圈(Ib)通過內圈螺栓(8b )固定在內環(3 )上，三列滾柱軸承外圈(Ia)通過外圈螺栓(8a)與上密封環(8 )、外環(9)上部連接；所述外環(9)的下部通過外環螺栓(9a)與下密封環(12)、擋板(13)連接；外環(9)上還設有外接法蘭(10)和驅動臂(4)，深溝球軸承(5)通過壓環(14)固定在內環(3 )的下部；所述內環(3 )和外環(9 )之間設有一個環形腔(15 )，環形腔(15 )的下部設有阻隔圈(11);所述上密封環(8)和下密封環(12)上設有唇形密封圈(2)。
2.根據權利要求1所述的一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，其特征在于:所述內環(3)上設有通過連接管的輸入口(C)，外環(9)上設有輸出口(D)。
3.根據權利要求1所述的一種內轉塔式單點系泊液體旋轉接頭，其特征在于:所述唇形密封圈(2)設有液壓油(A)的注入口。
【文檔編號】F16L27/02GK104358949SQ201410607806
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】呂偉, 熊清海, 高奇, 劉軍 申請人:大連迪施船機有限公司