一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂的制作方法

1.本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂。


背景技术：

2.在深海石油开采技术领域中，水下采油树是不可或缺的核心设备之一，采油树连接来自地层深处的油气和外部的油气运输管道，可以控制油气的开采速度、实时监测和调整生产情况，就像是油气田井口的智能“水龙头”。
3.水下采油树通常是以若干套构成系统在水下整体使用，水下基盘则是一种在海洋中承载各套采油树的基准装置。为了达到调速、数据采集或调整生产情况等目的，采油树在水下运行过程中需要定期操作采油树上的面板。
4.在现有技术中，对于深水区域的采油树，一般是借助rov(水下机器人)下水操作采油树面板，对于浅水区域的水下基盘，则是由潜水员入水操作。由于每个水下基盘内均安装有很多套采油树，所以无论是rov操作还是潜水员操作，都需要消耗大量时间，存在作业效率低和不便于操控的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂，能够代替原有潜水员水下部分操作，提高了潜水员水下作业的安全性。
6.本发明还有一个目的在于提供一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其通过快锁装置实现机械臂与行走装置的快速拆装，便于所述机械臂反复回收使用。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：
8.基盘，其内部横向排列多组采油树；
9.轨道，其平行地设置在每行采油树组的一侧；以及
10.行走装置，其可横向移动地设置在所述轨道上；
11.机械臂，其可拆卸地设置在所述行走装置上，用于操控采油树的面板；
12.其中，所述机械臂与行走装置通过快锁装置实现快速拆装，进而便于所述机械臂反复回收使用。
13.优选的是，所述行走装置包括：
14.支撑体，其呈“n”字形罩设在所述轨道上方；
15.两对行走轮，其分别设置在所述支撑体的前端面和后端面，所述行走轮与所述轨道侧壁相适配，用于将所述支撑体轴向可移动地安装在轨道上；
16.其中，设置在所述支撑体的前端面或后端面的一对行走轮为液压马达驱动的主动轮。
17.优选的是，还包括：
18.滚柱，其可旋转地设置在所述支撑体下端面与所述轨道上端面之间，用于支撑所
述支撑体，减小所述行走装置与轨道间的摩擦力。
19.优选的是，所述快锁装置包括：
20.凸台，其设置在所述支撑体上端面的中心，在所述凸台的上端设有向外延伸的下锁紧部；
21.基座，其设置在所述机械臂的下端，在所述基座中部设有向外延伸的上锁紧部；
22.第一箍紧件和第二箍紧件，其基部相铰接，所述第一箍紧件和第二箍紧件内壁上分别设有第一定位槽和第二定位槽，所述第一定位槽和第二定位槽分别与所述上锁紧部和下锁紧部相对抵接时形成的外周相适配，所述第一箍紧件和第二箍紧件用于合围在所述上锁紧部和下锁紧部的周向；所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端分别与操纵组件连接，所述操作组件用于带动所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端开合，实现对上锁紧部和下锁紧部的夹持或松开。
23.优选的是，所述操纵组件包括：
24.第一螺纹座和第二螺纹座，其分别设置在所述第一箍紧件和第二箍紧件自由端的第一安装孔和第二安装孔内；
25.第一螺纹孔和第二螺纹孔，其分别横向设置在所述第一螺纹座和第二螺纹座的中部；以及
26.螺杆，其依次穿过所述第一螺纹孔和第二螺纹孔，在所述螺杆左部和右部分别设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段分别与所述第一螺纹孔和第二螺纹孔相适配；
27.引导套筒，其与所述螺杆一端连接，用于带动所述螺杆旋转，进而带动所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端开合，进而实现第一箍紧件和第二箍紧件夹持和松开所述上锁紧部和下锁紧部。
28.优选的是，还包括：
29.定位板，其通过中心开口套设在所述基座上端，所述定位板位于所述第一箍紧件和第二箍紧件的上方；在所述定位板一侧边缘设有插入部；所述插入部上设有一对条形孔；
30.过渡部件，其与所述引导套筒可拆卸连接，在所述过渡部件的上端设有与所述插入部相匹配的插槽，在所述插槽处贯通设有一对纵向设置的螺纹连接件，所述螺纹连接件分别插入所述条形孔内，用于将所述过渡部件与定位板活动连接。
31.优选的是，还包括：在所述第一螺纹座和第二螺纹座的上端分别设有第一引导部件和第二引导部件，在所述定位板上设有一对分别供第一引导部件和第二引导部件插入的弧形孔，所述弧形孔用于限制所述第一箍紧件和第二箍紧件的开合度。
32.优选的是，所述第一箍紧件和第二箍紧件的基部通过销轴相铰接，在所述销轴的上端设有支撑轴，在所述定位板上设有供所述支撑轴插入的定位孔。
33.优选的是，所述第一定位槽和第二定位槽的上端面基部处，以及第一定位槽和第二定位槽的下端面基部处均设有避让槽。
34.优选的是，在所述基盘的四周安装有围挡，在所述基盘内设有液压动力站，用于向行走装置和机械臂提供液压动力。
35.本发明的有益效果是：在基盘内设有轨道、行走装置和机械臂，能够代替原有潜水员水下部分操作，提高了潜水员水下作业的安全性。通过快锁装置实现机械臂与行走装置
的快速拆装，便于所述机械臂反复回收使用。
附图说明
36.图1是发明一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂的俯视图。
37.图2是图1的a-a剖视图。
38.图3是轨道、行走装置和机械臂的局部立体图。
39.图4是快换机构的立体图。
40.图5是快换机构的爆炸视图。
41.图6是快换机构的剖视图。
42.图7是快换机构抱紧凸台和基座时的局部剖视图。
具体实施方式
43.下面结合附图对发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
44.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或其它元件或其组合的存在或添加。
45.如图1-7所示，本发明的一种实现形式，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：
46.基盘100内部横向排列多组采油树200。作为一种优选，所述多行采油树组200为两行，所述每行采油树组200由4个采油树。作为一步优选，在所述基盘100的四周安装有围挡110，在所述基盘100内设有液压动力站120，用于向行走装置400和机械臂500提供液压动力。
47.轨道300平行地设置在每行采油树组200的一侧。作为一种优选，所述轨道300的横截面呈长方形。
48.行走装置400可横向移动地设置在所述轨道300上。作为一种优选，所述行走装置400包括：支撑体410呈“n”字形罩设在所述轨道300上方；两对行走轮420分别设置在所述支撑体410的前端面和后端面，所述行走轮420与所述轨道300侧壁相适配，用于将所述支撑体410轴向可移动地安装在轨道300上，其中，设置在所述支撑体410的前端面或后端面的一对行走轮为液压马达驱动的主动轮。作为进一步优选，还包括：滚柱430可旋转地设置在所述支撑体410下端面与所述轨道300上端面之间，用于支撑所述支撑体410，减小所述行走装置400与轨道300间的摩擦力。
49.机械臂500可拆卸地设置在所述行走装置400上，用于操控采油树的面板；其中，所述机械臂500与行走装置通过快锁装置600实现快速拆装，进而便于所述机械臂500反复回收使用。作为一种优选，所述快锁装置600包括：凸台411设置在所述支撑体410上端面的中心，在所述凸台411的上端设有向外延伸的下锁紧部412；基座510设置在所述机械臂500的下端，在所述基座中部设有向外延伸的上锁紧部511；第一箍紧件610和第二箍紧件620的基部相铰接，所述第一箍紧件610和第二箍紧件620内壁上分别设有第一定位槽611和第二定位槽621，所述第一定位槽611和第二定位槽621分别与所述上锁紧部511和下锁紧部412相对抵接时形成的外周相适配，所述第一箍紧件610和第二箍紧件620用于合围在所述上锁紧
部511和下锁紧部412的周向；所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端分别与操纵组件630连接，所述操作组件用于带动所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端开合，实现对上锁紧部511和下锁紧部412的夹持或松开。作为进一步优选，所述操纵组件630包括：第一螺纹座631和第二螺纹座632分别设置在所述第一箍紧件610和第二箍紧件620自由端的第一安装孔612和第二安装孔622内；第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a分别横向设置在所述第一螺纹座631和第二螺纹座632的中部；以及螺杆633，其依次穿过所述第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a，在所述螺杆633左部和右部分别设有第一螺纹段633a和第二螺纹段633b，所述第一螺纹段633a和第二螺纹段633b的旋向相反，所述第一螺纹段633a和第二螺纹段633b分别与所述第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a相适配；引导套筒634与所述螺杆633一端连接，用于带动所述螺杆633旋转，进而带动所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端开合，进而实现第一箍紧件610和第二箍紧件620夹持和松开所述上锁紧部511和下锁紧部412。
50.在使用过程中，通过液压动力站120向行走装置400和机械臂500提供液压动力，驱动行走装置400带动机械臂500移动至需要操控的采油树的面板前，机械臂500进行相关操作。在回收机械臂500时，通过引导套筒634带动螺杆633旋转，进而带动第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端打开，松开凸台和基座，即可实现机械臂500和行走装置400拆卸。当需要再次安装时，再次通过引导套筒634带动螺杆633旋转，进而带动第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端合拢，夹持凸台和基座，即实现机械臂500与行走装置400的连接。
51.在另一个实施例中，所述行走装置400包括：支撑体410，其呈“n”字形罩设在所述轨道上方；两对行走轮420，其分别设置在所述支撑体的前端面和后端面，所述行走轮与所述轨道侧壁相适配，用于将所述支撑体轴向可移动地安装在轨道上；其中，设置在所述支撑体的前端面或后端面的一对行走轮为液压马达驱动的主动轮。
52.在另一个实施例中，还包括：滚柱430，其可旋转地设置在所述支撑体下端面与所述轨道上端面之间，用于支撑所述支撑体，减小所述行走装置与轨道间的摩擦力。
53.在另一个实施例中，所述快锁装置600包括：凸台411，其设置在所述支撑体410上端面的中心，在所述凸台411的上端设有向外延伸的下锁紧部412；基座510，其设置在所述机械臂的下端，在所述基座中部设有向外延伸的上锁紧部511；第一箍紧件610和第二箍紧件620，其基部相铰接，所述第一箍紧件610和第二箍紧件620内壁上分别设有第一定位槽611和第二定位槽621，所述第一定位槽611和第二定位槽621分别与所述上锁紧部511和下锁紧部412相对抵接时形成的外周相适配，所述第一箍紧件610和第二箍紧件620用于合围在所述上锁紧部511和下锁紧部412的周向；所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端分别与操纵组件630连接，所述操作组件用于带动所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端开合，实现对上锁紧部511和下锁紧部412的夹持或松开。
54.在另一个实施例中，所述操纵组件630包括：第一螺纹座631和第二螺纹座632，其分别设置在所述第一箍紧件610和第二箍紧件620自由端的第一安装孔612和第二安装孔622内；第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a，其分别横向设置在所述第一螺纹座631和第二螺纹座632的中部；以及螺杆633，其依次穿过所述第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a，在所述螺杆633左部和右部分别设有第一螺纹段633a和第二螺纹段633b，所述第一螺纹段633a和第二螺纹段633b分别与所述第一螺纹孔631a和第二螺纹孔632a相适配；引导套筒634，其
与所述螺杆633一端连接，用于带动所述螺杆633旋转，进而带动所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的自由端开合，进而实现第一箍紧件610和第二箍紧件620夹持和松开所述上锁紧部511和下锁紧部412。作为一种优选，在所述螺杆633上设有用于与所述引导套筒634连接的方头结构633c。
55.在另一个实施例中，还包括：定位板640，其通过中心开口套设在所述基座510上端，所述定位板位于所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的上方；在所述定位板610一侧边缘设有插入部644；所述插入部上设有一对条形孔644a；过渡部件650，其与所述引导套筒634可拆卸连接，在所述过渡部件650的上端设有与所述插入部相匹配的插槽652，在所述插槽处贯通设有一对纵向设置的螺纹连接件651，所述螺纹连接件分别插入所述条形孔内，用于将所述过渡部件与定位板活动连接。作为一种优选，在所述过渡部件650设有限位安装孔653，所述限位安装孔653与设置在所述引导套筒634前端的限位安装柱634a相适配。
56.在另一个实施例中，还包括：在所述第一螺纹座631和第二螺纹座632的上端分别设有第一引导部件631b和第二引导部件632b，在所述定位板640上设有一对分别供第一引导部件631b和第二引导部件632b件插入的弧形孔641，所述弧形孔用于限制所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的开合度。
57.在另一个实施例中，所述第一箍紧件610和第二箍紧件620的基部通过销轴650相铰接，在所述销轴650的上端设有支撑轴651，在所述定位板上设有供所述支撑轴插入的定位孔643。
58.在另一个实施例中，所述第一定位槽611和第二定位槽621的上端面基部处，以及第一定位槽和第二定位槽的下端面基部处均设有避让槽611a和避让槽621a。
59.在另一个实施例中，在所述基盘100的四周安装有围挡110，在所述基盘内设有液压动力站120，用于向行走装置400和机械臂500提供液压动力。
60.综上所述本发明一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂1，在基盘内设有轨道、行走装置和机械臂，能够代替原有潜水员水下部分操作，提高了潜水员水下作业的安全性。通过快锁装置实现机械臂与行走装置的快速拆装，便于所述机械臂反复回收使用。
61.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，包括：基盘，其内部横向排列多组采油树；轨道，其平行地设置在每行采油树组的一侧；以及行走装置，其可横向移动地设置在所述轨道上；机械臂，其可拆卸地设置在所述行走装置上，用于操控采油树的面板；其中，所述机械臂与行走装置通过快锁装置实现快速拆装，进而便于所述机械臂反复回收使用。2.根据权利要求1中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，所述行走装置包括：支撑体，其呈“n”字形罩设在所述轨道上方；两对行走轮，其分别设置在所述支撑体的前端面和后端面，所述行走轮与所述轨道侧壁相适配，用于将所述支撑体轴向可移动地安装在轨道上；其中，设置在所述支撑体的前端面或后端面的一对行走轮为液压马达驱动的主动轮。3.根据权利要求2中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，还包括：滚柱，其可旋转地设置在所述支撑体下端面与所述轨道上端面之间，用于支撑所述支撑体，减小所述行走装置与轨道间的摩擦力。4.根据权利要求1或2中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，所述快锁装置包括：凸台，其设置在所述支撑体上端面的中心，在所述凸台的上端设有向外延伸的下锁紧部；基座，其设置在所述机械臂的下端，在所述基座中部设有向外延伸的上锁紧部；第一箍紧件和第二箍紧件，其基部相铰接，所述第一箍紧件和第二箍紧件内壁上分别设有第一定位槽和第二定位槽，所述第一定位槽和第二定位槽分别与所述上锁紧部和下锁紧部相对抵接时形成的外周相适配，所述第一箍紧件和第二箍紧件用于合围在所述上锁紧部和下锁紧部的周向；所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端分别与操纵组件连接，所述操作组件用于带动所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端开合，实现对上锁紧部和下锁紧部的夹持或松开。5.根据权利要求4中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，所述操纵组件包括：第一螺纹座和第二螺纹座，其分别设置在所述第一箍紧件和第二箍紧件自由端的第一安装孔和第二安装孔内；第一螺纹孔和第二螺纹孔，其分别横向设置在所述第一螺纹座和第二螺纹座的中部；以及螺杆，其依次穿过所述第一螺纹孔和第二螺纹孔，在所述螺杆左部和右部分别设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段分别与所述第一螺纹孔和第二螺纹孔相适配；引导套筒，其与所述螺杆一端连接，用于带动所述螺杆旋转，进而带动所述第一箍紧件和第二箍紧件的自由端开合，进而实现第一箍紧件和第二箍紧件夹持和松开所述上锁紧部
和下锁紧部。6.根据权利要求5中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，还包括：定位板，其通过中心开口套设在所述基座上端，所述定位板位于所述第一箍紧件和第二箍紧件的上方；在所述定位板一侧边缘设有插入部；所述插入部上设有一对条形孔；过渡部件，其与所述引导套筒可拆卸连接，在所述过渡部件的上端设有与所述插入部相匹配的插槽，在所述插槽处贯通设有一对纵向设置的螺纹连接件，所述螺纹连接件分别插入所述条形孔内，用于将所述过渡部件与定位板活动连接。7.根据权利要求6中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于，还包括：在所述第一螺纹座和第二螺纹座的上端分别设有第一引导部件和第二引导部件，在所述定位板上设有一对分别供第一引导部件和第二引导部件插入的弧形孔，所述弧形孔用于限制所述第一箍紧件和第二箍紧件的开合度。8.根据权利要求7中所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于：所述第一箍紧件和第二箍紧件的基部通过销轴相铰接，在所述销轴的上端设有支撑轴，在所述定位板上设有供所述支撑轴插入的定位孔。9.根据权利要求4所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于：所述第一定位槽和第二定位槽的上端面基部处，以及第一定位槽和第二定位槽的下端面基部处均设有避让槽。10.根据权利要求1或2所述的用于水下基盘的可回收式移动机械臂，其特征在于：在所述基盘的四周安装有围挡，在所述基盘内设有液压动力站，用于向行走装置和机械臂提供液压动力。

技术总结
本发明公开了一种用于水下基盘的可回收式移动机械臂。包括：基盘，其内部横向排列多组采油树；轨道，其平行地设置在每行采油树组的一侧；以及行走装置，其可横向移动地设置在所述轨道上；机械臂，其可拆卸地设置在所述行走装置上，用于操控采油树的面板；其中，所述机械臂与行走装置通过快锁装置实现快速拆装，进而便于所述机械臂反复回收使用。本发明的有益效果是：在基盘内设有轨道、行走装置和机械臂，能够代替原有潜水员水下部分操作，提高了潜水员水下作业的安全性；通过快锁装置实现机械臂与行走装置的快速拆装，便于所述机械臂反复回收使用。使用。使用。


技术研发人员：高博远 李勇 朱春雷 陈寿宝 王超 杨光 吴飞 薛强
受保护的技术使用者：中海油能源发展装备技术有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/12