[发明专利]水下全电采油树电动井口连接器

说明书

本发明提供了一种水下全电采油树电动井口连接器，包括：连接器机械结构、锁紧环和电动执行器系统；所述连接器机械结构包括：连接器内圈、连接器外壳、连接器底壳、连接器底座；所述连接器内圈分别与采油树底座和所述连接器外壳连接，用于固定采油树；所述连接器底座下端设计锥面开孔，用于井口定位；所述连接器外壳与所述连接器底座之间安装楔紧块，用于径向楔紧所述锁紧环；所述锁紧环用于锁紧采油树和井口；4套相同的所述电动执行器系统周向均布的安装在所述连接器外壳上，通过驱动传动轴推动所述楔紧块楔紧所述锁紧环，所述传动轴与所述楔紧块实现螺纹传动，并反向自锁。本发明结构简单，冗余设计可靠性强，可用于水下采油树与井口进行连接。

技术领域

本发明涉及一种海洋石油装备，具体涉及一种水下全电采油树电动井口连接器。

背景技术

本发明的电动井口连接器，可实现水下全电采油树和井口的连接。陆地石油资源日益枯竭，海洋石油开采技术得到广泛发展，采油树与井口连接器为海洋石油生产系统的关键设备之一，在海洋石油装备中有着不可替代的作用。

目前水下采油树井口连接器为液压驱动，不可避免的存在液压泄漏和远距离液压传输困难的问题，难以保证连接的可靠性和响应的迅速性，同时，随着井口深度的增加，液压管路费用急剧增加。本发明的井口连接器为电驱动，响应迅速，结构简单，拆装方便，大大降低成本。3台冗余设计的伺服电机提高系统可靠性。紧急情况下，ROV可通过ROV接口控制连接器的锁紧与解锁操作。

发明内容

本发明解决的技术问题是，为全电采油树和井口提供一种电动井口连接器。

为了解决上述问题，本发明提供一种水下全电采油树电动井口连接器，其特征在于：包括连接器机械结构、锁紧环和电动执行器系统；所述连接器机械结构包括：连接器内圈、连接器外壳、连接器底壳、连接器底座；所述连接器内圈通过内螺纹与采油树底座连接，并通过外螺纹与所述连接器外壳连接，用于固定采油树；所述连接器底壳与所述连接器底座通过螺纹连接，所述连接器底座下端设计锥面开孔，用于井口定位。

优选地，所述连接器外壳与所述连接器底壳通过螺栓连接，中间安装楔紧块，所述楔紧块可以轴向移动，用于径向楔紧所述锁紧环；所述锁紧环安装在所述连接器内圈和所述连接器底座之间，用于锁紧所述采油树底座和所述井口。

优选地，密封钢圈安装在所述采油树底座和所述井口之间，锁紧时，所述采油树底座和所述井口挤压所述密封钢圈实现密封。

优选地，所述电动执行器系统包括：电动执行器外壳、电动执行器上端面、上端面压板、传动轴、上端面密封填充料、挡圈组、上端面密封圈、内齿轮盘、齿轮盘挡圈组、3个冗余设计伺服电机、下端面密封圈、电动执行器底座、下端面密封填充料、下端面压板、轴承组、电机齿轮。

优选地，所述电动执行器外壳分别通过螺栓与所述电动执行器上端面和所述电动执行器底座连接，分别的，挤压所述上端面密封圈和所述下端面密封圈实现密封；所述传动轴通过所述轴承组安装在所述电动执行器系统内部；所述轴承组通过挡圈组定位；所述轴承组包括轴承1、轴承2；所述挡圈组包括轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈；所述内齿轮盘通过花键安装在所述传动轴上，所述内齿轮盘通过所述齿轮盘挡圈组实现轴向定位；所述齿轮盘挡圈组包括：齿轮挡圈1、齿轮挡圈2；3个冗余设计的所述伺服电机圆周均布固定在所述电动执行器外壳上；所述电机齿轮固定在所述伺服电机上。

优选地，所述上端面压板通过螺栓固定在所述电动执行器外壳上，并挤压所述上端面密封填充料实现密封；所述下端面压板通过螺栓固定在所述电动执行器底座上，并挤压下端面密封填充料实现密封。

优选地，所述传动轴与所述楔紧块实现螺纹传动，所述伺服电机驱动所述电机齿轮转动，所述电机齿轮与内齿轮盘内齿啮合，进而驱动所述内齿轮盘转动，进一步的，驱动所述传动轴转动，进一步的，推动所述楔紧块轴向移动；所述楔紧块沿轴向下移，楔紧所述锁紧环，实现锁紧；所述楔紧块沿轴向上移，松开所述锁紧环，实现解锁。