[发明专利]柔性连接调节器

说明书

本发明涉及海洋工程装备领域，尤其是涉及一种柔性连接调节器。所述柔性连接调节器包括柔性平衡调节机构，所述柔性平衡调节机构包括层叠设置的上调节环、中调节环和下调节环，所述下调节环用于与浮式平台连接并能够形成第一铰接轴线，所述中调节环与所述下调节环铰接并形成第二铰接轴线，所述上调节环与所述中调节环铰接并形成第三铰接轴线；所述第一铰接轴线、第二铰接轴线和第三铰接轴线三者中的任意两者空间上交叉设置，并且三者均沿所述柔性平衡调节机构的径向方向延伸。本发明能够解决现有技术中的输气管与浮式平台之间因刚性连接而引起的集中作用力以及碰撞问题。

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，尤其是涉及一种柔性连接调节器。

背景技术

输气管是海洋石油开发中连接海洋浮式平台和水下井口的重要通道，按照不同的功能可以分为钻井隔水输气管、注水输气管、修井输气管和生产输气管等。钢质双层输气管由两层钢管组成，输气管结构复杂，加工难度大，加工成本较高，破损后难于修复。海洋输油输气管和浮式平台处于复杂的风浪流等极其复杂的海洋工作环境，钢悬链线输气管处于自然悬垂状态，由于受上部浮式平台以及波浪流的激励而发生涡激振动，偏离其自然悬垂位置，可能引起输气管与浮式平台之间的相互碰撞，严重影响输气管的结构安全和服役寿命，甚至会引发严重的事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性连接调节器，以解决现有技术中输气管与浮式平台之间因刚性连接而引起的集中作用力以及碰撞问题。

本发明提供一种柔性连接调节器，包括柔性平衡调节机构，所述柔性平衡调节机构包括层叠设置的上调节环、中调节环和下调节环，所述下调节环用于与浮式平台连接并能够形成第一铰接轴线，所述中调节环与所述下调节环铰接并形成第二铰接轴线，所述上调节环与所述中调节环铰接并形成第三铰接轴线；所述第一铰接轴线、第二铰接轴线和第三铰接轴线三者中的任意两者空间上交叉设置，并且三者均沿所述柔性平衡调节机构的径向方向延伸。

进一步地，所述第一铰接轴线、第二铰接轴线和第三铰接轴线三者中的任意两者之间的夹角为60°。

进一步地，所述上调节环、中调节环和下调节环的直径依次增大。

进一步地，所述柔性连接调节器还包括自锁机构，所述自锁机构包括多个卡子支座和用于固定管道的多个卡子，多个所述卡子支座固定设置在所述上调节环上，多个所述卡子沿周向设置，多个所述卡子与多个所述卡子支座一一对应铰接并形成有卡子转动轴，以使每个所述卡子的上部能够绕对应的所述卡子转动轴相对于所述卡子的下部向所述柔性平衡调节机构的内部转动。

进一步地，每个所述卡子包括倾斜臂和横向壁，所述横向壁与所述卡子支座固定连接，所述倾斜臂包括上臂和与所述上臂连接的下臂，沿所述柔性平衡调节机构的径向向内的方向上，所述倾斜臂的上臂相对于该倾斜臂的下臂更靠近所述柔性平衡调节机构的中心。

进一步地，所述上臂薄而宽，所述下臂窄而厚。

进一步地，所述卡子支座上设有止推肩，所述卡子的横向壁上设有止推块，所述止推块与所述止推肩配合，用于限制所述卡子的转动角度。

进一步地，每个所述卡子支座与对应的卡子之间设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述止推肩连接，另一端与所述卡子支座连接，所述弹簧用于对所述卡子施加朝向卡紧方向转动的弹性力。

进一步地，所述柔性连接调节器还包括解锁机构，所述解锁机构包括推力环和用于推动推力环运动的驱动件，所述推力环套设在所述卡子支座和所述卡子之间，用于对多个所述卡子的横向壁施加压力，以使多个所述卡子打开。

进一步地，所述推力环上设有推力臂，所述驱动件为液压缸，所述液压缸的一端固定在所述上调节环上，另一端与所述推力臂铰接，以推动推力环运动。