Карданное соединение для связи установленной в открытом море нефтедобывающей колонны с расположенным на дне фундаментом

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

быть соединена с крестовиной или фик сатором. На фиксаторе может быть выполнена кольцевая реборда , а прокладка выполнена в виде кольцевой муфты, охватывающей фиксатор и взаимодействующей с кольцевой ребордой. Соединение может быть снабжено корпусами, закрепленными на крестовине , и установленными внутри них коробками с отверстиями в противоположных стенках, внутри которых установлены кольцевые эластичные втулки , а на внутреннем конце фиксатсз ров выполнены реборды., с которыми взаимодействуют кольцевые втулки, причем в задней стенке каждого корпуса вьтолнено отверстие. Кроме того, соединение может быть снабжено двумя втулками, установленными по обе стороны эластичной втул ки и взаимодействующими с задней ст кой корпуса и ребордой, причем оно может быть также снабжено силовыми цилиндрами, соединенными с одной из втулок и коробкой, а коробка может быть установлена в корпусе с возмож ностью перемещения по направляющим перпендикулярно оси крестовины, посредством силового цилиндра закрепленного в крестовине, причем направляющие выполнены на боковых сте ках корпуса. На фиг. 1 изображена нижняя част колонны, соединённой с фундаментом посредством кардана, вид сбоку} на А фиг. 2 - крестовина карданного соед нения, вид сверху; на фиг. 3 карданное соединение с гидравлической связью систем труб колонны и фундамента , аксонометрия; на фиг, ка данное соединение с гидравлической связью, вид сверху} на фиг, 5- раз рез А-А на фиг, ; на фиг, 6 - разрез Б-Б на фиг, 5; на фиг, 7 карданное соединение с гидравлической связью (второй вариант), вид сверху на фиг, 8 - разрез В-В на фиг, 7 на фиг, 9 - разрез ГтГ на фиг, 7 (в процессе монтажа коробки); на фиг, 1 то же , в рабочем положении коробки . Карданное соединение (фиг, 1) состоит из крестовины 1, соединяющей нижнюю часть нефтедобывающей ко лонны 2 с фундаментом 3. На нижней части колонны 2 закреплена вилка i, а на фундаменте 3 вилка 5, вертикал ные стойки о которой имеют заостренную форму. Крестовина 1 (фиг. 2) по оси X имеет подшипники 7, каждый из которых взаимодействует с цапфой 8, на конце которой закреплена направляющая рама 9, предназначенная для облегчения соединения крестовины 1 с вилкой 5 фундамента 3. Цапфа ,8 выполнена с осевым отверстием , в котором размещен фиксатор 10,соединенный с силовым цилиндром 11. Конец фиксатора 10 размещен в отверстии 12, выполненном в вертикальной стойке 6 вилки 5, и заблокирован шплинтом 13. На цапфе 8 и крестовине 1 закреплены элементы Н, препятст1вующие выпадению цапфы 8 из крестовины 1 до установки ее в вилку 5. осуществления гидравлической связи колонны 2 с фундаментом 3 (фиг.З10 ) крестовина 1 на оси У имеет (также как и по оси X) подимпники 7 с цапфами 8, выполненными с осевыми отверстиями, в которых размещены фиксаторы 10 с силовыми цилиндрами 11.Концы фиксаторов 10 размещены в отверстиях 12, выполненных в вилке 5 и заблокированы шплинтами 13. Цапфы 8 (фиг. 5 и 8) установлены в подшипниках 7 с возможностью вращения на вкладышах 15. Фиксаторы 10 выполнены с центральным отверстием , а на внешнем конце каждого фиксатора 10 закреплена, например на резьбе, головка с торцевым уплотнительным кольцом 16, взаимодействующим с торцевой поверхностью нефтепровода 17 размещенного в вилке k или 5. На противоположном конце фиксатора 10 закреплен фланец 18 болтами 19. На внешней поверхности фиксатора 10 выполнена реборда 20 с уплотнительными кольцами 21, являющаяся поршнем, размещенным в цилиндре , образованном цапфой 8, фиксатором 10 и фланцем 22, Фланец 22 закреплен на цапфе 8 болтами 23, В цапфе 8 выполнены каналы 2 и 25 для подачи жидкости под давлением от источника питания (не показан), по одну или по другую сторону реборды 20, На внутренней поверхности цапфы 8 в заплечике и на торце фланца 22 размещены упоры 26 и 21, ограничивающие осевое перемещение фиксатора 10. На внешней поверхности фиксатора in выполнена продольная канавка 28, с которой взаимодействует штифт 29, препятствующий провороту фиксатора 10 относительно цапфы 8,

В первом варианте карданного соединения с гидравлической связью колонны 2 с фундаментом 3 (фиг. ) к внутреннему торцу подшипника 7 закреплена болтами 30 втулка 31, свободный конец которой закрыт крышкой 32 с колпаком 33. Между фланцем 18 и торцом подшипника 7 размещена эластичная деформируемая втулка 3, закрепленная одним концом к торцу подшипника 7. На втулке 31 установлен гидроцилиндр 35, шток которого соединен с блокирующим элементом Зб, взаимодействующим с упором 37, закрепленным посредством пластин 38 к внутренней поверхности (jwKcaTopa 10, Во втулке 31 выполнено отверстие 39, сообщаюидее ее полость с трубопроводом 0, закрепленным к втулке 31 фланцем . Второй конец трубопровода 0 соединен с соседней втулкой 31 крестовины t,

Во втором варианте карданного соединения с гидравлической связью колонны 2 с фундаментом 3 (фиг. ) к внутреннему торцу подшипника 7 закреплен корпус 2 с направляющими З, выполненными на боковых его поверхностях, с отверстием, выполненным в его задней стенке и с кольцевым фланцем ЦЦ, закрепленным болтами kS к передней стенке корпуса 2. Внутри корпуса 2 в направляющих установлена коробка jfe, в которой соосно размещены две кольцевые втулки 47 и Ц8 с фланцами и 50, причем втулка kj имеет направляющую 51. На направляю цей 51 размещена эластич .ная 52 и жесткая 53 втулки, причем длина втулки 53 меньше втулки 52.

По мериметру коробки f) установлены гидроцилиндры 5, взаимодействуЮ1цие с фланцем 50 втулки Ц7, что позволяет изменять размер между фланцами 50 втулок 7 и . На внутреннем конце фиксатора 10 имеется реборда, которая выполнена в виде фланца 55 с направляющей втулкой 56, закрепленных на торце фиксатора 10. Втулка 56 взаимодействует с кольцевым фланцем 4Ц,

К задней стенке корпуса k2 посредством фланца 57 закреплен трубопровод Цо второй конец которого таким же образом соединен с задней стенкой,

соседнего корпуса 2. Каждая коробка 46 соединена с крестовиной 1 посредством гидроцилиндра 58 (фиг. 7, 9 и in). Направляющие 3 могут быть продолжены в сторону гидроцилинд- . ра 58 (фиг. 7, 9 и 1П), посредством установки направляющих 59, причем одна из них может быть установлена на шарнире 60, что упрощает монтаж

и демонтаж коробки 46,

Для соединения нефтедобывающей колонны 2 с фундаментом 3 предварительно в вилке k колонны 2 устанавливают крестовину 1, а фундамент 3 с вилкой 5 устанавливают на дне моря. Производят опускание ,лонны 2 с крестовиной 1 в море, и крестовина 1 своими направляюсцими рамами 9 заводится на заостренные

стойки 6 вилки 5.

В первом варианте (фиг. Зб) в каналы 25 фиксаторов 10, расположенных по оси X, подается жидкость под давлением. Каждый фиксатор 10

выходит из цапфы 8 и устанавливается в отверстии 12 стойки 6 вилки 5 фундамента 3, сжимая втулку 3, причем уплотнительное кольцо .16 прижимается к торцевой поверхности нефтепровода

17. После этого гидроцилиндром 35 выдвигают блокирующий элемент Зб. При сбросе давления жидкости в канале 25 втулка 3 прижимает упор 3 к бло рующему элементу 36. Карданное соединение готово к работе.

Нефть поступающая от фундамента 3 в колонну 2 проходит по нефтепроводу 1 (фиг« 3) в фиксатор 10 (фиг, 5) и далее во втулку 31,

трубопровод 40, попадая во втулку 31 соседнего фиксатора 10, расположенного по оси У, Из фиксатора 10 нефть поступает в трубопровод 17 i вилки 4, закрепленной на колонне 2.

Лля раз-ьединения карданного соединения жидкость под давлением подается в канал 24, предварительно убрав блокирующий элемент 36 гидроцилиндром 35. Фиксатор 10 выходит из из отверстия 12 и колонну 2 с крестовиной 1 выводят из вилки 5 фундамента 3.

Во втором варианте (фиг. 7-10) жидкость под давлением также пода ,ют в канал 25 фиксаторов 10, расположенных по оси X. и фиксаторы 10 также входят в отверстия 12 стойки 6 вилки 5 фундамента 3. После этого коробку 46 с втулками 47 и 48 вводят по направляющим 3 в корпус k2 до совпадения отверстий в фиксаторе 10 и втулке 17 для этого предварительно сжимают гидроцилиндрами 5 втулку 52, Затем сбрасывают давлени.е в гидроцилиндрах Б и втулка 7 под дёйctвиeм упругого усилия втулки 52 прижимается к фланцу 55. Нефть поступает из трубопровода 17 в фиксатор 10 и по втулкам k7 и ЦВ попадает в нефтепровод 0 и по нему в соседний корпус k2 и через фиксатор 10 в нефтепровод 17 колонны 2, Для разъединения карданного соединеИия гидроцилиндрами 5 сжимают втулку 52 и выводят коробку Й6 из корпуса k2. Подавая жидкость под давлением в канал , выводят фиксатор 10 из отверстия 12 и отсоединяют крестовину 1 от вилки 5 фундамента 3. Такое выполнение карданного соединения позволяет облегчить и упростить его сборку и разборку. Формула изобретения 1. Карданное соединение для связи установленной в открытое море неф тедобыващей колонны с расположенным на дне фундаментом, вклочакадее крестовину с двумя взаимно перпендикулярными осями, установленными в вилках , одна из которых закреплена на колонне, а другая на фундаменте, о т ли чающее ся тем, что, с целью облегчения и упрощения сборки и разборки, оно снабжено фиксаторами с силовыми цилиндрами, размещен ными внутри осей крестовины, установ ленных в вилке фундамента, причем в вилке фундамента выполнены отверстия с которыми взаимодействуют фиксаторы 2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что, оно снабжено фиксаторами с силовыми цилинд рами, размещенными внутри осей крестовины , установленных в вилке колонны , примем фиксаторы имеют обевые отверстия, отверстия соседних фиксаторов соединены между собой трубопро водом, а имеют каналы, соединенные с системой труб колонны и фун дамента. 9 98 3. Соединение по п. 2, отличающееся тем, что между подшипником крестовины и фиксатором установлена эластичная прокладка. , Соединение по п. 3, отличающееся тем, что прокладка соединена с крестовиной или с фиксатором , 5. Соединение поп. t, отличающееся тем, что на фиксаторе выполнена кольцевая реборда, а прокладка выполнена в виде кольцевой муфты, охватываюи(ей фиксатор и взаимодействующей с кольцевой ребордой. 6, Соединение по п. 2, отличающееся тем,,что оно снабжено корпусами, закрепленными на крестовине , и установленными внутри них коробками с отверстиями в противО)положных стежках, внутри которых установлены кольцевые эластичные втулки ,а на внутреннем конце фиксаторов выполнены реборды, с которыми взаимодействуют кольцевые втулки, причем в задней стенке каждого корпуса выполнено отверстие. 7.Соединение по п„ 6, отличающееся тем, что оно снабжено двумя втулками, установленными по обе стороны эластичной втулки и взаимодействующими с задней стенкой корпуса и ребордой. 8.Соеда4нение по п. 7 отличающееся тем t что оно снабжено силовыми цилиндрами, соединенными с одной из втулок и коробкой. 9.Соединение по п. 8, о т л и чающее .с я тем, что коробка установлена в корпусе с возможностью перемещения по направляющим перпендикулярно оси крестовины посредством цилиндра, закрепленного в крестовине, причем направляющие выполнены на боковых стенках корпуса. Приоритет по пунктам: 13.01.77 по п. 1. 18.10о77 по пп, 2-9. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Нагула . и др. Убечник шофера третьего класса. М., 1961, с. 202, 203. 2 о Патент США № 36672 0, кл. .5, 1972.