Компенсатор угловых отклонений морского стояка Советский патент 1981 года по МПК E21B41/10 

1

Изобретение относитсй к элементам морского стояка, в частности к компенсатору угловых отклонений морского стояка.

Известен компенсатор угловых отклонений морского стояка, выполиенпдй в виде шарнира, состоящего из Двух пар сферических поверхностей, скользящих одна по другой l. Осевые нагрузки воспринимаются этими поверхностями, которые изготавливаются с высокой степеИью точности и от заклинивания при высоких нагрузках, разгружаются гидравлической системой смазки трущихся сферических поверхностей .

Несмотря на предусмотренную систему смазки контактируеь«.е поверхности заклиниваются при трении, что является недостатком шаровых компенсаторов.

Известен также компенсатор угловых отклонений морского стояка карданного типа, содержащий верхний и

ниж{шй фланцы, проушины и промежуточное кольцо, связанные между собой четырьмя осямк, расположенными равномерно по окружности кольца, уплотнительную втулку, размещенную на 5 внутренней поверхности верхнего фпанца 12 .

Недостатком известного компенсатора является наличие гнезд для размещения проушин, которые с одной стоtoроны разгружают болты от срезьюающих нагрузок, с другой - увеличивают радиальный размер компенсатора.

Цель изобретения - уменьшение габарита поперечного сечення компенISсатора.

Поставленная цель достнгается тем, что компенсатор снабжен дополт1тельной втулкой, размещенной на нижнем фланце, а промежуточное коль20цо выполнено с варовой поверхностью, и установлено с возможностью взаимодействия с уплотнительными втулками верхнего и нижнего, фланца. Кроме того, компенсатор угловых отклонений морского стояка снабжен износостойкой втулкой, связанной с внутренней поверхностью промежуточно го кольца. Причем проушины закреплены к фланцам клиновыми шпонками. А также тем, что в нижнем фланце имеются сменные упоры. На фиг. 1 показано плавучая буровая установка с морским стояком и компенса тором,общий вид; на фиг.2 -компенсаТЬр угловых отклонений морского стояка, общий вид, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - узел И на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг.2, на фиг. 7 - узел I на фиг.2. Компенсатор угловых отклонений 1 морского стояка 2 служит для шарнирного соединения морского стояка с подводно-устьевым оборудованием 3 и плавучей буровой установкой 4. Для разгрузки веса морского стояк и воздействия его на нижний компенса тор верхняя часть стояка присоединена к системе напряжения морского сто яка 5, расположенного на плавучей буровой установке. Компенсатор угловых отклонений морского стояка (фиг.2 и 3) представляет собой карданное соединение содержащее верхний 6 и нижний флаицы 7, проушины 8 и 9, промежуточное кольцо 10, выполненное с шаровой по верхностью, причем проушины и промеж точное кольцо связаны между собой четырьмя осями 1I, расположеиными равномерно по окружности кольца. Оси установлены в подшипниках 12 скольж ния которые посажены в гнездах промежуточного кольца. Верхний и нижний фланцы имеют уплотнительные втулки 13 и 14, взаимодействующие с шаровой поверхностью промежуточного кольца. Промежуточное кольцо снабжено износостойкой втулкой 15, зафиксированной от смещения выступахйЩ1ми тор ми осей 11. Проушины 8 и 9 закреплены к флан цам клиновыми шпонка в{ 16 (фиг. 4) J затягиваемые в пазы винта ми 18, что искгаочает передачу срезающих нагрузок на болты 19. Нижний фланец имеет сменные упор 20 (фиг.2 для регулирования макси мапьного угла поворота компенсатора В уплотнительиых втулках 13 и 14 34 имеется уплотнение 21 ( фиг.5) на фланцах 6 и 7 - уплотнительные кольца 22, обеспечиваюи е герметизацию внутриколонного пространства. Уплотнительиле втулки на торцах имеют гнезда под пружины 23, причем количество пружин в гнезда:х верхней втулки меньше пружин в нижней втулке на величину веса втулки. На втулках выполнены уступы 24, обращенные внутрь к шаровой поверхности, позволяющие иметь диаметр окружности уплотнения 21 меньше диаметра уплотнительного кольца 22 для обеспечения прижима уплотнения по шаровой поверхности. Втулки снабжены установочными винтами 25 (фиг.6). против которых на фланцах выполненьг кольцевые проточки для удобства сборки втулки. Оси 11 (фиг. 2 и 7), соединяющие проушины с промежуточным кольцом, имеют каналы смазки 26, связанные с лубрикатором 27 гибкими маслопроводами 28. Между износостойкой втулкой 15 и промежуточным кольцом 10 (фиг. 2 и 7) помещаются два уплотнительных кольца 29 для герметизации зоны смазки пальцев. Работа компеисаторов угловых перемещений осуществляется следующим образом. При смещении судна с точки стояния под действием волн и течением, морской стояк принимает наклонное положение в пространстве, при этом угловые отклонения стояка в местах крепления воспринимаются нижними и верхними компенсаторами угловых смещений. В компенсаторе оси 11 проупин 8 поворачиваются в подшипниках 12 относительно промежуточного кольца 10, а промежуточное кольцо совместно с фланцем 6 поворачиваются относительно другой пары осей нижнего неподвижного фланца 7 (жестко соединенfioro с подводно-устьевым оборудова/шем). Осевые нагрузки от действия снстемы натяжения 5 передаются промежуточным кольцом, являющимся, по существу, крестовиной Кардана, от фланца 6 к фланцу 7 и блоку подводно-устьевого оборудования через проушины 8 и 9 и оси I1. Таким образом, места контакта подвижных уплотняемых втулок 13 с шаре5вой поверхностью промежуточного коль ца разгружены от осевых нагрузок. При возникновении износа в подшипниках 12 плавающие втулки 13 перемещаются пружинами 23 к шаровой поверхности промежуточного кольца 10, что обеспечизает регулировку уппотнительиого узла. Величина максимального угла поворо та в шарнире компенсатора регулируется сменньп4и ynopaf 20, которые orparo чквают угол поворота морского стояка Наличие износостойкой сменной втул ки позволяет сохранить дорогостоящее массивное промежуточное кольцо от преждевременного износа, а снабжение подшипниковых узлов принудительной смазкой повышает их долговечность. Предлагаемый компенсатор угловых смещений по сравнению с известными имеет повышенную работоспособность и долговечность при меньшей металлоемкости и габаритах, чем повьшает эффективность использова1в1я изобретения. Формула изобретения I.Компенсатор угловых отклонешхй морского стояка, содержащий верхний и нижний фланцы, проушины и промежуточное кольцо, связанные между собой четырьмя осями, расположенными рав3номерно по окружности кольца, и уплотнительную втулку, размещенную на внутренней поверхности верхнего фланца, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габарита поперечного сечения компенсатора,он снабжен дополнительной уплотнительиой втулкой, размещенной на нижнем фланце, а щ омежуточное кольцо выполнено с шаровой поверхностью и установлено с возможностью взаимодействия с уплотнительными втулками верхнего и нижнего фланца. 2.Компенсатор по п., отличающийся тем, что -он имеет износостойкую втулку, связанную с внутрен.хей поверхностью промежуточного кольца. 3.Компенсатор по п.1-2, о т л ичающийся тем, что проушины закреплены к фланцш клиновыми шпонками. 4.Компенсатор по п.1, о т л и чающийся тем, что Ш1жний фпанец имеет сменные упоры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .СотровИе Oatoitog of OiC fieta Equipment cmd Se vices.«)72-f973,4oC- 3, p.3697,4522. 2.Доклад rta совещании при Управлении по бурению Миннефтепрома ВНИИТнефть. Куйбышев, 28.05.74, с.16, рис.6.

f2

в

Ю

Риг.З