适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，包括同轴套设在一起的上壳体和球型下接头，所述上壳体悬挂连接于采矿作业平台上，所述球型下接头连接水下硬管，将水下系统与采矿作业平台连接为一个整体。本发明专利技术所述大角度补偿重载悬挂球型接头作为一个挠性连接装置，可补偿采矿作业或避险时水下设备在洋流产生的角度偏移，缓解采矿作业平台与水下设备的弯矩，避免水下硬管受弯损坏，保障采矿作业的设备安全。保障采矿作业的设备安全。保障采矿作业的设备安全。

【技术实现步骤摘要】
适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头


[0001]本专利技术涉及深海采矿
，具体涉及一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头。

技术介绍

[0002]深海采矿工程是一个较为复杂的系统工程，它主要分为水面系统和水下系统。水面系统主要有采矿作业平台和布放回收系统；水下系统主要为水下硬管、水下中继站、多级提升泵、软管以及采矿车等。在实际的采矿作业过程中，水下系统悬挂于水面系统之上，在海浪、洋流等因素的影响下可能会发生偏移以致硬管失效破坏，从而给整个采矿工程带来不利影响。
[0003]因此，水面系统与水下系统之间的连接悬挂设备是采矿系统中十分重要的一环，连接悬挂设备是否能安全可靠的工作，关系到整个采矿工程是否能够顺利进行。然而，目前国内针对此方面的研究内容较少，对于上述采矿作业中存在的问题不能有效解决，因此，有必要设计一种用于水面系统和水下系统的连接装置，使其能够适应深海采矿系统重载作业要求，满足深海采矿水面系统与水下系统在复杂海况下的大角度偏移补偿，以保证采矿系统能够安全可靠的工作，提高整个深海采矿工程作业的可靠性和安全性。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，该球型接头可适应深海采矿系统重载悬挂作业要求，能够满足深海采矿水面与水下系统在复杂海况下的大角度偏移补偿。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，包括同轴套设在一起的上壳体和球型下接头，所述上壳体的内部设有补芯，所述上壳体的底部螺纹连接有固定板，所述固定板上固定安装有球型座，所述球型座的球型面与所述球型下接头的外球面相配合，所述球型下接头的内球面与所述补芯的外球面相配合，使得所述球型下接头在外力作用下能够在所述上壳体中进行摆动或转动。
[0007]上述技术方案中，所述补芯由一体结构的垂直段和球型段组成，所述垂直段的外圆周上套设有弹簧，所述球型段的外球面与所述球型下接头的内球面相配合，且所述球型段的外球面与所述球型下接头的内球面之间设有球面密封件。
[0008]上述技术方案中，所述上壳体由第一上端部、第一连接部和第一下端部组成，所述第一上端部为法兰结构，用于将所述接头悬挂于水面系统的采矿作业平台上，所述第一连接部的下部内侧壁上设有凹槽，所述补芯垂直段的上端插入所述凹槽中，且所述补芯垂直段上位于凹槽中的部分设有轴向密封件，所述第一下端部为筒状结构，所述补芯、球型下接头的球型端以及球型座设置在所述第一下端部的筒状结构内。
[0009]进一步地，所述球型下接头由第二上端部、第二连接部和第二下端部组成，所述第
二上端部为球型端，所述第二下端部的端面与水下输送硬管法兰相连接。
[0010]所述第二上端部的外球面与所述球型座的球型面之间设有球型滑板，所述球型滑板的材料为聚四氟乙烯夹层滑板，具有自润滑效果好，承载能力高的特点。
[0011]另外，所述固定板的内圈侧面上设有缓冲橡胶层，可限制球型接头的最大摆动角度。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术提供一种大角度补偿重载悬挂球型接头，适用于深海采矿重载作业工况，在使用时将所述球型接头的上壳体悬挂连接于采矿作业平台上，将所述球型接头的球型下接头连接水下硬管，以此将水下系统与采矿作业平台连接为一个整体。本专利技术提供的大角度补偿重载悬挂球型接头作为一个挠性连接装置，可补偿采矿作业或避险时水下设备在洋流影响下产生的角度偏移，能够缓解采矿作业平台与水下设备的弯矩，避免水下硬管受弯损坏，保障采矿作业的设备安全。具有以下几点有益效果：
[0014]1、本专利技术所述的球型接头，通过球型下接头的内球面与补芯外球面的配合，以及球型下接头的外球面与球型座球型面的配合，可实现球型下接头在上壳体中任意方向的转动或摆动，能够避免在海浪、洋流等因素的影响下可能发生偏移而导致硬管失效受损的情况，可满足不同海洋环境下的采矿作业需求；
[0015]2、本专利技术所述的球型接头，其球型下接头的外球面为不锈钢加工球面，与采用聚四氟乙烯夹层滑板制作成的球型滑板相配合，具有摩擦系数小、承载能力高的特点，可实现重载情况下灵活转动和摆动的需求；
[0016]3、本专利技术所述的球型接头，在补芯与上壳体之间设置轴向密封件，并且在补芯的外球面与球型下接头的内球面之间设置球面密封件，如此在补芯和弹簧的预压力作用下，使得所述球型接头内部能够满足采矿作业矿浆的输送需求；
[0017]4、本专利技术所述的球型接头，具有整体承载能力强，机械结构简单可靠，维护保养方便的优点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术所述球型接头的整体结构剖视图。
[0019]图2为本专利技术所述球型接头在进行角度补偿时的剖视图。
[0020]图中所示：
[0021]1‑
上壳体，1.1
‑
第一上端部，1.2
‑
第一连接部，1.3
‑
第一下端部，2
‑
补芯，3
‑
弹簧，4
‑
球型下接头，4.1
‑
第二上端部，4.2
‑
第二连接部，4.3
‑
第二下端部，5
‑
球型滑板，6
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球型座，7
‑
固定板，8
‑
轴向密封件，9
‑
球面密封件，10
‑
连接螺栓，11
‑
螺母，12
‑
缓冲橡胶层。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]参阅图1所示，本实施例提供一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂
球型接头，用于连接水面系统和水下系统，可满足深海采矿在复杂海况下的大角度偏移补偿，所述接头包括同轴套设在一起的上壳体1和球型下接头4，所述上壳体1的内部设有补芯2，所述上壳体1的底部通过连接螺栓10和螺母11固定连接有固定板7，所述固定板7上固定安装有球型座6，所述球型座6的球型面与所述球型下接头4的外球面相配合，所述球型下接头4的内球面与所述补芯2的外球面相配合，使得所述球型下接头4在外力作用下能够在所述上壳体1中进行摆动或转动，实现所述接头的大角度偏移补偿功能。
[0024]具体的，所述补芯2是由一体结构的垂直段和球型段组成，所述垂直段的外圆周上套设有弹簧3，所述补芯2在弹簧3的作用下，补芯2球面压紧球型下接头4的内球面，所述补芯2垂直端的上端插入上壳体1的内部；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，其特征在于：包括同轴套设在一起的上壳体(1)和球型下接头(4)，所述上壳体(1)的内部设有补芯(2)，所述上壳体(1)的底部螺纹连接有固定板(7)，所述固定板(7)上固定安装有球型座(6)，所述球型座(6)的球型面与所述球型下接头(4)的外球面相配合，所述球型下接头(4)的内球面与所述补芯(2)的外球面相配合，使得所述球型下接头(4)在外力作用下能够在所述上壳体(1)中进行摆动或转动。2.根据权利要求1所述的一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，其特征在于：所述补芯(2)由一体结构的垂直段和球型段组成，所述垂直段的外圆周上套设有弹簧(3)，所述球型段的外球面与所述球型下接头(4)的内球面相配合，且所述球型段的外球面与所述球型下接头(4)的内球面之间设有球面密封件(9)。3.根据权利要求2所述的一种适用于深海采矿作业中的大角度补偿重载悬挂球型接头，其特征在于：所述上壳体(1)由第一上端部(1.1)、第一连接部(1.2)和第一下端部(1.3)组成，所述第一上端部(1.1)为法兰结构，用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文豪，陈丹东，杨高胜，余倩，李源，杨树森，唐颖，薛永昌，
申请(专利权)人：武汉船舶设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：