本發明涉及自鎖式采油樹扭轉輔助工具，屬于海上采油技術領域。

背景技術：

水下采油樹是在油(氣)井完井后進行測試油氣時，或自噴井采油時的一種井口控制裝置。采油樹上設有閥門，用于控制和調節油井的生產，以及日常維護清蠟等工作。為了控制采油樹上的閥門，通常使用機器人攜帶扭轉工具，沿著采油管道移動至采油樹旁專為機器人工作設立的平臺上，機器人在平臺上進行自我定位固定后，再將扭轉工具固定到閥座上，即機器人先將扭轉工具接口的齒槽插入閥座，然后通過自帶的自鎖裝置來完成深水扭轉工具與閥門的固定。扭轉工具與閥門固定好后，在機器人的操作下，扭轉閥門口，將采油樹上的閥門打開或關閉。

目前，國外的扭轉工具主要有兩種：

(1)一種用ROV機器人帶著扭轉工具不僅要沿著軸線移動工具，而且要求機器人必須一直提供一定的軸向固定力將其固定在采油樹上，且對心太難，無法實現快速的對接，導致整個裝配過程耗時太常，且沒有嚴格的角度控制，這樣對于工具在裝配過程中損害太大。

(2)一種用ROV機器人帶著扭轉工具沿著軸線移動工具，然后用液壓驅動裝置來實現工具的固定在采油樹樹體上，但不是機械自鎖，可靠性不高。雖然內部帶有角度的測量儀器，在外部的顯示屏上可以讀出具體的轉動角度，但是也一樣無法實現一開始對接的方便性，需要事先調好接口的角度，對ROV而言工作太難，且耗時太常。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種自鎖式采油樹扭轉輔助工具，有自帶的機械鎖緊裝置，自鎖翼可以實現對接后直接去掉所有的輔助裝置也可以安全工作，水下機器人的性能要求降低，從而可以使得普通水下機器人可以完成水下采油樹閥門的打開/關閉動作。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種自鎖式采油樹扭轉輔助工具，包括本體，所述本體內安裝有內花鍵傳遞軸，內花鍵傳遞軸上安裝有圓磁珊，內花鍵傳遞軸一端與動力裝置連接，動力裝置與控制器連接，另一端與接口連接，所述接口通過塑脂連接頭與本體固定連接，所述本體的兩側均安裝有鉸鏈座，所述鉸鏈座上鉸接有活塞缸，活塞缸內活塞桿，活塞桿上安裝有限位銷，限位銷位于殼體內，殼體內安裝有卡扣，卡扣通過旋轉軸鉸接在殼體內，旋轉軸上安裝有扭轉彈簧，卡扣的一端與活塞桿接觸。

作為優選，所述動力裝置通過密封球與本體密封。

作為優選，所述內花鍵傳遞軸與本體之間設有支撐環和Y型密封圈。

作為優選，所述接口的前端開有四個楔形面。

作為優選，所述本體上安裝有把手。

作為優選，所述控制器為PLC控制系統。

有益效果：本發明的自鎖式采油樹扭轉輔助工具，具有以下優點：

(1)有自帶的機械鎖緊裝置，自鎖翼可以實現對接后直接去掉所有的輔助裝置也可以安全工作，水下機器人的性能要求降低，從而可以使得普通水下機器人可以完成水下采油樹閥門的打開/關閉動作。

(2)內部設有角度傳感器，可以與PLC控制系統一起實現角度的調節控制與讀取。

(3)接口設計有斜面與圓柱孔，便于安裝與保護工具，可以使得水下機器人操作簡單快捷，提高了操作的安全性，同時縮短了水下機器人操作時間，使得整個系統的安全性得到提升。

附圖說明

圖1為本發明的卡扣的結構圖。

圖2為本發明的主視圖。

圖3為本發明的接口的三維圖。

圖4為本發明的剖視圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，在殼體9內安置有一個旋轉軸11來限制卡扣10的自由度，在卡扣10與殼體9之間安裝有兩個扭轉彈簧21來給卡扣10提供一定的旋轉力。活塞桿12與卡扣10一直處于接觸狀態，限位銷14限制了活塞桿的初始位置，以防在整個過程中活塞桿12與卡扣10脫離而無法實現工具的自鎖功能。鉸鏈座16被螺釘17固定在本體13上，用一個定位銷18將活塞缸15連接在鉸鏈座16上，這樣活塞缸15可以在由于卡扣10旋轉帶動活塞缸12豎直方向上轉動的情況下繞著定位銷18轉動。在殼體9與活塞桿12的接觸處上方開了一個和活塞桿12直徑一樣的槽，以提供活塞桿豎直方向上移動的足夠空間。

如圖3所示，為了便于接口4與閥門口嚙合，在接口4前端開有四個楔形面，不但有導向的作用而且還能實現自動對心。在接口4與閥門口嚙合后，扭轉工具工作時，在嚙合處由于配合公差而導致接口4與閥門口之間存在一定的偏斜角，這樣就會損壞接口4與閥門口，大大降低了該工具的使用壽命，因此在接口4前端四個角處轉有4個圓柱孔，這樣就可避免由于偏斜角的存在而損壞接口4與閥門口的現象。

如圖2、4所示，將液壓馬達減速器20安裝在本體13上，通過密封圈19實現軸向上的密封。然后裝上內花鍵傳遞軸5將其與液壓馬達減速器20輸出軸嚙合。在內花鍵傳遞軸5與本體13之間有兩個支撐環6與Y型密封圈7分別用于支撐與密封。用沉頭螺釘1將圓磁珊2固定在本體13內，與外部的plc控制系統一起實現工具的角度調節與控制。接口4與內花鍵傳遞軸5相嚙合，塑脂連接頭3將接頭4固定住，使用周向均勻分布的8個螺釘8將塑脂連接頭3連接在本體13上。使用焊接技術將殼體9焊接在本體的兩個側面。使用螺釘22將把手23固定在本體13上面。這樣就實現整個裝置的安裝裝配。

本發明的工作原理如下：

使用前，先將液壓馬達減速器20安裝在本體13上，通過密封圈19實現軸向上的密封。然后裝上內花鍵傳遞軸5將其與液壓馬達減速器20輸出軸嚙合。在內花鍵傳遞軸5與本體13之間有兩個支撐環6與Y型密封圈7分別用于支撐與密封。用沉頭螺釘1將圓磁珊2固定在本體13內，與外部的plc控制系統一起實現工具的角度調節與控制。接口4與內花鍵傳遞軸5相嚙合，塑脂連接頭3將接頭4固定住，使用周向均勻分布的8個螺釘8將塑脂連接頭3連接在本體13上。使用焊接技術將殼體9焊接在本體的兩個側面。在殼體9內安置有一個旋轉軸11來限制卡扣10的自由度，在卡扣10與殼體9之間安裝有兩個扭轉彈簧21來給卡扣10提供一定的旋轉力。活塞桿12與卡扣10一直處于接觸狀態，限位銷14限制了活塞桿的初始位置，以防在整個過程中活塞桿12與卡扣10脫離而無法實現工具的自鎖功能。在殼體9上設有通孔，活塞桿12穿過通孔。鉸鏈座16被螺釘17固定在本體13上，用一個定位銷18將活塞缸15連接在鉸鏈座16上，這樣活塞缸15可以在由于卡扣10旋轉帶動活塞缸12豎直方向上轉動的情況下繞著定位銷18轉動。在殼體9與活塞桿12的接觸處上方開了一個和活塞桿12直徑一樣的槽，以提供活塞桿豎直方向上移動的足夠空間。使用螺釘22將把手23固定在本體13上面。

工作時，首先用ROV機器人提攜著把手23帶著工具，沿著采油管道移動至采油樹旁專為機器人工作設立的平臺上，然后通過工具內部的傳感器圓磁珊2來調整接口的角度，角度和采油樹上的閥門口角度一致后，然后機器人帶著工具將其與閥門口嚙合，嚙合的同時，壓著卡扣10的斜面，將卡扣10繞著旋轉軸11旋轉，由于限位銷14的限位作用，活塞桿受力后不能夠向活塞缸15內退回，只能帶動著活塞缸15一起繞著定位銷18轉動，在設有空腔的殼體9內豎直轉動。當到達一定位置時在扭轉彈簧21的作用下將卡扣10恢復到初始位置，這樣便實現了工具的自鎖功能。自鎖后撤去ROV機器人，給液壓馬達減速器20供油就可以帶動著內花鍵傳遞軸5與接口4旋轉。這樣便可以帶動著閥門口旋轉，從而打開或者關閉閥門。

維修時，ROV機器人抓著把手23，給活塞缸15供油，活塞桿12推動著卡扣10繞著旋轉軸11旋轉，當達到一定的位置時，ROV機器人便可以沿著工具的軸向位置將工具取下離開采油樹樹體，再將工具帶到岸上維修。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。