CN102418481A - 一种等径自动定心式快速隔水管连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等径自动定心式快速隔水管连接器，包括公接头、锁块、卡盘、伞齿轮、母接头，在隔水管主管体的两端分别焊接公接头与母接头，在公接头与母接头圆盘边缘上均开设有六个对应的辅助管线孔，在母接头上沿圆周均匀设置有多个空腔，每个空腔结构内部从下到上依次安装有一个伞齿轮、整体卡盘和一个锁块，每个伞齿轮分别通过一个定位螺栓与母接头固定连接；公接头插接到母接头极限位置后，公接头和母接头的之间设置有主密封，并且锁块卡入公接头表面的环形槽中。本发明装置采用伞齿轮驱动，卡盘等径自动定心的设计原理，结构新颖、操作简便、安装拆卸快捷方便、省时省力。

Description

一种等径自动定心式快速隔水管连接器

技术领域

本发明属于海洋石油钻采装备技术领域，具体涉及一种等径自动定心式快速隔水管连接器，能够适应海洋深水环境使用要求的海洋隔水管单根与单根之间的快速连接。

背景技术

隔水管是连通水下防喷器组到钻井平台之间的一条“咽喉通道”，其主要功能包括提供钻井泥浆循环通道，水下防喷器组等设备的起、放安装，引导钻具、支撑辅助管线及远程信息传输等。在海洋钻井隔水管及采油立管技术领域，国内尚处于起步阶段。

目前常用的隔水管连接器主要有螺纹式、卡簧式、法兰螺栓式、推爪锁块式和炮栓式等。螺纹、卡簧式接头主要应用于浅海；法兰螺栓式工作性能安全可靠，但安装和拆卸劳动强度大、所需时间较长，效率低；而国外较为先进的隔水管连接器如：Vetco Gray公司的MR-6E型、MR-6H SE型、Cameron公司的RF型、AKER Kvaerner公司的CLIP型、Drill-quip公司的FRC等均申请了专利保护。但是这些专利公开的技术方案结构复杂，制作成本高，不利于大批量推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种等径自动定心式快速隔水管连接器，解决了现有技术中存在结构复杂，制作成本高，不利于大批量推广应用的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种等径自动定心式快速隔水管连接器，包括公接头、锁块、卡盘、伞齿轮、母接头，在隔水管主管体的两端分别焊接公接头与母接头，在公接头与母接头圆盘边缘上均开设有六个对应的辅助管线孔，在母接头上沿圆周均匀设置有多个空腔，每个空腔结构内部从下到上依次安装有一个伞齿轮、整体卡盘和一个锁块，每个伞齿轮分别通过一个定位螺栓与母接头固定连接，

公接头插接到母接头极限位置后，公接头和母接头的之间设置有主密封，并且锁块卡入公接头表面的环形槽中。

本发明的有益效果是，满足了海洋深水等复杂工况下钻井作业要求，具有结构新颖、操作简便、安装拆卸快捷方便、省时省力的优点。

附图说明

图1是本发明隔水管连接器结构示意图；

图2是本发明隔水管连接器A-A截面锁紧状态示意图；

图3是本发明隔水管连接器A-A截面解锁状态示意图。

图中，1.公接头，2.辅助管线，3.盖板，4.螺栓，5.锁块，6.卡盘，7.主密封，8.伞齿轮，9.定位螺栓，10.母接头，11.节流管线，12.液压管线I，13.泥浆增压管线，14.压井管线，15.液压管线II，16.过孔，17.环形槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的等径自动定心式快速隔水管连接器，包括公接头1、锁块5、卡盘6、伞齿轮8、母接头10，其中的公接头1与母接头10分别焊接在隔水管主管体的两端(一根隔水管一端焊接母接头10，另一端焊接公接头1，工作状态组装时隔水管单根与单根之间通过公、母接头依次连接成串)，公接头1与母接头10圆盘边缘上均开设有六个对应的辅助管线孔，在母接头10上沿圆周均匀设置有六个空腔，每个空腔结构内部从下到上依次安装有一个伞齿轮8、整体卡盘6和一个锁块5，每个伞齿轮8分别通过一个定位螺栓9与母接头10固定连接，公接头1插接到母接头10极限位置后，公接头1和母接头10的之间设置的主密封7起到隔离海水和钻井液的作用，并且锁块5卡入公接头1表面的环形槽17中，实现牢靠紧密连接。

卡盘6下表面设置有伞齿轮8，上表面设置有平面阿基米德螺纹，利用阿基米德螺线在极径方向的等进性，在卡盘6旋转时，使六个锁块5在母接头10空腔内以相同的位移量靠近或远离公接头1，达到自定心及自锁的目的，使六个锁块5与公接头1上的环形槽17接触的更加充分、可靠。卡盘6上部的平面阿基米德螺纹只能通过伞齿轮8带动卡盘6转动实现锁块5与公接头1靠近或远离，反之锁块5则不能使卡盘6转动。

公接头1与母接头10上设有主密封7，主密封7根据需要设置成一道、两道或多道密封。

伞齿轮8根据需要设置成两个、四个、五个、六个等多个数目，其安装位置可以均匀分布在母接头10周向方便操作的任意位置；锁块5数量与伞齿轮8对应，可以设置成两个、三个、四个、五个、六个等多个，其安装位置可以对应设置在母接头10周向任意位置均匀分布。

锁块5与公接头1上的环形槽17根据需要设置为偏梯形、梯形、矩形、三角形等多种形状。

参照图1、图2，锁紧安装时，先将母接头10固定在平台上，将公接头1插接到母接头10极限位置后，将各辅助管线(节流管线11、液压管线I12、泥浆增压管线13、压井管线14、液压管线II15)的公接头***相应的母接头内；然后通过气动扳手或其他工具顺时针旋转任意一个伞齿轮8，伞齿轮8与卡盘6下表面的伞齿轮啮合传动从而带动卡盘6旋转，卡盘6上表面的平面阿基米德螺纹同时带动六个锁块5，使得六个锁块5在母接头10的内沿极径方向等距离往里(向心)移动，直到***公接头1外表面的环形槽17内，从而实现公、母接头的快速连接与安装。卡盘6上表面的平面阿基米德螺纹实现自锁，即只能通过伞齿轮8带动卡盘6转动实现锁块5与公接头1靠近，反之则不行；隔水管安装后锁块5上的载荷不会传递给卡盘6和伞齿轮8，只能传递给母接头10。

如图3，需要解锁(公、母接头脱开)时，逆时针旋转任意一个伞齿轮8，伞齿轮8与卡盘6下部的伞齿轮啮合传动从而带动卡盘6旋转，卡盘6上表面的平面阿基米德螺纹同时带动六个锁块5在母接头10的工字槽内沿极径方向等距离往外移动直到锁块5移到解锁极限位置，脱离环形槽17，然后上提公接头1，即可将公、母接头分开，从而实现公、母接头的快速解锁与脱开。

Claims (3)

1.一种等径自动定心式快速隔水管连接器，其特征在于：包括公接头(1)、锁块(5)、卡盘(6)、伞齿轮(8)、母接头(10)，在隔水管主管体的两端分别焊接公接头(1)与母接头(10)，在公接头(1)与母接头(10)圆盘边缘上均开设有六个对应的辅助管线孔，在母接头(10)上沿圆周均匀设置有多个空腔，每个空腔结构内部从下到上依次安装有一个伞齿轮(8)、整体卡盘(6)和一个锁块(5)，每个伞齿轮(8)分别通过一个定位螺栓(9)与母接头(10)固定连接，

公接头(1)插接到母接头(10)极限位置后，公接头(1)和母接头(10)的之间设置有主密封(7)，并且锁块(5)卡入公接头(1)表面的环形槽(17)中。

2.根据权利要求1所述的等径自动定心式快速隔水管连接器，其特征在于：所述的卡盘(6)下表面与伞齿轮(8)啮合连接，卡盘(6)上表面通过平面阿基米德螺纹与锁块(5)连接。

3.根据权利要求1所述的等径自动定心式快速隔水管连接器，其特征在于：所述的每个空腔结构是，母接头(10)通过螺栓(4)与盖板(3)连接。

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