CN106352177B - 一种水下管汇连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下管汇连接器，包括基座本体，所述基座本体内设有第一腔体，第一腔体通过连接器端盖密封，在第一腔体内设有一个浮动液压油缸，浮动液压油缸位于基座本体延伸的第二腔体内，浮动液压油缸内设有上活塞杆和下活塞杆，在基座本体内设有需要连接的连接管和被连接管，连接管与被连接管的端部分别设有上圆锥凸台和下圆锥凸台，在连接管与被连接管之间设有密封圈，在上圆锥凸台上圆周分布有若干个上卡爪，在下圆锥凸台上圆周分布有若干个下卡爪。本发明的管汇上带有锥形块，自带导向与对心功能，其安装方便，便于拆卸替换，通过液压驱动来确保卡爪分布均匀的同时也可以避免由于机械零部件的疲劳磨损而导致卡爪受力不均匀的缺陷。

Description

一种水下管汇连接器
技术领域
本发明涉及水下管汇连接器，属于水下连接器领域。
背景技术
随着近几年来深海油气田的发现，大大促进了深海装备的发展，水下管汇连接器是深海装备中关键部件之一，为了保证连接器在深海工作的可靠性，必须确保证管汇连接器的稳定性，以及在满足周向分布均匀的前提下其上的卡爪对密封件的推力要均匀分布。
目前，保证卡爪密封力均布的结构有两种：
(1)在卡爪背面设置定位槽，通过驱动环上设置的定位销来实现卡爪周向均布。该方式装配过程较为简单，但需要在卡爪背面开很长的定位槽，对卡爪强度影响较大，为保证卡爪强度势必会增加卡爪重量。
(2)在每个卡爪侧面设置孔，卡爪与卡爪之间通过导向杆及碟簧来调节卡爪之间的间隙，保证卡爪的均布性。该方式对卡爪强度影响较小，但使用的碟簧数很多，导致装配难度增加，装配效率低。且随着复位弹簧的使用寿命的降低，使得每个卡爪的受力不均匀，大大降低了密封的效果。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水下管汇连接器，管汇上带有锥形块，自带导向与对心功能，其安装方便，便于拆卸替换，通过液压驱动来确保卡爪分布均匀的同时也可以避免由于机械零部件的疲劳磨损而导致卡爪受力不均匀的缺陷。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种水下管汇连接器，包括基座本体，所述基座本体内设有第一腔体，第一腔体通过连接器端盖密封，在第一腔体内设有一个浮动液压油缸，浮动液压油缸位于基座本体延伸的第二腔体内，浮动液压油缸内设有若干组上活塞杆和下活塞杆，在基座本体内设有需要连接的连接管和被连接管，连接管与被连接管的端部分别设有上圆锥凸台和下圆锥凸台，在连接管与被连接管之间设有密封圈，在上圆锥凸台上圆周分布有若干个上卡爪，上卡爪一端与上圆锥凸台接触，另一端与上活塞杆接触，在下圆锥凸台上圆周分布有若干个下卡爪，下卡爪一端与下圆锥凸台接触，另一端与下活塞杆接触，通过浮动液压油缸带动上活塞杆和下活塞杆移动，上活塞杆和下活塞杆分别推动上卡爪和下卡爪绕第一腔体内壁转动，从而上卡爪和下卡爪推动上圆锥凸台和下圆锥凸台移动，从而锁紧连接管和被连接管。
作为优选，所述浮动液压油缸包含封闭的液压壳体、与上活塞杆连接的上活塞和与下活塞杆连接的下活塞，在基座本体上设有上出油孔、下出油孔和进油孔，第二腔体的中部设有安装凸台，液压壳体安装在安装凸台上将第二腔体分为两个封闭的第二上腔体和第二下腔体，上出油孔的油进入第二上腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动上活塞运动，下出油孔的油进入第二下腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动下活塞运动，上活塞和下活塞之间的液压油通过液压壳体上的孔进入到进油孔内，在进油孔上安装有快速接头。
作为优选，所述上卡爪远离连接管的一端与第一复位弹簧连接，第一复位弹簧与上活塞杆连接。
作为优选，所述下卡爪远离被连接管的一端与第二复位弹簧连接，第二复位弹簧与下活塞杆连接。
作为优选，所述连接管通过圆锥面与连接器端盖连接。
作为优选，所述被连接管与基座本体通过圆锥面连接。
有益效果：本发明的水下管汇连接器，具有以下优点：
(1)上下两面的卡爪以及内部装置是对称安置，所以在安装时只需要将管汇法兰部分放在中间便可以实现自动对焦，安装方便。且卡爪分为上下两部分当有一部分损坏时，只需要替换损坏的一部分，不需要全部的替换，大大节省了该产品的材料费用。
(2)卡爪的推进力是由液压缸的两个活塞杆提供，所以对于整个连接器的密封装置来说，加载在密封圈上的预紧力完全由液压缸提供，这样就避免了密封装置由于管汇的振动而导致提供密封圈预紧力的螺栓松动，而降低预紧力，从而影响密封效果。
(3)上、下卡爪对称分布且推力由液压缸提供，所以基于液压缸的推力与负载关系的原理，上、下卡爪受到的推力大小相同，这样便可以实现卡爪的均匀分布以及卡爪力的大小始终保持一致，这样对于密封圈而言，上下密封唇受到载荷相同，这样可以大大提高密封圈的使用寿命以及可靠性。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的浮动液压***视图。
图3为从主视图A-A处向视图。
图4为活塞杆斜视图。
图5为管汇连接器三维图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明的一种水下管汇连接器，包括基座本体5，所述基座本体5内设有第一腔体，第一腔体通过16个连接螺栓13与连接器端盖2密封，在第一腔体内设有一个浮动液压油缸7，浮动液压油缸7位于基座本体5延伸的第二腔体内，第二腔体为圆环状，浮动液压油缸7液位圆环状，浮动液压油缸7内设有若干组上活塞杆4和下活塞杆9，在基座本体5内设有需要连接的连接管1和被连接管11，连接管1与被连接管11的端部分别设有上圆锥凸台和下圆锥凸台，在连接管1与被连接管11之间设有密封圈，密封圈为VX型密封圈8，在上圆锥凸台上圆周分布有若干个上卡爪3，上卡爪3的个数与上活塞杆4的个数相同，上卡爪3一端与上圆锥凸台接触，另一端与上活塞杆4接触，在下圆锥凸台上圆周分布有若干个下卡爪10，下卡爪10一端与下圆锥凸台接触，另一端与下活塞杆接触，通过浮动液压油缸7带动上活塞杆4和下活塞杆9移动，上活塞杆4和下活塞杆9分别推动上卡爪3和下卡爪10绕第一腔体内壁转动，从而上卡爪3和下卡爪10推动上圆锥凸台和下圆锥凸台移动，从而锁紧连接管1和被连接管11。
在本发明中，所述浮动液压油缸7包含封闭的液压壳体、与上活塞杆4连接的上活塞和与下活塞杆连接的下活塞，在基座本体5上设有上出油孔、下出油孔和进油孔，第二腔体的中部设有安装凸台，液压壳体安装在安装凸台上将第二腔体分为两个封闭的第二上腔体和第二下腔体，液压壳体与安装凸台通过缸用密封圈密封，上出油孔的油进入第二上腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动上活塞运动，下出油孔的油进入第二下腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动下活塞运动，上活塞和下活塞之间的液压油通过液压壳体上的孔进入到进油孔内，从而将连接管1和被连接管11拆卸；当液压油从进油孔进入到液压壳体内，推动上活塞杆4和下活塞杆9移动，从而顶住上卡爪3和下卡爪10，液压油从上出油孔和下出油孔流出，从而将上卡爪3和下卡爪10顶住上圆锥凸台和下圆锥凸台，从而锁紧连接管1和被连接管11，在进油孔上安装有快速接头6，将进油孔的液压油密封，从而实现保压功能。在锁紧上连接管1和被连接管11时，其中上下两个为出油孔，中间的为公共进油孔；当卸压拆卸时上下油孔为进油口，中间油孔为出油口。
在本发明中，所述上卡爪3远离连接管1的一端与第一复位弹簧连接，第一复位弹簧与上活塞杆4连接，所述下卡爪10远离被连接管11的一端与第二复位弹簧19连接，第二复位弹簧19与下活塞杆连接，通过第一复位弹簧和第二复位弹簧19的作用，将上卡爪3和下卡爪10复位。所述连接管1通过圆锥面与连接器端盖2连接，所述被连接管11与基座本体5通过圆锥面连接，通过圆锥面，可以实现连接管和被连接管的自动定心。卡爪与基体设有一定的角度，这样可以确保机构的机械自锁，从而减少了外部辅助装置的压力，保证密封可靠。
如图1所示，在浮动液压油缸7内设计有两个限位凸台以限制上活塞杆4和下活塞杆9在液压缸内的位置，通过注入的液压油推动着上下活塞杆在杆用密封圈12、14、15的保护下上下移动推动着上卡爪3以及下卡爪10运动，从而连接连接管1与被连接管11，并且给VX型密封圈8以及双重密封的上下两个O型密封圈16提供可靠、稳定的预紧力，具有良好的密封作用。当卡爪抓紧后，通过快速接头6断开压力源并且堵住油孔，这样就有了保压的作用，为卡爪自锁提供一定的辅助作用。当卸载拆卸时随着油压的降低卡爪失去了推力，在每个卡爪与基座本体5之间都有一个复位弹簧，这样便为下次的安装带来了方便。
在本发明中，可以看出上下卡爪均匀分布在基座本体5内部的情况，通过这20个卡爪的均匀分布，可以实现连接管1和被连接管11均匀受力，从而提高VX型密封圈8的可靠性与使用寿命。
本发明的工作原理如下：
安装时，通过连接管1与被连接管11上自带的锥形块能够准确的实现对心。安装过程中，浮动液压油缸根据不通的安装的状况上下浮动着，从而确保上卡爪3以及下卡爪10的初始受力相同，且安装方便。通过16个连接螺栓13将连接器端盖2和基座本体5相互连接。安装完成后通过给基座本体5上中间的油孔注入液压油，在液压油的推力下同时推动着上活塞杆4以及下活塞杆9上下移动，通过带有自锁角度的锲面推动着上卡爪3与下卡爪10夹紧连接管1与被连接管11的法兰端面，且保持着上下推力的大小相同，这样便可确保卡爪的分布均匀且受力相同，从而保证了密封件的使用寿命与可靠性。由于夹紧力由液压驱动力提供，所以保证了连接器不管在什么工况下管汇受到振动时都不会出现卡爪松动而导致密封性降低的状况。在加载完成后快速接头6会自动堵住油孔，这样在浮动液压油缸内就有了一个能够推动活塞杆压着卡爪的支撑力，实现了保压的功能，能够帮助辅助卡爪的自锁。卸载拆卸时随着油压的降低卡爪失开失去推力，这样就会导致上活塞杆4与下活塞杆开始复位，带动着通过定位销18固定在上卡爪3、下卡爪10与活塞杆上的复位弹簧拉动着卡爪复位，这样也为下次的安装带来了很大的方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种水下管汇连接器，其特征在于：包括基座本体，所述基座本体内设有第一腔体，第一腔体通过连接器端盖密封，在第一腔体内设有一个浮动液压油缸，浮动液压油缸位于基座本体延伸的第二腔体内，浮动液压油缸内设有若干组上活塞杆和下活塞杆，在基座本体内设有需要连接的连接管和被连接管，连接管与被连接管的端部分别设有上圆锥凸台和下圆锥凸台，在连接管与被连接管之间设有密封圈，在上圆锥凸台上圆周分布有若干个上卡爪，上卡爪一端与上圆锥凸台接触，另一端与上活塞杆接触，在下圆锥凸台上圆周分布有若干个下卡爪，下卡爪一端与下圆锥凸台接触，另一端与下活塞杆接触，通过浮动液压油缸带动上活塞杆和下活塞杆移动，上活塞杆和下活塞杆分别推动上卡爪和下卡爪绕第一腔体内壁转动，从而上卡爪和下卡爪推动上圆锥凸台和下圆锥凸台移动，从而锁紧连接管和被连接管。
2.根据权利要求1所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述浮动液压油缸包含封闭的液压壳体、与上活塞杆连接的上活塞和与下活塞杆连接的下活塞，在基座本体上设有上出油孔、下出油孔和进油孔，第二腔体的中部设有安装凸台，液压壳体安装在安装凸台上将第二腔体分为两个封闭的第二上腔体和第二下腔体，上出油孔的油进入第二上腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动上活塞运动，下出油孔的油进入第二下腔体内，然后通过液压壳体设有的孔进入到液压壳体内推动下活塞运动，上活塞和下活塞之间的液压油通过液压壳体上的孔进入到进油孔内，在进油孔上安装有快速接头。
3.根据权利要求1所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述上卡爪远离连接管的一端与第一复位弹簧连接，第一复位弹簧与上活塞杆连接。
4.根据权利要求1所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述下卡爪远离被连接管的一端与第二复位弹簧连接，第二复位弹簧与下活塞杆连接。
5.根据权利要求1所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述连接管通过圆锥面与连接器端盖连接。
6.根据权利要求1所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述被连接管与基座本体通过圆锥面连接。
7.根据权利要求2所述的水下管汇连接器，其特征在于：所述液压壳体内壁上设有两个限制上活塞杆和下活塞杆在液压缸内的位置的限位凸台。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109079703A (zh) * 2018-08-20 2018-12-25 青岛迪玛尔海洋工程有限公司 一种机械连接器拆装用动力***及装配方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558161A (en) * 1967-06-10 1971-01-26 Giorgio Bormioli Pipe-connecting device
US4202567A (en) * 1977-08-03 1980-05-13 David Brown-Vosper (Offshore) Limited Coupling including a tubular coupling member to be coupled to a flange
CN2903637Y (zh) * 2006-01-18 2007-05-23 连云港远洋流体装卸设备有限公司 一种快速连接器
CN102865428A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 李宏 超低温真空绝热快速连接器及其制造方法
CN203430464U (zh) * 2013-06-25 2014-02-12 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种水下管汇连接器
CN203500654U (zh) * 2013-09-24 2014-03-26 国家深海基地管理中心 海底液压卡爪式连接器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558161A (en) * 1967-06-10 1971-01-26 Giorgio Bormioli Pipe-connecting device
US4202567A (en) * 1977-08-03 1980-05-13 David Brown-Vosper (Offshore) Limited Coupling including a tubular coupling member to be coupled to a flange
CN2903637Y (zh) * 2006-01-18 2007-05-23 连云港远洋流体装卸设备有限公司 一种快速连接器
CN102865428A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 李宏 超低温真空绝热快速连接器及其制造方法
CN203430464U (zh) * 2013-06-25 2014-02-12 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种水下管汇连接器
CN203500654U (zh) * 2013-09-24 2014-03-26 国家深海基地管理中心 海底液压卡爪式连接器

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Assignee: Jiangsu University of Science and Technology Technology Transfer Center Co.,Ltd.

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Denomination of invention: Underwater manifold connector

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Contract record no.: X2022980022975

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