CN109854851A - 一种适用于高压管汇的液压快速连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，包括母接头，母接头一端连接外接接头a、另一端嵌套连接有公接头，公接头的另一端连接外接接头b；母接头的侧壁上均匀开设有四个通孔，正对每个通孔上方的母接头上固定有活塞缸，活塞缸内设置有十字型活塞杆，活塞杆的下端套接有一个密封挡板，密封挡板与活塞杆之间形成一个闭合液压腔，通往闭合液压腔的活塞缸上开设有一个进油口；活塞杆朝向公接头的一端固定有与通孔形状、大小相适应的锁块，锁块用于锁紧公接头；活塞杆的上段还套设有一锁紧弹簧。本发明自动化程度高且能够实现快速安装拆卸，该装置安装方便，自动化程度高，减少了工人的劳动强度，提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气钻采装备技术领域，涉及一种适用于高压管汇的液压快速连接装置。
背景技术
高压管汇***承受35MPa及以上的压力，输送不同作业流体介质，广泛应用于油气钻采行业，尤其是随着页岩油、页岩气开采的兴起，油气压裂技术的成熟，进一步扩大了高压管汇***的应用市场。目前高压管汇的连接大都采用由壬或法兰式连接，安装拆卸过程中需要靠人工操作，自动化程度低，耗时长，效率低，十分的不方便。遇到紧急情况也不能快速分离，存在重大的安全隐患。为了提高高压管汇安装拆卸效率，保护重要作业设备，避免人员和财产损失，研究开发一种适用于高压管汇的快速连接分离装置十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供及一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，该装置采用液压控制能够实现高压管汇之间的快速连接，且在紧急情况下实现快速分离，操作方便快捷，安全可靠。
本发明所采用的技术方案是，一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，包括母接头，母接头一端连接有外接接头a、另一端设有朝内的圆柱状凹槽，凹槽内嵌套连接有公接头，公接头的另一端连接有外接接头b；母接头的侧壁上均匀开设有四个通孔，各个通孔位于同一圆周面，正对每个通孔上方的母接头上固定有一个凸起的活塞缸，活塞缸内设置有十字型的活塞杆，活塞杆的下段套接有一个密封挡板，密封挡板外延至母接头的外表面、夹设固定在母接头与活塞缸之间，密封挡板与活塞杆之间形成一个闭合液压腔，通往闭合液压腔的活塞缸上开设有一个进油口；
活塞杆一端朝外、另一端朝向公接头的方向固定连接有与通孔形状、大小相适应的锁块，锁块的下表面为凸起齿形，公接头外表面设置有与锁块下表面凸起齿形相啮合的锁紧齿槽；
活塞杆的上段还套设有一锁紧弹簧，锁紧弹簧一端固定在活塞缸的顶板内表面，另一端固定在十字型活塞杆的水平段上表面，水平段与活塞缸的缸体内表面活动紧贴。
公接头与母接头接触的外圆周面上设置两圈密封沟槽，每个密封沟槽内填充有密封圈a。
公接头与母接头接触的外圆周面上还设置有内凹环形导向带，环形导向带分布在两个密封圈a的两侧。
本发明的特点还在于，
密封挡板接触活塞杆的内圈处设有一圈密封圈b，保证闭合液压腔的气密性。
活塞缸与密封挡板通过紧固螺栓紧固在母接头上。
活塞缸接触活塞杆的部位设有一圈O型密封圈a；活塞杆水平段接触活塞缸内表面处内嵌有一圈O型密封圈b；活塞缸与密封挡板的接触面上设有一圈O型密封圈c。
本发明的有益效果是，本发明一种适用于高压管汇的液压快速连接装置自动化程度高且能够实现快速安装拆卸的液压快速连接装置，该装置安装方便，自动化程度高，减少了工人的劳动强度，提高了作业效率。拆卸快速，在紧急情况下实现重要设备和人员的快速撤离，最大限度的保障人员安全，保护重要作业设备。
本发明具有以下几个特点：
1.双道组合密封，能够承受高压，密封安全可靠。两端带有导向带，安装时对中要求低，安装方便快捷。导向带具有扶正和清洁密封面的作用。
2.采用梯形结构形式的齿形和锁槽的锁紧方式，公接头在内部压力作用下几乎只产生轴向力，防止锁块在内压作用下自动解锁，保证作业安全。
3.采用液压解锁，简单快捷，安全可靠。利用弹簧自锁，防止锁块在自身重力或振动过程中自动解锁，同时也不用为保持锁紧而带压作业，减少能耗。
附图说明
图1为本发明一种适用于高压管汇的液压快速连接装置的主剖视图；
图2为本发明一种适用于高压管汇的液压快速连接装置锁紧状态时沿活塞轴向的剖视图；
图3为本发明一种适用于高压管汇的液压快速连接装置解锁状态时沿活塞轴向的剖视图；
图4为本发明一种适用于高压管汇的液压快速连接装置的活塞缸连接结构示意图。
图中：1.外接接头a，2.母接头，3.活塞缸，4.活塞杆，5.锁紧弹簧，6.密封挡板，7.锁块，8.公接头，9.外接接头b，10.导向带，11.密封圈a，14.O形密封圈a，15.O形密封圈b，16.O形密封圈c，17.密封圈b，18.固紧螺栓，19.进油口。
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。
一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，结构如图1所示，包括母接头2，母接头2一端连接有外接接头a1、另一端设有朝内的圆柱状凹槽，凹槽内嵌套连接有公接头8，公接头8的另一端连接有外接接头b9；母接头2的侧壁上均匀开设有四个通孔，各个通孔位于同一圆周面，正对每个通孔上方的母接头上固定有一个凸起的活塞缸3，活塞缸3内设置有十字型的活塞杆4，活塞杆4的下段套设有一个密封挡板6，密封挡板6外延至母接头2的外表面、夹设固定在母接头2与活塞缸3之间，密封挡板6与活塞杆4之间形成一个闭合液压腔，如图4所示，通往闭合液压腔的活塞缸3上开设有一个进油口19；
公接头8***母接头2的内凹槽中形成内嵌连接。
活塞杆4一端朝外、另一端朝向公接头8的方向固定连接有与通孔形状、大小相适应的锁块7，锁块7的下表面为凸起齿形，公接头8外表面设置有与锁块7下表面凸起齿形相啮合的锁紧齿槽；
活塞杆4的上段还套设有一锁紧弹簧5，锁紧弹簧5一端固定在活塞缸3的顶板内表面，另一端固定在十字型活塞杆4的水平段上表面，水平段与活塞缸3的缸体内表面活动紧贴。
公接头8与母接头2接触的外圆周面上设置两圈密封沟槽，每个密封沟槽内填充有密封圈a11。
公接头8与母接头2接触的外圆周面上还设置有内凹环形导向带10，环形导向带10分布在两个密封圈a11的两侧。
密封挡板6与活塞杆4之间为紧密贴合状态，在密封挡板6接触活塞杆的内圈处设置一圈密封圈b17，保证了闭合液压腔的气密性。
活塞缸3与密封挡板6通过紧固螺栓18紧固在母接头2上。
导向带10的主要作用是扶正导向和清洁保护密封面，一般情况下，两个密封圈11靠近母接头内部的一个作为主密封，另一个作为辅助密封，双重密封保障高压作业的安全。
本发明的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其工作过程如下：
当需要连接锁紧时(锁紧前闭合液压腔内充有液压油)，将公接头8入母接头内，轻推活塞杆4，慢慢卸去液压腔内的液压(液压油被推出闭合液压腔)，在锁紧弹簧5的作用下锁块7随活塞杆4伸出，与公接头8的锁紧齿槽配合锁紧，实现高压管汇之间的连接锁紧。
当在连接锁紧状态需要解锁时，通过活塞缸3上的进油口19向闭合液压腔内充入液压油，液压油推动活塞杆4后退并压缩活塞缸3与活塞杆4之间的锁紧弹簧5，活塞杆4后退过程中带动锁块7缩回，然后将公接头8与母接头2的卡紧处分离，抽出公接头8即可；
如附图2所示，为其连接锁紧状态下沿4个活塞杆中轴线的剖视图。该状态下，在锁紧弹簧5恢复弹性形变，实现自锁，防止锁块7在重力或其他外力作用下自动打开，保障作业安全。
解锁断开时，向活塞缸3内充入液压油，液压油推动活塞4后退并压缩锁紧弹簧5，活塞杆4带动锁块7缩回，此时将公接头8拔出，实现高压管汇之间的分离解锁。
如附图3所示，为其解锁断开状态下沿4个活塞杆4中轴线的剖视图。该状态下实现解锁，锁紧弹簧5被压缩，活塞杆4向外移动带动锁块7与公接头8的锁槽分离，实现液压解锁。
Claims (6)
1.一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：包括母接头(2)，所述母接头(2)一端连接有外接接头a(1)、另一端设有朝内的圆柱状凹槽，所述凹槽内嵌套连接有公接头(8)，所述公接头(8)的另一端连接有外接接头b(9)；所述母接头(2)的侧壁上均匀开设有四个通孔，各个所述通孔位于同一圆周面，正对每个通孔上方的母接头上固定有一个凸起的活塞缸(3)，所述活塞缸(3)内设置有十字型的活塞杆(4)，所述活塞杆(4)的下段套设有一个密封挡板(6)，所述密封挡板(6)外延伸所述母接头(2)的外表面、夹设固定在母接头(2)与活塞缸(3)之间，所述密封挡板(6)与活塞杆(4)之间形成一个闭合液压腔，通往所述闭合液压腔的活塞缸(3)上开设有一个进油口(19)；
所述活塞杆(4)一端朝外、另一端朝向公接头(8)的方向固定连接有与所述通孔形状、大小相适应的锁块(7)，所述锁块(7)的下表面为凸起齿形，所述公接头(8)外表面设置有与所述锁块(7)下表面凸起齿形相啮合的锁紧齿槽；
所述活塞杆(4)的上段还套设有一锁紧弹簧(5)，所述锁紧弹簧(5)一端固定在活塞缸(3)的顶板内表面，另一端固定在十字型活塞杆(4)的水平段上表面，所述水平段与活塞缸(3)的缸体内表面活动紧贴。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：所述公接头(8)与母接头(2)接触的外圆周面上设置两圈密封沟槽，每个所述密封沟槽内填充有密封圈a(11)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：所述公接头(8)与母接头(2)接触的外圆周面上还设置有内凹环形导向带(10)，所述环形导向带(10)分布在两个密封圈a(11)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：所述密封挡板(6)接触活塞杆的内圈处设有一圈密封圈b(17)，保证所述闭合液压腔的气密性。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：所述活塞缸(3)与密封挡板(6)通过紧固螺栓(18)紧固在母接头(2)上。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高压管汇的液压快速连接装置，其特征在于：所述活塞缸(3)接触活塞杆(4)的部位设有一圈O型密封圈a(14)；所述活塞杆(4)水平段接触活塞缸内表面处内嵌有一圈O型密封圈b(15)；所述活塞缸(3)与密封挡板(6)的接触面上设有一圈O型密封圈c(16)。
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