CN217328893U - 一种铰链式钢制输油管线连接器 - Google Patents

Abstract

实用新型提供一种铰链式钢制输油管线连接器。该管线连接器包括连接器本体、密封胶皮和嵌入式监测模块。所述连接器本体包括抱箍、连接铰链和连接螺栓。所述抱箍可拆分为筒片Ⅰ和筒片Ⅱ。所述嵌入式监测模块包括通信模块、连接轴、锁紧螺母、橡胶塞和传感模块。该管线连接器通过铰链与螺栓配合的连接方式，加装传感器作为基于GIS技术的输油管线管理信息***的基础模块，提高连接器的综合应用水平。

Description

一种铰链式钢制输油管线连接器

技术领域

本实用新型涉及输油管线技术领域，特别涉及一种铰链式钢制输油管线连接器。

背景技术

钢质输油管线一般一套长度上百公里，每根管子长约6米，将每根管子的完整良好地连接所用时间，很大程度地影响输油管线作业铺设操作的用时；输油管线应对突发事件如跑油漏油事故能力较弱，一旦受损需要关闭上下游最近的阀门以截断油流以减小影响面，线路上独立阀门相距较远，故影响面一般较大，相应的安全隐患也较为严重；铺设完毕经过前期工作投入使用后还需组织力量巡线保持对输油管线的监控，但人工的监控总是存在时差不能实时调控。以钢质机动性输油管线作为连接管线为例，实际使用过程中存在诸多缺陷：连接器使用不便，操作流程繁琐，连接速度较慢的问题；处突能力较弱，没有截断功能，受损后影响面较大；管内情况不明，获取信息不直观，信息化程度低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种铰链式钢制输油管线连接器，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种铰链式钢制输油管线连接器，包括连接器本体、密封胶皮和嵌入式监测模块。

所述连接器本体包括抱箍、连接铰链和连接螺栓。所述抱箍整体为圆筒状结构。所述抱箍可拆分为筒片Ⅰ和筒片Ⅱ。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ均为圆弧形板。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ均包括闭合连接端和开放锁紧端。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ的闭合连接端通过连接铰链活动连接。所述筒片Ⅰ的开放锁紧端的板端沿周向延伸出弧形定位片。所述筒片Ⅱ的开放锁紧端的板端设置有供弧形定位片***的滑槽。随着连接螺栓施加周向的力，由于弧形定位片与滑槽的存在，也可限制抱箍与密封胶皮的接触面，避免由于抱箍受力后变形，施力产生的形变造成对管线槽头压力不均匀导致固定不牢固。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ的开放锁紧端的外壁上设置有耳片。两个耳片通过连接螺栓固定连接。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ的径向内周面均沿周向设置有凹槽。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ的凹槽合围出供密封胶皮嵌入的容置槽。

所述嵌入式监测模块包括通信模块、连接轴、锁紧螺母、橡胶塞和传感模块。所述传感模块为流量压强传感器。所述抱箍和密封胶皮上设置有供连接轴穿过的孔洞。所述连接轴的轴身穿过抱箍和密封胶皮。所述连接轴位于抱箍径向内侧的一端连接有传感模块，位于抱箍径向外侧的一端连接有通信模块。所述连接轴的外壁上设置有外螺纹。所述锁紧螺母和橡胶塞套设在连接轴的轴身上。所述锁紧螺母旋入外螺纹。所述橡胶塞顶抵在密封胶皮的内侧。所述锁紧螺母顶抵在抱箍的外侧。

所述抱箍套设在相邻两节输油管线的对接端接口的***。连接螺栓对抱箍施加拉力，给予密封胶皮向心的压力来压紧输油管线的对接端接口。

进一步，所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ对应圆弧的圆心角均为175°。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ连接处会出现一段10°的圆弧间隙。

进一步，所述抱箍采用低合金高强度钢铸成。

进一步，所述连接铰链为表链式连接铰链。所述筒片Ⅰ和筒片Ⅱ的闭合连接端的板端设置有容置缺口。所述连接铰链包括3块铰接式母部件和2块铰接式子部件。所述3块铰接式母部件顺次排列。两端的两个铰接式母部件通过铰轴分别与筒片Ⅰ和筒片Ⅱ铰接。相邻两个铰接式母部件之间通过铰接式子部件连接。所述铰接式子部件的两端分别与相邻的铰接式母部件嵌入式铰接。

进一步，所述连接螺栓旋入滚花螺母中。所述滚花螺母的外纹滚花包括依次连接的多段圆弧。

进一步，所述密封胶皮为条带状。所述密封胶皮具有顶面、底面、外表面和内表面。所述顶面、底面和外表面均为平面。所述内表面具有凸肩Ⅰ、密封***Ⅰ、密封***Ⅱ、密封***Ⅲ和凸肩Ⅱ。

进一步，所述抱箍在供连接轴穿过的孔洞位置处向外延伸出凸缘。所述锁紧螺母顶抵在凸缘上。

进一步，所述通信模块为4G或5G无线传输通信器。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：通过铰链与螺栓配合的连接方式，加装传感器作为基于GIS技术的输油管线管理信息***的基础模块，提高连接器的综合应用水平。连接器可以改变抱箍的尺寸以适配不同管径的输油管线，如100mm、150mm和200mm。

附图说明

图1为管线连接器结构示意图；

图2为抱箍结构示意图；

图3为弧形定位片和滑槽配合示意图；

图4为连接铰链结构示意图；

图5为闭合连接端示意图；

图6为滚花螺母结构示意图；

图7为密封胶皮结构示意图；

图8为监测模块结构示意图。

图中：抱箍1、筒片Ⅰ101、弧形定位片1011、筒片Ⅱ102、滑槽1021、连接铰链2、铰接式母部件201、铰接式子部件202、连接螺栓3、密封胶皮4、凸肩Ⅰ401、密封***Ⅰ402、密封***Ⅱ403、密封***Ⅲ404、凸肩Ⅱ405、嵌入式监测模块5、通信模块501、连接轴502、锁紧螺母503、橡胶塞504、传感模块505。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例1：

本实施例提供一种铰链式钢制输油管线连接器，包括连接器本体、密封胶皮4和嵌入式监测模块5。

参见图1，所述连接器本体包括抱箍1、连接铰链2和连接螺栓 3。所述抱箍1整体为圆筒状结构。参见图2和图3，所述抱箍1可拆分为筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102均为圆弧形板。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102均包括闭合连接端和开放锁紧端。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的闭合连接端通过连接铰链2活动连接。所述筒片Ⅰ101的开放锁紧端的板端沿周向延伸出弧形定位片 1011。所述筒片Ⅱ102的开放锁紧端的板端设置有供弧形定位片1011 ***的滑槽1021。随着连接螺栓3施加周向的力，由于弧形定位片1011与滑槽1021的存在，也可限制抱箍1与密封胶皮4的接触面，避免由于抱箍1受力后变形，施力产生的形变造成对管线槽头压力不均匀导致固定不牢固。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的开放锁紧端的外壁上设置有耳片。两个耳片通过连接螺栓3固定连接。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的径向内周面均沿周向设置有凹槽。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的凹槽合围出供密封胶皮4嵌入的容置槽。当抱箍1打开时，固定在容置槽内的密封胶皮4会由于产生弹性形变而回弹，为将密封胶皮4牢固地固定地连接器内部，容置槽用于限制密封胶皮移动，安装密封胶皮时可通过拗折胶皮或者从凹槽终点两个位置塞入。另外容置槽用还可辅助密封胶皮对管子进行轴向固定。

参见图8，所述嵌入式监测模块5包括通信模块501、连接轴502、锁紧螺母503、橡胶塞504和传感模块505。所述传感模块505为流量压强传感器。所述抱箍1和密封胶皮4上设置有供连接轴502穿过的孔洞。所述连接轴502的轴身穿过抱箍1和密封胶皮4。所述连接轴502位于抱箍1径向内侧的一端连接有传感模块505，位于抱箍 1径向外侧的一端连接有通信模块501。所述连接轴502的外壁上设置有外螺纹。所述锁紧螺母503和橡胶塞504套设在连接轴502的轴身上。所述锁紧螺母503旋入外螺纹。所述橡胶塞504顶抵在密封胶皮4的内侧。所述锁紧螺母503顶抵在抱箍1的外侧。

所述抱箍1套设在相邻两节输油管线的对接端接口的***。连接螺栓3对抱箍1施加拉力，给予密封胶皮4向心的压力来压紧输油管线的对接端接口。

本实施例开发出一款铰链式钢制输油管线连接器，通过铰链与螺栓配合的连接方式，加装传感器作为基于GIS技术的输油管线管理信息***的基础模块，提高连接器的综合应用水平

实施例2：

本实施例主要结构同实施例1，其中，所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ 102对应圆弧的圆心角均为175°。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102连接处会出现一段10°的圆弧间隙。由于连接器使用螺栓螺母给非闭合圆环抱箍以压力，通过里侧滑槽收紧密封胶皮，密封胶皮切口两端通过挤压完成密封，考虑到通用橡胶收缩率为1％～2％，为使密封胶皮两端更加紧密结合，在此处将密封胶皮长度延长1％。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例1，其中，所述抱箍1采用低合金高强度钢铸成。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例1，其中，参见图4和图5，本实施例通过转动副形式的铰链连接筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102。所述筒片Ⅰ 101和筒片Ⅱ102的闭合连接端的板端设置有容置缺口。所述连接铰链2为三段转动副形式的表链式连接铰链。所述连接铰链2包括3 块铰接式母部件201和2块铰接式子部件202。所述3块铰接式母部件201顺次排列。两端的两个铰接式母部件201通过铰轴分别与筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102铰接。相邻两个铰接式母部件201之间通过铰接式子部件202连接。所述铰接式子部件202的两端分别与相邻的铰接式母部件201嵌入式铰接。

所述连接铰链2限制筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的轴向自由度，但是较大程度地释放周向与径向的自由度，完成从分体式连接为一体式。可在连接到位后辅助抱箍1定位，且在正常作业中，也可受力与连接螺栓3协力固定抱箍1。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例1，其中，所述连接螺栓3旋入滚花螺母中。参见图6，所述滚花螺母的外纹滚花包括依次连接的多段圆弧。在实际作业过程中，钢制输油管线一般是暴露在室外的，大部分人在有意或者无意间，都可以将管线上的连接器的螺栓拧松或者直接拧下来使输油管线中断，可能造成跑油漏油。所以设计了防误操作滚花螺母。防误操作滚花螺母外部为8段圆弧，由于外部棱角极不分明，使之没有单独很好的受力点，必须使用特制扳手才可以完成拧动操作。

实施例6：

本实施例主要结构同实施例1，其中，参见图7，所述密封胶皮 4为条带状。在本实施例中，所述密封胶皮4采用双凸肩密封圈切割得到。所述密封胶皮4具有顶面、底面、外表面和内表面。所述顶面、底面和外表面均为平面。所述内表面具有凸肩Ⅰ401、密封***Ⅰ402、密封***Ⅱ403、密封***Ⅲ404和凸肩Ⅱ405。凸肩Ⅰ401 和凸肩Ⅱ405用于在连接器与槽头管线连接时，卡入槽头管线连接槽头的凹槽内，固定两管不脱离。密封***Ⅰ402、密封***Ⅱ403、密封***Ⅲ404用于在连接器与槽头管线连接时压紧槽头，三个环就是用于集中压力使胶皮固定更加牢固。

实施例7：

本实施例主要结构同实施例1，其中，所述抱箍1在供连接轴 502穿过的孔洞位置处向外延伸出凸缘。所述锁紧螺母503顶抵在凸缘上。

实施例8：

本实施例主要结构同实施例1，其中，从连接器功能一体化原则出发，参考压力表安装方法，在抱箍1上一个小孔引出传感器监测数据，外面连接通信模块将监测到的数据通过通信网络传输至信息***。所述通信模块501为4G或5G无线传输通信器。传感模块为SABOCN公司出产的SBS-HZ 21WA流量压强传感器。

监测模块装配方法：首先模块中相连的轴与橡胶塞及传感模块器件塞入连接器子版上的通孔，尔后通过拧紧锁紧螺母将轴固定在通孔的边沿，使橡胶塞与连接器内的密封胶皮上的孔紧密接合，完成压力密封；最后将通信模块轴通过螺纹结合拧紧固定。

实施例9：

本实施例提供一种铰链式钢制输油管线连接器，包括连接器本体、密封胶皮4和嵌入式监测模块5。

所述连接器本体包括抱箍1、连接铰链2和连接螺栓3。所述抱箍1整体为圆筒状结构。所述抱箍1可拆分为筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ 102。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102均为圆弧形板。所述筒片Ⅰ101 和筒片Ⅱ102均包括闭合连接端和开放锁紧端。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的闭合连接端通过连接铰链2活动连接。

所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的闭合连接端的板端设置有容置缺口。所述连接铰链2为三段转动副形式的表链式连接铰链。所述连接铰链2包括3块铰接式母部件201和2块铰接式子部件202。所述 3块铰接式母部件201顺次排列。两端的两个铰接式母部件201通过铰轴分别与筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102铰接。相邻两个铰接式母部件 201之间通过铰接式子部件202连接。所述铰接式子部件202的两端分别与相邻的铰接式母部件201嵌入式铰接。

所述连接铰链2限制筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的轴向自由度，但是较大程度地释放周向与径向的自由度，完成从分体式连接为一体式。可在连接到位后辅助抱箍1定位，且在正常作业中，也可受力与连接螺栓3协力固定抱箍1。

所述筒片Ⅰ101的开放锁紧端的板端沿周向延伸出弧形定位片 1011。所述筒片Ⅱ102的开放锁紧端的板端设置有供弧形定位片1011 ***的滑槽1021。随着连接螺栓3施加周向的力，由于弧形定位片 1011与滑槽1021的存在，也可限制抱箍1与密封胶皮4的接触面，避免由于抱箍1受力后变形，施力产生的形变造成对管线槽头压力不均匀导致固定不牢固。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的开放锁紧端的外壁上设置有耳片。两个耳片通过连接螺栓3固定连接。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的径向内周面均沿周向设置有凹槽。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102的凹槽合围出供密封胶皮4嵌入的容置槽。

所述密封胶皮4为条带状。在本实施例中，所述密封胶皮4采用双凸肩密封圈切割得到。所述密封胶皮4具有顶面、底面、外表面和内表面。所述顶面、底面和外表面均为平面。所述内表面具有凸肩Ⅰ401、密封***Ⅰ402、密封***Ⅱ403、密封***Ⅲ404和凸肩Ⅱ405。凸肩Ⅰ401和凸肩Ⅱ405用于在连接器与槽头管线连接时，卡入槽头管线连接槽头的凹槽内，固定两管不脱离。密封***Ⅰ402、密封***Ⅱ403、密封***Ⅲ404用于在连接器与槽头管线连接时压紧槽头，三个环就是用于集中压力使胶皮固定更加牢固。在本实施例中，所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102对应圆弧的圆心角均为175°。所述筒片Ⅰ101和筒片Ⅱ102连接处会出现一段10°的圆弧间隙。由于连接器使用螺栓螺母给非闭合圆环抱箍以压力，通过里侧滑槽收紧密封胶皮，密封胶皮切口两端通过挤压完成密封，考虑到通用橡胶收缩率为1％～2％，为使密封胶皮两端更加紧密结合，在此处将密封胶皮长度延长1％。当抱箍1打开时，固定在容置槽内的密封胶皮 4会由于产生弹性形变而回弹，为将密封胶皮4牢固地固定地连接器内部，容置槽用于限制密封胶皮移动，安装密封胶皮时可通过拗折胶皮或者从凹槽终点两个位置塞入。另外容置槽用还可辅助密封胶皮对管子进行轴向固定。

所述嵌入式监测模块5包括通信模块501、连接轴502、锁紧螺母503、橡胶塞504和传感模块505。所述传感模块505为流量压强传感器。所述抱箍1和密封胶皮4上设置有供连接轴502穿过的孔洞。所述连接轴502的轴身穿过抱箍1和密封胶皮4。所述连接轴 502位于抱箍1径向内侧的一端连接有传感模块505，位于抱箍1径向外侧的一端连接有通信模块501。所述连接轴502的外壁上设置有外螺纹。所述锁紧螺母503和橡胶塞504套设在连接轴502的轴身上。所述锁紧螺母503旋入外螺纹。所述橡胶塞504顶抵在密封胶皮4的内侧。所述锁紧螺母503顶抵在抱箍1的外侧。

所述抱箍1套设在相邻两节输油管线的对接端接口的***。连接螺栓3对抱箍1施加拉力，给予密封胶皮4向心的压力来压紧输油管线的对接端接口。

Claims (8)

1.一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于，包括连接器本体、密封胶皮(4)和嵌入式监测模块(5)；

所述连接器本体包括抱箍(1)、连接铰链(2)和连接螺栓(3)；所述抱箍(1)整体为圆筒状结构；所述抱箍(1)可拆分为筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)均为圆弧形板；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)均包括闭合连接端和开放锁紧端；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)的闭合连接端通过连接铰链(2)活动连接；所述筒片Ⅰ(101)的开放锁紧端的板端沿周向延伸出弧形定位片(1011)；所述筒片Ⅱ(102)的开放锁紧端的板端设置有供弧形定位片(1011)***的滑槽(1021)；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)的开放锁紧端的外壁上设置有耳片；两个耳片通过连接螺栓(3)固定连接；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)的径向内周面均沿周向设置有凹槽；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)的凹槽合围出供密封胶皮(4)嵌入的容置槽；

所述嵌入式监测模块(5)包括通信模块(501)、连接轴(502)、锁紧螺母(503)、橡胶塞(504)和传感模块(505)；所述传感模块(505)为流量压强传感器；所述抱箍(1)和密封胶皮(4)上设置有供连接轴(502)穿过的孔洞；所述连接轴(502)的轴身穿过抱箍(1)和密封胶皮(4)；所述连接轴(502)位于抱箍(1)径向内侧的一端连接有传感模块(505)，位于抱箍(1)径向外侧的一端连接有通信模块(501)；所述连接轴(502)的外壁上设置有外螺纹；所述锁紧螺母(503)和橡胶塞(504)套设在连接轴(502)的轴身上；所述锁紧螺母(503)旋入外螺纹；所述橡胶塞(504)顶抵在密封胶皮(4)的内侧；所述锁紧螺母(503)顶抵在抱箍(1)的外侧；

所述抱箍(1)套设在相邻两节输油管线的对接端接口的***。

2.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)对应圆弧的圆心角均为175°。

3.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述抱箍(1)采用低合金高强度钢铸成。

4.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述连接铰链(2)为表链式连接铰链；所述筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)的闭合连接端的板端设置有容置缺口；所述连接铰链(2)包括3块铰接式母部件(201)和2块铰接式子部件(202)；所述3块铰接式母部件(201)顺次排列；两端的两个铰接式母部件(201)通过铰轴分别与筒片Ⅰ(101)和筒片Ⅱ(102)铰接；相邻两个铰接式母部件(201)之间通过铰接式子部件(202)连接；所述铰接式子部件(202)的两端分别与相邻的铰接式母部件(201)嵌入式铰接。

5.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述连接螺栓(3)旋入滚花螺母中；所述滚花螺母的外纹滚花包括依次连接的多段圆弧。

6.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述密封胶皮(4)为条带状；所述密封胶皮(4)具有顶面、底面、外表面和内表面；所述顶面、底面和外表面均为平面；所述内表面具有凸肩Ⅰ(401)、密封***Ⅰ(402)、密封***Ⅱ(403)、密封***Ⅲ(404)和凸肩Ⅱ(405)。

7.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述抱箍(1)在供连接轴(502)穿过的孔洞位置处向外延伸出凸缘；所述锁紧螺母(503)顶抵在凸缘上。

8.根据权利要求1所述的一种铰链式钢制输油管线连接器，其特征在于：所述通信模块(501)为4G或5G无线传输通信器。

Images