CN102168529B - 螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，包括在法兰内圆和主管体内圆对接处套装有密封衬套，在法兰和主管体对接端外圆上各固定连接有一连接盘；两个连接盘之间设置有多组锁块，所有锁块同心均匀环绕在法兰的外圆和主管体的外圆上，每个锁块同时与法兰的外圆和主管体的外圆通过锁紧环槽接触，每个锁块与一侧连接盘之间通过导向块滑动连接；每个锁块的径向外表面沿轴向设置有两个相同锥度的锥面的键槽，该两个键槽呈V形设置，每个键槽对应连接一个驱动套；每个锁块上安装的两个驱动套同轴套装在一个双螺纹螺栓两边的左、右旋螺纹上。本发明的装置，结构简单、操作简便、安装拆卸快捷方便，使用寿命长，制作成本低。
Description
技术领域
本发明属于海洋石油钻采装备技术领域，涉及一种螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器。
背景技术
隔水管是连通水下防喷器组到钻井平台之间的重要设备，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、费时费力，效率比较低；国外较为先进的隔水管连接器有Cameron公司的RF型、Vetco Gray公司的MR-6E型、MR-6H SE型、法国石油研究院IFP的CLIP型等。Cameron公司的RF型隔水管连接器可承受200万镑的张力，接头可以在2分钟甚至更少时间内预装好，法兰预装到6个辅助管线上；Vetco Gray公司的MR-6E型隔水管连接器属于爪类接头，执行元件不承受任何隔水管接头载荷。专用液压上紧装置使操作人员不需要手动对接、上扣及夹紧隔水管，显著提高了下放隔水管的作业速度；MR-6H SE型隔水管连接器在安全和效率方面取得了显著提高。法国石油研究院的CLIP型隔水管连接器属于旋转式，主要特点是隔水管装配时快速连接。但是现有的类似装置结构还是相对复杂，制作成本高，操作具有了一定限制，摩擦件容易损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，克服了现有技术中的结构相对复杂，制作成本高，操作受到了一定限制，摩擦件容易损耗的问题。
本发明采用的技术方案是，一种螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，包括在法兰内圆和主管体内圆对接处套装有密封衬套，在法兰和主管体对接端外圆上各固定连接有一连接盘；
两个连接盘之间设置有多组锁块，所有锁块同心均匀环绕在法兰的外圆和主管体的外圆上，每个锁块同时与法兰的外圆和主管体的外圆通过锁紧环槽接触，每个锁块与一侧连接盘之间通过导向块滑动连接；每个锁块的径向外表面沿轴向设置有两个相同锥度的锥面的键槽，该两个键槽呈V形设置，每个键槽对应连接一个驱动套；每个锁块上安装的两个驱动套同轴套装在一个双螺纹螺栓两边的左、右旋螺纹上。
本发明的螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点还在于：
所述的两个连接盘之间还连接有辅助管线管体和辅助管线管体B，辅助管线管体设置有公接头，辅助管线管体B设置有母接头，公接头与母接头的套接处设置有辅助管线密封，在两个连接盘之间的辅助管线管体外圆上套装有调节螺母。
所述的法兰与密封衬套之间接触面上设置有主密封。
所述的驱动套内设置有偏心螺母。
所述的双螺纹螺栓和锁块同时设置为六组或八组。
本发明的有益效果是，通过本连接器能快速实现隔水管单根与单根之间连接成串，满足海洋深水等复杂工况下钻井作业要求，具有结构简单、操作简便、安装拆卸快捷方便，使用寿命长，制作成本低。
附图说明
图1是本发明装置的隔水管连接器解锁状态示意图；
图2是本发明装置的隔水管连接器锁紧状态示意图；
图3是图2中的A-A截面的剖视示意图。
图中，1.法兰、2.密封衬套、3.连接盘、4.转动螺母座、5.双螺纹螺栓、6.驱动套、7.偏心螺母、8.锁块、9.埋头螺栓、10.键槽、11.导向块、12.埋头螺栓B、13.主管体、14.辅助管线管体、15.紧固螺栓、16.主密封、17.紧定螺钉、18.调节螺母、19.公接头、20.辅助管线密封、21.母接头、22.辅助管线管体B。
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。
参照图1、图2、图3，本发明隔水管连接器的结构是，包括在法兰1内圆和主管体13内圆对接处套装有密封衬套2，在法兰1和主管体13对接端外圆上各固定连接有一连接盘3，两个连接盘3之间设置有六组双螺纹螺栓5，两个连接盘3之间设置有六组锁块8，每个锁块8同时与法兰1和主管体13外圆通过锁紧环槽接触，每个锁块8与一侧连接盘3之间通过导向块11滑动连接，保证锁块8只能沿连接盘3的端面径向移动，每个双螺纹螺栓5两边的左右旋螺纹上各套装有一个驱动套6，两个驱动套6分别通过一副键槽10与锁块8保持滑动连接；在两个连接盘3之间还连接有辅助管线管体14和辅助管线管体B22，辅助管线管体14设置有公接头19，辅助管线管体B22设置有母接头21，公接头19与母接头21的套接处设置有辅助管线密封20，在两个连接盘3之间的辅助管线管体14外圆上套装有调节螺母18，调节螺母18与辅助管线管体14之间设置有紧定螺钉17。
每个双螺纹螺栓5的两端固定有转动螺母座4，转动螺母座4用于转动双螺纹螺栓5。
法兰1和连接盘3通过紧固螺栓15相连接，法兰1与连接盘3还可以设置为一体结构。导向块11通过埋头螺栓B12与连接盘3相连接，驱动套6通过埋头螺栓9和键槽10与锁块8相连接，法兰1和主管体13分别与密封衬套2的一端外螺纹相套接。在法兰1与密封衬套2之间接触面上设置有主密封16，主密封16视情设置为两道、六道或多道，同样，辅助管线密封20视情设置为一道、三道或多道。
每个双螺纹螺栓5两端外圆分别设置有左右旋螺纹，旋转双螺纹螺栓5可同时带动两个驱动套6沿相反方向直线运动，两个驱动套6带动锁块8径向远离或靠近法兰1上的锁紧环槽，从而实现隔水管管串的快速安装与拆卸。
锁块8沿圆周均匀设置为6个，每个锁块8的径向外表面沿轴向设置有两个相同锥度的锥面键槽10，该两个锥面键槽10呈V形设置，每个锥面键槽10对应连接一个驱动套6，保证锁块8在移动过程中平稳，避免锁块8在连接盘3时倾斜甚至卡死。键槽10设置为T型槽结构或燕尾槽结构，驱动套6对应的安装面则设置有T型凸台或燕尾型凸台，保证驱动套6带动锁块8实现上下移动。导向块11设置为T型凸台或燕尾型凸台，锁块8对应的安装面则设置为T型滑槽或燕尾型滑槽，防止锁块8与连接盘3脱落。
每个驱动套6内设置有偏心螺母7，偏心螺母7与双螺纹螺栓5轴线不重合，即两者轴线偏心。偏心螺母7可提供足够的防松能力，可保证双螺纹螺栓5在较大载荷和恶劣工况下不松动，从而保证隔水管管串连接可靠。
法兰1、主管体13分别与锁块8上的锁紧环槽截面形状设置为三角形、梯形、偏梯形或矩形。
本发明的隔水管连接器的工作过程是，
1)安装时，先将法兰1、主管体13分别和连接盘3连接好后，再连接盘3之间安装双螺纹螺栓5、驱动套6及锁块8，同时将各辅助管线泥浆增压管线、节流/压井管线、液压管线的公接头插入相应的母接头内。然后通过气动、液动扳手或其他工具顺时针旋转双螺纹螺栓5，双螺纹螺栓5两端的左右旋螺纹同时带动两个驱动套6往外直线运动，驱动套6通过键槽10带动锁块8沿着导向块11向法兰1的锁紧环槽方向移动，直至锁块8与法兰1接触紧密即为锁紧，参照图2。
2)当隔水管回收或避台需要解锁时，逆时针旋转双螺纹螺栓5，双螺纹螺栓5同时带动两个驱动套6向一起靠近移动，驱动套6带动锁块8沿着导向块11远离法兰1的锁紧环槽，直至解锁，参照图1。然后上提法兰1和连接盘3，即可将隔水管管串分开。
Claims (5)
1.一种螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点是：包括在法兰（1）内圆和主管体（13）内圆对接处套装有密封衬套（2），在法兰（1）和主管体（13）对接端外圆上各固定连接有一连接盘（3）；
两个连接盘（3）之间设置有多组锁块（8），所有锁块（8）同心均匀环绕在法兰（1）的外圆和主管体（13）的外圆上，每个锁块（8）同时与法兰（1）的外圆和主管体（13）的外圆通过锁紧环槽接触，每个锁块（8）与一侧连接盘（3）之间通过导向块（11）滑动连接；每个锁块（8）的径向外表面沿轴向设置有两个相同锥度的锥面的键槽（10），该两个键槽（10）呈V形设置，每个键槽（10）对应连接一个驱动套（6）；每个锁块（8）上安装的两个驱动套（6）同轴套装在一个双螺纹螺栓（5）两边的左、右旋螺纹上;两个驱动套（6）分别通过一副键槽（10）与锁块（8）保持滑动连接。
2.根据权利要求1所述的螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点是：所述的两个连接盘（3）之间还连接有辅助管线管体A（14）和辅助管线管体B（22），辅助管线管体A（14）设置有公接头（19），辅助管线管体B（22）设置有母接头（21），公接头（19）与母接头（21）的套接处设置有辅助管线密封（20），在两个连接盘（3）之间的辅助管线管体A（14）外圆上套装有调节螺母（18）。
3.根据权利要求1所述的螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点是：所述的法兰（1）与密封衬套（2）之间接触面上设置有主密封（16）。
4.根据权利要求1所述的螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点是：所述的驱动套（6）内设置有偏心螺母（7）。
5.根据权利要求1所述的螺栓驱动双锥面锁块式隔水管连接器，其特点是：所述的双螺纹螺栓（5）和锁块（8）同时设置为六组或八组。
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