CN1032672C - 连接装置 - Google Patents

Abstract

用于连接水下连接器的第一和第二部件的装置包括适于容纳第一连接部件的并有一轴向导套的第一传导管和一适于容纳第二连接部件的并有一插头的第二传导管。插头与导套沿轴向配合以连接第一和第二连接部件。插头有一朝着前端逐渐变细的鼻部，前端的横向尺寸比导套的小，插头还有位于鼻部后面的腰部，其横向尺寸比导套的小。

Description

连接装置

本发明是连接水下连接器的第一和第二连接部件的装置，水下连接器是用于电力、液力、空气光的传输装置或其它装置的。

在石油工业中，水下场所例如海底井口设施的设备的连接是众所周知的。英国专利2192316提供了一种水下电连接装置，它有一个带有围绕一组电接触销的配合套的第一部件和一个带有配合插头的第二部件，插头有一组对应的电接触管套。插头有一设计成与套十分相配的柱形外表面，该套是筒形的，这里还设有一个销和销槽以确保部件间正确的周向对准。在使用时，连接器的第一部件通常被固定到海底设施上，第二部件则通过一个潜水员将插头插入套内来和第一部件配合。在此接触销和接触套电接触。

在某些情况下，如在深水里，最好使用一遥控操作车辆(ROV)而不是潜水员去连接，然而，问题是必须使两个连接部件精确地对准，以使它们配合在一起。在这方面主要的问题是沿轴线方向的角错位。另一个已知的有柱形配合部分的连接器最多允许沿轴线方向有1.75°的角错位。控制ROV的操纵爪足够准确地落入这个公差内是很困难的。进一步的问题是周向错位，这不能简单地通过设置一个销和销槽而克服，因为，如果有最初的错位，销将不会啮合在槽内。这样，通常是ROV先进行几次连接尝试，在每一次尝试之后，操作者在遥控场所校正，有时候借助摄像机的帮助来进行这种操作。

一方面，本发明提供一种用于连接水下连接器的第一部件和第二部件的装置，包括一个适于容纳第一连接部件的并有一轴向导套的第一传导管和一个适于容纳第二连接部件的并有一插头的第二传导管，该插头与导套沿轴向配合以连接第一连接部件和第二连接部件，其中插头有一朝着前端逐渐变细的鼻部，前端的横向尺寸比导套的小，插头还有一在鼻部后面的部分，其横向尺寸比导套的小，其特征在于：所述在鼻部后面的部分是一个腰部，在其后部方向具有增大的横向尺寸的后部，如果在连接操作期间有轴向角错位，则该腰部在导套的开口端与导套的边缘配合，以修正错位。

由于采用了这样的装置，即使第一和第二传导管带有沿轴向的角错位而结合，锥形的鼻部也能使插头进入套。当插头进一步移入套时，插头的腰部与套的开口端边缘接合，随着插头进入套的连续向前移动，第一和第二传导管将逐渐轴向对准。这样的连接装置特别适用于ROV操作，因为，使用ROV将一个连接部件与另一个连接部件连接时通常产生的较大的轴向角错位可被允许和自动修正。例如，第一和第二传导管轴线间的夹角可以从最初的30°减少到对准时的零度。

套和插头通常具有环形横断面。在腰部的后面，插头最好有一直径为D的柱部，它与套紧密配合以便在连接过程中获得最终的轴向对准。锥形的鼻部可以是圆形的(例如部分球形的)，或是截头锥形的(从轴向断面看为一笔直斜面)。这样，朝着鼻部前端，直径可以线性地或非线性地减少。鼻部的后端直径最好和柱部一样(后端与套紧密配合)，鼻部可以向前逐渐变细到0.7D至0.9D(例如0.85D)的最小尺寸。在鼻部的后面，腰部有一前部分，其尺寸可减少到0.7D至0.9D的最小尺寸并且可以等于鼻部的最小尺寸。接着向后，腰部有一直径逐渐增加的后部。如果在连接操作过程中有轴向角错位，正是这个后部与套的开口端边缘接合使错位得以修正。腰部的后部最好是截头锥形的。

当使用ROV在水下连接部件时，除了存在轴向角错位的问题外，还有周向错位的问题。有必要提供用于修正第一和笫二传导管周向错位的装置。因此，连接装置最好在两个传导管之一上设置一个销，以便在连接过程中与在另一传导管上的槽配合，槽有一比销宽的开口端用于在连接过程中首先接受销，槽从开口端变窄以便在连接过程中引导销到达所期望的周向位置。这样，槽基本上可以是漏斗形的。由于采用了这样的按排方式，当第一和第二传导管被连到一起时，周向错位被自动地修正，这是通过使两传导管产生相对转动达到的。这样，销和槽的设置就具有独特的发明意义。

因此，从另一方面看，本发明提供的用于在水下连接第一和第二部件的装置，包括一个适于容纳第一连接部件的、并有一轴向导套的第一传导管；一个适于容纳第二连接部件的、并有一插头装置(用于沿轴向与导管配合以连接第一和第二连接部件)的第二传导管；和一个在两传导管之一上的销，用于在连接过程中与一个在另一传导管上的槽配合，该槽有一在连接过程中用于容纳销的比销宽的开口，槽从开口端向内变窄以便在连接过程中将销导入所期望的周向位置。

槽开口端的宽度可以变化，但应足以对付当使用ROV连接第一和第二传导管时可能产生的周向错位。依据对着传导管轴线的角度(可能是180°，在一个较佳的实施例中为30°)考虑槽开口端的宽度。如果有一个较大的周向错位，销将在第一进入点与槽的侧壁接触，对于较小的错位，顶靠着侧壁的这种接触将进一步沿槽向内发生。

槽最好大体是Y形的，平行于轴线的细长销槽前面有一漏斗形部分。这样，在连接过程中，当销接近细长销槽时任何周向错位都被漏斗形部分修正了，当鼻部与导套进一步配合时，销沿着销槽移动。在一个较佳实施例中，槽在第一传导管上，销在第二传导管上。

对于修正周向错位的销和槽，最好的安排是：第一和第二传导管所需的相对转动发生在任何轴向角错位已被修正之后。这样有助于防止在连接过程中卡住。例如，在各自传导管上的销和槽的相关位置可以是这样的，即在连接过程中，一旦插头的鼻部和腰部已经进入导套，销就开始进入槽。在较佳实施例中，槽在第一传导管上，销在第二传导管上。销可以在插头腰部后面的位置上，并且最好靠近腰部。

插头的锥形鼻部在连接过程中有益于修正第一和第二传导管之间任何小的横向错位，同上面讨论的角错位一样，在某些情况下，可以允许较大的横向错位，因此，在一个较佳实施例里第二传导管包括一个朝着导套收敛的导锥体。

所期望的是，当连接部件被连在一起时，带有第一和第二连接部件的两个传导管能被锁在一起，因此，连接装置最好包括一合适的锁紧装置。

在一种较佳的安排中，锁紧装置包括一锁紧件(例如环)，它位于两传导管之一上并可与一个位于另一传导管上的凹槽弹性配合。锁紧件最好在第二传导管的插头上，凹槽最好形成于第一传导管的轴向导套内。这样锁紧系统就可以用简单的推拉方式来操作。最好设计成可在预先设定(如150—200牛顿)的拉力下脱开。

在另一种较佳的安排中，提供了一个可移动到将第一和第二传导管锁在一起的位置的锁紧件，保持装置设置在传导管之一上，可通过朝着另一传导管的轴向移动将锁紧件保持在锁紧位置，并且可通过离开另一传导管的轴向移动松开锁紧件。由于采用这样的装置，当连接装置被ROV操作时，通过ROV的操纵爪实施的简单的轴向移动将有效地锁住和脱开第一和第二传导管。这是一个有意义的改进，它克服了已知系统所需的更复杂的锁紧和脱开动作，这种复杂动作用ROV成功地实施是困难的，有时必须使用潜水员。因此，这样的锁紧装置具有独特的发明意义。

因此，从另一方面看，为水下连接第一和第二部件提供的本发明的装置，包括适于容纳第一连接部件的并有一轴向导套的第一传导管；一个适用于容纳第二连接件的并有一插头的第二传导管，为了第一和第二连接部件的连接，插头与导套沿轴向接合；一个可移动到将第一和笫二传导管锁紧在一起的位置的锁紧件；和一在传导管之一上的保持装置，保持装置可通过朝着另一传导管的移动将锁紧件保持在锁紧位置，以及可通过从一传导管离开的移动松开锁紧件。

锁紧件最好通过一凸轮轨迹的动作横向可移动地进入锁紧位置，此动作受到朝着另一传导管轴向移动的保持装置的影响。锁紧件最好按排成可直接将插头锁在管套内的形式。锁紧件可被容纳在第一或第二传导管内，为了在锁紧位置容纳锁紧件，在另一传导管内设有锁槽。锁紧件可以采用锁球形式。可以围绕第一或第二传导管周向间隔地设置一组锁紧件。

在本发明的一个较佳实施例里，第一传导管有一个限制插头进入导套的止挡，第二传导管进一步包括一个适于容纳第二连接部件的滑动器，滑动器可在第二传导管内的一轴向通道内滑动，在连接过程中，插头首先接合止挡，然后滑动器沿着轴向通道滑动将第二连接部件连接到第一连接部件上。这样的两步连接系统是特别可靠的，因为它确保插头首先接受一个在导套内的止挡位置，在此位置第二连接部件和第一连接部件精确对准，之后滑动器从后面位置移动到前面位置，在前面位置连接部件被连接在一起，例如，当使用ROV，插头与止挡的接合能确立ROV的位置，之后，滑动器就在ROV的准确控制之下，ROV可将液力以受控制的速率供给。如果在这个较好的按排中设置一锁紧件，它可以方便地容纳在贯穿插头侧壁的径向通道内，由于滑动器有一凸轮形表面，滑动器在向前移动的过程中驱使锁紧件径向朝外地进入与第一传导管接触的锁紧配合中。这样滑动器的凸轮表面对于锁紧件起着与保持装置一样的作用。

最好提供一个闭锁装置，以便锁住在前面位置的滑动器，在此位置连接部件被连接到一起，另一期望是，在脱开方向施加一简单轴向力就能够脱开连接部件，闭锁装置设置成当插头被向后驱动时有利于滑动器脱开的形式。

弹性装置(例如一个压缩弹簧)可以用于向后驱动滑动器。这样，一旦脱开，滑动器将被驱动到后位置，将第二传导管从第一传导管上松开，所以在脱离方向的轴向力能使第一和第二传导管脱离配合。

传导管之一(例如第一传导管)，通常被固定到一海底设施上，而另一传导管(例如第二传导管)通常被一个ROV带入它的配合位置。开始时，第二传导管可以被安置在一个场所(例如井D)，或被ROV带到该场所。不论那种情况，第二传导管可以带有一个被ROV的操纵爪抓住的手柄，ROV可以带有一个伸缩杆以帮助连接操作。通过向前推进ROV使插头与导套轴配合，直到与止档接合为止，随之通过伸缩杆的动作推动滑动器沿着插头的轴向通道运动，将第二连接部件连接到第一连接部件上，然后闭锁装置锁住在前面位置的滑动器。为了脱开，ROV探测并抓住第二传导管的手柄，然后向后推进以松开闭锁，并允许滑动器在弹性件作用下向后移动。这样，脱开了第一和第二连接部件并松开了锁紧件，所以ROV向后推进将第二传导管从第一传导管中移出。

在本发明的另一较佳形式中，保持装置轴向可移动地安装在传导管之一上并且在弹性压力下朝着另一传导管移动，所以当传导管连在一起且锁紧件与凹槽对准时，保持环在弹性压力下移动以驱使锁紧件与锁槽配合。这种简单的将两个传导管移到一起的轴向运动使两个传导管被锁在一起。

在采用这种布置的情况下，锁紧件最好设置在第一传导管上，锁槽和受弹性压力的保持装置设置在第二传导管上。保持装置可以是一保持环，为了在锁紧过程中与锁紧件实现凸轮啮合，保持环有一凸轮表面(例如在它的导向边缘)。弹性装置可以是一作用于保持环后边缘的压缩弹簧。

提供便于被ROV操作爪抓紧的合适装置通常是必要的。这可以采用一个轴向可移动的套的形式，套连接到保持装置上，以便在连接过程中，保持装置能在其弹性压力下自由地移动以驱使锁紧件到锁紧位置，并且，在脱离过程中，套沿脱离方向在它的传导管上轴向移动，并携带保持装置以松开锁紧件。一旦锁紧件被松开，套在脱离方向的继续运动使它的传导管与另一传导管脱开。套最好设置在第二传导管上。

笫一传导管的轴向导套和/或第二传导管的插头最好带有支撑装置，并允许导管和/或插头相对于各自的支撑有有限的运动。例如，第一传导管可以安装到海底设施的一个闷头形式的支撑上，这种支撑形式允许第一传导管和闷头间有有限的相对运动。第二传导管的手柄可以对插头起支撑的作用并以允许插头和手柄之间有有限的相对运动的方式连接到插头上。这样，当ROV的操作爪抓住手柄时，在插头和操作爪之间允许有有限的相对运动。第一传导管和/或第二传导管的支撑装置可以是弹性的，例如是一个或多个弹簧或柔性件。这些被允许的运动使第一传导管的轴向导套和第二传导管的插头在连接过程中能够根据修正错位的各种装置调节它们的相对位置。

下面通过举例的形式并参考附图，描述本发明的一些较佳实施例。

图1是连接装置第一实施例的第一传导管的轴向截面图；

图2是第二传导管的轴向截面图；

图3是第二传导管滑动器的侧视图；

图4是结合在一起的第一和第二传导管的轴向截面图；

图5表示在连接操作过程中的第一和第二传导管，其带有用于连接和拆卸传导管的ROV的某些部件；

图6表示连接装置第二实施例的一系列操作步骤，即当第二传导管的插头件结合在第一传导管轴向导套内时的一系列操作步骤；

图7是连接装置的第二实施例的第一传导管的轴向截面图；

图8是第二实施例的第二传导管插头的轴向截面图；

图9是第二实施例的第二传导管的密封壳的轴向截面图；

图10是第二实施例的第二传导管的一个套的轴向截面图；

图11是沿图10中XI—XI线截开的截面图；

图12是第二实施例的第一和第二传导管结合在一起的轴向截面图；

图13是可应用到本文描述的任何一个实施例中的插头的改进形式。

图14是沿图15的XIV—XIV线截开的连接装置第三实施例的第一传导管的轴向截面图；

图15是沿图14中XV—XV线截开的横截面图；

图16是第三实施例的第二传导管的轴向截面图；

图17是图16的第二传导管的平面图；

图18是沿图16XVIII—XVIII线截开的横截面图。

参考表示在图1至6中的第一实施例，连接装置1包括第一传导管2、由插头4和手柄组件5及滑动器6组成的第二传导管3。如图5所示，第一传导管2容纳带有至少一个连接插销101的第1连接部件9，第二传导管3容纳带有标号对应的接触插座103的笫二连接部件33。为了获得连接，每个连接销101推回各自的往复活塞102和相应的接触插座103接触。

第一传导管在它的尾部有一法兰7用于连接到—海底设施上，例如井D上；有一个腔室8用于容纳第一连接部件9(见图5)；还有一轴向导套10和一导向锥筒11。在导套10的内壁上有一大体为Y形的槽12(见图6)和一个部分球形的凹槽13。在导套10的前端有一台阶23形式的止挡。

参见图2，第二传导管3的插头4在其前端有一圆形或部分球形的凸鼻部分14，其从最大尺寸点80到前端15朝前逐渐变细。在凸鼻14后面插头14有一带有最小尺寸点17的腰部16，该最小尺寸基本上与前端15相应。点17朝前，腰部16有一前部分18与凸鼻部分14汇合。最小尺寸点17朝后，腰部16有一锥形尾部19。如轴向截面视图所见，部分19与轴向成15°角。一柱形部分28位于腰部16的后面，一导销20径向朝外突出于柱形部分28用于在连接过程中与第一传导管的Y形槽12结合。一锁紧件以锁球21的形式可径向移动地安置在形成于柱部分28侧壁内的一径向通道22内。

插头有一用于容纳滑动器6的轴向通道24。轴向通道有一用于弹簧26的支座台阶25(见图3)，以便相对于插头4向后推动滑动器。一闭锁机构27被固定到插头4上，通过和在此提供的台阶29结合，闭锁在前面的位置的滑动器6(见图3)。三个柔性衬瓦30围绕插头后部的外围周向间隔地安置。衬瓦由手柄组件5支承。该组件有一侧面突臂31和一后开口32，滑动器6在组合时能通过该开口。

参见图3和5，滑动器6有一用于容纳第二连接部件33的前腔，并被安装在第二传导管的轴向通道24内。滑动器有一细长槽34其中容纳着从轴向通道24的壁径向向内套出的导销20的内端，由此确保滑动器相对于插头4周向对准。一个凸轮形表面38设置在滑动器外边用于结合插头4的锁球21，图3虚线表示了锁球21相对于滑动器的两个交替位置。滑动器有一台阶支座35，其上安置弹簧36的后部，弹簧的前部在组合情况下与插头4的台阶支座25接合，以便相对于插头向后推动滑动器。与闭锁机构27接合的台阶29设置在台阶35的后部，并且一个密封壳37在滑动器6的后部侧面延伸以容纳一根电力电缆或其它需要连接的设备。

图4表示第一传导管2和第二传导管3与位于前面位置的滑动器6组合在一起，这样，连接部件9和33被连接在一起，为了清楚起见，一些细节已被删去。插头4的前端15和第一传导管2的台阶23倚靠着结合。锁球21在其径向朝外的位置和第一传导管2的凹槽13锁紧接合，在那里它已经通过朝向移动的滑动器6的凸轮表面38被推动。滑动器6通过闭锁机构27被安置在它的前面位置，闭锁机构靠着滑动器的台阶29。

图5表示了一个ROV部件，它有一个安装在伸缩杆46上的操作爪45，杆46有一套筒47，一个推杆48被一夹持件49固定在套筒47上。操作爪45夹住第二传导管的侧臂31，该臂是三角形的以利夹紧。

现在参考图5，将连接和拆卸第一和第二连接部件9和33的过程予以描述。第一传导管2通过法兰7被固定到海底设施上并且在此安装第一连接部件9。第二传导管3可以位于ROV上的安放位置或者被放置在所要连接的设施附近的海底。ROV探测第二传导管3的位置并向前伸出其操作爪45，伸缩杆46的伸出量至少等于滑动器的行程。典型的可以是4～5cm。爪45被接靠在手柄组件的侧臂31上并且抓紧，然后第二传导管3被移向第一传导管2，第一传导管2带有悬挂于密封壳37的并尾随ROV行程的电缆。

一个摄像机(未示出)安放在伸缩杆46附近并被用来观察第一传导管的导向锥筒11和第二传导管与第一传导管的连续接合。第二传导管3通过第一传导管2的导向锥筒11被导向以便任何横向的错位被改正。第二传导管的向前的运动通过朝前推进ROV被获得，ROV确定靠着第一传导管2的台阶23的第2传导管3的插头4的前端15的位置。在前进过程中任何与轴向成角度的错位和/或周向错位被改正(见下面有关图6的描述)。向前的推进被保持并且伸缩杆46缩回，所以推杆48相对于抓紧手柄组件5的臂31的操作爪45向前移动。推杆48接合滑动器6的后部并推动其向前，以致第二连接部件33和第一连接部件9连接。向前移动滑动器也导致滑动器的凸轮表面38驱动插头4的锁球21到一径向朝外的位置，即同第一传导管2的锁紧凹槽13锁紧接合的位置。滑动器通过接合于台阶29的闭锁机构27在其相对于插头4的前面位置被固定。连接部件现在已充分配合，并且容纳它们的第一和第二传导管已被锁在一起。然后操纵爪45从手柄组件的臂31上松开并且ROV无障碍地推进。

为了拆卸，ROV探测连接装置1的位置并向它推进。操纵爪45被打开并且伸缩杆46完全缩回。爪抓紧臂31并且ROV朝后推进，在靠着柔性固定衬瓦30的手柄组件5上施加一个力。这样的按排引起闭锁机构27打开，以致滑动器被释放。然而它仅能向后移动一小段距离，因为进一步的向后移动由于与推杆48前端的接合被阻止了。ROV向后的推进停止，伸缩杆46被拉出以致推杆48相对于夹住手柄组件5的臂31的操纵爪45向后移动。这确保滑动器在弹簧26的作用下充分退回并且在回程中锁球21从锁紧凹槽13释出。在回程中第二连接部件33也与第一连接部件9脱开。ROV继续向后推进，第二传导管3从第一传导管2中移出。

图7—12表示了第二个实施例，在那里相应地使用了与第一实施例相同的标号。图7中表示的第一传导管2有一法兰7和用于容纳第一连接部件9的腔室8(见图12)及一个轴向导套10和一导槽12(见图12)，这些同第一实施例一样。第一传导管2不同于第一实施例的地方在于它的前端设有一个导向锥筒，而它包括一组周向间隔放置的锁球50(见图12)。每个球被容纳在一个贯穿第一传导管2的侧臂的径向孔51内。

图8表示第二传导管3的插头4。象第一实施例那样，插头4有一带有前端15的凸鼻部分14和带有最小尺寸点17的腰部16，点17前面设置有腰部的前面部分18，在点17后面设置有腰部后部分19。在腰部的后面插头有一柱部28。一个导销20(见图12)径向突出于柱部28用于在槽12内接合。在柱部分的后面插头4设有一环形锁槽52用于容纳锁球50。

图9表示第二传导管3的密封壳53。参见图9和12，在密封壳53的前端有三个等间隔孔54用于通过连接螺丝55将亮体固定到插头4上。密封壳53有一面向前的台阶56，它安置弹簧57的后部，弹簧的前端作用在一保持环58上。保持环58在密封壳53的外边，是轴向可移动的，并且通过弹簧作用朝前移动。保持环有一倾斜的引导边缘70。密封壳53容纳一电缆终端罩套59、一密封60和一电缆夹套61。在密封壳53内，一个压力补偿罩62也被安置。一个套定向销63从密封壳53径向朝外突出。

图10和11表示了一个套68。套68在它的前后端分别有一环形凹槽64用于容纳压缩毛毡密封65(见图12)以便连接时阻止污垢进入连接装置。如图11所示，套的中心部分66有一外表面67，其具有适于被ROV的操纵爪抓紧的形状。套的内部有一长槽71用于与套的定向销63接合。

图6表示了第二实施例(图7至12)的某些操作步骤，插头4与轴向导套10接合时与轴线成20°角错位。插头的一系列位置通过参考符号A—G以虚线表示。在位置A凸鼻部分已经和导套10的内壁接触，由于锥形插头的前端横向尺寸比导套的小，鼻部的进入已是可能的。在位置B鼻部进一步深入导套并且腰部16的后部分19在点40和导套的开口端接合。鼻部进一步轴向移动进入导套，通过导套的开口端与腰部16的后部19的凸轮形接合使得鼻部和导套轴向对中。这样鼻部从位置B移动经过位置C到位置D在那里同轴对中被获得。之后经过较短的移动，在位置E，导销20(见图12)开始进入Y形槽12并且如果在那里有任何周向错位的话它与侧壁41接触。当销20在点42时，即在漏斗形部分43与平行轴向的狭长销槽部分44的连接点时，通过销沿侧壁的移动周向错位被改正，侧壁必须相对于导套在插头到达位置F之前转动插头4。在位置F，第一和第二连接部件对准，准备配合。然后，通过销20与细长槽44的结合插头被导向，并从位置F移动到位置G。在从位置F移到位置G的过程中，第一和第二连接件之间连接起来。

现在参照图12描述第二实施例的连接过程。一个ROV操纵爪抓紧套68的主体部分66，该套围绕着密封壳53、保持环58和插头4的后部。套68的后密封65与密封壳部件53的外表面配合，此时前密封65是敝开的。操纵爪携带套和其他部件朝着第一传导管2移动直到鼻部14与轴向导套10的开口端接触。如上所述，鼻部14和腰部16修正插头4和导套10之间任何偏离轴向的角错位。如上所述，插头4的销20在槽12内配合以修正任何周向错位。插头4充分进入导套10以将第二连接部件33与第一连接部件9连接。当插头移入其在第一传导管2内最靠前的位置时，插头的环形凹槽52对齐锁球50，然后锁球能够径向向内移动和凹槽锁紧配合。通过保持环倾斜的引导边70锁球被推入该位置，保持环在弹簧57的作用下被向前推动。第一和第二传导管由于锁球与环形凹槽52的配合被锁在一起，而锁球是通过保持环58被固定在锁紧位的。在这种情况下，套68的前密封65与第一传导管外侧形成保护密封。在连接过程中，向前的移动是通过向前推进ROV获得的。

为了使第二连接部件33脱开第一连接部件9，ROV施加反向推力并推动套68轴向后退。最初第二传导管3因为被锁到第一传导管2上不能向后移动。然而由于后密封65在密封壳53的外面向后滑动，套68能够相对于第二传导管向后移动，在此过程中通过销63导向，销是配合在套的细长槽71内的。套顶着弹簧57的力移动保持环58以便使锁球51从锁槽52中脱开。继续向后移动套将使已松开的第二传导管与第一传导管脱开以得到所期望的拆卸。

图13表示一个改进的插头4，在此，鼻部14和腰部16的前部分18是锥形的而不是部分球形的，它们之间有一短接合区。

图14至18表示第三实施例，在此，相应地使用与第一实施例相同的标号。图14和15所示的第一传导管2有一用于容纳第一连接部件9的腔室8，连接部件9有一连接销101。第一传导管还有一轴向导套10、一导向锥筒11和一大致为Y形的导槽12，这些和第一实施例一样。图16至18所示的第二传导管3有一插头4和手柄组件5。插头4有一带有前端15的鼻部14和带有最小尺寸区域17的腰部16，区域17前面是位于腰部前部的18，区域17后面是位于腰部后部的19。这些与第一实施例一样。在腰部16的后面插头有一柱形部分28，从那里一个导销径向向外突出，用于与槽12配合。第二连接部件33被安置在第二传导管3内并有往复活塞102，活塞102穿过与连接插销101配合的接触插座103。

现在描述第三实施例的某些重要特征。

导套10包括一个用于容纳夹紧环82(最好是开口环)的环形套81，以便当第一和第二连接部件9和33配合时，将第一和第二传导管2和3锁在一起。锁紧机构可通过一个简单的推拉操作使得连接部件配合和不配合，套81的轮廓和环82将第一和第二传导管保持在锁紧状况直到ROV施加大约150—200牛顿的分离负荷。与笫一实施例相比较，第三实施例在插关内不需要一个轴向可移动的套所以对于第二连接部件33的给定直径，一个较小直径的插头4可能被使用。这意味着，同样尺寸的导向锥筒11给出了一个相对于插头尺寸较大的目标区域。这样在连接过程中修正第一和第二传导管之间横向错位的能力得以提高，例如大约±20mm。

第一传导管2带有一个安装系统83，用于将传导管2安装到例如海底设施的闷头84上。其形式为带有弹簧负荷的锥形垫圈86的四个螺栓85。这样，安装系统以允许传导管有有限运动的方式在闷头84上安装传导管2。传导管2能相对于轴线方向在闷头上有弹性的倾斜，例如±5°。

图16—18所示的第二传导管3也为允许有限运动的插头4提供支撑。一个大的柔性垫圈87(由橡胶或其他柔性材料制成)安装在插头3上，垫圈87位于两个轴向隔开的环91之间，环91有斜面(倒角)。插头3有一完整的端法兰88，其间限定了一环形槽89。手柄组件5的支撑环90被容纳在槽89内并被焊接到一U形卡92上，该卡焊接在T形棒93上。这样，插头4以可有限运动的方式安装在组件5上。插头能在支撑环90上相对于轴向方向有弹性的倾斜，例如±10°。

参考图18，插头4与柔性垫圈87配合的部分，柔性垫圈本身和支撑环90都形成了各自的平坦表面94，该表面承受扭转负荷。柔性垫圈87也具有扭转方向的柔量。

手柄组件5的T形棒93带有一向后突出的稳定爪95。当ROV操作爪抓紧T形棒的垂直部分时，爪95阻止手柄组件5围绕垂直轴旋转。

插头4有一从其后壳径向朝外突出的柱销96(见图16和17)。用于传导管2的安装系统83包括一个后板97(见图14)，其上有一径向沿伸的定位标记(未示出)。后板97例如可以用黄色Trafalite(商标名)板制造，该板带有刻入其中的粗的黑色定位线。在连接过程中，一个安装在ROV操纵臂上的摄像机向着定位线瞄准插头4的柱销96以便将导销20与槽12对准。

第二传导管3带有一柔性环形密封98，密封98沿轴线的断面为L形。在使用中，密封98和第一传导管2的导向锥筒11配合并形成一个密封以阻止污垢例如沙子进入夹紧环82的区域。

在使用中，第一和第二传导管2和3被带到一起以连接分别容纳在各自的传导管内的第一和第二连接部件9和33。具体地说，第一连接部件的插销101推回第二连接部件33的往复活塞102以便与接触插座103接触。当连接部件完全配合后，可用一种指示方式来表示，例如可通过一个可被摄像机看见的部件的运动表示。当获得完全配合时，夹紧环82锁到槽81中。

由于插头4前端的形状，传导管之间在轴线方向的角错位被修正，如有关图6的描述。也如有关图6的描述一样，横向错位通过导向锥筒11被修正，周向错位通过Y形槽12被修正。将第一传导管支撑在闷头84上的支撑装置和将插头4支撑在手柄组件5(被ROV操纵臂抓紧)上的支撑装置允许任何必须的相对修正运动。当ROV操纵臂释放手柄组件5时，支撑装置的弹性允许它们返回它们的未弯曲前的位置。

图14—17所示的第三实施例特别适合于所谓的自由游动ROV，可以预料，在这里将会有较大的错位，然而它也适合于一个这样的ROV，其在连接开始之前进入固定位置，即确定一个相对闷头84(其上安置第一传导管2)固定的位置。

除有专门说明的情况外，连接装置的各种零件可以是不锈钢的，铝合金的或蒙乃尔合金的。

Claims (11)

1.连接水下连接器的第一部件(9)和第二部件(33)的装置，包括一个适于容纳第一连接部件(9)的并有一轴向导套(10)的第一传导管(2)和一个适于容纳第二连接部件(33)的并有一插头(4)的第二传导管(3)，该插头与导套(10)沿轴向配合以连接第一连接部件(9)和第二连接部件(33)，其中插头(4)有一朝着前端(15)逐渐变细的鼻部(14)，前端(15)的横向尺寸比导套(10)的小，插头(4)还有一在鼻部后面的部分(16)，其横向尺寸比导套的小，其特征在于：

所述在鼻部后面的部分(16)是一个腰部(16)，在其后部方向具有增大的横向尺寸的后部，如果在连接操作期间有轴向角错位，则该腰部在导套的开口端与导套的边缘配合，以修正错位。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：还包括第一传导管(2)上的第一装置(43，44)和第二传导管上的第二装置(20)，用于修正第一传导管与第二传导管的周向错位。

3.根据权利要求2的装置，其特征在于：周向错位修正装置包括一个设置在两个传导管之一上的销(20)，用于在连接过程中和一设置在另一传导管上的槽(43，44)配合，该槽有一在连接过程中首先接受销的比销宽的开口端，并且该槽从开口端变窄以便在连接过程将销导入所期望的周向位置。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于：在它们各自传导管上的销和槽的相对位置是这样的，即在连接过程中，一旦插头(4)的鼻部(14)和腰部(16)已经进入导套(10)，则销(12)首先进入槽。

5.根据权利要求1的装置，其特征在于：第一传导管(2)包括一朝着导套(10)收敛的导锥体(11)。

6.根据权利要求1的装置，其特征在于：还包括当第一和第二连接部件被连接时将第一和第二传导管锁在一起的锁紧装置(13，21；51，52；81，82)。

7.根据权利要求6的装置，其特征在于：锁紧装置包括一个在两个传导管之一上的锁紧件(21；51；81)，该锁紧件与一个在另一传导管上的凹槽(13；52；82)弹性配合。

8.根据权利要求7的装置，其特征在于：锁紧件包括一个弹性环(81)，凹槽包括一个槽(82)。

9.根据权利要求6的装置，其特征在于：锁紧装置包括可移动到将第一和第二传导管锁在一起的位置的锁紧件(21)和在传导管之一上的保持装置(6)，保持装置可通过朝着另一传导管的轴向移动将锁紧件保持在锁紧位置，并通过离开另一传导管的轴向移动松开锁紧件。

10.根据权利要求1的装置，其特征在于：第一传导管(2)的轴向导套(10)以这样一种方式安装在第一支撑装置(84)上，以便允许导套(10)相对于第一支撑装置(84)有限地移动。

11.根据权利要求1的装置，其特征在于：第二传导管(3)的插头(4)以这样一种方式安装在第二支撑装置上，以便允许插头相对于第二支撑装置有限地移动。

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