CN103925441B - 机械控制水下双管道对接锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械控制水下双管道对接锁紧装置，其管道本体主要由上本体和下本体构成，上下本体分别贯穿设有两通道，并且上下本体对接后在管道本体内部形成相邻的两对接通道，上下本体的对接面设有两道对接密封，两个第一道对接密封分别形成于第一对接通道和第二对接通道的对接处，一个第二道对接密封形成于两个第一道对接密封的外围，一个密封测试通道，设于上本体，其一端开口开设于上下本体的对接面，并位于第一道对接密封与第二道对接密封之间；以及一锁紧装置，设于该管道本体外并将该上本体和该下本体固定连接。本发明使得对接管道更节约空间，并能保证密封的有效性能，还能降低水下ROV对管道对接的操作时间、费用和成本。

Description

机械控制水下双管道对接锁紧装置

技术领域

本发明涉及水下石油开采设备行业中，水下采油树石油管道测试连接系统，特别是一种机械控制水下双管道垂直对接锁紧装置。

背景技术

海底石油开采设备中，采油树石油管道通常为单管道，其对接方式也为单管道的锁紧对接。

然而，上述技术方案，在水下管道对接过程中，水下对接工作受海底压强和洋流及对接ROV（水下操作机械手，简称ROV）不易定位等各种因素的影响，使管道对接操作的费用较高，而且管道数目的增加会大大增加制造费用，增加了管道对接时间和成本。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明目的在于提供一种机械控制水下双管道对接锁紧装置，其更节约空间，且能缩短对接操作的时间，并能保证密封的有效性能，还能降低水下ROV对管道装置对接的操作费用和成本。

为了达到上述目的，本发明提供的主要技术方案是：

一种机械控制水下双管道对接锁紧装置，其包括：

一个管道本体，该管道本体主要由一个上本体和一个下本体组成，其中，该上本体具有一个第一对接面，并开设有第一通道和第二通道，且该第一通道和第二通道的一端开口设于该第一对接面上形成第一对接口和第二对接口，该下本体具有一个第二对接面，并开设有第三通道和第四通道，且该第三通道和第四通道的一端开口设于该第二对接面上形成第三对接口和第四对接口，当该上本体的第一对接面与该下本体的第二对接面对接时，该第一通道的第一对接口同时与该第三通道的第三对接口对接，并且该第一通道与该第三通道于该管道本体的内部形成第一对接通道，该第二通道的第二对接口同时与该第四通道的第四对接口对接，并且该第二通道与该第四通道于该管道本体的内部形成第二对接通道；

一个上板，与上本体固定连接；

一个下板，与下本体固定连接；以及

锁紧装置，设于该管道本体外，与上板连接并将该上本体和该下本体固定连接。

其中，所述锁紧装置包括两个以上首尾依次相连的卡牙以及一个传动导向螺杆，各个卡牙间通过转轴枢转连接并形成一个卡牙链，该传动导向螺杆及各卡牙构成一个闭环圈绕于该上本体和该下本体的对接位置，且调节该传动导向螺杆时各卡牙间相对枢转缩小/扩大该闭环的内径尺寸，当该传动导向螺杆缩小该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置锁紧于该管道本体，当该传动导向螺杆扩大该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置松开该管道本体。

优选为，所述卡牙的内侧面整体呈弧形，所述卡牙的内侧面设有凹槽，该凹槽内侧壁设有斜面使该凹槽呈底小口大的形状，所述卡牙链的卡牙包括第一卡牙、第二卡牙和第三卡牙，所述第一卡牙的第一端设有枢设转轴的第一枢接孔以及穿设所述传动导向螺杆的第一导向孔，所述第一枢接孔与所述第一导向孔相交叉，所述第一卡牙的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴的枢接孔，所述第二卡牙的第一端设有枢设转轴的第二枢接孔以及穿设所述传动导向螺杆的第二导向孔，所述第二枢接孔与所述第二导向孔相交叉，所述第一卡牙和第二卡牙的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴的枢接孔，所述第三卡牙的两端分别设有与第一卡牙和第二卡牙的第二端的凸耳/凸耳架相配合的凸耳架/凸耳，并分别设有枢设转轴的枢接孔。

优选为，所述上本体设有径向凸起的第一凸缘，所述下本体设有径向凸起的第二凸缘，当该上本体的第一对接面与该下本体的第二对接面对接时，该第一凸缘与该第二凸缘对接形成一个对接凸缘，并且该对接凸缘卡入所述卡牙的该凹槽内，该对接凸缘设有斜面使该对接凸缘呈底大顶小的形状，该锁紧装置锁紧于该管道本体时，该凹槽的斜面与该对接凸缘的斜面相抵。

其中，所述卡牙链的转轴包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，所述第一转轴枢设于第一卡牙的第一端的第一枢接孔中，所述第一转轴还设有第一螺纹孔，所述第二转轴枢设于所述第二卡牙的第一端的第二枢接孔，所述第二转轴还设有第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔中的螺纹方向相反，所述第三转轴和第四转轴分别枢设于第一卡牙和第二卡牙的第二端的枢接孔中，所述上板开设有第一、第二、第三和第四导向通孔，所述第一、第二、第三和第四转轴分别穿设于所述第一、第二、第三和第四导向通孔中并沿对应导向通孔的预定导向路径被导向，优选为，所述第一和第二导向通孔的预定导向路径相同，第三和第四导向通孔的预定导向路径相同，第一和第三导向通孔的预定导向路径不同。

优选为，所述传动导向螺杆穿设于所述第一转轴的第一导向孔、第一螺纹孔和第二转轴的第二导向孔、第二螺纹孔中，且所述传动导向螺杆设有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段分别与第二转轴的第一螺纹孔和第二转轴的第二螺纹孔的正反螺纹相配合，当旋紧传动导向螺杆时，第一转轴和第二转轴分别带动第一卡牙和第二卡牙相互靠拢使各卡牙及传动导向螺杆组成的闭环收拢，当旋松传动导向螺杆时，第一转轴和第二转轴分别带动第一卡牙和第二卡牙相互分离使各卡牙及传动导向螺杆组成的闭环扩张。

优选为，所述上板固定有一个插头，插头的插头孔设有第一内径段和第二内径段，第一内径段的内径小于第二内径段的内径，传动导向螺杆的一端具有一方形端头，传动导向螺杆贯穿该插头孔的第一内径段并且该方形端头突出至该第二内径段中，该第一内径段临近第二内径段的一侧设有一个扩口段，该扩口段中嵌入有一个防脱套，该防脱套套设并固定于该传动导向螺杆。

优选为，上板和下板之间设有对接导向装置，所述对接导向装置包括第一阶段的粗导向装置和第二阶段的精导向装置，所述粗导向装置设有粗导向杆和粗导向筒，粗导向杆设于粗导向筒中，粗导向杆和粗导向筒二者之一与上本体固定连接，另一与下本体固定连接，精导向装置设有精导向杆、精导向筒和支撑筒，精导向杆设于精导向筒中，精导向筒浮动设于支撑筒中，精导向杆与上、下本体二者之一固定连接，支撑筒与另一固定连接，所述粗导向装置数量为两个，分别设于下板的两个对角位置，所述精导向装置的数量为两个，与其中一个所述粗导向装置设于同一直线，且两个精导向筒固定于一个浮动板上，精导向筒穿过浮动板并与支撑筒组合对浮动板定位。

其中，所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，还包括：

第一密封装置，设于第一对接口和第三对接口的对接处形成对第一对接通道的第一道对接密封；

第二密封装置，设于第二对接口和第四对接口的对接处形成对第二对接通道的第一道对接密封；

第三密封装置，设于第一密封装置和第二密封装置的外围形成对第一对接通道和第二对接通道的第二道对接密封；

密封测试通道，设于该上本体和/或下本体，其一端开口开设于该第一对接面和/或第二对接面，并位于第一道对接密封与第二道对接密封之间；

其中，第一对接口和第三对接口于对接处形成有径向外扩的第一容腔和第三容腔，第一容腔和第三容腔对接形成第一对接容腔，第二对接口和第四对接口于对接处形成有径向外扩的第二容腔和第四容腔，第二容腔和第四容腔对接形成第二对接容腔，所述第一密封装置设于第一容腔和第三容腔的对接处，第二密封装置设于第二容腔和第四容腔的对接处，所述第一容腔设有第一挡片，所述第二容腔设有第二挡片，所述第一密封装置和第二密封装置分别承置于第一挡片和第二挡片。

其中，所述第一对接面和第二对接面设有相互嵌合的凸凹结构，所述第一对接面的外围设有第一对接凸起，第二对接面的外围对应设有第一对接凹陷，第一对接凸起嵌入第一对接凹陷中。

其中，所述第一密封装置和第二密封装置为金属密封钢圈，所述第三密封装置为O型密封圈。

本发明相对现有技术具有如下明显优势和积极效果：

本发明通过水下的双管道集成式的对接形式，既节约了空间，又降低了对接成本，尤其是有效降低了水下ROV对接操作的成本和对接操作时间；

本发明通过卡牙和螺杆的装配形式，提高了双管道对接装置中的上下本体的对接强度；

本发明通过上下板及导向装置的设置，方便了对接操作和防止上下本体的轴向相对转动，并于最后可以利用导向装置使管道对接完全固定，简化了整体结构；

本发明通过两道密封装置的设置，提高了水下管道的对接强度和密封性能，并通过在两道密封装置之间设置密封测试通道，方便监测第一道密封的密封状况，并在第一道密封发生泄漏时，可及时采取相应措施，避免两道密封均发生泄漏时才进行补救会造成泄漏和污染的弊端，且第三密封装置还可以形成对外部环境液的密封，防止水下环境液渗透到第一/第二密封装置的内部，并避免其对第一/第二密封装置造成侵蚀。

附图说明

图1为本发明一实施例的整体结构立体示意图。

图2为本发明一实施例的分解立体示意图。

图3为本发明一实施例的整体结构主示图。

图4为本发明一实施例的整体结构俯示图。

图5为图3的A-A向部分剖示图。

图6为图5的局部放大图。

图7为图4的B-B剖示图。

图8为图4的C-C剖示图。

图9为图4的D-D处局部剖示图。

图10为本发明一实施例的上本体连接金属密封圈的局部视图（图5的E向视图）。

图11为本发明一实施例的卡牙链的整体结构示意图（处于锁紧状态时）。

【主要元件符号说明】

管道本体1，

上本体10，

第一表面101、第二表面102、第一对接面111，

第一通道121、第二通道122，

第一对接口131，

第一容腔1310、第一挡片1311，

第二对接口132，

第二容腔1320、第二挡片1321，

第一凸缘141，

下本体20，

第三表面201、第四表面202、第二对接面211，

第三通道221、第四通道222，

第三对接口231，

第三容腔2310、第四容腔2320，

第四对接口232，

第二凸缘241，

第一对接通道11，

第二对接通道22，

第一密封装置31，

第二密封装置32，

第三密封装置33，

密封测试通道30，

锁紧装置40，

卡牙400，

第一卡牙4001、第二卡牙4002、第三卡牙4003，

第一枢接孔4011、第一导向孔4021，

第二枢接孔4012、第二导向孔4022，

传动导向螺杆401、第一螺纹段411、第二螺纹段412，

转轴403，

第一转轴4031、第二转轴4032、第三转轴4033、第四转轴4034，

第一螺纹孔4041、第二螺纹孔4042，

对接凸缘41、斜面410，

凹槽42、斜面420，

第一对接凸起151、第一对接凹陷251，

上板16，

插头160、防脱套166，

导向通孔161、导向杆162、压帽167，

指示块17、指示板18；

下板26；

对接导向装置60，

粗导向装置61，

粗导向杆610、粗导向筒611，

精导向装置62，

精导向杆620、精导向筒621、支撑筒622、浮动板623，

液压快插70。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步描述。

参见图1至图11，本发明的一种机械控制水下双管道对接锁紧装置的较佳实施例，其包括：

一个管道本体1，该管道本体1主要由一个上本体10和一个下本体20组成；

其中，该上本体10具有一个第一对接面111，并开设有第一通道121和第二通道122，且该第一通道121的一端开口设于该第一对接面111上形成第一对接口131，该第二通道122的一端开口设于该第一对接面111上形成第二对接口132；

该下本体20具有一个第二对接面211，并开设有第三通道221和第四通道222，且该第三通道221的一端开口设于该第二对接面211上形成第三对接口231，该第四通道222的一端开口设于该第二对接面211上形成第四对接口232；

当该上本体10的第一对接面111与该下本体20的第二对接面211对接时，该第一通道121的第一对接口131同时与该第三通道221的第三对接口231对接，并且该第一通道121与该第三通道221于该管道本体1的内部形成第一对接通道11，该第二通道122的第二对接口132同时与该第四通道222的第四对接口232对接，并且该第二通道122与该第四通道222于该管道本体1的内部形成第二对接通道22；

第一密封装置31，设于第一对接口131和第三对接口231的对接处形成对第一对接通道11的第一道对接密封，以防止第一对接通道11于对接处发生泄漏；

第二密封装置32，设于第二对接口132和第四对接口232的对接处形成对第二对接通道22的第一道对接密封，以防止第二对接通道22于对接处发生泄漏；

第三密封装置33，设于第一密封装置和第二密封装置的外围形成对第一对接通道11和第二对接通道22的第二道对接密封，以便当第一对接通道11和/或第二对接通道22于对接处发生泄漏时，进一步防止该管道本体1发生对外的泄漏，且第三密封装置33还可以形成对外部环境液的密封，防止水下环境液渗透到第一/第二密封装置31/32的内部，并避免其对第一/第二密封装置31/32造成侵蚀；

密封测试通道30，设于该上本体10，其一端开口开设于该第一对接面111，并通往上本体10的外部，并位于第一道对接密封与第二道对接密封之间，以便检测对接后第一道对接密封是否达到预期的密封性能，还可以通过检测第一对接面111处的第一道对接密封与第二道对接密封之间的压力变化，从而检测第一对接通道11和/或第二对接通道22的对接处是否发生泄漏，以便于泄漏时采取相应措施，从而防止该管道本体1发生对外的泄漏（该密封测试通道30也可以设于该下本体20，其一端开口则相应的开设于该第二对接面211）；以及

锁紧装置40，设于该管道本体1外并将该上本体10和该下本体20固定连接，通过该锁紧装置40的锁紧，还可以提供该上本体10的第一对接面111和该下本体20的第二对接面211之间的压紧力，以进一步提高对接密封的效果。

其中，所述锁紧装置40整体为链条状，该链条状的锁紧装置40包括两个以上首尾相连的链节（本实施例中为三个，即首链节、尾链节和中链节）以及一个调节装置，各个链节间枢转连接，该调节装置及各链节构成一个闭环圈绕于该上本体10和该下本体20的对接位置，且调节该调节装置时各链节间相对枢转缩小/扩大该闭环的内径尺寸，当该调节装置缩小该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置401锁紧于该管道本体1，当该调节装置扩大该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置401松开该管道本体1。

其中，相邻所述链节间的枢转连接方式可以为：其中一个链节设有由一对凸耳形成的支撑架，两个凸耳上设有枢转孔，另一个链节设有一个插耳，插耳上设有枢转孔，插耳置于该一对凸耳形成的支撑架内，且插耳的枢转孔与两个凸耳上的两枢转孔相对应，一个枢转轴穿设于该三个枢转孔中，使两链节间实现枢转连接。

其中，所述链节为卡牙400形式，所述卡牙400的内侧面形状与所述管道本体1的外侧面的形状相适应，以便当所述闭环锁紧于该管道本体1时，所述卡牙400的内侧面与所述管道本体1的外侧面恰贴合相抵。

其中，所述上本体10设有径向凸起的第一凸缘141，所述下本体20设有径向凸起的第二凸缘241，当该上本体10的第一对接面111与该下本体20的第二对接面211对接时，该第一凸缘141与该第二凸缘241对接形成一个对接凸缘41；所述卡牙400设有凹槽42，并且该对接凸缘41卡入所述卡牙400的该凹槽内42。当所述闭环锁紧于该管道本体1时，提高了所述卡牙400的内侧面与所述管道本体1的外侧面的贴合面积，并且提高了该锁紧装置40对所述上本体10和下本体20的锁紧效果，尤其是提高了该上本体10的第一对接面111和该下本体20的第二对接面211之间的压紧力，进一步提高了二者间对接时的限位和密封效果。

其中，该凹槽42内侧壁设有斜面420使该凹槽42呈底小口大的形状，该对接凸缘41设有斜面410使该对接凸缘41呈底大顶小的形状，以便于安装，并能提高锁紧、限位和密封效果。该锁紧装置40锁紧于该管道本体1时，该凹槽42的斜面420与该对接凸缘41的斜面410相抵。

其中，所述第一对接面111和第二对接面211设有相互嵌合的凸凹结构，以便于对接，并提高定位和限位效果。为了便于ROV的操作，本发明的一个优选实施例中，所述第一对接面111的外围设有第一对接凸起151，第二对接面211的外围对应设有第一对接凹陷251，第一对接凸起151嵌入第一对接凹陷251中。

其中，为了便于ROV的操作，所述调节装置可以为螺杆形式。本发明的一个优选实施例中，一个导向螺杆设有螺纹方向相反的第一螺纹段411和第二螺纹段412，该第一螺纹段411和第二螺纹段412分别与对应两个不同链节（如首链节和尾链节）的正螺纹和反螺纹螺接配合（如图4所示，可以设置为两个螺纹通孔），当旋紧导向螺杆时，各链节及导向螺杆组成的闭环收拢，当旋松导向螺杆时，各链节及导向螺杆组成的闭环扩张。

本发明的一个优选实施例中，为了使导向螺杆的轴心于旋转过程中更稳定，不发生偏移，且减小旋转时的偏心阻力，便于ROV操作，首链节和尾链节分别枢转连接一个转接装置（图中未示出），正螺纹和反螺纹分别设于该两个转接装置，第一螺纹段411和第二螺纹段412分别与两个转接装置上的正反螺纹相配合。

本发明的一个优选实施例中，所述锁紧装置40包括两个以上首尾依次相连的卡牙400（本实施例中为第一卡牙4001、第二卡牙4002和第三卡牙4003）以及一个传动导向螺杆401，各个卡牙400间通过转轴403（本实施例中为第一转轴4031、第二转轴4032、第三转轴4033和第四转轴4034）枢转连接并形成一个卡牙链，该传动导向螺杆401及各卡牙400构成一个闭环圈绕于该上本体10和该下本体20的对接位置，且调节该传动导向螺杆401时各卡牙400间相对枢转缩小/扩大该闭环的内径尺寸，当该传动导向螺杆401缩小该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置40锁紧于该管道本体1，当该传动导向螺杆401扩大该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置40松开该管道本体1，具体结构为：所述第一卡牙4001的第一端设有枢设转轴403的第一枢接孔4011以及穿设所述传动导向螺杆401的第一导向孔4021，所述第一枢接孔4011与所述第一导向孔4021相交叉，所述第一卡牙4001的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴403的枢接孔，所述第二卡牙4002的第一端设有枢设转轴403的第二枢接孔4012以及穿设所述传动导向螺杆401的第二导向孔4022，所述第二枢接孔4012与所述第二导向孔4022相交叉，所述第一卡牙4001和第二卡牙4002的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴403的枢接孔，所述第三卡牙4003的两端分别设有与第一卡牙4001和第二卡牙4002的第二端的凸耳/凸耳架相配合的凸耳架/凸耳，并分别设有枢设转轴403的枢接孔，所述第一转轴4031枢设于第一卡牙4001的第一端的第一枢接孔4011中，所述第一转轴4031还设有第一螺纹孔4041，所述第二转轴4032枢设于所述第二卡牙4002的第一端的第二枢接孔4012，所述第二转轴4032还设有第二螺纹孔4042，所述第一螺纹孔4041和第二螺纹孔4042中的螺纹方向相反，所述第三转轴4033和第四转轴4034分别枢设于第一卡牙4001和第二卡牙4002的第二端的枢接孔中。优选为，第一卡牙4001和第二卡牙4002相互对称。

其中，为了便于ROV操作，所述上本体10固设有一个上板16，上板16开设有导向通孔161，导向通孔161中设有导向杆162，导向杆162于导向通孔161中沿导向通孔161的预定导向路径被导向，导向杆162与链节连接，且连接各链节的枢转轴与导向杆162被同步导向（该枢转轴与导向杆162二者可以为同一个零件，如图2和4所示）。通过上板16及其导向通孔161的设置，使得各链节间的枢转轴能于其中按照预定导向路径运动，即使得链条状的锁紧装置40整体按照预定的锁紧路径锁紧/松开，使得管道本体1的上本体10和下本体10不论以何种角度进行对接，锁紧装置40均可以轻松完成其锁紧/松开过程，而不会因对接角度的不同而影响对接效果或影响ROV的对接操作，使本发明不受对接角度的限制。

其中，锁紧装置40在达到预定锁紧要求时，可以通过一紧固件（如图2和图4所示的压帽167）将导向杆162固定于导向通孔161中的预定位置，以避免锁紧装置40出现松动。

其中，由该枢转轴与导向杆162二者构成的该零件还可以作为所述转接装置，可以显著简化整体结构。

其中，所述上本体10和下本体20的对接方式可以为垂直对接。

其中，所述上板16设有一个具有定位标识的指示块17，所述导向杆162设有一个与该导向杆162同步运动并具有与该定位标识相对应的指针的指示板18。指示板18在指示块17上指示的位置可以反应锁紧程度。

其中，如图4所述，所述上板16固定有一个插头160，插头160的插头孔设有第一内径段163和第二内径段164，第一内径段163的内径D1小于第二内径段164的内径D2，传动导向螺杆401的一端具有一方形端头，传动导向螺杆401贯穿该插头160的插头孔的第一内径段163，并且该方形端头突出至该第二内径段164中供ROV操作，而该插头160形成对传动导向杆401的支撑，为ROV对传动导向杆401的方形端头的操作提供定位和对接；该第一内径段163临近第二内径段164的一侧设有一个扩口段165，该扩口段165中嵌入有一个环形的防脱套166，并且该方形端头伸出于该防脱套166，该防脱套166套设并固定于该传动导向螺杆401，并在ROV作用下与传动导向杆401一起转动，并由该防脱套166和该扩口段165之间的限位，实现对该传动导向螺杆401的旋转限位，以防止传动导向杆401旋进的太深。

其中，如图2和图5所示，还包括一个下板26，与下本体20连接，上板16和下板26之间设有对接导向装置60，以便实现对接过程中的导向，便于对接，且还可以避免对接后上本体10和下本体20间的轴向相对转动。为了提高对接精度，并降低操作难度，所述对接导向装置60包括第一阶段的粗导向装置61和第二阶段的精导向装置62。

其中，如图2所示，所述粗导向装置61数量为两个，分别设于下板26的两个对角位置（即二者平行设于下板26的两个相距较远端）。

其中，如图2和图5所示，所述精导向装置62的数量为两个，并与其中一个所述粗导向装置61设于同一直线（即两个所述精导向装置62与一个所述粗导向装置61三者平行设于同一平面）。

所述粗导向装置61设有粗导向杆610和粗导向筒611，粗导向杆610设于粗导向筒611中，为了便于ROV操作，本发明的一个优选实施例中，粗导向杆610与上本体10固定连接，粗导向筒611与下本体20固定连接。

为了便于ROV操作，并具有较高的导向精度，粗导向杆610具有一个尖端，且靠近尖端一侧设有直径较小的细段，远离尖端一侧设有直径较大的粗段，粗导向筒611的头端设置为内径较大的粗孔道，尾端设置为内径较小的细孔道，粗孔道与细孔道间设有倒角，粗导向杆610的细段经粗孔道进入细孔道，以提高导向精度。

所述精导向装置62设有精导向杆620、精导向筒621和支撑筒622，精导向杆620设于精导向筒621中，精导向筒621浮动设于支撑筒622中，为了便于ROV操作，本发明的一个优选实施例中，精导向杆620与上本体10固定连接，支撑筒622与下本体20固定连接。

为了便于ROV操作，两个精导向筒621固定于一个浮动板623上。如图5所示，精导向筒621穿过浮动板623并与支撑筒622组合对浮动板623定位。

本发明的一个实施例中，穿过浮动板623且位于精导向装置62的两边，安装有液压快插70，主要由液压公插和液压母插形成配合。

如图3所示，本发明的一个实施例中，第一对接口131和第三对接口231于对接处形成有径向外扩的第一容腔1310和第三容腔2310，第一容腔1310和第三容腔2310对接形成第一对接容腔310，第二对接口132和第四对接口232于对接处形成有径向外扩的第二容腔1320和第四容腔2320，第二容腔1320和第四容腔2320对接形成第二对接容腔320，所述第一密封装置31设于第一容腔1310和第三容腔2310的对接处，第二密封装置32设于第二容腔1320和第四容腔2320的对接处。

所述第一密封装置31和第二密封装置32为金属密封钢圈，所述第三密封装置30为O型密封圈。

如图3和图7所示，当上本体10和下本体20垂直对接时，所述第一容腔1310设有第一挡片1311，所述第二容腔1320设有第二挡片1321，所述第一密封装置31和第二密封装置32分别承置于第一挡片1311和第二挡片1321，以便于ROV操作。所述第一挡片1311和第二挡片1321为弧形挡片，并将金属密封钢圈卡在上本体10上。

如图1、图2和图3所示，其中，所述上本体10外侧设有第一表面101和第二表面102，所述第一通道121的一端开口设于第一表面101，所述第二通道122的一端开口设于第二表面102，所述第一表面101和第二表面102间的夹角呈一钝角，所述下本体20外侧设有第三表面201和第四表面202，所述第三通道221的一端开口设于第三表面201，所述第四通道222的一端开口设于第四表面202，所述第三表面201和第四表面202呈平行状态。

综上所述，本发明的机械控制水下双管道对接锁紧装置，管道本体主要由两个构件组成，即一个上本体和一个下本体，管道本体内部有两个相邻的通道，且都贯穿整个上本体和下本体，上本体和下本体的两个通道的对接处都形成容腔，并分别与两个金属密封钢圈形成配合，在位于上本体和下本体的两个通道之外的接触面通过O型密封圈密封，在上本体内部位于两通道之间从端面处设有可对双管道的密封性能进行测试的测试通道。位于对接端面位置的上本体向上和下本体向下分别安装一个上板和一个下板，并分别固定在上本体和下本体上；位于上本体和下本体对接处，上本体和下本体的侧壁设有凸缘，上本体和下本体对接后在对接处外壁形成的凸缘正好与三个卡牙的凹面契合，每个卡牙的两端都开有装配通孔，且三个卡牙相互之间的装配形式是只能在同一平面形成自由度。三个卡牙通过相互之间的衔接将上本体和下本体固定以防止分离，其中传动导向螺杆上的正反螺纹对应卡牙链的两个卡牙螺纹，当旋紧传动导向螺杆，卡牙链组成的闭环收拢，最终使上下本体紧固。为防止上本体和下本体之间的轴向相对细微转动，上板和下板分别安装了若干导向杆和导向筒。其中的金属密封钢圈是由固定安装在上本体上的弧形挡片将金属密封钢圈卡在上本体上的。

本发明相对现有技术具有明显优势和积极效果。本发明通过水下的双管道集成式的对接形式，以卡牙和导向螺杆的装配形式提高了卡牙对双管道对接装置上下本体的对接强度，并使用导向装置，方便对接和防止上下本体的轴向相对转动，最后使管道对接完全固定。本发明提高了水下管道的对接强度和密封性能，有效降低了水下ROV对接操作的成本，尤其是操作时间需求显著减少。

Claims (10)

1.一种机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于包括：

一个管道本体，该管道本体主要由一个上本体和一个下本体组成，其中，该上本体具有一个第一对接面，并开设有第一通道和第二通道，且该第一通道和第二通道的一端开口设于该第一对接面上形成第一对接口和第二对接口，该下本体具有一个第二对接面，并开设有第三通道和第四通道，且该第三通道和第四通道的一端开口设于该第二对接面上形成第三对接口和第四对接口，当该上本体的第一对接面与该下本体的第二对接面对接时，该第一通道的第一对接口同时与该第三通道的第三对接口对接，并且该第一通道与该第三通道于该管道本体的内部形成第一对接通道，该第二通道的第二对接口同时与该第四通道的第四对接口对接，并且该第二通道与该第四通道于该管道本体的内部形成第二对接通道；

一个上板，与上本体固定连接；

一个下板，与下本体固定连接；以及

锁紧装置，设于该管道本体外，与上板连接并将该上本体和该下本体固定连接。

2.如权利要求1所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：

所述锁紧装置包括两个以上首尾依次相连的卡牙以及一个传动导向螺杆，各个卡牙间通过转轴枢转连接并形成一个卡牙链，该传动导向螺杆及各卡牙构成一个闭环圈绕于该上本体和该下本体的对接位置，且调节该传动导向螺杆时各卡牙间相对枢转缩小/扩大该闭环的内径尺寸，当该传动导向螺杆缩小该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置锁紧于该管道本体，当该传动导向螺杆扩大该闭环的内径尺寸时，该锁紧装置松开该管道本体。

3.如权利要求2所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述卡牙的内侧面整体呈弧形，所述卡牙的内侧面设有凹槽，该凹槽内侧壁设有斜面使该凹槽呈底小口大的形状，所述卡牙链的卡牙包括第一卡牙、第二卡牙和第三卡牙，所述第一卡牙的第一端设有枢设转轴的第一枢接孔以及穿设所述传动导向螺杆的第一导向孔，所述第一枢接孔与所述第一导向孔相交叉，所述第一卡牙的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴的枢接孔，所述第二卡牙的第一端设有枢设转轴的第二枢接孔以及穿设所述传动导向螺杆的第二导向孔，所述第二枢接孔与所述第二导向孔相交叉，所述第一卡牙和第二卡牙的第二端设有凸耳或凸耳架，所述凸耳或凸耳架设有枢设转轴的枢接孔，所述第三卡牙的两端分别设有与第一卡牙和第二卡牙的第二端的凸耳/凸耳架相配合的凸耳架/凸耳，并分别设有枢设转轴的枢接孔。

4.如权利要求3所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述上本体设有径向凸起的第一凸缘，所述下本体设有径向凸起的第二凸缘，当该上本体的第一对接面与该下本体的第二对接面对接时，该第一凸缘与该第二凸缘对接形成一个对接凸缘，并且该对接凸缘卡入所述卡牙的该凹槽内，该对接凸缘设有斜面使该对接凸缘呈底大顶小的形状，该锁紧装置锁紧于该管道本体时，该凹槽的斜面与该对接凸缘的斜面相抵。

5.如权利要求3所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述卡牙链的转轴包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，所述第一转轴枢设于第一卡牙的第一端的第一枢接孔中，所述第一转轴还设有第一螺纹孔，所述第二转轴枢设于所述第二卡牙的第一端的第二枢接孔，所述第二转轴还设有第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔中的螺纹方向相反，所述第三转轴和第四转轴分别枢设于第一卡牙和第二卡牙的第二端的枢接孔中，所述上板开设有第一、第二、第三和第四导向通孔，所述第一、第二、第三和第四转轴分别穿设于所述第一、第二、第三和第四导向通孔中并沿对应导向通孔的预定导向路径被导向。

6.如权利要求5所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述传动导向螺杆穿设于所述第一转轴的第一导向孔、第一螺纹孔和第二转轴的第二导向孔、第二螺纹孔中，且所述传动导向螺杆设有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段分别与第二转轴的第一螺纹孔和第二转轴的第二螺纹孔的正反螺纹相配合，当旋紧传动导向螺杆时，第一转轴和第二转轴分别带动第一卡牙和第二卡牙相互靠拢使各卡牙及传动导向螺杆组成的闭环收拢，当旋松传动导向螺杆时，第一转轴和第二转轴分别带动第一卡牙和第二卡牙相互分离使各卡牙及传动导向螺杆组成的闭环扩张。

7.如权利要求6所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述上板固定有一个插头，插头的插头孔设有第一内径段和第二内径段，第一内径段的内径小于第二内径段的内径，传动导向螺杆的一端具有一方形端头，传动导向螺杆贯穿该插头孔的第一内径段并且该方形端头突出至该第二内径段中，该第一内径段临近第二内径段的一侧设有一个扩口段，该扩口段中嵌入有一个防脱套，该防脱套套设并固定于该传动导向螺杆。

8.如权利要求1所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：上板和下板之间设有对接导向装置，所述对接导向装置包括第一阶段的粗导向装置和第二阶段的精导向装置，所述粗导向装置设有粗导向杆和粗导向筒，粗导向杆设于粗导向筒中，粗导向杆和粗导向筒二者之一与上本体固定连接，另一与下本体固定连接，精导向装置设有精导向杆、精导向筒和支撑筒，精导向杆设于精导向筒中，精导向筒浮动设于支撑筒中，精导向杆与上、下本体二者之一固定连接，支撑筒与另一固定连接，所述粗导向装置数量为两个，分别设于下板的两个对角位置，所述精导向装置的数量为两个，与其中一个所述粗导向装置设于同一直线，且两个精导向筒固定于一个浮动板上，精导向筒穿过浮动板并与支撑筒组合对浮动板定位。

9.如权利要求1所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于还包括：

第一密封装置，设于第一对接口和第三对接口的对接处形成对第一对接通道的第一道对接密封；

第二密封装置，设于第二对接口和第四对接口的对接处形成对第二对接通道的第一道对接密封；

第三密封装置，设于第一密封装置和第二密封装置的外围形成对第一对接通道和第二对接通道的第二道对接密封；

密封测试通道，设于该上本体和/或下本体，其一端开口开设于该第一对接面和/或第二对接面，并位于第一道对接密封与第二道对接密封之间；

其中，第一对接口和第三对接口于对接处形成有径向外扩的第一容腔和第三容腔，第一容腔和第三容腔对接形成第一对接容腔，第二对接口和第四对接口于对接处形成有径向外扩的第二容腔和第四容腔，第二容腔和第四容腔对接形成第二对接容腔，所述第一密封装置设于第一容腔和第三容腔的对接处，第二密封装置设于第二容腔和第四容腔的对接处，所述第一容腔设有第一挡片，所述第二容腔设有第二挡片，所述第一密封装置和第二密封装置分别承置于第一挡片和第二挡片。

10.如权利要求9所述的机械控制水下双管道对接锁紧装置，其特征在于：所述第一对接面和第二对接面设有相互嵌合的凸凹结构，所述第一对接面的外围设有第一对接凸起，第二对接面的外围对应设有第一对接凹陷，第一对接凸起嵌入第一对接凹陷中，所述第一密封装置和第二密封装置为金属密封钢圈，所述第三密封装置为O型密封圈。