CN111365542B - 一种石油天然气管道连接固定管卡支架 - Google Patents

一种石油天然气管道连接固定管卡支架 Download PDF

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Abstract

本发明属于管道连接设备技术领域，具体涉及一种石油天然气管道连接固定管卡支架，包括滑动安装在环形滑槽内的滑动块，滑动块之间通过连接杆连接；相邻滑动块上依次开设有第二螺纹孔和第三螺纹孔；第二螺纹孔贯穿滑动块，第三螺纹孔的深度为滑动块高度的一半；开设有第三螺纹孔滑动块内开设有容纳槽、第一油槽和第二油槽，连接杆内开设有连通第二油槽的第三油槽；开设有第二螺纹孔的滑动块内开设有第四油槽和第五油槽，第一油槽和第四油槽内设有单向阀门；滑动块的竖直外端面上安装有支撑机构。本发明在滑动块和环形滑槽之间产生一层油膜，避免了腐蚀，提高了管卡支架对管道的支撑能力；且在保证支撑效果的同时大大缓解了来自管道井护板的振动。

Description

一种石油天然气管道连接固定管卡支架
技术领域
本发明属于管道连接设备技术领域，具体涉及一种石油天然气管道连接固定管卡支架。
背景技术
石油天然气管道是指将石油和天然气从开采地或处理厂输送到城市配送中心或工业企业用户的管道。石油天然气管道运输具有运输成本低和易于实现远程集中监控等优势。石油天然气管道井是运输线路中用于布置竖向石油天然气管道的竖直井洞，石油天然气管道在管道井中安装时需要通过管卡支架实现管道和管道的连接，以及管道井护板对管道的支撑。现有的管卡支架在实际使用过程中存在以下的问题：（1）由于管道井中所处环境较为恶劣且空气流通不畅，管卡支架与管道接触面长时间容易发生腐蚀，导致管卡支架对管道的支撑作用受损；（2）管道井护板会通过管卡支架将地面上的振动传递给管道，管道在长时间的振动作用下容易发生损伤和泄露。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种石油天然气管道连接固定管卡支架，目的在于解决现有的管卡支架存在的以下问题：（1）由于管道井中所处环境较为恶劣且空气流通不畅，管卡支架与管道接触面长时间容易发生腐蚀，导致管卡支架对管道的支撑能力受损；（2）管道井护板会通过管卡支架将地面上的振动传递给管道，管道在长时间的振动作用下容易发生损伤和泄露。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种石油天然气管道连接固定管卡支架，用于固定连接在管道井中呈竖直状态对接在一起的第一管道和第二管道，第一管道和第二管道端部均匀开设有沿其轴线的第一螺纹孔和环形滑槽，其特征在于：所述石油天然气管道连接固定管卡支架包括若干个滑动安装在环形滑槽内的滑动块，滑动块沿着环形滑槽均匀排列且相邻滑动块之间通过连接杆固定连接。相邻的滑动块上依次开设有竖直的第二螺纹孔和第三螺纹孔。第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔的孔径大小相同且在竖直方向上的位置对应。第二螺纹孔贯穿滑动块，第三螺纹孔的深度为滑动块高度的一半。第三螺纹孔底面竖直滑动安装有滑动杆，滑动杆外端固定安装有水平的支撑块。开设第三螺纹孔的滑动块内部竖直开设有连通第三螺纹孔的容纳槽，容纳槽内竖直安装有弹簧，弹簧顶端与滑动杆底面固定连接。滑动块内开设有连通容纳槽的第一油槽，第一油槽连通若干个均匀排列的第二油槽，第二油槽出口连通环形滑槽。
连接杆内开设有连通第二油槽的第三油槽。开设有第二螺纹孔的滑动块内开设有连通第三油槽的第四油槽，第四油槽连通若干个均匀排列的第五油槽，第五油槽出口连通环形滑槽。第一油槽和第四油槽内设有单向阀门。滑动块的竖直外端面上安装有支撑机构。第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔之间通过螺栓固定连接。将螺栓拧入第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔过程中，螺栓端部抵触到支撑块的外端面并推动滑动杆向内侧移动，滑动杆压缩弹簧的同时将容纳槽内的防锈油液挤压进入第一油槽、第二油槽、第三油槽、第四油槽和第五油槽中；油液填充到滑动块和环形滑槽之间形成油膜。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑块的外端面上转动安装有滚珠，以减少支撑块外端面和螺栓端部的摩擦力。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动块与环形滑槽接触面的边缘处固定安装有橡胶密封条，避免防锈油液渗漏，确保防锈油液始终在滑动块与环形滑槽接触面上形成油膜。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二油槽和第五油槽的出口位置填充有海绵块，以提高防锈油液在滑动块与环形滑槽接触面的均匀性，保证油膜厚度均匀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑机构包括套筒、内螺纹套、外螺纹杆、齿轮、橡胶支撑片、扭转弹簧和齿轮柱。套筒沿第一管道和第二管道径向水平固定安装在滑动块的竖直外端面上，套筒内滑动配合有内螺纹套，内螺纹套内转动安装有外螺纹杆，外螺纹杆上固定安装有齿轮，外螺纹杆端部竖直固定安装有橡胶支撑片。滑动块的竖直外端面上通过扭转弹簧转动安装有平行于外螺纹杆且与齿轮相互啮合的齿轮柱。橡胶支撑片支撑在管道井护板上，并通过管道井护板的反作用力对滑动块、第一管道和第二管道进行支撑。当管道井护板向橡胶支撑片施加竖直和水平方向的振动力时，会带动橡胶支撑片、齿轮和外螺纹杆发生转动，同时外螺纹杆在内螺纹套内缩短一段距离。齿轮转动时带动齿轮柱转动，同时向扭转弹簧施加扭转力，扭转弹簧对竖直和水平方向的振动起到缓冲作用，并通过自身的反作用力带动齿轮反向转动至初始状态，齿轮反向转动的同时带动外螺纹杆和橡胶支撑片反向转动至初始状态；外螺纹杆在内螺纹套内伸长一段距离回到初始长度，从而继续通过橡胶支撑片对管道井护板进行支撑。
作为本发明的一种优选技术方案，所述内螺纹套底面和套筒之间填充有液压油。当管道井护板向橡胶支撑片施加沿管道径向的振动力时，通过液压油对振动进行缓冲。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一管道和第二管道的端部和连接杆上竖直开设有孔径相同的限位孔，限位孔内滑动配合有限位杆。通过将限位杆插入限位孔中，实现第一管道、第二管道、连接杆和滑动块之间的固定，便于通过螺栓将第一管道、第二管道和滑动块固定在一起。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔之间通过梯形螺纹螺栓固定连接。
（三）有益效果
本发明至少具有如下有益效果：
（1）本发明的石油天然气管道连接固定管卡支架中滑动块内存储有防锈油液，对竖直井洞中的管道进行对接固定时，在滑动块和管道外表面的环形滑槽之间产生一层油膜，避免了管卡支架与管道接触面发生腐蚀的情况发生，从而提高了管卡支架对管道的支撑能力。
（2）本发明的石油天然气管道连接固定管卡支架对管道进行支撑时，通过套筒和内螺纹套之间液压油的缓冲作用减弱来自管道井护板沿管道径向的振动，通过扭转弹簧的缓冲作用减弱来自管道井护板竖直方向以及水平方向的振动，避免了管道在振动作用下发生损伤和泄露的情况；且缓冲过程中不会对管道的支撑效果造成影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例中石油天然气管道连接固定管卡支架的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中石油天然气管道连接固定管卡支架A处的放大示意图；
图3为本发明实施例中石油天然气管道连接固定管卡支架B处的放大示意图；
图4为本发明实施例中开设有第二螺纹孔的滑动块的水平截面内部结构示意图；
图5为本发明实施例中开设有第三螺纹孔的滑动块的竖直截面内部结构示意图。
图中：1-第一螺纹孔、2-环形滑槽、3-滑动块、4-连接杆、5-第二螺纹孔、6-第三螺纹孔、7-滑动杆、8-支撑块、9-容纳槽、10-弹簧、11-第一油槽、12-第二油槽、13-第三油槽、14-第四油槽、15-第五油槽、16-单向阀门、17-支撑机构、171-套筒、172-内螺纹套、173-外螺纹杆、174-齿轮、175-橡胶支撑片、176-扭转弹簧、177-齿轮柱、18-滚珠、19-橡胶密封条、20-海绵块、21-限位孔、22-限位杆、23-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，本实施例提供了一种石油天然气管道连接固定管卡支架，用于固定连接在管道井中呈竖直状态对接在一起的第一管道和第二管道，第一管道和第二管道端部均匀开设有沿其轴线的第一螺纹孔1和环形滑槽2，包括若干个滑动安装在环形滑槽2内的滑动块3，滑动块3沿着环形滑槽2均匀排列且相邻滑动块3之间通过连接杆4固定连接。相邻的滑动块3上依次开设有竖直的第二螺纹孔5和第三螺纹孔6。第一螺纹孔1、第二螺纹孔5和第三螺纹孔6的孔径大小相同且在竖直方向上的位置对应。第二螺纹孔5贯穿滑动块3，第三螺纹孔6的深度为滑动块3高度的一半。第三螺纹孔6底面竖直滑动安装有滑动杆7，滑动杆7外端固定安装有水平的支撑块8。开设第三螺纹孔6的滑动块3内部竖直开设有连通第三螺纹孔6的容纳槽9，容纳槽9内竖直安装有弹簧10，弹簧10顶端与滑动杆7底面固定连接。滑动块3内开设有连通容纳槽9的第一油槽11，第一油槽11连通若干个均匀排列的第二油槽12，第二油槽12出口连通环形滑槽2。
连接杆4内开设有连通第二油槽12的第三油槽13。开设有第二螺纹孔5的滑动块3内开设有连通第三油槽13的第四油槽14，第四油槽14连通若干个均匀排列的第五油槽15，第五油槽15出口连通环形滑槽2。第一油槽11和第四油槽14内设有单向阀门16。滑动块3的竖直外端面上安装有支撑机构17。第一螺纹孔1、第二螺纹孔5和第三螺纹孔6之间通过螺栓固定连接。将螺栓拧入第一螺纹孔1、第二螺纹孔5和第三螺纹孔6过程中，螺栓端部抵触到支撑块8的外端面并推动滑动杆7向内侧移动，滑动杆7压缩弹簧10的同时将容纳槽9内的防锈油液挤压进入第一油槽11、第二油槽12、第三油槽13、第四油槽14和第五油槽15中；油液填充到滑动块3和环形滑槽2之间形成油膜。
在本实施例中，所述支撑块8的外端面上转动安装有滚珠18，以减少支撑块8外端面和螺栓端部的摩擦力。
在本实施例中，所述滑动块3与环形滑槽2接触面的边缘处固定安装有橡胶密封条19，避免防锈油液渗漏，确保防锈油液始终在滑动块3与环形滑槽2接触面上形成油膜。
在本实施例中，所述第二油槽12和第五油槽15的出口位置填充有海绵块20，以提高防锈油液在滑动块3与环形滑槽2接触面的均匀性，保证油膜厚度均匀。
在本实施例中，所述支撑机构17包括套筒171、内螺纹套172、外螺纹杆173、齿轮174、橡胶支撑片175、扭转弹簧176和齿轮柱177。套筒171沿第一管道和第二管道径向水平固定安装在滑动块3的竖直外端面上，套筒171内滑动配合有内螺纹套172，内螺纹套172内转动安装有外螺纹杆173，外螺纹杆173上固定安装有齿轮174，外螺纹杆173端部竖直固定安装有橡胶支撑片175。滑动块3的竖直外端面上通过扭转弹簧176转动安装有平行于外螺纹杆173且与齿轮174相互啮合的齿轮柱177。橡胶支撑片175支撑在管道井护板上，并通过管道井护板的反作用力对滑动块3、第一管道和第二管道进行支撑。当管道井护板向橡胶支撑片175施加竖直和水平方向的振动力时，会带动橡胶支撑片175、齿轮174和外螺纹杆173发生转动，同时外螺纹杆173在内螺纹套172内缩短一段距离。齿轮174转动时带动齿轮柱177转动，同时向扭转弹簧176施加扭转力，扭转弹簧176对竖直和水平方向的振动起到缓冲作用，并通过自身的反作用力带动齿轮174反向转动至初始状态，齿轮174反向转动的同时带动外螺纹杆173和橡胶支撑片175反向转动至初始状态；外螺纹杆173在内螺纹套172内伸长一段距离回到初始长度，从而继续通过橡胶支撑片175对管道井护板进行支撑。
在本实施例中，所述内螺纹套172底面和套筒171之间填充有液压油。当管道井护板向橡胶支撑片175施加沿管道径向的振动力时，通过液压油对振动进行缓冲。
在本实施例中，所述第一管道和第二管道的端部和连接杆4上竖直开设有孔径相同的限位孔21，限位孔21内滑动配合有限位杆22。通过将限位杆22插入限位孔21中，实现第一管道、第二管道、连接杆4和滑动块3之间的固定，便于通过螺栓将第一管道、第二管道和滑动块3固定在一起。
在本实施例中，所述第一螺纹孔1、第二螺纹孔5和第三螺纹孔6之间通过梯形螺纹螺栓23固定连接。
本实施例的具体使用方法如下：将第一管道和第二管道端部对接在一起，转动滑动块3和连接杆4，使得第一管道和第二管道的端部和连接杆4上的限位孔21对齐，并将限位杆22插入限位孔21中。将梯形螺纹螺栓23以此穿过第二螺纹孔5、第一螺纹孔1和第三螺纹孔6，梯形螺纹螺栓23端部抵触到支撑块8的外端面并推动滑动杆7向内侧移动，滑动杆7压缩弹簧10的同时将容纳槽9内的防锈油液挤压进入第一油槽11、第二油槽12、第三油槽13、第四油槽14和第五油槽15中；油液填充到滑动块3和环形滑槽2之间形成油膜。压缩内螺纹套172，将第一管道和第二管道放入竖直管道井后松开螺纹套172，通过橡胶支撑片175对管道井护板进行支撑，通过管道井护板的反作用力对滑动块3、第一管道和第二管道进行支撑。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石油天然气管道连接固定管卡支架，用于固定连接在管道井中呈竖直状态对接在一起的第一管道和第二管道，第一管道和第二管道端部均匀开设有沿其轴线的第一螺纹孔（1）和环形滑槽（2），其特征在于：所述石油天然气管道连接固定管卡支架包括若干个滑动安装在环形滑槽（2）内的滑动块（3），滑动块（3）沿着环形滑槽（2）均匀排列且相邻滑动块（3）之间通过连接杆（4）固定连接；相邻的滑动块（3）上依次开设有竖直的第二螺纹孔（5）和第三螺纹孔（6）；第一螺纹孔（1）、第二螺纹孔（5）和第三螺纹孔（6）的孔径大小相同且在竖直方向上的位置对应；第二螺纹孔（5）贯穿滑动块（3），第三螺纹孔（6）的深度为滑动块（3）高度的一半；第三螺纹孔（6）底面竖直滑动安装有滑动杆（7），滑动杆（7）外端固定安装有水平的支撑块（8）；开设第三螺纹孔（6）的滑动块（3）内部竖直开设有连通第三螺纹孔（6）的容纳槽（9），容纳槽（9）内竖直安装有弹簧（10），弹簧（10）顶端与滑动杆（7）底面固定连接；滑动块（3）内开设有连通容纳槽（9）的第一油槽（11），第一油槽（11）连通若干个均匀排列的第二油槽（12），第二油槽（12）出口连通环形滑槽（2）；
连接杆（4）内开设有连通第二油槽（12）的第三油槽（13）；开设有第二螺纹孔（5）的滑动块（3）内开设有连通第三油槽（13）的第四油槽（14），第四油槽（14）连通若干个均匀排列的第五油槽（15），第五油槽（15）出口连通环形滑槽（2）；第一油槽（11）和第四油槽（14）内设有单向阀门（16）；滑动块（3）的竖直外端面上安装有支撑机构（17）；第一螺纹孔（1）、第二螺纹孔（5）和第三螺纹孔（6）之间通过螺栓固定连接。
2.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述支撑块（8）的外端面上转动安装有滚珠（18）。
3.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述滑动块（3）与环形滑槽（2）接触面的边缘处固定安装有橡胶密封条（19）。
4.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述第二油槽（12）和第五油槽（15）的出口位置填充有海绵块（20）。
5.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述支撑机构（17）包括套筒（171）、内螺纹套（172）、外螺纹杆（173）、齿轮（174）、橡胶支撑片（175）、扭转弹簧（176）和齿轮柱（177）；套筒（171）沿第一管道和第二管道径向水平固定安装在滑动块（3）的竖直外端面上，套筒（171）内滑动配合有内螺纹套（172），内螺纹套（172）内转动安装有外螺纹杆（173），外螺纹杆（173）上固定安装有齿轮（174），外螺纹杆（173）端部竖直固定安装有橡胶支撑片（175）；滑动块（3）的竖直外端面上通过扭转弹簧（176）转动安装有平行于外螺纹杆（173）且与齿轮（174）相互啮合的齿轮柱（177）。
6.根据权利要求5所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述内螺纹套（172）底面和套筒（171）之间填充有液压油。
7.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述第一管道和第二管道的端部和连接杆（4）上竖直开设有孔径相同的限位孔（21），限位孔（21）内滑动配合有限位杆（22）。
8.根据权利要求1所述一种石油天然气管道连接固定管卡支架，其特征在于：所述第一螺纹孔（1）、第二螺纹孔（5）和第三螺纹孔（6）之间通过梯形螺纹螺栓（23）固定连接。
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