CN113389960A - 水下螺旋加载移动式连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水下螺旋加载移动式连接器，包括一个筒壁，一个法兰，两个密封胶筒，两个垫片，一个加载套筒。通过旋转加载套筒，使加载套筒轴向移动，推动垫片，垫片产生轴向位移，进而挤压密封胶筒，从而达到密封的目的；加载套筒的内螺纹和与其相配合法兰的外螺纹为梯形螺纹，由人工饱和潜水的方式，手动旋转加载套筒，在挤压密封胶筒达到密封要求后，由梯形螺纹的自锁特性保证密封胶筒的密封性能；旋转加载套筒过程中，垫片整体轴向移动，防止由于垫片局部轴向突进，使密封胶筒压溃，导致密封失效；加载套筒外侧设计有环槽，可与筒壁侧面的限位块配合；避免使用液压等复杂机构挤压密封胶筒，使结构更加简单，保证工程安全，提高工程质量。

Description

水下螺旋加载移动式连接器
技术领域
本发明涉及一种水下连接器，尤其涉及一种水下螺旋加载移动式连接器，属于海洋工程领域。
背景技术
水下连接器用于在水下连接两根管道，由于制造以及水下安装的误差，连接器所连接的两根管道轴向误差有时会相差很大，而水下复杂的环境，对测量管道的轴向误差尤为不利，因此，需要水下移动式连接器根据管道的轴向实际误差，调节移动式连接器的轴向长度，连接两根管道。
但是由于海底工作环境的特殊性，给水下移动式连接器的工作带来了极大的困难。因此，发明一种适用于水下的移动式连接器将给管道的连接带来了极大的便捷。
发明内容
本发明的主要目的在于针对水下管道安装存在不确定的轴向误差，需要移动式连接器进行轴向调节并密封的要求，提供一种在水下由人工操作可轴向调节和密封的移动式连接器。
本发明的目的是这样实现的：包括筒壁、设置在筒壁内与筒壁间隙配合的法兰、设置在法兰与筒壁之间的加载套筒，在筒壁的一端对称设置有限位块、另一端为筒壁管道连接端，法兰中段上、加载套筒内表面均设置有相互配合的梯形螺纹，在加载套筒外表面设置有与限位块配合的环槽，在加载套筒端部与法兰端部之间的空隙内依次设置有带导向块的厚垫片、密封胶筒一、薄垫片、密封胶筒二，在法兰上还对称设置有与导向块配合的凹槽，法兰的外端部为法兰管道连接端。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.在加载套筒端部外表面等间距设置有长臂。
2.所述导向块有两个，对应的凹槽也有两个。
3.所述密封胶筒的截面设置有倒角。
4.在筒壁外表面设置有吊环。
5.用吊车吊钩钩住吊环，下放至被连接管道一、二间，将筒壁的管道连接端与管道一焊接，调节法兰的轴向伸缩，再将法兰的管道连接端与管道二焊接在一起，旋转加载套筒，加载套筒推动厚垫片，厚垫片在厚垫片导向块的作用下，沿轴向压缩密封胶筒，当密封胶筒挤压完成，达到密封要求后，由梯形螺纹的自锁特性锁紧机构，使密封胶筒保持密封性能，完成管道连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：可在浅水以人工饱和潜水的方式安装，利用移动式连接器连接管道，解决了水下相连接的两根管道因制造和水下安装产生轴向误差的难题，有效的减少了作业时间，提高了作业的效率；法兰与筒壁为间隙配合，可实现法兰在筒壁内轴向自由伸缩，用于抵消所连接管道的轴向误差；加载套筒和法兰设计有相配合的梯形螺纹，可实现加载套筒的轴向移动，并具有自锁功能；纯机械结构，在海底复杂条件下，工作更加安全可靠。本发明的筒壁和法兰设计为间隙配合，在旋转加载套筒前，法兰可在筒壁内轴向自由伸缩，用于抵消被连接管道的轴向误差；筒壁和加载套筒设计有相配合的限位块与环槽，可保证法兰在轴向伸缩时，不会脱出筒壁；法兰和加载套筒设计有相配合的梯形螺纹，可实现旋转加载套筒时，加载套筒可轴向移动，并在加载套筒轴向移动完成后，由梯形螺纹的自锁特性，保证密封胶筒的密封性能；加载套筒一段设计有四个长臂，人工操作加载套筒时，可更省力；厚垫片和法兰设计有相配合的轴向导向块与凹槽，防止加载套筒周向旋转时，带动厚垫片旋转，从而影响密封胶筒的密封性能；薄垫片可分隔两个密封胶筒，防止两个密封胶筒在密封时相互影响。
附图说明
图1为本发明的整体使用示意图。
图2为本发明的正视图。
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明的剖视图。
图5为本发明的正三轴测图。
图中主要标号说明：1筒壁、2加载套筒、3法兰、4厚垫片、5薄垫片、6密封胶筒、6’密封胶筒、7限位块、7’限位块、8螺栓、9螺钉吊环、10环槽、11凹槽、11’凹槽、12长臂、13连接管道、13’连接管道、14厚垫片导向块、14’厚垫片导向块、15梯形螺纹、15’梯形螺纹、16密封胶筒倒角、17法兰管道连接端、18筒壁管道连接端。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1至图5所示，本发明为一种水下螺旋加载移动式连接器，包括1个筒壁1，1个法兰3，2个密封胶筒6、6’，2个垫片4、5，1个加载套筒2，其中：法兰3可在筒壁1中轴向自由伸缩，由人工饱和潜水的方式，确定法兰3的伸缩位置后，手动旋转加载套筒2，使加载套筒2推动垫片4、5，垫片4、5轴向移动，挤压密封胶筒6、6’，完成水下连接器的密封工作。
如图1至图5所示，本发明为一种水下螺旋加载移动式连接器，其中：所述筒壁1内侧与法兰3一端为间隙配合，在旋转加载套筒2前，法兰3可在筒壁1内自由伸缩，筒壁1外侧设计有四个吊环螺钉9，侧面设计有两个限位块7、7’。所述法兰3设计有梯形螺纹15’，与加载套筒2的梯形螺纹15配合，且不会影响密封胶筒6、6’与垫片4、5从法兰3螺纹端装配；法兰3设计有两道凹槽11、11’，可与厚垫片导向块14、14’配合。所述加载套筒2，一端内部设计有与法兰3相配合的梯形螺纹15，另一端设计有四个长臂12，长臂12可减小旋转加载套筒2所需要的力矩；加载套筒2外侧设计有环槽10，可与筒壁限位块7、7’配合，用于法兰3伸缩的限位。所述密封胶筒6、6’轴向设计两个，可实现双重密封。所述密封胶筒6、6’截面设计有倒角16，在挤压过程中，可防止密封胶筒6、6’沿缝隙挤出失效。所述垫片4、5有2个，厚垫片4设计有轴向导向块14、14’，与法兰3的凹槽11、11’相配合；薄垫片5可分隔两个密封胶筒6、6’。所述水下螺旋加载移动式连接器通过吊车吊钩勾住吊环9，下放到海底。吊环通过螺钉固定在筒壁1上。
本发明一种水下螺旋加载移动式连接器工作时：使用吊车吊钩钩住吊环9，下放至被连接管道13、13’两端，将筒壁1的管道连接端18与管道13’焊接，调节法兰3的轴向伸缩，再将法兰3的管道连接端17与管道13焊接在一起，由人工旋转加载套筒2，使加载套筒2推动厚垫片4，厚垫片4在厚垫片导向块14、14’的作用下，沿轴向压缩密封胶筒6、6’，当密封胶筒6、6’挤压完成，并达到密封要求后，人工操作完成，由梯形螺纹15、15’的自锁特性锁紧机构，使密封胶筒6、6’保持密封性能，完成管道连接。
本发明一种水下螺旋加载移动式连接器的工作原理及优点：
1.水下螺旋加载移动式连接器的法兰3和筒壁1为间隙配合，在加载套筒2工作前，法兰3可在筒壁1内轴向自由伸缩，实现连接轴向距离不确定的两根被连接管道13、13’。
2.筒壁1设计有与加载套筒2的环槽10相配合的限位块7、7’，可防止法兰3在伸缩调节时，被拉出筒壁1，同时，不会影响加载套筒2的旋转工作。
3.厚垫片4设计有与法兰3的凹槽11、11’相配合的轴向导向块14、14’，防止加载套筒2旋转时，带动厚垫片4旋转，影响密封套筒6、6’密封性能。
4.加载套筒2和法兰3设计有相配合的梯形螺纹15、15’，在保证推动厚垫片4轴向移动的同时，可自锁，保证密封胶筒6、6’的密封性能。
5.考虑到海底复杂的工作环境，该工具采用了纯机械结构，使本发明更为安全可靠。
6.利用该移动式连接器，避免了人工或水下机器人测量被连接管道的轴向误差，作业效率高，节约了人力和物力，降低了工程的成本。
综上，本发明提供一种水下螺旋加载移动式连接器，包括一个筒壁，一个法兰，两个密封胶筒，两个垫片，一个加载套筒。其改进之处是：通过旋转加载套筒，使加载套筒轴向移动，推动垫片，垫片产生轴向位移，进而挤压密封胶筒，从而达到密封的目的；加载套筒的内螺纹和与其相配合法兰的外螺纹为梯形螺纹，由人工饱和潜水的方式，手动旋转加载套筒，在挤压密封胶筒达到密封要求后，人工操作完成，由梯形螺纹的自锁特性保证密封胶筒的密封性能；厚垫片内侧设计有导向块，与法兰相配合，防止厚垫片在轴向移动时，发生周向旋转；旋转加载套筒过程中，垫片整体轴向移动，防止由于垫片局部轴向突进，使密封胶筒压溃，导致密封失效；加载套筒一端均布四个长臂，在旋转加载套筒时，更加省力；加载套筒外侧设计有环槽，可与筒壁侧面的限位块配合，防止法兰轴向拉出；避免了使用液压等复杂机构挤压密封胶筒，使结构更加简单，保证了工程安全，提高了工程质量。

Claims (10)

1.水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：包括筒壁、设置在筒壁内与筒壁间隙配合的法兰、设置在法兰与筒壁之间的加载套筒，在筒壁的一端对称设置有限位块、另一端为筒壁管道连接端，法兰中段上、加载套筒内表面均设置有相互配合的梯形螺纹，在加载套筒外表面设置有与限位块配合的环槽，在加载套筒端部与法兰端部之间的空隙内依次设置有带导向块的厚垫片、密封胶筒一、薄垫片、密封胶筒二，在法兰上还对称设置有与导向块配合的凹槽，法兰的外端部为法兰管道连接端。
2.根据权利要求1所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：在加载套筒端部外表面等间距设置有长臂。
3.根据权利要求1或2所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：所述导向块有两个，对应的凹槽也有两个。
4.根据权利要求3所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：所述密封胶筒的截面设置有倒角。
5.根据权利要求1或2所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：在筒壁外表面设置有吊环。
6.根据权利要求3所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：在筒壁外表面设置有吊环。
7.根据权利要求4所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：在筒壁外表面设置有吊环。
8.根据权利要求5所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：用吊车吊钩钩住吊环，下放至被连接管道一、二间，将筒壁的管道连接端与管道一焊接，调节法兰的轴向伸缩，再将法兰的管道连接端与管道二焊接在一起，旋转加载套筒，加载套筒推动厚垫片，厚垫片在厚垫片导向块的作用下，沿轴向压缩密封胶筒，当密封胶筒挤压完成，达到密封要求后，由梯形螺纹的自锁特性锁紧机构，使密封胶筒保持密封性能，完成管道连接。
9.根据权利要求6所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：用吊车吊钩钩住吊环，下放至被连接管道一、二间，将筒壁的管道连接端与管道一焊接，调节法兰的轴向伸缩，再将法兰的管道连接端与管道二焊接在一起，旋转加载套筒，加载套筒推动厚垫片，厚垫片在厚垫片导向块的作用下，沿轴向压缩密封胶筒，当密封胶筒挤压完成，达到密封要求后，由梯形螺纹的自锁特性锁紧机构，使密封胶筒保持密封性能，完成管道连接。
10.根据权利要求7所述的水下螺旋加载移动式连接器，其特征在于：用吊车吊钩钩住吊环，下放至被连接管道一、二间，将筒壁的管道连接端与管道一焊接，调节法兰的轴向伸缩，再将法兰的管道连接端与管道二焊接在一起，旋转加载套筒，加载套筒推动厚垫片，厚垫片在厚垫片导向块的作用下，沿轴向压缩密封胶筒，当密封胶筒挤压完成，达到密封要求后，由梯形螺纹的自锁特性锁紧机构，使密封胶筒保持密封性能，完成管道连接。
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