CN1152291A - 可以刮管的手动选择连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种装置，它包括一个支承件(2′)，若干固定管以不同的高度固定在支承件上，一个在水平面上可变形的铰接管(3′)连接到每个固定管上，其它固定管(B′1…B′19)沿着一条基本水平的基准线(L′)布置在同一高度上。每个铰接管的端部与一个管柱(8′)相连，管柱终止于基准线的高度上。每个管柱适于沿基准线移动，可以横向移动，以便管柱在基准线附近交错穿过。该装置特别用于石油工业领域。

Description

可以刮管的手动选择连接装置
本发明涉及一种使若干输入管中任一输入管有选择地连接到若干输出管中任一输出管的选择连接装置，它尤其用于但不局限于石油产品的循环流通。
在多数生产油或化工产品的装置中，必须进行暂时的多路连接，以便在公共管道中输送不同特性的产品。为此，要能使若干输入管路中任一管路连接到若干输出管路中任一管路，输入管路和输出管路的数量可以较大，例如约为二十多条或者更多。
在可以进行刮管作业的装置的情况下(也就是说，其流体流通的内截面处处都保持相同)，这样的多路连接是必不可少的。
进行这样的连接有各种办法。
第一种办法是使用柔性连接件。
还有其它一些办法，一般是采用伸缩管的自动连接，这会带来刮管方面的一些问题。
申请人已经提出下述一些解决办法：
-用铰接在两个垂直面上的双向连接件进行连接(见1990年3月9日的专利申请90-03050)，
-用在两个如同计数盘那样叠置并由一个双向弯头连接的平面上移动的多路管件进行连接(见1991年8月21日的专利申请FR-2680559)。
这些自动连接的办法具有费用比较昂贵的缺陷，因而基于预算原因，在某些项目上往往是不能考虑采用的。
因此，有必要提出一些经济的、或许是手动的办法来实现多路连接(多输入管路与多输出管路连接)，而且完全可以进行刮管作业。
这些解决办法应采用一些刚性的、操作起来不太费力的、可进行刮管作业的构件。
应该能够按照任一顺序同时连接所有输入管路(或者所有输出管路，如果数量不太多的话)，而且不会使已经使用的一条或若干条管路断开。
为此，本发明提出一种使若干布置有序的具有相同内径的第一固定管中任一固定管有选择地暂时连接到若干布置有序的具有所述内径的第二固定管中任一固定管上的连接装置，所述有选择地暂时连接装置包括：
-一个竖直布置的第一支承件，若干固定管固定在所述支承件上，每个固定管固定在一个特定高度上，
-若干布置有序的铰接管，所述铰接管具有所述内径，彼此可在叠置的水平面上独立变形，铰接管中的一个特定铰接管连接到每个第一固定管上，
-第一组若干布置有序的第一连接管，所述第一连接管具有所述内径，并具有沿假定的连接面P延神的连接凸缘；第一连接管的数量等于第一固定管的数量，
-一个支承件，第二组若干布置有序的第二固定管固定在所述支承件上，
-第二组若干布置有序的第二连接管，所述第二连接管具有所述内径，并具有与假定的连接面平行的连接凸缘，第二连接管的数量等于第二固定管的数量，
-若干连接器，每个连接器适于连接一个第一连接管和一个第二连接管，
所述装置其特征在于：
-每个第二连接管直接连接到第二固定管之一上，所述第二连接管具有与连接面平行的固定位置，根据所述平面上一个基本水平的基准线有规律地加以布置，其高度低于第一管，
-每个铰接管在其连接的第一管的对面同一个管柱连接，所述管柱具有所述内径并竖直延伸至各自的一个第一连接管，管柱各自的长度是这样的：第一连接管基本位于同一高度，由一个管道、一个管柱和一个第一连接管形成的每个管路系统配有移动距离限制件，沿着基准线在该基准线两侧的一定水平移动距离范围内对所述管路系统的移动距离加以限定，
-相邻的第二连接管和一定的移动距离范围之间的间隔大于第一连接管的直径。
根据最佳布置：
-假定的连接面为水平状态，
-每个铰接管由三个彼此铰接的刚性管组成，
-基准线基本笔直，
-铰接管的端部装在各自的托架上，所述托架滑动安装在滑轨上，所述滑轨基本呈水平状态，并且在同基准线基本平行的一个垂直面上共面，
-所述一定的移动距离范围至少部分地由若干限位块加以限定，所述限位块由所述端部支承，与所述托架相配合，
-竖直支承件和若干第一固定管布置成两组，配置在一个由基准直线通过的垂直面的两侧，
-基准线是圆的一部分，
-每个铰接管由三个铰接的刚性管组成，包括一个铰接在端部刚性管上的连杆，所述端部刚性管的长度与中间刚性管相同，所述连杆同刚性管一起形成一个平行四联机构，
-一个管柱与之相连的端部刚性管呈径向定向，
-第二连接管伸缩性地安装在第二固定管上，垂直于假定的连接面，
-所述第二伸缩管配有可摆动操纵杆，
-第二连接管包括两个夹爪和一个锁紧装置，所述夹爪的第一端铰接在所述第二连接管上，垂直于假定的连接面，所述锁紧装置适于将所述夹爪的第二端保持成闭合形状，
-锁紧装置包括紧固件，
-紧固件由操纵杆控制，
-锁紧装置铰接在夹爪之一的第二端上，
-第二连接管配有识别检测器，用以识别第一连接管，
-一个堵塞间置在一个第一连接管和一个保持在下部位置的第二连接管之间。
本发明的目的、特征和优点在下面的非限制性实施例中参照附图予以说明。
附图如下：
图1是本发明一种有选择地暂时连接装置的侧视图，
图2是沿图1中箭头II的正视图，
图3是俯视图，
图4是若干管柱在移动过程中的局部侧视图，
图5是一部分第二连接管和三个第一连接管在移动过程中的平面图，
图6是另一种有选择地暂时连接装置的侧视图，所述装置是图1至5所示装置的一种双倍形式，
图7是另一种有选择地暂时连接装置的俯视图，其中，第二固定管围绕第一固定管呈圆形布置，
图8是若干管柱在移动过程中的局部侧视图，
图9是类似于图5的所述另一种装置的局部平面图，
图10是图7中铰接管之一的局部侧视图，
图11是俯视图，
图12是通过一个连接器连接到一个第二连接管上的一个第一连接管的局部剖视侧视图，
图13是图12中连接管呈分离形式的局部剖视侧视图，
图14是图12中连接管呈支承形式的局部剖视侧视图，
图15是图12至14中连接器的局部剖视俯视图，
图16是沿图15中箭头XVI的局部视图，以及
图17是沿图14中XVII-XVII线的剖视图。
图1至5以其整个管路系统示出一种使若干布置有序的具有相同内径的第一固定管A1、A2...A10中任一固定管有选择地暂时连接到若干布置有序的具有所述内径的第二固定管B1、B2、B3...B21中任一固定管上的连接装置。
所述装置包括：
-一个竖直布置的第一支承件2，在所述支承件上固定有若干固定管，每个固定管固定在最小高度Hmin和最大高度Hmax之间的一个特定高度上，
-若干布置有序的铰接管3A、3B、3C...3J，所述铰接管具有所述内径，彼此可在叠置的水平面上独立变形，铰接管中的一个特定铰接管连接到每个第一管上，
-第一组若干布置有序的第一连接管4A...4J，所述第一连接管具有所述内径，并具有沿着一个假定的连接面P延伸的连接凸缘，第一连接管的数量等于第一固定管的数量，
-一个支承件5，第二组若干布置有序的第二固定管固定在所述支承件上，
-第二组若干布置有序的第二连接管6A...6U，所述第二连接管具有所述内径，并具有与假定的连接面P平行的连接凸缘，第二连接管的数量等于第二固定管的数量，
-若干连接器7(见图12至17)，每个连接器7适于连接一个第一连接管和一个第二连接管，
根据本发明特征：
-每个第二连接管6A...6U直接连接到第二固定管B1...B21之一上，所述第二连接管具有与假定的连接面平行的固定位置，根据所述平面P上一个基本水平的基准线L有规律地加以布置，其高度HL低于第一管的高度，
-每个铰接管3A...3J在其连接的第一管的对面同一个管柱8A...8J连接，所述管柱具有所述内径并竖直延伸至各自的一个第一连接管4A...4J，管柱各自的长度是这样的：第一连接管基本位于同一高度(基准线的高度)，由一个管道、一个管柱和一个第一连接管形成的每个管路系统配有移动距离限制件，沿着基准线在该基准线两侧一定的水平移动距离范围内对所述管路系统的移动距离加以限定，
-相邻的第二连接管和一定移动距离范围之间的间隔大于第一连接管的直径(见图5)。
假定的连接面P这里是水平的；在其它实施例中，它可以是倾斜的，甚至是垂直的。
每个铰接管3A...3J这里由三个彼此铰接的刚性管组成。
基准线L基本笔直。
铰接管的端部这里通过杆12A...12J装在各自的托架10A...10J上，所述托架配有用于杆的轴承并滑动安装在滑轨11A...11J上，所述滑轨基本呈水平状态，并且在同基准线基本平行的一个垂直面PV上共面。所述滑轨用于承受和导引托架10A...10J的水平运动。
所述一定的移动距离范围至少部分地由若干限位块14、15加以限定，所述限位块由所述端部支承，与所述托架(这里带有轴承)相配合。
为了加固铰接管和管柱的连接，配有一个斜连杆16B...16J，固定在铰接管端部和相连的管柱上。
所示的系统还包括一组铰接连接件，所述铰接连接件组成如下：
-一个固定件A1、A2...，具有同一个支承结构件5相连的连接凸缘，
-三个活动件，其间由若干转动件加以连接，以形成铰接臂3A...，
-最后的构件，朝下弯曲成一个竖直管，用以连接到固定输出管B1、B2...中的任一个上。它配有一个导向系统，沿两个垂直方向进行导向：沿着以及横向于布置有若干支承固定管的管路。
在垂直面PV上，配有一个与竖直管或管柱相连的导向托架的每个滑轨可在管路系统的宽度上(在基准线的整个长度上)向右或向左移动。
在垂直于PV的一个平面上，杆12A...或滑动导向装置允许竖直管在一个有限距离上前后移动。这样就可以使竖直管或者定位在固定管之前，或者定位在所述固定管之后。
所述导向装置在管路系统的运行中所起的作用是很大的，因为根据已经使用的管路以及待连接管路的情况，竖直管只能向下述方向移动而不干扰所连接的管路(见图5)：
-或者当运行管路的高度低于所连接管路的高度时，向内(前)移动，
-或者当运行管路的高度高于所连接管路的高度时，向外(后)移动。
铰接连接件的其它构件布置成在其移动过程中彼此没有干扰。
竖直管的长度适于每个连接件，以便连接点总是位于装置输出侧固定管上连接器的高度。
所述布置成管路的固定输出管配有两个装置(见图12至17)。
第一个装置是一个快速连接器，可以使活动竖直管与固定管连接和分离。所述连接器由两个围绕垂直于连接面P的一个固定轴线铰接的夹爪或半卡箍20-21...以及一个锁紧和快速紧固螺钉-螺母装置22(长螺距螺钉)组成。该原理使得可以分两步开启连接器：
-将操纵杆23置于开启位置时，松开两个半卡箍。连接器不再密封，但是管子总是保持就位以保证安全(管路在压力下的意外开启)，
-转动螺钉-螺母装置22之后，开启两个半卡箍。
与铰接有半卡箍的部分25相连的一个感应检测器24可以检测和识别所连接的竖直管。
连接器组件最好安装在一段伸缩管上，所述伸缩管构成所述第二连接管之一，由横向铰接于固定管B...之一的一个手柄26在高位和低位进行控制。
这种移动可以使连接器的连接凸缘相对于竖直管上的连接凸缘移开，以便可以使所述管移动而不干扰连接器。
一个适于由连接器紧固的堵塞件27在一条管路不用时堵塞所述管路。在所述堵塞件上，一个导向颈部28使不用的竖直管保持在暂停位置。
在不用的一条管路偶然增压或者发送刮管器的情况下，所述堵塞作用也有利于保证安全。
在其它实施例中，当竖直管的数目大于十个，为避免竖直管的长度太大，一个第二部分入口和管道可以安装在一系列固定输出管B...两侧第一部分(见图6)的对面。
当活动管路(入口)No.X应该连接到固定管路No.Y上时，连接顺序可如下所述；活动管路位于堵塞件上的暂停位置。
1.操作人员向后分开竖直管，这样就可以根据固定管路No.Y的位置向右或向左对所述管进行导向。
2.为了到达所述位置，要避免干扰使用中的或处于暂停位置的管路，另一方面，固定管路的中心距足以使一个竖直管在两个使用中的相邻管路(非常情况)之间前后通过。
操作人员操纵所述竖直管，根据所遇到的连接管路的情况，从前面或后面绕过它们。
3.活动竖直管连接到固定管上：
-开启连接器，
-借助于操纵杆使连接凸缘接近伸缩管，
-闭合连接器的两个半卡箍，
-安装并紧固螺钉-螺母装置。
至于分离，进行相反的操作，安装堵塞件。
图7至9所示的另一个实施例(标号带有′号)在于：
-去掉水平导向装置，
-围绕铰接管的第一(固定)接头所处的中心点呈圆形安装输出管路，
-为铰接管3′配置一个将外管连接到内管上的连杆30，并联在中间管上，以便至少大致形成一个可变形的或可缩放的平行四边形，
-安装若干限位块，对竖直管在垂直于固定转动件的平面上的移动距离加以限定。所述限位块31、32使移动距离限定在内外交错位置。
工作情况根据对第一实施例的叙述加以推断。
这一实施例的优点如下：
-降低了成本(去掉了导向装置)，
-平行四联机构可加固连接件，同支承竖直连接管的管子连为一体，使之相对于圆心固定定向，最好为径向，
-左右操纵只带动第一固定转动件，
-在始终由第一固定转动件所通过的一个轴线上推拉，进行的始终是前后操纵。这就避免沿一个方向或另一个方向(右或左)产生带动连接件组件的干扰作用力。
不过，由于去除水平导向装置，铰接连接件的长度得到限定，因而固定连接点的数量可能减少，但是在许多方面仍具有实用性。
在附图中，标号W表示一个操作人员移动的区域。第一连接管4A...最好配有手柄40。
实施例详细实施情况如下：
-图1所示装置为10个入口和21个出口，而在图6所示的分成两部分的实施例中，入口数目接近双倍(19个)(以便为操作人员留有足够的区域)：根据需要灵活掌握，
-滑轨例如长5米，用于21个间隔为0.25米的出口；对于约为0.2米的连接器的横向限界和约为0.1米的管柱的截面来说，移动距离的整个范围约为0.37米，
-铰接管的两个第一管的长度为1.7米，而第三管具有1.2米的宽度，
-总高度为6米，最低高度约为1.15米，对于对接面来说，高度为0.9米，
-斜连杆16B...16J有利地具有聚氨酯防震垫，
-在圆形布置中，管道从中心开始，长度分别为1.05米、0.525米和0.6米，对于半径为1.5米的基准线来说，角距为10度，
-铰接管的移动距离由一个与中间管相连的限位块加以确定，所述中间管适于扫过一个呈一定角度的扇形部分，两个与内管相连的限位块构成扇形部分的边，
-伸缩行程为50毫米。
以上所述只是作为非限制性实施例予以提出，专业人员不超出本发明范围可以提出许多其它实施例。
例如，对于长度短的管道(出口B的数量少)来说，可以取消图1至6所示实施例中那样的支承导向装置。在其它实施例中，可以配置圆形布置中那样的支承件。
选用竖直连接方案具有可免除伸缩管的优点，但是每个管柱应具有的移动距离因而加大了。

Claims (19)

1.使若干布置有序的具有相同内径的第一固定管(A1...A10；A′1...)中任一固定管有选择地暂时连接到若干布置有序的具有所述内径的第二固定管(B1...；B′1)中任一固定管上的连接装置，所述装置包括：
-一个竖直布置的第一支承件(2、2′)，若干固定管固定在所述支承件上，每个固定管固定在一个特定高度上，
-若干布置有序的铰接管(3A...；3′A)，所述铰接管具有所述内径，彼此可在叠置的水平面上独立变形，铰接管中的一个特定铰接管连接到每个第一管上，
-第一组若干布置有序的第一连接管(4A...；4′A)，所述第一连接管具有所述内径，并具有沿着一个假定的连接面(P)延伸的连接凸缘，第一连接管的数量等于第一固定管的数量，
-一个支承件(5，5′)，第二组若干布置有序的第二固定管固定在所述支承件上，
-第二组若干布置有序的第二连接管(6A...；6′A)，所述第二连接管具有所述内径，并具有与假定的连接面平行的连接凸缘，所述第二连接管的数量等于第二固定管的数量，
-若干连接器(20、21)，每个连接器适于连接一个第一连接管和一个第二连接管，
其特征在于：
-每个第二连接管(6A...；6′A)直接连接到第二固定管(B1...；B′1...)之一上，所述第二连接管具有与假定的连接面平行的固定位置，根据所述平面上一个基本水平的基准线(L、L′)有规律地加以布置，其高度(HL)低于第一管的高度，
-每个铰接管在其连接的第一管的对面同一个管柱(8A...；8′A)连接，所述管柱具有所述内径并竖直延伸至各自的一个第一连接管，管柱各自的长度是这样的：第一连接管基本位于同一高度，由一个管道、一个管柱和一个第一连接管形成的每个管路系统配有移动距离限制件，沿着基准线在该基准线两侧一定的水平移动距离范围内对所述管路系统的移动距离加以限定，
-相邻的第二连接管和一定移动距离范围之间的间隔大于第一连接管的直径。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，假定的连接面(P)是水平的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，每个铰接管(3A...；3′A...)由三个彼此铰接的刚性管组成。
4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，基准线(L)基本笔直。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，铰接管的端部装在各自的托架(10A...)上，所述托架滑动安装在滑轨(11A...)上，所述滑轨基本呈水平状态，并且在同基准线基本平行的一个垂直面上共面。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述一定的移动距离范围至少部分地由若干限位块(14、15)加以限定，所述限位块由所述端部支承，并与所述托架相配合。
7.根据权利要求1至6中之一所述的装置，其特征在于，一个斜连杆(16B...)固定在每个铰接管的端部和相连的管柱上，并配有防震垫。
8.根据权利要求4至7中之一所述的装置，其特征在于，竖直支承件和若干第一固定管分成两部分布置在由基准直线通过的一个垂直面的两侧。
9.根据权利要求1至3中之一所述的装置，其特征在于，基准线(L′)是圆的一部分。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，每个铰接管由三个铰接的刚性管组成，并包括一个连杆(30)，所述连杆铰接在长度与中间刚性管相同的端部刚性管上，并与刚性管一起形成一个平行四联机构。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，连接有一个管柱的端部刚性管呈径向定向。
12.根据权利要求1至11中之一所述的装置，其特征在于，第二连接管(6A...；6′A)伸缩性地安装在第二固定管上，垂直于假定的连接面。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二管配有可摆动操纵杆(26)。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，第二连接管包括两个夹爪(20、21)和一个锁紧装置(22)，所述夹爪的第一端铰接在所述第二连接管上，垂直于假定的连接面，所述锁紧装置适于将所述夹爪的第二端保持成闭合形状。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，锁紧装置(22)包括紧固件。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，紧固件由操纵杆(23)控制。
17.根据权利要求14至16中之一所述的装置，其特征在于，锁紧装置铰接在夹爪之一的第二端上。
18.根据权利要求12至17中之一所述的装置，其特征在于，第二连接管包括识别检测器(24)，用以识别第一连接管。
19.根据权利要求12至18中之一所述的装置，其特征在于，一个堵塞间置在一个第一连接管和一个保持在下部位置的第二连接管之间。
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