CN116163661A - 滑动轴承结构大通径管汇活动接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了滑动轴承结构大通径管汇活动接头，包括外轴承套，外轴承套包括两个沿其轴向排布的外轴承，两个外轴承之间对应待连接管段夹持有滑动轴承，外轴承套的内壁横截面呈梯形，每个外轴承沿其径向为可拆装式连接，外轴承套外套设有外夹筒，外夹筒和外轴承之间还设置有隔套，外夹筒沿其径向也为可拆装式连接，外夹筒上配置有紧固螺栓。本发明的接头安装便捷，安装后的管路承载力大，轴承结构紧凑，在一定扭矩作用下转动灵活，提高了接头的使用寿命，且适用范围较广。
Description
技术领域
本发明属于石油钻采设备技术领域，具体涉及滑动轴承结构大通径管汇活动接头。
背景技术
随着压裂施工规模的逐步扩大，丛式井压裂施工逐步增加，由于作业井场的限制及施工规模的要求，需要采用多条3寸或4寸的压裂管路并联来满足现场作业的要求，高压管汇需求量大、连接复杂、占地面积大，繁杂的管路布置既延长施工周期同时复杂的现场管汇布置带来了更多的管线刺漏风险。因此，高压力、大排量的管汇连接作业成为制约压裂作业现场施工的一大要素。大通径高压管汇的连接中，高压活动弯头的连接可靠性是目前急需解决的问题。
传统的钢球式旋转活动弯头连接内径适用于不超过4寸的管汇连接，随着管汇内径增大，钢球数量多，安装和拆卸困难，当通液后活动弯头承受高压，钢球在高压力下易被剪切破坏。有公司开发了51/8in内径的钢球式旋转活动弯头，适用于施工排量不大于10m3/小时的压裂作业，但旋转摩擦阻力大，转动困难。随着页岩气施工排量的增大，16-20m3/小时已经成为常态，要求高压活动弯头的内径达到7in以上。因此，迫切需要开发一种新型适用于7in及7in以上大通径高压管汇连接用的旋转活动接头结构。
发明内容
本发明的目的是提供滑动轴承结构大通径管汇活动接头，解决了目前的管线安装作业中，连接和安装作业效率不高，且作业人员劳动强度较大的问题。
本发明所采用的技术方案是，
滑动轴承结构大通径管汇活动接头，包括外轴承套，外轴承套包括两个沿其轴向排布的外轴承，两个外轴承之间对应待连接管段夹持有滑动轴承，外轴承套的内壁横截面呈梯形，每个外轴承沿其径向为可拆装式连接，外轴承套外套设有外夹筒，外夹筒和外轴承之间还设置有隔套，外夹筒沿其径向也为可拆装式连接，外夹筒上配置有紧固螺栓。
本发明的特点还在于，
滑动轴承包括有连接截面呈T型的密封凸缘和法兰凸缘，法兰凸缘沿其轴向被夹持于外轴承套中。
滑动轴承的表面涂有耐磨性涂层。
密封凸缘在位于法兰凸缘的两侧沿其周向均设置至少一个密封圈。
每个外轴承由两个半圆型轴承组成，连接时两个半圆型圆轴承扣合与对应连接管段外壁。
外夹筒由两个半圆型筒组成，两个半圆型筒通过紧固螺栓连接。
紧固螺栓组包括若干个第一螺栓和第二螺栓。
外夹筒的内壁沿其周向对应待连接管段还设置有若干个防尘圈。
本发明的有益效果是：本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头，采用外夹筒扣合结构，承载力大，轴承结构紧凑，使得本发明安装后，活动接头外径比管汇外径直径增加少，从而更能适用通径7寸及7寸以上的大通径管汇；
滑动轴承及相连接的连接管端面加工端面制造精度高，配合面间摩擦阻力小，在一定扭矩作用下转动灵活，安装方便；
管汇安装完成后使用过程中，密封轴承两侧连通，无需分别向滑动轴承两侧添加润滑剂或润滑脂，减轻了使用中的维保程序；
外轴承套包括的两个外轴承安装于滑动轴承的左右两侧，可承受连接管任一侧轴向的力，使得本发明适用范围更广；
滑动轴承采用特殊涂层处理在较大程度上提高了其耐磨性能，从而延长了接头的使用寿命。
附图说明
图1是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头的结构示意图；
图2是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头的图1中A区域的放大示意图；
图3是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头在第一连接管与软管的连接状态下的结构示意图；
图4是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头中T型滑动轴承的结构示意图；
图5是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头中可拆装式外轴承的结构示意图；
图6是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头中第一连接管的作业状态示意图；
图7是本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头中第一连接管和第二连接管的作业状态示意图。
图中，1.第一连接管Ⅰ，2.第二连接管，3.高压流体，4.防尘圈，5.外夹筒，6.外轴承，7.隔套，8.滑动轴承，9.密封圈，10.第一螺栓，11.第二螺栓，12.密封凸缘，13.法兰凸缘，14.卡箍，15软管，16.梯形环槽，17.密封环槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头进行进一步详细说明。
如图1、图2和图5所示，滑动轴承结构大通径管汇活动接头，包括外轴承套，外轴承套包括两个沿其轴向排布的外轴承6，两个外轴承6之间对应待连接管段夹持有T型的滑动轴承8，两个外轴承6组成的外轴承套，在扣合后其内壁横截面呈梯形，每个外轴承6由两个半圆型轴承组成，安装过程中通过隔套7的套入从而使两个半圆型轴承扣合形成一个完整的外轴承6。
外轴承套外套设有外夹筒5，外夹筒5的筒壁横截面呈U型，外夹筒5和外轴承6之间还设置有隔套7，外夹筒5也是由两个半圆型筒组成，两个半圆型筒的连接处开设有若干个螺孔，螺孔通过配合紧固螺栓连接两个半圆型筒。
作为一种实施例，紧固螺栓组包括两个第一螺栓10和两个第二螺栓11。
如图4所示，T型的滑动轴承8包括有密封凸缘12和法兰凸缘13，法兰凸缘13沿其轴向被夹持于外轴承套中。
滑动轴承8的表面涂有耐磨性涂层。作为一种实施例，耐磨涂层采用碳化钨涂层或其他提高耐磨性的涂层。
密封凸缘12在位于法兰凸缘13的两侧沿其周向均设置至少一个密封圈9。作为一种实施例，密封圈9在法兰凸缘13的两侧分别设置一个。
外夹筒5的内壁沿其周向对应待连接管段还设置有若干个防尘圈4。作为一种实施例，在作业中，外夹筒5与接头贴合的部分各设置一个防尘圈4。
下面通过具体的实施例对本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头进行进一步详细说明。
实施例1
此外滑动轴承8采用碳化钨涂层进行表面处理，且其上设置的密封凸缘12和法兰凸缘13加工时严格控制行为公差和加工精度，保证密封凸缘12上的尺寸公差小于法兰凸缘13的尺寸公差，密封凸缘12上设置密封圈9，当高压流体3通过大通径管汇时，密封圈9的设置使得高压流体3不外泄；法兰凸缘13与第一连接管1端面和第二连接管2的端面直接接触；外轴承6为分体式，整体加工后沿轴向均匀切分为两个半圆型轴承，外轴承6内表面斜角α与第一连接管1、第二连接2外边面处的梯形环槽16处倾斜角α角度一致，且斜角α的范围为45°至90°。
如图6和图7所示，第一连接管1与第二连接管2分别设置在滑动轴承8左右两侧，在外轴承6和外夹筒5、第一螺栓10、第二螺11、隔套7的共同作用下形成带密封的活动连接。第一连接管1右侧外表面设置的梯形环槽16对外轴承6的安装起到限位作用，同时其内表面设置有密封环槽17；第二连接管2的左侧面外表面设置有相同结构和功能的梯形环槽16，内表面设置有相同密封环槽17。
本滑动轴承结构大通径管汇活动接头的具体安装过程为：参见图1、2和图6，第一连接管1为弯头连接管，第二连接管2为直管，在作业前，需要在弯头连接管和直管的外壁位置开设有梯形环槽16，在内壁靠近管头的位置开设有密封环槽17。
在第一连接管1与第二连接2内侧的密封环槽17内均安装密封圈9，安装在滑动轴承8上，将其中一个外轴承6的两个半圆型轴承与第一连接管1的梯形环槽16扣合，外轴承6的轴肩与对应连接管梯形环槽16一侧的斜角角度α一致，方便外轴承6扣压安装在其上；然后再将另一个外轴承6的两个半圆型轴承与第二连接管2的梯形环槽16扣合，同样外轴承6的轴肩与对应连接管梯形环槽16一侧的斜角角度α一致，方便外轴承6扣压安装在其上。再装上隔套7，然后将外夹筒5的两个半圆型筒固定扣压在隔套7上，外夹筒5的两个U型边缘扣合在梯形环槽16内。最后通过第一螺栓10和第二螺栓11完成第一连接管1与第二连接2的装配体的连接安装过程。
安装第一连接管1与第二连接2的装配体的连接过程不需要大尺寸扭矩扳手或链钳，仅通过第一螺栓10、第二螺栓11即可实现两连接管的可靠连接，且由于第一连接管1的右端面、第二连接2的左端面加工公差大于滑动轴承8外表面加工公差，第一连接管1与第二连接2、滑动轴承8安装完成后，滑动轴承8与安装与其两侧的第一连接管1的左端面、第二连接管2的右端面间的摩擦阻力小，当外部吊点在第一连接管1施加一扭矩时，第一连接管1相对第二连接管1允许发生旋转，避免了安装过程中存在连接管扭曲变形等问题。
实施例2
如图3所示，当第二连接管2为大通径的软管15时，本发明和结构同样适用，安装过程和原理同实施例1。
安装完成后，如图1、图3所示，高压流体3从第一连接管1通入，经过第一连接管1与第二连接2的连接处时，由于滑动轴承8的密封凸缘12上设置的合适规格的密封圈9，使得流经管汇连接处的高压流体3不泄露，实现连接处可靠密封。
本发明滑动轴承结构大通径管汇活动接头，安装便捷，安装后的管路承载力大，轴承结构紧凑，在一定扭矩作用下转动灵活，提高了接头的使用寿命，且适用范围较广。
Claims (8)
1.滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，包括外轴承套，所述外轴承套包括两个沿其轴向排布的外轴承(6)，两个所述外轴承(6)之间对应待连接管段夹持有滑动轴承(8)，所述外轴承套的内壁横截面呈梯形，每个所述外轴承(6)沿其径向为可拆装式连接，所述外轴承套外套设有外夹筒(5)，所述外夹筒(5)和外轴承(6)之间还设置有隔套(7)，所述外夹筒(5)沿其径向也为可拆装式连接，所述外夹筒(5)上配置有紧固螺栓。
2.根据权利要求1所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述滑动轴承(8)包括有连接截面呈T型的密封凸缘(12)和法兰凸缘(13)，所述法兰凸缘(13)沿其轴向被夹持于外轴承套中。
3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述滑动轴承(8)的表面涂有有耐磨性涂层。
4.根据权利要求2所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述密封凸缘(12)在位于法兰凸缘(13)的两侧沿其周向均设置至少一个密封圈(9)。
5.根据权利要求1所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，每个所述外轴承(6)由两个半圆型轴承组成。
6.根据权利要求1所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述外夹筒(5)由两个半圆型筒组成，两个所述半圆型筒通过紧固螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述紧固螺栓组包括若干个第一螺栓(10)和第二螺栓(11)。
8.根据权利要求1所述的滑动轴承结构大通径管汇活动接头，其特征在于，所述外夹筒(5)的内壁沿其周向对应待连接管段还设置有若干个防尘圈(4)。
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