CN116642070B - 一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶管接头技术领域，具体为一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，包括钢丝胶管、左接头、垫片、右接头、螺栓以及螺母，所述左接头、垫片以及右接头通过6个螺栓和6个螺母连接，所述螺栓包括螺杆和螺帽，所述螺帽外侧壁至少设有1个平面，所述左接头上均匀设有6个用于与螺帽的平面贴合的限位平面，所述垫片上安装有抑振板，所述抑振板与螺栓一一对应，且所述抑振板与钢丝胶管的轴线的夹角为45°，每个所述抑振板上均设置有与相邻螺母相互配合的锁死组件，所述锁死组件用于限制螺母只能旋紧。本发明通过避免接头发生松动，增强接头的可靠性、稳定性以及密封性，保证接头能安全、稳定地工作。
Description
技术领域
本发明涉及胶管接头技术领域，具体为一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头。
背景技术
油气管道主要用于输送石油和天然气，许多油气管道会铺设在海底，这类海洋管道往往会承受极大的水压，因此管道接头连接的稳定性对正常输送油气至关重要。
目前海洋管道接头的连接一般使用焊接连接和螺栓连接，采用焊接连接时，焊接连接的方式会引起接头材料的金相组织和机械性能发生变化，海底水流的扰动、海洋生物的游动以及季节性的气候变化都会引起振动，这些振动可能会影响到焊接处的稳定性，当振动导致焊缝开裂时会引发严重事故，此外，若有管道因故需要更换，采用焊接连接的方式也不方便进行更换；采用螺栓连接时，需进行防松设计，目前的防松措施一般采用机械防松和使用锁紧剂，机械防松使用双重螺纹和增加预紧力的方法，但机械防松无法做到完全防松，当工作时间久了之后连接处的螺栓受到振动时仍有可能发生松动，而使用锁紧剂时，由于深海的环境复杂，当海水、沙粒渗入并接触到锁紧剂时会对锁紧效果产生影响，在高压环境下，管道连接松动会造成密封性能下降，严重时还会引发管道泄漏，造成巨大损失。
为此，提出一种密封性强、可靠性高且不会发生松动的高压钢丝胶管接头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，通过限制螺栓与螺母的转动和抑制来自环境的振动，避免接头因受振动而发生松动和泄漏。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，包括钢丝胶管、左接头、垫片、右接头、螺栓以及螺母，所述左接头、垫片以及右接头通过6个螺栓和6个螺母连接，所述螺栓包括螺杆和螺帽，所述螺帽外侧壁至少设有1个平面，所述左接头上均匀设有6个与螺帽平面贴合的限位平面，所述垫片上安装有抑振板，所述抑振板与螺栓的数量相同，且所述抑振板与钢丝胶管的轴线的夹角为45°，所述抑振板上设置有锁死组件，所述锁死组件用于限制螺母只能旋紧，对螺栓和螺母进行锁死，使得接头不会出现松动，让接头实现可靠连接，避免泄漏的问题。
海洋油气输送钢丝胶管接头使用在深海环境中，深海的洋流扰动、生物游动以及气候变化等因素都不可避免地产生振动，这种振动会传导至钢丝胶管接头，若使用常规的螺栓连接该胶管接头则可能因这些振动造成螺栓松动的情况，螺栓松动可能导致胶管接头处密封失效，造成油气泄漏和环境污染。本发明仍使用螺栓连接接头，但对振动进行抑制，以及对连接接头的螺栓和螺母进行可靠的防松设计，确保接头能够在受到振动时仍能稳定工作。在本方案中，在垫片上安装右6个抑振板，抑振板与管道的轴线夹角为45°，当洋流对接头造成冲击时，抑振板可干涉或改变尾流流动状态和旋涡产生的相应条件，减弱外部流体流动产生的振荡力，而使抑振板与管道轴线的夹角为45°可以在平行于管道和垂直于管道的方向上均产生较大的阻尼力，即无论洋流的流动方向如何都能使抑振板产生一定的效果。抑振板上设置有用于防止螺母松动的锁死组件，锁死组件使得螺母只能被旋紧，当螺母有松动的倾向时则会因锁死组件的限制而无法转动，所述左接头上开有六个限位平面，这六个限位平面可分别与六个螺栓的螺帽贴合，当限位平面与螺帽贴合时，螺栓的转动会被限制，即螺栓在连接左接头、垫片和右接头时，螺帽和螺母的转动均被限制，从而实现钢丝胶管接头的可靠连接。
锁死组件包括安装块，压簧，棘轮，棘爪以及副爪，安装块设置在抑振板靠近螺母的一端，以便锁死组件能够将螺母锁死；棘爪铰接在安装块上，可相对于安装块旋转一定角度，棘爪与安装块之间还连接有压簧，棘爪在压簧的压力下压紧棘轮以便将棘轮锁死，由于螺母安装于棘轮上，且螺母不能相对棘轮发生转动，进而将螺母锁死；棘爪中间铰接有副爪，副爪与棘爪铰接的地方安装有扭簧，副爪由于受到扭簧的扭力也会压紧棘轮，副爪同样可以将棘轮锁死；若不安装副爪，当棘爪与棘齿有一定圆周距离而不能锁死时，棘轮会有与该距离相等的松动余量，即棘轮与螺母还能旋转一定角度，会引起一定程度的松动，使钢丝胶管接头也会出现一定的松动，安装副爪之后，无论棘爪或副爪与棘轮啮合都能将棘轮锁死，整体的松动余量是棘爪与副爪带来的松动余量中较小者，即通过增设副爪，可将上述的松动余量减小约1/2，加强了钢丝胶管接头的紧固效果，棘轮与螺母所受的力相当，为使棘轮和螺母的强度相当，设置棘轮与螺母的厚度相等，使棘轮和螺母的寿命大致相等，检修时可考虑同时更换棘轮和螺母，棘爪、副爪与安装面之间存在1～2mm的间隙，一方面应确保棘爪与副爪在安装和使用时不会与安装面产生磕碰，另一方面要确保棘爪和副爪的强度应尽可能大，以使棘爪和副爪能够有效锁死棘轮，不会因受到棘轮的反作用力而发生形变。
连接接头所使用的螺栓的螺帽设置为三棱柱结构，相对于六边形的螺帽，三角形的螺帽的侧面面积更大，当其侧面与限位平面贴合时，贴合面所受的的压强更小，增强了螺栓紧固的稳定性，螺帽厚度为螺母与棘轮的厚度之和，螺帽厚度的增加可使螺帽与限位平面间的接触面积也增加，减少该处的压强。螺帽的棱边设置有圆角，当厚度不变时，若该圆角半径过小则螺帽的圆角部位厚度较小，当紧固力矩较大时圆角部分容易发生形变，圆角半径过大则螺帽与限位平面的贴合面过小，导致压强过大，该圆角的半径应在螺帽底边边长的1/8～1/6之间，使螺帽既不会发生形变又使贴合面足够大。
优选的，所述螺母下方设置有四根支柱，所述支柱为方形且支柱的棱边设置圆角，所述棘轮内部开设有四个与支柱相互配合的方槽，所述方槽的内部也设置圆角，所述棘轮与螺栓为间隙配合。螺母和棘轮为可拆卸连接，避免了使用一体成型制造的方法带来较大的制造难度，当螺母或棘轮中某一件失效后即可将其更换，减小浪费，螺母和棘轮通过方柱和方槽进行连接，使二者间的接触面更大，方柱和方槽的棱边设置圆角，减小了棘轮和螺母的安装难度，也避免了产生应力集中的现象，所述棘轮与螺栓为间隙配合，防止棘轮内侧与螺栓的螺纹接触，减小螺纹发生滑牙的可能，也确保棘轮内侧不会被螺纹刮花。
优选的，所述安装块滑动安装在抑振板上，所述抑振板的上设有与安装块相互配合的安装槽，所述抑振板上设置有护板，所述护板与安装块的一侧贴合，所述护板与抑振板一体成型，且护板的厚度为抑振板的1/2，所述抑振板上铰接有用于防止安装块从安装槽内伸出的挡板，所述挡板与抑振板铰接的地方安装有卷簧，所述挡板在卷簧自然状态下刚好完全挡住安装块。安装块与抑振板之间的连接为滑动连接，方便安装块拆卸和安装，抑振板上设置有护板，当棘爪或副爪受到来自棘轮的作用力时，这个力会传导至安装块最终传导至抑振板，设置护板与安装块贴合可使抑振板和安装块受到的压强减小，保护抑振板和安装块，使其工作更稳定，护板由于受到安装块的压力，应使护板厚度尽可能厚，取护板厚度为抑振板厚度的1/2，另外应留有一定空间来设置安装块，抑振板铰接有挡板，铰接点内安装有卷簧，卷簧在自然状态下会使挡板完全挡住安装块，使其不会滑出安装槽，当挡板转动半个圆周后则完全不会阻挡安装块，此时可对安装块进行拆卸或安装，此时若需要更换螺栓、螺母或棘轮，直接拆卸下来即可。
优选的，所述安装块上固定安装有聚氨酯薄膜，所述聚氨酯薄膜用于将棘爪与安装块连接处和压簧密封，且棘爪的末端与副爪位于聚氨酯薄膜外侧。聚氨酯薄膜具有较好的防水性能和弹性，在安装块上安装聚氨酯薄膜并将压簧进行密封，可防止海水侵蚀压簧，也可防止海里的杂质接触到棘爪的铰接点和压簧，影响棘爪和压簧的工作。
优选的，所述垫片外设置有半圆形的紧固圈，所述紧固圈的内壁与左接头、右接头的外表面贴合，所述抑振板固定在紧固圈上，且抑振板与紧固圈的弧面贴合，所述抑振板与左接头、右接头外表面的间距为5～10mm。一方面，半圆形的紧固圈由于受到深海环境下的高压力，其内壁能够紧贴左接头和右接头，避免海水渗入左、右接头和垫片之间的间隙，使接头的密封性更强，另一方面，紧固圈设置为半圆形可增大其表面积，安装抑振板时可使抑振板与紧固圈间的接触面积更大，也增加了抑振板的稳定性；考虑到方便抑振板和接头的安装，抑振板与左接头、右接头的外表面应留有5～10mm间隙，以防安装过程中抑振板与接头发生磕碰，造成变形，影响工作的稳定性。
优选的，所述棘轮的棘齿外侧面为弧面，所述棘轮上两相邻棘齿的夹角为15°～20°，即棘轮上棘齿的数量为18～24个，所述棘爪和副爪末端的距离刚好等于棘轮相邻两个棘齿间的圆周长度，在螺母与棘轮拧紧后，若棘爪恰好不能将棘轮锁死，则副爪恰好能够将棘轮锁死，反之亦然，无论棘轮是被棘爪或副爪被锁死，整体的松动角度是棘爪与副爪带来的松动角度中较小者，通过这样设置，可将螺母的松动角度减半，使接头可能的松动量也减少一半，进而加强接头的密封性与可靠性。根据一般的工程经验和实践，当螺栓松动角度达到约 10 °时，预紧力的保持率通常会下降到约 70%，通常情况下，预紧力下降到约70％被认为是预紧力保持率不足的临界点，增设副爪后，螺栓的松动角度最大为7.5°～10°，仍能认为预紧力足够，需要说明的是，两相邻棘齿的夹角越小，螺栓的松动角度也就越小，但棘齿还需承受棘爪的作用力，在实际制造时应考虑棘齿强度和最大松动角度来确定棘齿个数。
与现有技术相比，本发明的有益效果为。
1、针对使用螺栓和螺母连接的接头，解决螺栓和螺母在受到振动时可能发生松动导致接头泄漏的问题。为保证胶管接头连接的可靠性和安全性，本发明通过防止连接接头所使用的螺栓和螺母之间发生松动，使接头在受到来自洋流冲击、生物游动以及气候变化等所带来的振动时，仍能稳定、可靠地工作。
2、增强了接头的密封性与稳定性。本发明的通过在垫片上增设半圆形的紧固圈，使接头的密封性更好，紧固圈还增大了垫片与抑振板的接触面积，让抑振板更加牢固，保证抑振板工作的稳定，使抑振板能有效地起到抑振的作用，进而降低海洋里各种振动因素对接头及管道的影响，使得接头与接头、接头与钢丝胶管的连接能更加稳定，避免接头的松动，降低钢丝胶管脱落的可能。
3、减少了接头的安装步骤，加快了安装速度。本发明通过限制螺栓的转动，在安装时不需额外对螺栓进行固定，只需简单地将螺母旋紧即可完成接头的安装，减少了安装步骤，加快了安装速度，提升安装速率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构竖直示意图。
图3为本发明的A处结构放大图。
图4为本发明的B处结构放大图。
图5为本发明的限位平面部分示意图。
图6为本发明的螺帽、螺母和棘轮结构示意图。
图7为本发明的螺母和棘轮安装方式示意图。
图8为本发明的紧固圈结构示意图。
图中：1、钢丝胶管；2、左接头；3、垫片；4、右接头；5、螺栓；21、限位平面；31、抑振板；311、棘爪；312、副爪；313、安装块；314、挡板；315、压簧；316、铰接点一；317、护板；318、聚氨酯薄膜；319、安装槽；32、锁死组件；320、导向柱；321、铰接点二；33、紧固圈；41、安装面；51、螺帽；52、螺母；521、棘轮；522、方柱；523、方槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图8，本发明提供一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，技术方案如下。
本发明旨在解决连接深海接头的连接可能出现松动，进而导致油气泄漏的问题。
参照图1，本发明的主要结构包括钢丝胶管1、左接头2、垫片3、右接头4和抑振板31，钢丝胶管1分别固定连接于左接头2的左端、右接头4的右端，当左接头2和右接头4连接后即可实现将钢丝胶管1进行连接。左接头2、垫片3及右接头4上均开设有六个螺栓孔，左接头2、垫片3和右接头4通过螺栓5进行连接，当三者连接完成后，垫片3可起到密封的功能，垫片3上设置有紧固圈33，紧固圈33为半圆形，其内壁会与左接头2和右接头4的外侧面贴合，在深海的较高的水压下能与接头的外侧面紧密贴合，进一步加强垫片3的密封性能，防止海水渗入管道或管道中的油气泄漏至海洋中。
左接头2上设有六个限位平面21，限位平面21与螺栓5一一对应，所使用的螺栓5的螺帽51与该限位平面21紧密贴合，使螺栓5不会和接头发生相对转动，所述螺帽51为三棱柱结构，三棱柱结构的螺帽51可使螺帽51与限位平面21的贴合面积最大，在相同的预紧力下，螺帽51与限位平面21之间的压强最小，对右接头4和螺帽51均起到保护作用，螺帽51的棱柱开设倒角，防止螺帽51边缘处因为厚度不足而在较大的作用力下发生形变，该倒角若半径太大则会大大减小螺帽51与限位平面21之间的贴合面积，若半径太小则螺帽51的边缘处厚度无法得到保证，仍可能发生变形，该半径应设置在螺帽51底边边长的1/8到1/6之间，当要将接头进行连接时，只需直接拧紧螺母52即可，不需要额外的操作来固定螺栓5，在安装螺栓5时，按对角、顺时针方式安装，且拧紧过程分为两个步骤，第一步先拧50％左右的力矩，第二步拧100％左右的力矩。出于便于拆卸和更换的考虑，螺母52和棘轮521为可拆卸结构，螺母52上设置有四根方柱522，棘轮521上设置有相应地方槽523，通过方柱522和方槽523的配合可以让螺母52和棘轮521间不发生相对转动，设置棘轮521与螺母52的厚度相等，能使棘轮521和螺母52均匀分担来自棘爪311和螺栓5的作用力，棘轮521与螺栓5为间隙配合，棘轮521的内侧面不与螺栓5的螺纹接触，用以防止螺纹与棘轮521产生摩擦从而导致螺纹产生变形，影响螺母52的预紧效果。
所述抑振板31焊接在垫片3的紧固圈33上，垫片3上设置的紧固圈33可增大与抑振板31的接触面积，增加抑振板31安装的稳定性，抑振板31和螺栓5一一对应，在制造安装抑振板31时，应使抑振板31开设安装槽319的一端尽量靠近螺母52，此外抑振板31与钢丝胶管1的轴线的夹角为45°，当接头在受到各个方向的洋流的扰动时，如垂直于钢丝胶管1的轴线或平行于钢丝胶管1的轴线，都能减弱洋流对接头产生的振动。
参照图3和图4，抑振板31靠近螺母52的一端开设有安装槽319，安装槽319内安装有安装块313，安装块313上安装有棘爪311，棘爪311可将右接头4上安装的棘轮521锁死，棘轮521与螺母52连接，螺母52因棘爪311被锁死从而不会发生松动。将螺母52拧紧之后，将挡板314旋转至不阻挡安装槽319的状态，即可将安装块313滑入安装槽319内，随后松开挡板314，挡板314会在卷簧的作用下自动复位并完全挡住安装块313，安装块313由于挡板314的阻挡而不会脱离于安装槽319。当安装块313安装完成之后，棘爪311和副爪312会压紧棘轮521，此时棘爪311和副爪312与安装面41之间存在1～2mm间隙，该间隙保证了棘爪311和副爪312不会接触到安装面41，从而防止因安装过程中棘爪311和副爪312受到磕碰而发生形变，造成其强度的下降，棘爪311和副爪312强度不足会导致无法达到预期的锁死效果，进而会造成螺栓5的松动，导致接头处发起生泄漏；为防止海水的侵蚀和杂质的干扰，在安装块313上安装有聚氨酯薄膜318，聚氨酯薄膜318能承受较大压力而不发生泄漏，聚氨酯薄膜318一端直接与安装块313粘合，另一端与棘爪311中间部分粘合，棘爪311与安装块313的铰接点、压簧315均被密封于聚氨酯薄膜318内，聚氨酯薄膜318有一定的弹性，在安装之后可使棘爪311仍能够转动一定的幅度，不会影响棘爪311与棘轮521的啮合。
参照图4，在将安装块313安装到抑振板31上之前，先将棘爪311铰接在安装块313上，再将压簧315安装到棘爪311与安装块313之间，压簧315应能保持对棘爪311产生压力，随后在棘爪311上铰接副爪312，其中棘爪311与副爪312的铰接点二321内部预先安装有扭簧，副爪312安装完后受到扭簧的扭力，该扭力应保持使副爪312和棘爪311末端的圆周距离等于棘轮521上两相邻棘齿的圆周距离，安装块313上设置有导向柱320，将导向柱320与安装槽319配合使得安装块313只能上下移动而不会相对于抑振板31转动，护板317与安装块313的一面贴合，当棘爪311承受棘轮521的作用力时，该作用力会传导至安装块313，通过设置护板317与安装块313贴合，可防止导向柱320会受到较大的力而损坏变形，以至于需要更换时无法将安装块313从抑振板31上拆下；在拧紧螺栓5和螺母52后，转动挡板314使其不会阻挡安装槽319，将导向柱320与安装槽319对齐并向下按压安装块313，即可将安装块313装入安装槽319内，随后松开挡板314，挡板314会在卷簧的作用下自动回正。此时棘爪311和副爪312会压紧棘轮521，若此时已经将螺栓5和螺母52完全拧紧，则可直接调整棘爪311或副爪312使其将棘轮521锁死，若此时未完全将螺栓5和螺母52拧紧，则可直接旋紧螺母52，在旋紧螺母52的过程中，棘爪311或副爪312由于压簧315和扭簧的作用可自动与棘轮521啮合，进而将棘轮521和螺母52锁死，达到防松的目的。
参照图8，垫片3外圈安装有半圆形的紧固圈33，紧固圈33的内壁与左接头2、右接头4的外侧面贴合，在深海环境中由于紧固圈33受到水压的作用会压紧左接头2、右接头4的外侧面，进一步增强了密封效果，紧固圈33还能增大与抑振板31的接触面积，使得抑振板31的安装更加稳定，为接头提供更好的抑振效果。
需要补充说明的是，棘轮521的底部应加工出较大的粗糙度，参照图3，安装面41也应加工出较大的粗糙度，使得当棘轮521在承受来自螺母52的较大的压力时，棘轮521与安装面41的贴合面能为棘轮521提供摩擦力，从而减小棘爪311和副爪312受到来自棘轮521的作用力，使棘爪311和副爪312的工作更加稳定，不易因长时间的工作而发生形变。抑振板31还可加工为螺旋形状，螺旋形状的抑振板31在减弱振动时能起到更好的效果，但也会比直板形的抑振板31加工难度更大，应根据具体使用环境的振动强度和频率进行取舍。所述聚氨酯薄膜318也可替换为其它弹性大、透水性差、质地柔软的材料。棘轮521内部也可以设有螺纹，棘轮521与螺栓5配合可以增大螺母52的预紧力，进一步加强防松效果，但相应地加工难度也会增加。
以上所述是本发明结合具体实施方式所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明所作的操作方法、参数更改及简单的结构变换等未付出具体脑力劳动的修改，都应落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，包括钢丝胶管(1)、左接头(2)、垫片(3)、右接头(4)、螺栓(5)以及螺母(52)，所述左接头(2)、垫片(3)以及右接头(4)通过6个螺栓(5)和6个螺母(52)连接，其特征在于：所述螺栓(5)包括螺杆(53)和螺帽(51)，所述螺帽(51)外侧壁至少设有1个平面，所述左接头(2)上均匀设有6个用于与螺帽(51)的平面贴合的限位平面(21)，所述垫片(3)上安装有抑振板(31)，所述抑振板(31)与螺栓(5)一一对应，且所述抑振板(31)与钢丝胶管(1)的轴线的夹角为45°，每个所述抑振板(31)上均设置有与相邻螺母(52)相互配合的锁死组件(32)，所述锁死组件(32)用于限制螺母(52)只能旋紧；
所述锁死组件(32)包括安装块(313)、压簧(315)、棘轮(521)、棘爪(311)以及副爪(312)，所述安装块(313)安装于抑振板(31)靠近螺母(52)的一端，所述棘爪(311)铰接于安装块(313)上，所述副爪(312)铰接于棘爪(311)上，且棘爪(311)与副爪(312)之间连接有扭簧，所述棘爪(311)与安装块(313)之间安装有压簧(315)，所述棘轮(521)安装于螺母(52)下方，所述螺母(52)与棘轮(521)厚度相同，所述棘爪(311)与副爪(312)均能与棘轮(521)啮合，所述右接头(4)包括安装面(41)，所述棘爪(311)与副爪(312)距离安装面(41)之间有1～2mm间隙；
所述螺母(52)下方设置有四根方柱(522)，所述方柱(522)的棱边设置圆角，所述棘轮(521)内部开设有四个与方柱(522)相互配合的方槽(523)，所述方槽(523)的内部也设置圆角，所述棘轮(521)与螺栓(5)为间隙配合；
所述安装块(313)滑动安装在抑振板(31)上，所述抑振板(31)的上设有与安装块(313)相互配合的安装槽(319)，所述抑振板(31)上设置有护板(317)，所述护板(317)与安装块(313)的一侧贴合，所述护板(317)与抑振板(31)一体成型，且护板(317)的厚度为抑振板(31)的1/2，所述抑振板(31)上铰接有用于防止安装块(313)从安装槽(319)内伸出的挡板(314)，所述挡板(314)与抑振板(31)的铰接点一(316)内安装有卷簧，所述挡板(314)在卷簧自然状态下刚好完全挡住安装块(313)；
所述垫片(3)外设置有半圆形的紧固圈(33)，所述紧固圈(33)的内壁与左接头(2)、右接头(4)的外表面贴合，所述抑振板(31)固定在紧固圈(33)上，且抑振板(31)与紧固圈(33)的弧面贴合，所述抑振板(31)与左接头(2)、右接头(4)外表面的间距为5～10mm；
所述螺帽(51)的厚度为螺母(52)与棘轮(521)的厚度之和，所述螺帽(51)为三棱柱结构，所述螺帽(51)的棱边设置圆角，且该圆角的半径介于该三棱柱底边边长的1/8到1/6之间；
左接头(2)上设有六个限位平面(21)，限位平面(21)与螺栓(5)一一对应，所使用的螺栓(5)的螺帽(51)与该限位平面(21)紧密贴合，使螺栓(5)不会和接头发生相对转动，所述螺帽(51)为三棱柱结构，三棱柱结构的螺帽(51)可使螺帽(51)与限位平面(21)的贴合面积最大，在相同的预紧力下，螺帽(51)与限位平面(21)之间的压强最小，对右接头(4)和螺帽(51)均起到保护作用，螺帽(51)的棱柱开设倒角，防止螺帽(51)边缘处因为厚度不足而在较大的作用力下发生形变，该倒角若半径太大则会大大减小螺帽(51)与限位平面(21)之间的贴合面积，若半径太小则螺帽(51)的边缘处厚度无法得到保证，仍可能发生变形，该半径应设置在螺帽(51)底边边长的1/8到1/6之间，当要将接头进行连接时，只需直接拧紧螺母(52)即可，不需要额外的操作来固定螺栓(5)，在安装螺栓(5)时，按对角、顺时针方式安装，且拧紧过程分为两个步骤，第一步先拧50％左右的力矩，第二步拧100％左右的力矩；出于便于拆卸和更换的考虑，螺母(52)和棘轮(521)为可拆卸结构，螺母(52)上设置有四根方柱(522)，棘轮(521)上设置有相应地方槽(523)，通过方柱(522)和方槽(523)的配合可以让螺母(52)和棘轮(521)间不发生相对转动，设置棘轮(521)与螺母(52)的厚度相等，能使棘轮(521)和螺母(52)均匀分担来自棘爪(311)和螺栓(5)的作用力，棘轮(521)与螺栓(5)为间隙配合，棘轮(521)的内侧面不与螺栓(5)的螺纹接触，用以防止螺纹与棘轮(521)产生摩擦从而导致螺纹产生变形，影响螺母(52)的预紧效果；
将棘爪(311)铰接在安装块(313)上，再将压簧(315)安装到棘爪(311)与安装块(313)之间，压簧(315)应能保持对棘爪(311)产生压力，随后在棘爪(311)上铰接副爪(312)，其中棘爪(311)与副爪(312)的铰接点二(321)内部预先安装有扭簧，副爪(312)安装完后受到扭簧的扭力，该扭力应保持使副爪(312)和棘爪(311)末端的圆周距离等于棘轮(521)上两相邻棘齿的圆周距离，安装块(313)上设置有导向柱(320)，将导向柱(320)与安装槽(319)配合使得安装块(313)只能上下移动而不会相对于抑振板(31)转动，护板(317)与安装块(313)的一面贴合，当棘爪(311)承受棘轮(521)的作用力时，该作用力会传导至安装块(313)，通过设置护板(317)与安装块(313)贴合，可防止导向柱(320)会受到较大的力而损坏变形，以至于需要更换时无法将安装块(313)从抑振板(31)上拆下；在拧紧螺栓(5)和螺母(52)后，转动挡板(314)使其不会阻挡安装槽(319)，将导向柱(320)与安装槽(319)对齐并向下按压安装块(313)，即可将安装块(313)装入安装槽(319)内，随后松开挡板(314)，挡板(314)会在卷簧的作用下自动回正；此时棘爪(311)和副爪(312)会压紧棘轮(521)，若此时已经将螺栓(5)和螺母(52)完全拧紧，则可直接调整棘爪(311)或副爪(312)使其将棘轮(521)锁死，若此时未完全将螺栓(5)和螺母(52)拧紧，则可直接旋紧螺母(52)，在旋紧螺母(52)的过程中，棘爪(311)或副爪(312)由于压簧(315)和扭簧的作用可自动与棘轮(521)啮合，进而将棘轮(521)和螺母(52)锁死，达到防松的目的。
2.根据权利要求1所述的一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，其特征在于：所述安装块(313)上固定安装有聚氨酯薄膜(318)，所述聚氨酯薄膜(318)用于将棘爪(311)与安装块(313)连接处和压簧(315)密封，且棘爪(311)的末端与副爪(312)位于聚氨酯薄膜(318)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种海洋油气输送高压钢丝胶管接头，其特征在于：所述棘轮(521)的棘齿外侧面为弧面，所述棘轮(521)上两相邻棘齿的夹角为15°～20°，所述棘爪(311)和副爪(312)末端的距离刚好等于棘轮(521)相邻两个棘齿间的圆周长度。
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Families Citing this family (1)
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| CN117553598B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-03-19 | 四川化工职业技术学院 | 一种用于防止u型管换热器内垫片损坏的装置 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102797910A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-11-28 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 自锁防松管夹 |
| CN103323189A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 中国人民解放军91872部队青岛研究室 | 一种船舶管道负压检漏罩 |
| CN203889277U (zh) * | 2014-03-18 | 2014-10-22 | 林暻焕 | 发酵食品包装容器密封盖 |
| CN108481846A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-04 | 李德英 | 一种塑料板 |
| CN111536137A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-14 | 三一重型装备有限公司 | 一种螺栓防松装置及其防松方法 |
| WO2020246656A1 (ko) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 김덕균 | 배관고정부재 |
| CN112406110A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 声纳浮标用气囊成型的方法及其密封结构 |
| CN213332976U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-06-01 | 冯健德 | 一种密封效果好的液压油管 |
| CN213452326U (zh) * | 2020-10-21 | 2021-06-15 | 安特塑胶（深圳）有限公司 | 一种带快速连接法兰的塑胶管 |
| CN213839246U (zh) * | 2020-11-25 | 2021-07-30 | 无锡翔博顺自动化科技有限公司 | 一种防松螺栓结构 |
| CN115095586A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-23 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种汽车底护板螺栓防松机构 |
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102797910A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-11-28 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 自锁防松管夹 |
| CN103323189A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 中国人民解放军91872部队青岛研究室 | 一种船舶管道负压检漏罩 |
| CN203889277U (zh) * | 2014-03-18 | 2014-10-22 | 林暻焕 | 发酵食品包装容器密封盖 |
| CN108481846A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-04 | 李德英 | 一种塑料板 |
| WO2020246656A1 (ko) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 김덕균 | 배관고정부재 |
| CN111536137A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-14 | 三一重型装备有限公司 | 一种螺栓防松装置及其防松方法 |
| CN213332976U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-06-01 | 冯健德 | 一种密封效果好的液压油管 |
| CN213452326U (zh) * | 2020-10-21 | 2021-06-15 | 安特塑胶（深圳）有限公司 | 一种带快速连接法兰的塑胶管 |
| CN112406110A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 声纳浮标用气囊成型的方法及其密封结构 |
| CN213839246U (zh) * | 2020-11-25 | 2021-07-30 | 无锡翔博顺自动化科技有限公司 | 一种防松螺栓结构 |
| CN115095586A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-23 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种汽车底护板螺栓防松机构 |
| CN115233819A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-10-25 | 皖西学院 | 一种装配式拉筋钢管混凝土连接结构 |
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