CN1320303C - 用于管道的快速连接和快速松开的安全连接器 - Google Patents

Abstract

用于管道的连接器，包括两个管状管件和具有多个锁合块的快速连接和快速松开装置，所述锁合块在垂直于所述管件轴线的平面内周向分布并容纳在第一管件轴向突出部的径向槽中，该突出部可在连接阶段叠放于第二管件的相应轴向突出部上。一转动环可被控制而转动以将所述锁合块推入第二管件突出部上的至少一个径向座部或将锁合块容纳在其本身的座部，以分别连接和松开所述管件。两个可独立操作的液压缸在转动环的转动平面内基本成180°设置，每个液压缸都在紧固于第一管件的第一杆和紧固于转动环的第二杆之间起作用。所述第一杆由通过铰接部相互连接的一在径向上较靠外的部分和一在径向上较靠内的部分组成，该铰接部可变以呈现一用于完全互锁第一杆的两个部分的第一操作状态和一用于允许第一杆的较靠外的部分沿接近第二杆的方向转动的第二操作状态。

Description

用于管道的快速连接和快速松开的安全连接器

技术领域

本发明涉及一种用于管道的快速连接和快速松开的安全连接器。

背景技术

很多场合中都需要实现两个管子的快速连接和快速分离。例如，用于在恶劣的—有时是危险的环境条件下如在远海中或从海洋到陆地以及反之(从陆地到海洋)输送液态石油产品的管道就是如此。

为此，目前已有公知的能够安全并快速地使两个管连接和分开的快速连接和快速松开的连接器装置。

EP-A-0153773中说明了其中一种装置，它包括两个可紧固到相应的待连接管上的管状管件(接头)和用于所述管件的快速连接和快速松开装置。快速连接和快速松开装置包括多个在一垂直于所述管件轴线的平面内周向分布并以可径向移动的方式容纳在一第一管件的轴向突出部上相应的径向槽中的锁合块，该第一管件的轴向突出部在连接过程中可叠放在第二管件的相应轴向突出部上。一转动环可被控制而围绕第一管件的突出部转动以对所述锁合块起作用，从而将它们偏压到第二管件的所述突出部的径向凹部中或将它们容纳在自身的径向凹部中，以分别用于连接和分开所述管件。通常由一在所述第一管件和所述转动环之间起作用的液压缸实现转动环的运动。

这是一种非常安全和快速的连接器，该连接器确保两个管以最佳方式连接和分离。

唯一可能的不便在于因用于使转动环运动的液压缸不工作而产生的可从理论上确定的松开的困难，例如由于在远海中长期使用连接器或者由于在非常低的温度下输送石油产品而结冰。在这种情况下，不能使环转动从而不能打开连接器以使两个管松开。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的快速连接和快速松开的连接器，该连接器可在需要时保证松开的最大安全性。

本发明涉及一种用于管道的快速连接和快速松开的连接器，该连接器包括两个可紧固到相应的待连接管上的管状的第一管件及第二管件和用于所述第一和第二管件的快速连接和快速松开的装置，所述快速连接和快速松开的装置包括多个锁合块，该锁合块在一垂直于所述第一和第二管件轴线的平面内周向分布，并以可径向移动的方式容纳在所述第一管件的一轴向突出部上的相应径向槽中，该轴向突出部在连接阶段可置于第二管件上相应的轴向突出部上；一转动环可被控制以绕第一管件的突出部转动以便对所述锁合块起作用，从而将所述锁合块推入第二管件的所述突出部上的至少一个径向座部中或将所述锁合块容纳在其自身的径向座部中，以分别用于连接和松开所述第一和第二管件；一液压缸在所述第一管件和所述转动环之间起作用，其特征在于，该连接器包括一在转动环的转动平面内与所述液压缸基本成180°设置的可独立操作的附加液压缸，所述液压缸和附加液压缸分别设置成可在两对紧固于所述第一管件的第一杆和紧固于所述转动环的第二杆之间起作用，所述第一杆由通过一铰接部相互连接的一在径向上较靠外的部分和一在径向上较靠内的部分组成，该铰接部可变化以呈现两种不同的操作状态，一种是使第一杆的两部分完全互锁，而另一种是允许第一杆的在径向上较靠外的部分沿接近第二杆的方向转动。

根据本发明，这样实现该目的：使用两个用于使转动环运动的液压缸(或等效装置)，所述液压缸在转动环的转动平面内基本成180°布置并且每个液压缸都在一紧固于这两个管件之一上的第一杆和一紧固于转动环的第二杆之间起作用；将所述第一杆分成通过一铰接部相互连接的一在径向上较靠外的部分和一在径向上较靠内的部分，该铰接部可变化以便能呈现两种不同的操作状态，一种用于使第一杆的两部分完全互锁，另一种用于允许第一杆的在径向上较靠外的部分沿接近第二杆的方向转动。

采用两个液压缸(或其它等效运动装置)而不是一个使得能将其中一个液压缸作为另一个的替补，从而当两个液压缸中的一个不能运转时，可以在任何情况下控制另一个以进行连接器的松开操作。另一方面，设置在每个第一杆的两个部分之间的可变铰接部能够—在转动被允许的状态下—防止液压缸阻挡转动环的转动，而又能—在锁合状态下—强制没被控制的液压缸实施与所控制的液压缸相同的动作以返回至连接位置。

如果需要，可以通过将所述两个液压缸不仅连接至一普通液压控制系统而且连接到可以在需要时介入的手动液压泵以增强连接器的安全性。

附图说明

根据下面对本发明一实施例的详细说明，本发明的特征将更明显，该实施例在附图中作为非限定性示例示出，其中：

图1示出处于连接状态下的根据本发明的连接器沿图2中的线I-I剖开的视图；

图2示出该连接器根据图1的线II-II沿横向剖开的视图；

图3为图1所剖开的连接器在松开过程中的视图；

图4为图1所剖开的连接器在松开结束时的视图；

图5为图1所剖开的连接器在准备进行新的连接时的视图；

图6为图1所剖开的连接器在连接结束时的视图。

具体实施方式

在附图中示出的连接器包括(图1)一第一管状管件1和一第二管状管件2，每个管件都由一相应的体部3、4和一相应的轴向突出部5、6组成。体部3、4用于借助螺栓7、8紧固相应的待连接管道9、10。继而突出部5、6可以相互插入以便为从一个管道到另一个管道的流体流限定一单个柱形通道11。一可轴向移动的环12容纳在管件2的突出部6的一轴向前凹部13中，并被弹簧14推向相对的管件1的突出部5。

两个管件1和2的互相连接以及由此形成的两管道9和10的连接由快速连接和快速松开装置15实现，该装置15包括(图2)多个在与通道11的轴线垂直的平面内沿周向分布并以可径向移动的方式容纳在管件2的突出部6的相应径向槽17中的锁合块16。

一转动环18在管件2上围绕所述多个周向分布的锁合块16设置，该转动环可由两个独立运行的液压缸19中的一个或另一个控制以进行转动，所述液压缸19在环18的转动平面中位于(该环的)直径上相对的位置，并且通常处于收缩状态。两个液压缸19中每一个的两端都分别铰接在一与第二管件2突出部6形成一体的第一杆22的20处和一与转动环18形成一体的第二杆23的21处。第一杆22又分为24和25两部分，第一部分24在径向上较靠外，第二部分25在径向上较靠内，这两部分通过一可变铰接部26和一可移除的销轴28相互连接，该铰接部26由一铰链销27组成，该销轴28可插入所述杆的两部分24和25上的对齐的孔29和30中。插入销轴28可使杆的上述两个部分互锁，而移去销轴28则可允许杆22的第一部分24沿接近第二杆23的方向(在图2中为逆时针方向)转动。杆22的第二部分25上的一肩台39则防止该杆22的第一部分24关于第二部分25沿顺时针方向转动。两个液压缸19都设有通常与一通用液压控制系统相连也可与手动应急泵相连的开口31和32。

转动环18的内壁与锁合块16的外端部相配合以将锁合块16朝向柱形通道11的轴线推动，并使之进入由管件1突出部5的外壁上连续的环形凹部33形成的径向座部内。还是在所述转动环18的内壁中，形成有一些径向座部34(每个座部用于一个锁合块16)，当转动环18与图2所示位置相比发生转动时，所述座部34能够对应于锁合块16从管件1的环形凹部33的伸出而容纳所述锁合块16(图4和5)。锁合块16的斜面35、36与相应的座部33和34的斜面37、38(图1、2)相配合以限定锁合块16朝通道11的轴线的径向运动，这将在以后进行解释。

在附图中所示的连接器的操作模式很容易解释。

当转动环18处在图2的位置时，所述锁合块16保持插入在环形凹部33内，因而所述两个管件1和2保持相互连接以便随后牢固地连接两个管子9和10。在这种状态下，待输送的流体可通过共同的轴向通道11从一个管道流到另一个管道。通常不使用销轴28。

为将两个管子快速松开，需要控制其中一个液压缸19的伸展，例如附图中下部所示的液压缸。这样，在所述液压缸(即附图下部所示的液压缸)的杆22的第一部分24紧靠肩台39的情况下，该液压缸可使杆23逆时针转动从而使转动环18逆时针转动，而另一液压缸19的杆22的铰接部26打开(图3)以防止没被控制的液压缸阻碍转动环18的转动。因而相互配合的斜面35和37可迫使锁合块16径向滑入槽17以便离开环形凹部33并插入管件2的突出部6上的径向凹部34(图4)。这样，管件1和2可互相分开，从而使管道9和10分开。

如果由于任何原因，所控制的液压缸不能伸展，则可以用同样的方法操作另一个液压缸19，这将以与上述相同的方法实现松开动作。

为再次连接，在将管件1的突出部5正确定位于管件2的突出部6内之后，需要使之前没被控制的液压缸19伸展以便使之前被打开的铰接部26闭合(图5)，然后将销轴28插入所述两双对齐的孔29和30内，从而将杆22的两部分24和25牢固地相互连接。随后使液压缸19收缩以使转动环18顺时针转动，从而使锁合块16借助于斜面36和38在各自的槽17中径向滑动直至插入环形凹部33内(图6)。从而两个管件1和2可再次相互连接。

如果液压缸19的液压控制系统损坏，可将所述液压缸19的开口31和32连接到一手动泵以消除不利。

Claims (3)

1.用于管道的快速连接和快速松开的连接器，包括两个可紧固到相应的待连接管(3，4)上的管状的第一管件(2)及第二管件(1)和用于所述第一和第二管件(1，2)的快速连接和快速松开的装置(15)，所述快速连接和快速松开的装置(15)包括多个锁合块(16)，该锁合块(16)在一垂直于所述第一和第二管件(1，2)轴线的平面内周向分布，并以可径向移动的方式容纳在所述第一管件(2)的一轴向突出部(6)上的相应径向槽(17)中，该轴向突出部(6)在连接阶段可置于第二管件(1)上相应的轴向突出部(5)上；一转动环(18)可被控制以绕第一管件(2)的突出部(6)转动以便对所述锁合块(16)起作用，从而将所述锁合块(16)推入第二管件(1)的所述突出部(5)上的至少一个径向座部(33)中或将所述锁合块容纳在其自身的径向座部(34)中，以分别用于连接和松开所述第一和第二管件(1，2)；一液压缸(19)在所述第一管件(2)和所述转动环(18)之间起作用，其特征在于，该连接器包括一在转动环(18)的转动平面内与所述液压缸(19)基本成180°设置的可独立操作的附加液压缸(19)，所述液压缸和附加液压缸分别设置成可在两对紧固于所述第一管件(2)的第一杆(22)和紧固于所述转动环(18)的第二杆(23)之间起作用，所述第一杆(22)由通过一铰接部(26)相互连接的一在径向上较靠外的部分(24)和一在径向较靠内的部分(25)组成，该铰接部(26)可变化以呈现两种不同的操作状态，一种是使第一杆(23)的两部分(24，25)完全互锁，而另一种是允许第一杆(22)的在径向上较靠外的部分(24)沿接近第二杆(23)的方向转动。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一杆(22)的在径向上较靠内的部分(25)设有一肩台(39)，所述第一杆(22)的在径向上较靠外的部分(24)可紧靠该肩台(39)，以防止所述较靠外的部分(24)沿远离所述第二杆(23)的方向转动。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述铰接部(26)由一铰链销(27)和一销轴(28)组成，该销轴(28)可在连接阶段插入所述第一杆(22)的两个部分(24，25)上对齐的孔(29，30)中，而在松开阶段从所述孔中取出。

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