RU2682800C2 - Quick-release slip universal joint - Google Patents
Quick-release slip universal joint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682800C2 RU2682800C2 RU2017114718A RU2017114718A RU2682800C2 RU 2682800 C2 RU2682800 C2 RU 2682800C2 RU 2017114718 A RU2017114718 A RU 2017114718A RU 2017114718 A RU2017114718 A RU 2017114718A RU 2682800 C2 RU2682800 C2 RU 2682800C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- nipple
- quick
- connection
- release
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к соединению быстроразъемному шлицевому универсальному «ШЛИРС», предназначенному для использования как для неподвижного соединения оборудования между собой, так и с передачей крутящего момента влево и вправо, а также для подсоединения оборудования к насосно-компрессорным трубам (НКТ) или к гибким насосно-компрессорным трубам (ГНКТ) с возможностью прохода среды внутри соединения без потерь и без понижения давления в трубах НКТ или ГНКТ.The present invention relates to the oil and gas industry, in particular to a universal quick coupler “SHLIRS” connection, intended for use both for stationary connection of equipment to each other and for transmitting torque left and right, as well as for connecting equipment to tubing ( Tubing) or flexible tubing (CT) with the possibility of passage of the medium inside the connection without loss and without lowering the pressure in the tubing or CT.
Известно быстроразъемное соединение трубопроводов, содержащее муфту, установленную на концах соединяемых труб, уплотнительные кольца и фиксирующие упоры (см. описание полезной модели к патенту РФ №63017, МПК F16L 37/00, опубл. 10.05 2007 г.).Known quick-disconnect pipe connection containing a sleeve mounted on the ends of the connected pipes, o-rings and locking stops (see the description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 63017, IPC F16L 37/00, publ. 10.05 2007).
Муфта выполнена цилиндрической. На внутренней поверхности муфты выполнены канавки для установки уплотнительных колец, а фиксирующие упоры выполнены эксцентриковые и установлены на наружной поверхности муфты на обоих ее концах с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью соединяемых труб. После установки муфты с уплотнительными кольцами на соединяемые трубы поворотом вокруг осей эксцентриковые упоры плотно прижимают к наружной поверхности труб, что исключает возможность смещения соединяемых элементов относительно друг друга. Однако, известное соединение не может быть использовано в нефтегазовой отрасли при спуске труб в обсадные колонны скважины, так как не способно выдерживать осевые (растягивающие нагрузки). Кроме того, оно не имеет возможности передавать крутящий момент влево и вправо, а наружный диаметр соединяемых труб имеет выступающие элементы виде эксцентриковых упоров, что и не удовлетворяет условиям эксплуатации в нефтегазовой отрасли.The coupling is cylindrical. Grooves are made on the inner surface of the coupling for installing the sealing rings, and the locking stops are eccentric and mounted on the outer surface of the coupling at both ends of the coupling with the possibility of interaction with the outer surface of the connected pipes. After installing the coupling with the sealing rings on the pipes to be connected, the eccentric stops tightly press against the outer surface of the pipes by rotation around the axes, which eliminates the possibility of displacement of the connected elements relative to each other. However, the known compound cannot be used in the oil and gas industry when running pipes into the casing of the well, as it is not able to withstand axial (tensile loads). In addition, it does not have the ability to transmit torque to the left and right, and the outer diameter of the connected pipes has protruding elements in the form of eccentric stops, which does not satisfy the operating conditions in the oil and gas industry.
Известно быстроразъемное соединение, включающее пару втулок с внутренней резьбой для соединения с трубами, уплотнение и фиксирующий элемент (см. описание полезной модели к патенту РФ №62201, МПК F16L 19/00, опубл. 27.03 2007 г.).Одна втулка соединения выполнена с лысками на наружной поверхности под ключ и с внутренней конической резьбой и имеет кольцевой радиальный выступ, образованный за счет утолщения на ее конце. Торец утолщения по наружной поверхности обработан под конус, на поверхности которого выполнена кольцевая канавка под уплотнение в виде резинового кольца. Другая втулка также выполнена с лысками на наружной поверхности и с внутренней конической резьбой, на одном конце имеет утолщение, по торцу которого выполнен внутренний конус, а по наружному диаметру выполнена резьба для установки фиксирующего элемента в виде накидной гайки.A quick-disconnect connection is known, including a pair of bushings with an internal thread for connection with pipes, a seal and a fixing element (see utility model description to RF patent No. 62201, IPC F16L 19/00, published on March 27, 2007). One connection sleeve is made with flats on the outer surface of the key and with an internal tapered thread and has an annular radial protrusion formed by thickening at its end. The end face of the thickening on the outer surface is processed under a cone, on the surface of which an annular groove for sealing in the form of a rubber ring is made. The other sleeve is also made with flats on the outer surface and with an internal tapered thread, at one end it has a bulge along the end of which an inner cone is made, and a thread is made along the outer diameter to install the fixing element in the form of a union nut.
Недостатком известного соединения является то, что оно не может быть использовано в нефтегазовой отрасли при спуске труб в обсадные колонны скважины, так как не имеет возможности передачи крутящего момента влево и вправо, а наружный диаметр имеет выступающие элементы виде отливов на гайке, что делает невозможным спуск в скважину.A disadvantage of the known connection is that it cannot be used in the oil and gas industry when running pipes into the casing of the well, since it does not have the ability to transmit torque to the left and right, and the outer diameter has protruding elements in the form of ebbs on the nut, which makes it impossible to run into the well.
Известно быстроразъемное резьбовое соединение, включающее охватываемую и охватывающую трубы с коническими резьбами (см. описание полезной модели к патенту №126419, МПК Е212В 17/042, опубл. 23.04.2013).Known quick-detachable threaded connection, including male and female pipes with tapered threads (see the description of the utility model for patent No. 126419, IPC E212B 17/042, publ. 04.23.2013).
Профиль сечения конических резьб представляет собой неравнобедренную трапецию, причем охватываемая труба имеет конический упорный торец, а охватывающая труба имеет взаимодействующий с ним конический упорный уступ. Кроме того, охватываемая труба имеет конический упорный уступ, а охватывающая труба имеет взаимодействующий с ним конический упорный торец. Фиксация труб между собой обеспечивается тем, что каждая коническая резьба выполнена с конусностью 1:37,37 и имеет шаг 12,7 мм.The cross-sectional profile of tapered threads is an isosceles trapezoid, moreover, the male pipe has a conical stop face, and the female pipe has a conical stop ledge interacting with it. In addition, the male pipe has a conical thrust shoulder, and the female pipe has a conical thrust end interacting with it. The fixing of the pipes between themselves is ensured by the fact that each conical thread is made with a taper of 1: 37.37 and has a pitch of 12.7 mm.
К недостаткам замкового соединения насосно-компрессорных труб соединения относится:The disadvantages of the castle connection tubing connection:
- способность передавать крутящий момент только в одну сторону, а именно по часовой стрелке (правая резьба) или против часовой стрелки (левая резьба);- the ability to transmit torque only in one direction, namely clockwise (right-hand thread) or counterclockwise (left-hand thread);
- при закручивании замкового соединения необходимо прикладывать определенные усилия, используя, как правило, специальные ключи;- when tightening the lock connection, it is necessary to apply certain efforts, using, as a rule, special keys;
- замковое соединения не имеют защиты от самопроизвольного разъединения.- lock connections do not have protection against spontaneous disconnection.
Известно замковое соединение насосно-компрессорных труб, принятое в качестве прототипа, состоящее из муфты и ниппеля, на одном конце которых выполнены элементы для их взаимного соединения (см. описание полезной модели к патенту №126419, МПК F16L 15/08, опубл. 27.03.2013).Known for the locking connection of tubing adopted as a prototype, consisting of a coupling and a nipple, at one end of which elements are made for their mutual connection (see the description of the utility model for patent No. 126419, IPC F16L 15/08, publ. 27.03. 2013).
Элементы для их взаимного соединения представляют собой присоединительную резьбу увеличенной длины без принудительного сбега с конической зарезьбовой проточкой на ниппеле, начальный диаметр которой превышает диаметр впадин резьбы в данном сечении, при этом длина присоединительной резьбы обеспечивает свободный заход ниппеля в муфту без вращения минимум на 13 мм.Elements for their mutual connection are connecting threads of increased length without forced run-off with a conical threaded groove on the nipple, the initial diameter of which exceeds the diameter of the troughs of the thread in this section, while the length of the connecting thread allows the nipple to freely enter the coupling without rotation by at least 13 mm.
К недостаткам резьбового соединения относится:The disadvantages of a threaded connection include:
- способность передавать крутящий момент только в одну сторону, а именно по часовой стрелке (правая резьба) или против часовой стрелки (левая резьба);- the ability to transmit torque only in one direction, namely clockwise (right-hand thread) or counterclockwise (left-hand thread);
- при закручивании резьбовых соединений необходимо прикладывать определенные усилия, используя, как правило, специальные ключи;- when twisting the threaded connections, it is necessary to apply certain efforts, using, as a rule, special keys;
- резьбовые соединения не имеют защиты от самопроизвольного разъединения.- threaded connections do not have protection against spontaneous disconnection.
Технической задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является создание соединения быстроразъемного герметичного, имеющего возможность передачи крутящего момента как влево, так и вправо без риска отворота инструмента и не требующего для сборки и разборки соединения специального инструмента (механических, гидравлических ключей или раскрепителей, тисков).The technical task and the technical result of the present invention is the creation of a quick-disconnect tight connection that can transmit torque both to the left and to the right without the risk of turning the tool and does not require a special tool (mechanical, hydraulic wrenches or detectors, vice) to assemble and disassemble the connection.
Технический результат достигается тем, что соединение быстроразъемное шлицевое универсальное, состоящее из муфты и ниппеля, один конец которых содержит элементы для их взаимного соединения, отличается тем, что оно дополнительно содержит фиксатор для предотвращения осевого перемещения и разъединения ниппеля и муфты, где корпус муфты выполнен с трехступенчатым внутренним сквозным проходным отверстием, а корпус ниппеля имеет сопрягаемый (соответствующий) по форме и размеру конец со сквозным отверстием, при этом элементы для их взаимного соединения выполнены в виде шлицев и зубьев, причем шлицы и зубья муфты расположены на внутреннем диаметре наибольшей ступени, а ниппеля - на средней ступени, внутренняя поверхность средней ступени муфты и наружная поверхность конца ниппеля выполнены с канавками, образующими кольцевой канал с выходом наружу в виде ступенчатого отверстия с внутренней резьбой для установки фиксатора, выполненного в виде гибкого кольцевого элемента, один конец которого снабжен резьбовым элементом для фиксации в корпусе муфты. Шлицы и зубья рабочей резьбы могут быть выполнены с прямобочным, эвольвентным или треугольным профилем. Фиксатор может быть выполнен в виде гибкого кольцевого элемента с нанизанными на него шариками.The technical result is achieved in that the universal quick-release joint, consisting of a coupling and a nipple, one end of which contains elements for their mutual connection, is characterized in that it further comprises a latch to prevent axial movement and separation of the nipple and the coupling, where the coupling body is made with a three-stage internal through passage, and the nipple body has a mating (corresponding) shape and size end with a through hole, while the elements for their mutual the joints are made in the form of splines and teeth, and the splines and teeth of the coupling are located on the inner diameter of the largest stage, and the nipple is on the middle stage, the inner surface of the middle stage of the coupling and the outer surface of the end of the nipple are made with grooves that form an annular channel with an exit to the outside in the form of a step openings with an internal thread for mounting the latch, made in the form of a flexible ring element, one end of which is equipped with a threaded element for fixing in the coupling body. Slots and teeth of the working thread can be made with a straight-sided, involute or triangular profile. The latch can be made in the form of a flexible annular element with balls strung on it.
Преимуществами соединения быстроразъемного шлицевого универсального является то, что оно:The advantages of connecting a universal quick-release splice are that it:
- имеет незначительные габариты;- has insignificant dimensions;
- обеспечивает передачу крутящего момента как влево, так и вправо, и полностью исключает самопроизвольное разъединение;- provides torque transmission both to the left and to the right, and completely eliminates spontaneous disconnection;
- может воспринимать осевые растягивающие нагрузки;- can perceive axial tensile loads;
- обеспечивает высокую герметичность;- provides high tightness;
- обеспечивает высокую стойкость к воздействию агрессивной среды на герметизирующее уплотнение;- provides high resistance to aggressive environments on the sealing seal;
- обеспечивает возможность эксплуатации при перепаде давления до 700 атмосфер и температуре до 175°С;- provides the possibility of operation with a pressure drop of up to 700 atmospheres and a temperature of up to 175 ° C;
- обладает высокой виброустойчивостью;- possesses high vibration resistance;
- обладает высоким сопротивлением разрывным нагрузкам;- possesses high resistance to explosive loads;
- обеспечивается без специальных ключей и без больших усилий;- provided without special keys and without much effort;
- не требует специального инструмента при сборке и разборке (механических, гидравлических ключей или раскрепителей, тисков);- does not require a special tool during assembly and disassembly (mechanical, hydraulic wrenches or breakers, vice);
- уменьшает риск попадания в скважину посторонних крепежных элементов в процессе монтажа оборудования;- reduces the risk of extraneous fasteners getting into the well during equipment installation;
- выдерживает высокий крутящий момент, что позволяет использовать его в компоновках для бурения и фрезерования;- withstands high torque, which allows you to use it in the layouts for drilling and milling;
- обладает длительными сроками эксплуатации до проведения ремонт-- has a long service life before repair
но-восстановительных работ. Соединение быстроразъемное герметичное шлицевое, универсальное «ШЛИРС» иллюстрировано чертежами, где: на фиг. 1 изображено сечение общего вида муфты; на фиг. 2 - сечение общего вида ниппеля; на фиг. 3 - общий вид соединения в сборе; на фиг. 4 - сечение по фиксирующему элементу.but restoration work. The quick disconnect tight spline connection, universal "SHLIRS" is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows a cross section of a General view of the coupling; in FIG. 2 - section of a General view of the nipple; in FIG. 3 is a general view of the assembly assembly; in FIG. 4 is a section along the locking element.
Соединение быстроразъемное шлицевое универсальное содержит охватываемый элемент - вал 1 (ниппель) и охватывающий элемент - отверстие 2 (муфта), рабочие концы у которых выполнены со шлицами 3 и зубьями 4 для их взаимодействия, обеспечивающих соосность ниппеля 1 и муфты 2, а также контактирующие между собой упорные торцевые поверхности (упорные торцевые поверхности на чертеже не показаны). Элементы для соединения шлицы 3 и зубья 4 могут быть выполнены как непосредственно на соединяемых деталях оборудования, так и на соединяемых насосно-компрессорных трубах (НКТ) или гибких насосно-компрессорных трубах (ГНКТ), так и на отдельных деталях образующих в сборе переводники.The universal quick-release splined connection contains a male element - a shaft 1 (nipple) and a female element - a hole 2 (coupling), the working ends of which are made with
Шлицы 3 и зубья 4 могут иметь различную форму, например прямобочную, эвольвентную или треугольную. Диаметры соединения также могут быть различными, в зависимости от места эксплуатации. Корпус муфты 2 выполнен с трехступенчатым внутренним сквозным проходным отверстием, при этом шлицы 3 и зубья 4 расположены на внутреннем диаметре наибольшей ступени. Корпус ниппеля 1 имеет конец, сопрягаемый (соответствующий) по форме и размеру средней и большой ступени муфты 2 и также имеет сквозное проходное отверстие и шлицы 3 и зубья 4, расположенные на наружной поверхности средней ступени ниппеля 1.
Внутренняя поверхность средней ступени муфты 2 и наружная поверхность конца ниппеля 1 выполнены с канавкой 5 и 6 соответственно, расположенной в перпендикулярной оси муфты 2 и ниппеля 1 плоскости, образуя кольцевой канал при сборе соединения с выходом наружу в виде ступенчатого отверстия 7 с внутренней резьбой для установки фиксатора. Фиксатор выполнен в виде гибкого вала 8 (троса) с головкой 9, снабженной резьбой на наружной поверхности и сопрягаемой со ступенчатым отверстием 7.The inner surface of the middle stage of the
Фиксатор может быть выполнен в виде тросика 8, на который нанизаны посредством отверстий шарики 10 с возможностью поворота относительно оси тросика (отверстия на чертеже не показаны). Один конец тросика 8 жестко прикреплен сваркой к головке 9 (винт) а противоположный конец тросика 8 оснащен упором 11 для фиксации шариков 10 на тросике 8. Фиксирующий элемент обладает большой прочностью и при этом гибок. Ось тросика 8 способна принимать траекторию окружности кольцевого канала.The latch can be made in the form of a cable 8, on which
Для обеспечения герметичности соединения по обе стороны от канавок 5 и 6 выполнены канавки для установки уплотнительных манжет 12 и 13 соответственно, способные выдерживать давление до 100 Мпа (канавки на чертеже не показаны).To ensure the tightness of the connection on both sides of the
Предлагаемое соединение собирают следующим образом.The proposed compound is collected as follows.
Вначале в канавках 5 и 6 размещают уплотнительные манжеты 12 и 13, совмещают шлицы 3 и зубья 4 муфты 2 с зубьями 4 и пазами 3 ниппеля 1 и перемещают ниппель 1 внутрь муфты 2 до совмещения канавок 5 и 6. Затем в выход образованного кольцевого канала устанавливают фиксатор, фиксируя головку 9 в ступенчатом отверстии 7 корпуса муфты 2. Фиксатор предотвращает осевое перемещение и разъединение ниппеля 1 и муфты 2.First, the
Соединение обладает большой прочностью, герметичностью и способностью воспринимать осевые растягивающие нагрузки.The connection has great strength, tightness and the ability to absorb axial tensile loads.
Соединение имеет возможность эксплуатации как в неподвижном состоянии при соединении оборудования с трубами, так и с передачей крутящего момента как влево, так и вправо и полностью исключает самопроизвольное разъединение.The connection has the ability to operate both in a stationary state when connecting equipment to pipes, and with the transmission of torque both to the left and to the right and completely eliminates spontaneous disconnection.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114718A RU2682800C2 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Quick-release slip universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114718A RU2682800C2 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Quick-release slip universal joint |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017114718A RU2017114718A (en) | 2018-10-26 |
RU2017114718A3 RU2017114718A3 (en) | 2019-02-05 |
RU2682800C2 true RU2682800C2 (en) | 2019-03-21 |
Family
ID=63923130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114718A RU2682800C2 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Quick-release slip universal joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2682800C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4629223A (en) * | 1983-09-06 | 1986-12-16 | Hunting Oilfield Services (Uk) Limited | Pipe connector |
RU62201U1 (en) * | 2006-08-09 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Вятско-Полянский машиностроительный завод "Молот" | QUICK DISCONNECT |
RU63017U1 (en) * | 2006-11-08 | 2007-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кузбассгорноспасатель" (ООО "Кузбассгорноспасатель") | QUICK PIPING CONNECTION |
RU126419U1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РОБУТ" (ООО "РОБУТ") | LOCKING CONNECTION OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES (OPTIONS) |
-
2017
- 2017-04-26 RU RU2017114718A patent/RU2682800C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4629223A (en) * | 1983-09-06 | 1986-12-16 | Hunting Oilfield Services (Uk) Limited | Pipe connector |
RU62201U1 (en) * | 2006-08-09 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Вятско-Полянский машиностроительный завод "Молот" | QUICK DISCONNECT |
RU63017U1 (en) * | 2006-11-08 | 2007-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кузбассгорноспасатель" (ООО "Кузбассгорноспасатель") | QUICK PIPING CONNECTION |
RU126419U1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РОБУТ" (ООО "РОБУТ") | LOCKING CONNECTION OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES (OPTIONS) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017114718A3 (en) | 2019-02-05 |
RU2017114718A (en) | 2018-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11674621B2 (en) | Hammer union connection and related methods of assembly | |
USRE44444E1 (en) | Method of joining pipes in end to end relation | |
US5496073A (en) | Disengagement tool for use with a pipe joint assembly | |
CA2503231C (en) | Enhanced durability hammer union | |
EP3408573B1 (en) | Combination comprising a coupling and a pipe element having wedging groove | |
US3689110A (en) | Fluid line coupling | |
CA2740813C (en) | Pipe joint | |
GB2413606A (en) | Clamped pipe connector seal arrangement | |
JPH049956B2 (en) | ||
EP0418434B1 (en) | Adjustable connection apparatus | |
US3223439A (en) | Pipe joint | |
RU2682800C2 (en) | Quick-release slip universal joint | |
US11255470B2 (en) | Heavy duty wing nut | |
US6234910B1 (en) | Shaft coupling arrangement | |
AU629935B2 (en) | Pipe connector with treaded seal in nonthreaded cavity | |
US20230037968A1 (en) | Metal seal weld-on connector for conductor casing | |
US3596932A (en) | Quick couple union | |
CA3114074A1 (en) | Lobular connection for tubulars | |
RU176558U1 (en) | Power quick connector | |
RU165295U1 (en) | SEALED THREADED CONNECTION OF OIL PIPES | |
CA2017097A1 (en) | Adjustable connection apparatus | |
CN219510345U (en) | Pipeline anticreep coupling assembling | |
EP0455464A2 (en) | Pipe couplings | |
GB2586308A (en) | Pipe coupling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200427 |