一種深水多迴路快速連接母接頭的製作方法

2023-07-11 03:55:46

一種深水多迴路快速連接母接頭的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種深水多迴路快速連接母接頭，包括轉接頭以及與該轉接頭前部密封連接的連接套，轉接頭和連接套均沿軸向開設有流體通道，其連接部內形成與兩個流體通道連通的中空閥腔，閥腔內設置有閥座、閥杆和彈簧，閥座安裝在閥腔內壁上，閥杆前端朝連接套，後端朝閥座，閥杆前部為中空的套管，其側壁開設有導流孔，並伸入連接套流體通道內，導流孔後方的閥杆與連接套的流體通道之間設置有閥密封件，閥密封件後方的閥杆上設置有限位件，彈簧一端抵接在限位件後端，另一端抵在閥座前端，限位件將密封件緊壓在閥腔前部內壁上，並限制閥杆向前運動。本發明能實現接頭快速的通斷，便於快速的對接和拆卸，密封效果好。
【專利說明】一種深水多迴路快速連接母接頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋油氣開採【技術領域】，具體是一種用於油氣鑽採管匯連接的深水多迴路快速連接母接頭。
【背景技術】
[0002]在液壓管路中，常常會遇到管路相連接的情況。在管路的連接或者斷開的過程中，如何保障管路的密封程度，和優化連接接頭的連接方式是一個技術性的問題。特別是海洋環境很中，在海洋上鑽井採油的技術難度比陸地鑽井採油大許多。為適應海洋特定工作環境，對所配套的石油鑽採設備有相應的技術要求，最基本的技術要求是不允許有洩漏。在石油開採和運輸過程中會用到許多油管，油管排布錯綜複雜，且一般情況下長度較長，還會有許多彎折的地方，所以油管之間的連接需用到接頭連接以減少油管長度和佔地面積，連接接頭必須要有較高的密封性和抗壓性能，而且最好能實現快速連接，現如今的油管接頭大多採用雙頭螺紋或者是法蘭連接，當油管之間相互連接或者拆卸時需要專用工具使油管旋轉才能完成，操作人員費時、費力，同時，雙頭螺紋在連接時需要很高的配合度，這樣不僅降低了工作效率，增加了成本同時也影響工作進度。
[0003]現有的快速接頭一般用於軟管連接處，它一般包括公接頭和母接頭，使用時把公接頭與母接頭對接即可，但是一般公接頭與母接頭對接完畢後，才能對管路通入流體。在公接頭與母接頭對接之前，由於公接頭或母接頭不能承壓，管路不能通入流體。另外，現有的快速接頭，公接頭與母接頭的內部結構比較複雜，在結構複雜的情況下，密封性能很難保證，特別是在海洋領域等高壓環境下，公接頭與母接頭對接時使得公接頭與母接頭內通道相通的操作繁瑣，接通速度慢。現有的快速接頭密封效果不好，容易造成流體洩漏。
[0004]現有技術的不足是:現有的快速安裝的接頭並不能兼顧即時斷流和快速卡接的效果，而且卡接方式相對傳統，多採用螺紋連接的方式，在拆卸或連接需要使用特定工具，操作起來很麻煩，使得操作人員費時費力，而在操作過程中並不能及時快速的使管路對接，同時結構比較複雜，組成部件較多，導致其密封性不能得到保證。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種能快速對接和分離實現快速通斷，並適用於海洋深水環境的深水多迴路快速連接母接頭。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:一種深水多迴路快速連接母接頭，包括轉接頭以及與該轉接頭前部密封連接的連接套，所述轉接頭和連接套均沿軸向開設有流體通道，所述轉接頭和連接套的連接部內形成中空的閥腔，該閥腔與轉接頭和連接套的流體通道連通，所述閥腔內設置有閥座、閥杆和彈簧，所述閥座安裝在閥腔內壁上，所述閥杆沿轉接頭軸向設置於閥腔內，該閥杆前端朝向連接套，後端朝向所述閥座，該閥杆前部為中空的套管，所述套管側壁開設有導流孔，該套管伸入連接套的流體通道內，所述閥杆與連接套的流體通道之間設置有閥密封件，該閥密封件位於導流孔後方，該閥密封件後方的閥杆上設置有限位件，所述彈簧一端抵接在該限位件後端，另一端抵在閥座前端，所述限位件將閥密封件緊壓在閥腔前部內壁上，並限制閥杆向前運動，在所述閥杆前端被頂壓時，所述彈簧壓縮，套管設置有導流孔的部分退入閥腔內，所述閥腔與套管和兩個流體通道通過導流孔連通。
[0007]採用上述結構，閥腔與連接套和轉接頭的流體通道同軸設置，閥腔前後端分別與轉接頭和連接套的流體通道連通，連接套用於與公接頭對接，轉接頭用於與油管等管路對接，閥座為框架結構或鏤空結構，能讓流體通過，閥杆後端可穿設在閥座上或者與閥座之間有間隙，連接前，彈簧壓縮反作用力使限位件將閥密封件壓在閥腔前端的側壁上，閥杆前部，即套管和導流孔位於連接套的流體通道裡面，閥密封件位於導流孔後方，可以設置在連接套的流體通道內也可以設置在連接套的流體通道與閥腔的結合處，閥密封件將閥腔和連接套的流體通道之間密封隔開，當該母接頭與公接頭連接時，公接頭頂壓在閥杆的套管前端，將閥杆向後壓，彈簧壓縮，閥杆前部的導流孔退入閥腔內，並使閥腔與套管和連接套的流體通道連通，流體可以從套管經導流孔流入/流出閥腔；而且閥腔內可以承受較大的壓力，在未對接時可以從轉接頭的流體通道內流入流體，二不會洩漏，對接時只需要向後壓閥杆，使彈簧壓縮導流孔退入閥腔，即可實現快速導通，將公接頭與閥杆分離後，彈簧復位的同時，母接頭截斷，能實現快速的通斷，操作方便，而且密封效果好，套管的外壁可與連接套的流體通道內壁貼合，進一步加強密封效果。
[0008]所述連接套後部的流體通道內壁上安裝有密封襯套，該密封襯套外壁與連接套的流體通道內壁之間設置有第一密封圈，所述連接套後部通過螺紋外套在所述轉接頭前部，所述密封襯套後端與轉接頭前端連接，該密封襯套和轉接頭圍成所述閥腔，且該密封襯套與轉接頭的連接處設置有靜密封圈，該轉接頭前端與連接套流體通道的內壁之間設置有防震圈。
[0009]採用上述結構，設置密封襯套加強密封效果，密封襯套與連接套之間通過第一密封圈密封，密封襯套後端面與轉接頭前端面之間通過靜密封圈密封，該第一密封圈和靜密封圈材料可以選擇HNBR，即氫化丁腈橡膠，防震圈可以由聚四氟乙烯即PTFE製成。
[0010]所述連接套的流體通道內壁上開設有環形槽，該環形槽位於密封襯套的前方，且該環形槽內安裝有擋圈和第二密封圈。
[0011]擋圈位於第二密封圈前方，在該母接頭與公接頭對接時，公接頭插入母接頭的連接套，該第二密封圈可以將公接頭外壁與母接頭流體通道內壁之間密封。
[0012]所述密封襯套前端抵在連接套流體通道內壁設置的臺階上，且該密封襯套前端與連接套之間設置有主密封環，該主密封環安裝在密封襯套前部內壁上，所述密封襯套前部的內徑和連接套流體通道的直徑均大於所述密封襯套後部的內徑，所述套管的外壁與密封襯套後部內壁貼合。
[0013]主密封環安裝在密封襯套前部內壁上，且與連接套流體通道內壁設置的臺階貼合，一方面可以將密封襯套前端與連接套的臺階之間密封，另一方面在公接頭插入時可以將公接頭外壁與母接頭流體通道內壁之間密封，且該主密封環與第二密封圈、第一密封圈、靜密封圈組成多級密封，保證連接套與轉接頭之間的密封效果，保證在公接頭接入後的密封性，防止洩漏，該主密封環為NHA密封類型，可以選擇PTFE材料，NHA密封主要用於高壓，靜態、斷續運動密封。[0014]所述閥座為圓盤形狀，該閥座開設有中心孔，該中心孔周圍的閥座上開設有通孔，所述閥腔後部的側壁上設置有環形臺階，該閥座後端抵在該環形臺階上，閥杆後端穿設在閥座的中心孔內，彈黃外套在閥杆後部，該彈黃一端抵在閥座如端，另一端抵在限位件後端。
[0015]所述限位件包括設置在閥杆中部外壁上的環形限位凸臺以及外套在該環形限位凸臺上的閥蓋，該閥蓋前部內壁與環形限位凸臺外壁螺紋連接，所述彈簧一端抵在該環形限位凸臺後端，另一端抵在閥座前端，閥蓋後部罩住所述彈簧前部，且該閥蓋後端與閥座之間有間隙，避免彈簧壓縮時閥蓋阻擋在閥座上，閥杆通過與閥蓋的連接限制於閥座和密封襯套間運動，所述閥密封件安裝在閥蓋前端，在未連接時，彈簧壓縮反作用力使閥密封件緊壓在密封襯套後部內壁上。
[0016]所述轉接頭前端部內開設有前大後小的圓桶形腔室，所述密封襯套後端為內凹的錐形密封面，該密封襯套和轉接頭圍成中部大兩端小的所述閥腔，在未對接時，彈簧壓縮反作用力使閥密封件緊壓在該錐形密封面上。
[0017]彈簧使閥密封件件緊壓在密封襯套的錐形密封面，在轉接頭一端接入流體時也不會造成洩漏，能承受較大的壓力，具有較好的密封性能。
[0018]所述導流孔設置在套管的後部，所述導流孔為2-4個，並在沿套管周向均勻分布。
[0019]所述轉接頭流體通道的後端內壁開有內螺紋或轉接頭後端為外壁帶有外螺紋的接頭。
[0020]所述連接套與轉接頭的連接部的外徑相同，所述連接套前部外壁上設置有一圈臺階，後部外壁上套有卡環和定位環，該定位環位於所述臺階與卡環之間。
[0021]該卡環和定位環，在對接時用於定位，該母接頭可以批量的安裝在同一個固定板上，與批量安裝在另一個固定板上的公接頭對接，母接頭的轉接頭後端連接管線，連接套前部與公接頭對接，並通過固定板上的卡緊機構將公接頭和母接頭固定，母接頭也可以單獨和公接頭對接使用，對接時通過卡緊機構卡在連接套外的臺階上使其與公接頭連接卡緊。
[0022]本發明的有益效果是:結構簡單，能實現接頭快速的通斷，同時便於快速的對接和拆卸，縮短對接操作時間，同時密封性能好，適合深水環境使用，同時適合淺水環境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的結構示意圖；
[0024]圖2為本發明的立體圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
[0026]如圖1和2所示，一種深水多迴路快速連接母接頭，包括轉接頭I以及與該轉接頭I前部密封連接的連接套2，轉接頭I和連接套2均沿軸向開設有流體通道，連接套2後部的流體通道內壁上安裝有密封襯套9，連接套2後部通過螺紋外套在所述轉接頭I前部，所述密封襯套9後端與轉接頭I前端連接，密封襯套9前端抵在連接套2流體通道內壁設置的臺階上，且該密封襯套9前端與連接套2之間設置有主密封環17，該主密封環17安裝在密封襯套9前部內壁上，密封襯套9前部的內徑和連接套2流體通道的直徑均大於所述密封襯套9後部的內徑，轉接頭I前端部內開設有前大後小的圓桶形腔室，密封襯套9後端為內凹的錐形密封面，該密封襯套9和轉接頭I圍成中部大兩端小的閥腔，該密封襯套9外壁與連接套2的流體通道內壁之間設置有第一密封圈14，且該密封襯套9與轉接頭I的連接處設置有靜密封圈19，該轉接頭I前端與連接套2流體通道的內壁之間設置有防震圈18。
[0027]所述閥腔內設置有閥座4、閥杆3和彈簧5，閥座4為圓盤形狀，該閥座4開設有中心孔，該中心孔周圍的閥座4上開設有通孔，所述閥腔後部的側壁上設置有環形臺階11，該閥座4後端抵在該環形臺階11上，所述閥杆3沿轉接頭I軸向設置於閥腔內，閥杆3後端穿設在閥座4的中心孔內，該閥杆3前部為中空的套管31，所述套管31側壁開設有導流孔32，該套管31伸入連接套2的流體通道內，且套管31的外壁與密封襯套9後部內壁貼合，導流孔32後方的閥杆3外壁上設置有環形限位凸臺7，該環形限位凸臺7上外套有閥蓋6，該閥蓋6前部內壁與環形限位凸臺7外壁螺紋連接，所述彈簧5外套在閥杆3後部，彈簧5一端抵在該環形限位凸臺7後端，另一端抵在閥座4前端，閥蓋6後部罩住所述彈簧5前部，且該閥蓋6後端與閥座4之間有間隙，閥蓋6前端安裝有閥密封件8，套管31後端直徑大於閥杆3後部直徑，該閥密封件8套在閥杆3外，並卡在套管31後端與閥蓋6前端之間，該閥密封件8位於導流孔32後方，閥密封件8將閥杆3與連接套2的流體通道之間密封，在未對接時，彈簧5壓縮反作用力使閥密封件8緊壓在該密封襯套9後部的錐形密封面上，並限制閥杆3向前運動。
[0028]在與公接頭對接時，閥杆3的套管31前端被頂壓，彈簧5部分壓縮，套管31設置有導流孔32的部分退入閥腔內，閥腔與套管31和兩個流體通道通過導流孔32連通，即與公接頭接通。
[0029]所述連接套2的流體通道內壁上開設有環形槽，該環形槽位於密封襯套9的前方，且該環形槽內安裝有擋圈16和第二密封圈15，所述導流孔32設置在套管31的後部，所述導流孔32為3個，並在沿套管31周向均勻分布，圖1中轉接頭I流體通道的後端內壁開有內螺紋，圖2中轉接頭I後端為外壁帶有外螺紋的接頭，所述連接套2與轉接頭I的連接部的外徑相同，所述連接套2前部外壁上設置有一圈臺階，後部外壁上套有卡環12和定位環13，該定位環13位於所述臺階與卡環12之間。
[0030]上述母接頭，未連接時，彈簧5部分壓縮，通過環形限位凸臺7和閥蓋6將閥密封件8壓在密封襯套9的錐形密封面上，實現閥腔的密封，當母接頭與公接頭對接時，閥杆3前端受壓，彈簧5壓縮，套管31帶導流孔32的部分退入閥腔內，閥腔與套管31和連接套2的流體通道通過導流孔32連通，流體經連接套2的流體通道、套管31、導流孔32、閥腔和轉接頭I的流體通道實現流通，該結構的母接頭，能實現快速的對接，接通迅速，而且操作簡單方便，結構簡單，組成部件較少，可以減少密封不良造成的洩漏，而且通過閥密封件8、主密封環17、靜密封圈19、第一密封圈14和第二密封圈15形成多級密封，保證密封效果。
【權利要求】
1.一種深水多迴路快速連接母接頭，包括轉接頭(I)以及與該轉接頭(I)前部密封連接的連接套(2)，所述轉接頭(I)和連接套(2)均沿軸向開設有流體通道，所述轉接頭(I)和連接套(2)的連接部內形成中空的閥腔，該閥腔與轉接頭(I)和連接套(2)的流體通道連通，其特徵在於:所述閥腔內設置有閥座(4)、閥杆(3)和彈簧(5)，所述閥座(4)安裝在閥腔內壁上，所述閥杆(3)沿轉接頭(I)軸向設置於閥腔內，該閥杆(3)前端朝向連接套(2)，後端朝向所述閥座(4)，該閥杆(3)前部為中空的套管(31)，所述套管(31)側壁開設有導流孔(32)，該套管(31)伸入連接套(2)的流體通道內，所述閥杆(3)與連接套(2)的流體通道之間設置有閥密封件(8)，該閥密封件(8)位於導流孔(32)後方，該閥密封件(8)後方的閥杆(3)上設置有限位件，所述彈簧(5)—端抵接在該限位件後端，另一端抵在閥座(4)前端，所述限位件將閥密封件(8)緊壓在閥腔前部內壁上，並限制閥杆(3)向前運動，在所述閥杆(3)前端被頂壓時，所述彈簧(5)壓縮，套管(31)設置有導流孔(32)的部分退入閥腔內，所述閥腔與套管(31)和兩個流體通道通過導流孔(32)連通。
2.根據權利要求1所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述連接套(2)後部的流體通道內壁上安裝有密封襯套(9)，該密封襯套(9)外壁與連接套(2)的流體通道內壁之間設置有第一密封圈(14)，所述連接套(2)後部通過螺紋外套在所述轉接頭(1)前部，所述密封襯套(9)後端與轉接頭(I)前端連接，該密封襯套(9 )和轉接頭(I)圍成所述閥腔，且該密封襯套(9)與轉接頭(I)的連接處設置有靜密封圈(19)，該轉接頭(I)前端與連接套(2)流體通道的內壁之間設置有防震圈(18)。
3.根據權利要求2所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述連接套(2)的流體通道內壁上開設有環形槽，該環形槽位於密封襯套(9)的前方，且該環形槽內安裝有擋圈(16)和第二密封圈(15)。
4.根據權利要求2或3所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述密封襯套(9 )前端抵在連接套(2 )``流體通道內壁設置的臺階上，且該密封襯套(9 )前端與連接套(2 )之間設置有主密封環(17 )，該主密封環(17 )安裝在密封襯套(9 )前部內壁上，所述密封襯套(9)前部的內徑和連接套(2)流體通道的直徑均大於所述密封襯套(9)後部的內徑，所述套管(31)的外壁與密封襯套(9)後部內壁貼合。
5.根據權利要求1所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述閥座(4)為圓盤形狀，該閥座(4)開設有中心孔，該中心孔周圍的閥座(4)上開設有通孔，所述閥腔後部的側壁上設置有環形臺階(11)，該閥座(4)後端抵在該環形臺階(11)上，閥杆(3)後端穿設在閥座(4)的中心孔內，彈簧(5)外套在閥杆(3)後部，該彈簧(5)—端抵在閥座(4)iu端，另一端抵在限位件後端。
6.根據權利要求4所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述限位件包括設置在閥杆(3)中部外壁上的環形限位凸臺(7)以及外套在該環形限位凸臺(7)上的閥蓋(6)，該閥蓋(6)前部內壁與環形限位凸臺(7)外壁螺紋連接，所述彈簧(5)—端抵在該環形限位凸臺(7)後端，另一端抵在閥座(4)前端，閥蓋(6)後部罩住所述彈簧(5)前部，且該閥蓋(6)後端與閥座(4)之間有間隙，所述閥密封件(8)安裝在閥蓋(6)前端。
7.根據權利要求6所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述轉接頭(I)前端部內開設有前大後小的圓桶形腔室，所述密封襯套(9)後端為內凹的錐形密封面，該密封襯套(9)和轉接頭(I)圍成中部大兩端小的所述閥腔，在未對接時，彈簧(5)使閥密封件(8)緊壓在該錐形密封面上。
8.根據權利要求1所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述導流孔(32)設置在套管(31)的後部，所述導流孔(32)為2-4個，並在沿套管(31)周向均勻分布。
9.根據權利要求1所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述轉接頭(1)流體通道的後端內壁開有內螺紋或轉接頭(I)後端為外壁帶有外螺紋的接頭。
10.根據權利要求1所述的一種深水多迴路快速連接母接頭，其特徵在於:所述連接套(2)與轉接頭(I)的連接部的外徑相同，所述連接套(2)前部外壁上設置有一圈臺階，後部外壁上套有卡環(12)和定位環 (13)，該定位環(13)位於所述臺階與卡環(12)之間。
【文檔編號】F16L37/38GK103697272SQ201310752973
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】程友祥, 章濤, 田龍 申請人:重慶前衛海洋石油工程設備有限責任公司