[發明專利]軸向內拉式快速連接海底管道裝置

有效

• 申請號: 201711005544.7
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107559518B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 劉新福;劉春花;周超;董磊;陳曉寧
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F16L37/08
• 分類號: F16L37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軸向內拉式快速連接海底管道裝置，兩套對接器和端部密封器沿軸向由內而外依次同軸心放置并對稱布置于導向器的兩側端，滑移體與導向器同軸心布置且兩滑移體分別置于導向器的花鍵齒式導軌，兩套獨立的液壓軸拉系統沿周向均布于導向器的外環面；該連接海底管道裝置采用透鏡密封環及錐形密封環和六角形密封環，并結合左右對稱式構造及齒槽式對接器、花鍵齒式導向器和鍵槽式滑移體，實施水下液壓驅動軸向內拉快速連接作業，實現不同管段海底管道的快速連接，其特征在于：

一端部密封器；所述端部密封器采用回轉體，軸推盤采用圓盤體，其環腔內壁加工有錐形卡槽，軸推盤的盤面上銑有沿徑向分層排列的環形凹槽；擠壓套采用環體，其外環面沿軸向依次銑有環形溝槽和錐形卡環，擠壓套的錐形卡環與軸推盤的錐形卡槽相配合；

一對接器；所述對接器采用齒槽式筒體，對接支座沿周向均布于對接體的外環面上；對接體由筒體和盤體組合而成，對接體沿軸向的外側端面設有與軸推盤環形凹槽相同位置和規格的環形凹槽，對接體的環腔內壁采用階梯回轉面，其內配置對接襯套；對接體的內側端面沿徑向依次銑有環形溝槽和拱形齒槽，對接體的環形溝槽與導向體的環形溝槽沿軸向對稱布置且所形成的對稱錐面環腔內配置透鏡密封環，實現對接體與導向體間的第一級密封，透鏡密封環兩側半球面的球心均位于對接體的軸線上，對接體的拱形齒槽沿周向均勻布置，其拱形齒槽與導向體的拱形卡齒相配合，對接體盤體的盤面上沿徑向依次設有環形凹槽和對接螺孔；六角形密封環由外六角形密封環和內六角形密封環組成，對接襯套由管體加工而成，其環腔內壁依次設有錐狀溝槽和柱狀滑環，對接襯套的錐狀溝槽內配置錐形密封環；

一導向器；所述導向器采用卡齒式長管體，導向體沿軸向的內側端設有柱狀卡環，而導向體的外側端沿徑向由內而外依次設有環形溝槽、拱形卡齒和盤體，導向體拱形卡齒的外環面設置錐狀環齒面，導向體拱形卡齒的環腔內壁沿軸向依次設有錐狀凹槽和柱狀凹槽，導向體盤體的盤面上分別設有與對接體盤體相同位置和規格的環形凹槽和導向螺孔；導向體的外環面上設有沿周向均布的花鍵齒，導向體的花鍵齒順延軸向放置，而為滑移體提供軸向滑移的花鍵齒式導軌，導向體花鍵齒兩側齒面的齒廓采用對稱分布的漸開線；導向管的兩側銑有柱狀卡槽，導向支座沿周向均布于導向體的外環面上，導向支座和對接支座沿軸向對稱布置，每個導向支座和對接支座沿徑向的外側端設置矩形溝槽；

一滑移體；所述滑移體采用鍵槽式剖分盤體，上滑移盤的剖分面上設有沿徑向對稱布置的條形卡塊，下滑移盤的剖分面上銑有沿徑向對稱布置的條形卡槽，下滑移盤的條形卡槽與上滑移盤的條形卡塊相配合；上滑移盤和下滑移盤沿軸向的內側端設有錐狀凸臺，且其外側端沿徑向依次設有環形凹槽和錐狀卡環；上滑移盤和下滑移盤的盤體和錐狀凸臺的環腔內壁銑有沿周向均布的花鍵齒槽，各花鍵齒槽兩側齒槽面的齒槽輪廓采用對稱分布的漸開線；

一液壓軸拉系統；所述兩套獨立的液壓軸拉系統提供對接器與導向器自動快速對接時的驅動力，每套液壓軸拉系統采用沿導向體圓周方向均勻布置的三個獨立液壓缸。

2.根據權利要求1所述的軸向內拉式快速連接海底管道裝置，其特征在于：所述軸向內拉式快速連接海底管道裝置整體設計為左右對稱式構造，其端部密封器、對接器、滑移體和液壓軸拉系統采用分體式結構，而導向器則采用單體式結構；

所述對接器的透鏡密封環和六角形密封環以及端部密封器的錐形密封環同軸心布置，透鏡密封環兩側的密封面為沿軸向對稱布置的半球面，且透鏡密封環兩側半球面與對接器和導向器環形溝槽底面的密封接觸部位為同軸心布置的環形密封帶，錐形密封環的橫截面呈直角梯形，而六角形密封環的橫截面則呈六邊形。

3.根據權利要求1所述的軸向內拉式快速連接海底管道裝置，其特征在于：所述端部密封器中軸推盤的外徑等于對接器中對接體的外環面直徑，軸推盤環腔內壁錐形卡槽所在錐面的大端圓面直徑大于對接體柱形環腔的直徑，軸推盤盤面上環形凹槽的橫截面呈等腰梯形；

所述端部密封器中擠壓套外環面的環形溝槽等間距分層排列，擠壓套的外環面與對接體柱形環腔的內壁之間精密配合同時擠壓套的環腔內壁與海底管道預制環面之間精密配合而構成移動副，錐形密封環的規格與擠壓套環腔內壁的直徑保持一致。