[发明专利]一种防污染的水下单路液压快速接头及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及水下单路液压快速接头，具体涉及一种防污染的水下单路液压快速接头及其应用方法。

背景技术

水下单路液压快速接头是一种装备于水下生产系统，广泛应用与深水油气田开发的一种设备。多个水下单路液压快速接头组合成多功能快速接头(Multi Quick Connector，以下简称MQC)，加上对接和锁紧机构，可以实现多条管路的快速连接和分离。

目前国内外使用的水下单路液压接头主要是National Coupling和Walther系列，而几乎所有的水下液压快速接头所采用的方案都是一个公头和一个母头搭配，公头和母头内各含有一个带顶杆的单向阀，对接的时候通过顶杆将两边的单向阀阀芯打开，实现液压通路。因为需要在单向阀打开之前将公头和母头之间密封起来，且为了形成液压通路，单向阀顶杆和接头外壳之间必须留有一定空间，因此这类接头都存在一个共同的问题，即公头和母头密封后，接头内部会留有一部分海水，这部分海水在两边的单向阀打开后会随着液压油进入到液压系统中，根据工程经验，每次插拔进入液压系统的海水量大约在2-4 ml。长期使用，进入到液压系统中的海水可能会残留在液压管路、阀或者液压执行器内，造成不必要的腐蚀，影响系统的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种防污染的水下单路液压快速接头及其应用方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种防污染的水下单路液压快速接头，包括公接头和母接头，所述公接头包括第一尾部接头、第一密封圈、公头外壳、公头弹簧、公头阀芯、公头锁紧螺母和第二密封圈，所述母接头包括第三密封圈、母头外壳、母头锁紧螺母、阀套、第四密封圈、母头弹簧、母头阀芯、挡圈、阀套挡板、第二尾部接头和第五密封圈，所述第一尾部接头通过螺纹连接到公头外壳一端内侧，且在第一尾部接头与公头外壳之间的连接处设有第一密封圈进行密封，可以接外部油管；所述公头阀芯安装在公头外壳另一端内侧，其中，所述公头阀芯的前端面和公头外壳的前端面相锥面嵌合，公头阀芯与公头外壳之间的锥面嵌合处设置第二密封圈实现密封；通过公头弹簧为公头阀芯提供预紧力；所述公头弹簧一端顶在第一尾部接头的端面，一端伸入公头阀芯内部并顶住公头阀芯，为其提供预紧力，使公头阀芯在不受到外力的情况下可以和公头外壳形成密封；

所述第二尾部接头通过螺纹连接在母头外壳一端内侧，且在第二尾部接头与母头外壳之间的连接处设有第五密封圈；第二尾部接头和母头外壳之间固定连接有阀套挡板；所述阀套嵌套在母头外壳另一端内侧，且在阀套与母头外壳之间设有第三密封圈，并且阀套可以在母头外壳内移动一定距离；所述母头弹簧安装在阀套和阀套挡板之间，为阀套提供预紧力；母头阀芯依次贯穿通过阀套以及阀套挡板内设的中心孔，且在母头阀芯上设有两个挡圈，作为左右限位，使母头阀芯可以沿轴向移动一定距离，所述阀套挡板上设有呈圆周状均匀分布的孔，用于液压油通过；母头阀芯的前端面和阀套的前端面相锥面嵌合，母头阀芯和阀套之间的锥面嵌合处设有第四密封圈。

本发明中，所述密封圈为O形橡胶密封圈。

本发明中，所述挡圈为轴用弹性挡圈。

本发明中，所述母接头中的阀套的移动行程大于母头阀芯的移动行程。

本发明中，所述母头外壳与阀套之间嵌套配合面上装有两道密封圈，一道密封圈与阀套形成动密封，另一道密封圈安装在阀套的前端面处，用于在公接头对接时与公头外壳前端形成动密封。

本发明中，所述公头外壳外侧通过螺纹连接有公头锁紧螺母，用于将该公接头固定到外接设备上，所述外接设备如多功能快速接头(MQC)的移动端。

本发明中，所述母头外壳外侧通过螺纹连接有母头锁紧螺母，用于将母接头固定到外接设备上，所述外接设备如多功能快速接头(MQC)的固定端。

本发明还提供一种防污染的水下单路液压快速接头的应用方法，公接头和母接头对接过程中，随着公接头前端面与母接头前端面相互靠近，存在于公接头和母接头之间的流体被挤走，直到公接头前端面与母接头前端面相接触；随着对接过程的继续，公接头越过母接头内的第三密封圈，和母接头实现密封，然后由于公头阀芯行程和母头阀芯行程相同，且均为阀套行程的1/2，在对接到位后阀套被公头外壳顶到阀套挡板上，而母头阀芯也将公头阀芯顶开，实现液压通路。由于在公接头和母接头密封前，连接处的海水已经被两个接头的前端面排走，故整个连接过程只有极少量海水或其他环境流体会进入液压系统中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：