[发明专利]卡爪式液压驱动海底管道连接装置

摘要

本发明提供了一种卡爪式液压驱动海底管道连接装置，应用于海底管道管段间的快速连接。该海底管道连接装置采用透镜密封环的金属密封技术，并依据卡爪式连接器、花键槽式滑移器和圆轨式对接器及两套独立的液压驱动系统，实施水下液驱对接作业和密封连接作业；连接器采用卡爪式长管体，液压推进系统驱动滑移器沿花键式主滑道和花键式辅滑道轴向推进，并通过卡爪套完成连接器与对接器间的快速卡紧；对接器采用圆轨式厚壁筒体并依靠定位器进行轴向定位，液压对接系统驱动对接器沿圆轨式滑道轴向推进，滑移器采用花键槽式回转体并由滑移罩推动各卡爪绕卡销转动，同时结合透镜密封环完成对接套与连接管及对接套与海底管道间的固定连接与密封。

主权项

1.一种卡爪式液压驱动海底管道连接装置，连接器、滑移器、定位器和对接器分别同轴心布置，滑移器通过液压推进系统与连接器相连接，对接器通过液压对接系统与定位器相连接，定位器经定位杆与连接器连为一体；该海底管道连接装置采用透镜密封环，并依据卡爪式连接器、花键槽式滑移器和圆轨式对接器及两套独立的液压驱动系统，实施水下液驱对接作业和密封连接作业，实现海底管道管段间的快速连接，其特征在于：一连接器；所述连接器采用卡爪式长管体，其连接支座沿圆周方向均匀布置于连接管左侧管体的外环面上；连接管由管体加工而成且两侧管体细而中间管体粗，其右侧管体的右侧设置柱形卡环，且其右侧端面上铣有环形沟槽，连接管环形沟槽的内外沟槽面上分别设置内卡翅和外卡翅，且内卡翅和外卡翅的外环面上均切有锥状坡口，连接管的中间管体设有六个键齿周向均布的渐开线花键，作为滑移器轴向推进的花键式主滑道，渐开线花键两侧面的键廓采用对称分布的渐开线；卡爪支托沿圆周方向均匀焊接于连接管右侧管体的外环面上，各组卡爪支托分别配置一个卡爪并沿周向均布而形成一个卡爪套，卡爪由拱形块加工而成，卡爪外环面的左侧设置倒锥状卡爪面而其外环面的右侧则设有锥状卡爪面，卡爪的环腔内壁从左至右沿轴向依次设有锥状凹槽和环形沟槽；一滑移器；所述滑移器采用花键槽式回转体，其滑移支托沿圆周方向均匀布置于滑移盘的左侧端面上，滑移罩采用厚壁筒体，其环腔内壁从左至右依次设置柱状罩壳、倒锥状罩壳和锥状罩壳，其左侧腔壁上设有与滑移罩同轴心布置的柱形凸台，滑移罩柱形凸台的中央部位铣有六个沿圆周方向均匀布置的渐开线花键槽，各渐开线花键槽两侧键槽面的键槽轮廓采用渐开线；滑移盘采用圆盘体，滑移盘的中央部位铣有与滑移罩相同规格大小和位置的渐开线花键槽，滑移盘的外缘铣有三个周向均布的花键孔，各花键孔加工有六个周向均布的矩形花键槽，滑移盘上的花键孔和渐开线花键槽之间的部位铣有六个周向均布的减阻孔；一定位器；所述定位器的定位盘采用圆盘体并与滑移盘同轴心布置，其中央部位钻有圆形滑道，定位盘的外缘钻有三个与滑移盘花键孔同轴心布置的定位孔；定位杆采用长杆体，两个同样规格的螺纹接头对称布置于杆体的两侧端，三个同样规格的定位杆并配置定位螺母而将连接支座与定位盘和定位支托连成一体，定位杆的杆体设有六个键齿周向均布的矩形花键，作为滑移器轴向推进的花键式辅滑道，定位支托沿圆周均匀布置于定位盘的右侧端面上；一对接器；所述对接器采用圆轨式厚壁筒体，其对接套由筒体加工而成且左侧筒体粗而右侧筒体细，对接套左侧筒体的左侧设置柱形卡箍，对接套柱形卡箍的环腔内壁切有锥状坡口，同时对接套柱形卡箍的外环面两侧设有锥状卡环面，对接套的环腔内壁与海底管道管端的外环面之间精密配合而形成圆轨式滑道；对接套的环腔内壁从左至右沿轴向依次铣有环形凹槽和环形沟槽，对接套环形沟槽的横截面呈直角梯形，对接套的环形沟槽与连接管的环形沟槽沿轴向对称布置且所形成的对称锥面环腔内配置透镜密封环，透镜密封环两侧的密封面为沿轴向对称布置的球面；对接支座沿圆周方向均匀布置于对接套中部的外环面上，沿轴向相同位置处的对接支座和连接支座整体呈现类“牛角”的形状；一液压推进系统和液压对接系统；所述液压推进系统采用沿连接管圆周方向均匀布置的三个独立推进液压缸，并通过连接支座和滑移支托将连接器和滑移器连为一体，从而完成滑移器的轴向推进；液压对接系统采用沿对接套圆周方向均匀布置的三个独立对接液压缸，并通过定位支托和对接支座将定位器和对接器连为一体，从而完成对接器的轴向推进；推进液压缸缸筒的两侧分别设置两个同样规格且平行放置的导引板，导引板由矩形钢板加工而成。