伸缩式海底管道连接器制造技术

本发明专利技术提供一种伸缩式海底管道连接器，包括第一伸缩装置、第二伸缩装置、框架、球头锁紧装置和橡胶密封环。工作原理是在连接器下水之前抽取伸缩装置中的空气，形成负压伸缩装置进而收缩，连接器下水之后，打开阀门，在压力差的作用下海水进入伸缩装置，伸缩装置从而扩张，最终实现管道与连接器的连接。本发明专利技术采用半刚性连接，合理利用海水能量，降低海底管道连接的费用，是一款很有前景的新型海底管道连接器。

Telescopic submarine pipeline connector

【技术实现步骤摘要】
伸缩式海底管道连接器
本专利技术涉及一种连接器，尤其涉及一种伸缩式海底管道连接器。
技术介绍
目前，国际上普遍存在的深海管道连接器主要有4类：卡箍式、螺栓法兰式、卡爪式和卡压式连接器，这些连接器上都必须通过水下机器人(ROV)来实现，且需要安装机具和液压油源，操作比较复杂，这极大的制约了深海管道连接器的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种伸缩式海底管道连接器，无需高压液压油源即可实现深海管道快速连接。本专利技术的目的是这样实现的：包括框架、第一伸缩装置、第二伸缩装置，所述框架包括支撑架、对称设置在支撑架上端的两个端盖套，第一伸缩装置的两端分别与两个端盖套连接且连接处设置有橡胶密封环，第一伸缩装置包括中间短管、分别设置在中间短管两端的第一轴向伸缩段、竖直设置中间短管上的连接管、设置在连接管上的用于入水的第一阀门，所述第二伸缩装置包括水平管、设置在水平管上的两个第二轴向伸缩段、与水平管中间位置垂直设置的竖直管、设置在竖直管上的用于入水的第二阀门、设置在水平管两个端部的径向伸缩体，两个第一轴向伸缩段的端部的内表面分别与两个径向伸缩体的端部连接，竖直管的端部穿过中间短管并位于中间短管外。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.所述第一轴向伸缩段是一种轴向具有弹性的空腔结构，形状为双壁波纹管形状。2.第一伸缩装置的两端分别与两个端盖套连接是指在端盖套上设置有球头锁紧装置，第一轴向伸缩体的端部设置有与球头锁紧装置配合的凹槽。3.第一伸缩装置与第二伸缩装置在自然状态下的轴向长度大于两个端盖套之间的距离，在抽压状态下的轴向长度小于两个端盖套之间的距离。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设计的伸缩式海底管道连接器无需安装机具和液压油源，利用海水能量作为安装和密封的动力源，这样极大的节省了成本，也使操作更加简单，属于一种新型连接方式。附图说明图1是管道连接器连接成功之后的轴侧示意图；图2是框架连接好管道之后的半剖示意图；图3是管道连接器入水后整体半剖示意图；图4是管道连接器连接成功之后的半剖示意图；图5是第一伸缩装置半剖示意图(图3中的1)；图6是第二伸缩装置半剖示意图(图3中的2)；图中：第一伸缩装置-1；第二伸缩装置-2；框架-3；橡胶密封环-4；球头锁紧装置-5；第一轴向伸缩体-6；第一阀门-7；第二轴向伸缩体-8；径向伸缩体-9；第二阀门-10；支撑架-11；端盖套-12；管道-13。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图6，第一伸缩装置与第二伸缩装置在自然状态下的轴向长度大于两个端盖套之间的距离，在抽压状态下的轴向长度小于两个端盖套之间的距离。橡胶密封环安装在第一伸缩装置端部，也即所述的橡胶密封环的内表面与第一伸缩装置端部的外表面贴合，橡胶密封环外表面与框架的端盖套贴合。所述的橡胶密封环端部外径略小于管道内径。所述第一伸缩装置端部内表面与第二伸缩装置的径向伸缩段的端部固定；第一轴向伸缩体包括中间短管、两个第一轴向伸缩段，两个第一轴向伸缩段和中间短管为一体式结构，形似双壁波纹管，是一种轴向具有弹性的空腔结构；所述第一伸缩装置只可进行轴向伸缩；所述的第二伸缩装置进行轴向伸缩之后，其端部的径向伸缩体发生径向伸缩。第二轴向伸缩体包括水平管和两个第二轴向伸缩段，也是波纹管状结构，径向伸缩体包括与水平管连通的垂直管，设置在垂直管两端的可伸缩波纹结构。所述橡胶密封环安装在第一伸缩装置的端部，保证橡胶密封环内表面与第一伸缩装置端部的外表面贴合；橡胶密封环的端部外径略小于管道内径。连接器下水之前，所述球头锁紧装置放置在端盖套的锁紧槽中。本专利技术的工作过程是：在连接器下水前，对第一伸缩装置1和第二伸缩装置2，按预先计算的压力值，从第一阀门7抽取第一伸缩体6中的空气，从第二阀门10抽取第二轴向伸缩体8和径向伸缩体9中的空气，形成负压，进而第一伸缩装置1中的第一伸缩体6和第二伸缩装置2中的第二轴向伸缩体8收缩，同时径向伸缩体9沿着第一伸缩装置1的径向轻微收缩，使第一伸缩装置1的两侧端口也轻微径向伸缩，该过程完成后需确保伸缩装置能无接触放置到两个端盖套12之间。如图2所示，所述框架3先下潜至水底预定位置，将框架3两侧的端盖套12分别与两侧管道13同轴安装。再将伸缩装置下潜到预安装位置(如图3所示)，此时外界海水压力远高于伸缩体内部的压力，第一伸缩装置1和第二伸缩装置2此时处于压缩状态，打开第一阀门7和第二阀门10，在压力差的作用下，海水经第一阀门7和第二阀门10进入伸缩体内部，第一伸缩装置1和第二伸缩装置2发生轴向伸长，当第一伸缩装置1的端部与球头锁紧装置5接触后，球头锁紧装置5随着第一伸缩装置1的轴向移动而上移。如图4所示，当第一伸缩装置1伸长到橡胶密封环4端面与管道端部接触时，球头锁紧装置5与第一伸缩装置1的锁紧槽对准，下移完成锁紧。关闭第一阀门7，第一伸缩装置1停止轴向伸长；此时橡胶密封环4外表面已与端盖套12内表面贴合；在径向伸缩体9径向伸长下，挤压橡胶密封环4发生变形，与端盖套12和第一伸缩装置1形成有效密封环境，关闭第二阀门10，实现密封。综上，本专利技术提供一种伸缩式海底管道连接器，包括第一伸缩装置、第二伸缩装置、框架、球头锁紧装置和橡胶密封环。工作原理是在连接器下水之前抽取伸缩装置中的空气，形成负压伸缩装置进而收缩，连接器下水之后，打开阀门，在压力差的作用下海水进入伸缩装置，伸缩装置从而扩张，最终实现管道与连接器的连接。本专利技术采用半刚性连接，合理利用海水能量，降低海底管道连接的费用，是一款很有前景的新型海底管道连接器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.伸缩式海底管道连接器，其特征在于：包括框架、第一伸缩装置、第二伸缩装置，所述框架包括支撑架、对称设置在支撑架上端的两个端盖套，第一伸缩装置的两端分别与两个端盖套连接且连接处设置有橡胶密封环，第一伸缩装置包括中间短管、分别设置在中间短管两端的第一轴向伸缩段、竖直设置中间短管上的连接管、设置在连接管上的用于入水的第一阀门，所述第二伸缩装置包括水平管、设置在水平管上的两个第二轴向伸缩段、与水平管中间位置垂直设置的竖直管、设置在竖直管上的用于入水的第二阀门、设置在水平管两个端部的径向伸缩体，两个第一轴向伸缩段的端部的内表面分别与两个径向伸缩体的端部连接，竖直管的端部穿过中间短管并位于中间短管外。

【技术特征摘要】
1.伸缩式海底管道连接器，其特征在于：包括框架、第一伸缩装置、第二伸缩装置，所述框架包括支撑架、对称设置在支撑架上端的两个端盖套，第一伸缩装置的两端分别与两个端盖套连接且连接处设置有橡胶密封环，第一伸缩装置包括中间短管、分别设置在中间短管两端的第一轴向伸缩段、竖直设置中间短管上的连接管、设置在连接管上的用于入水的第一阀门，所述第二伸缩装置包括水平管、设置在水平管上的两个第二轴向伸缩段、与水平管中间位置垂直设置的竖直管、设置在竖直管上的用于入水的第二阀门、设置在水平管两个端部的径向伸缩体，两个第一轴向伸缩段的端部的内表面分别与两个径向伸缩体的端部连接，竖直管的端部穿过中间短管并位于中间短管外。2.根据权利要求1所述的伸缩式海底管道连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立权，王克林，李振宇，王刚，贾鹏，蔡文森，张恩华，李鹏，汤伟，吴磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23