CN104295839A - 一种防污染的水下单路液压快速接头及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
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。本发明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。本发明提出了使用可移动阀套的单向阀结构，使用隐藏在阀套中的单向阀芯作为打开液压通路的顶杆，可以将相互对接的端面改进为平面，从而可以排走海水或其他环境流体，实现无污染对接。
Description
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：
本发明提出了使用可移动阀套的单向阀结构，使用隐藏在阀套中的单向阀芯作为打开液压通路的顶杆，可以将相互对接的端面改进为平面，从而可以排走海水或其他环境流体，实现无污染对接。
附图说明
图1为本发明的公接头结构示意图。
图2是本发明的母接头结构示意图。
图3是本发明的防污染原理图。
图4是本发明的工作原理图。
图中的附图标记为：1第一尾部接头；2第一密封圈；3公头外壳；4公头弹簧；5公头阀芯；6公头锁紧螺母；7第二密封圈；8第三密封圈；9母头外壳；10母头锁紧螺母；11阀套；12第四密封圈；13母头弹簧；14母头阀芯；15挡圈；16阀套挡板；17第二尾部接头；18第五密封圈。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1中的一种防污染的水下单路液压快速接头的公接头，用于实现水下液压管路的无污染快速连接和分离，包括第一尾部接头1、第一密封圈2、公头外壳3、公头弹簧4、公头阀芯5、公头锁紧螺母6、第二密封圈7，这里的第一密封圈2和第二密封圈7采用的是O形橡胶密封圈。所述第一尾部接头1通过螺纹连接在公头外壳3上，并用第一密封圈2密封，可以接外部油管；公头阀芯5安装在公头外壳3内侧，通过锥面加第二密封圈7实现密封，并且公头阀芯5的前端面和公头外壳3的前端面锥面嵌合，通过公头弹簧4为公头阀芯5提供预紧力；所述公头弹簧4一端顶在第一尾部接头1的端面，其另一端伸入公头阀芯5内部并顶住公头阀芯5，为其提供预紧力，使公头阀芯5在不受到外力的情况下与公头外壳3形成密封；所述公头外壳3外侧通过螺纹连接有公头锁紧螺母，用于将公接头固定到其他设备上。
图2中的一种防污染的水下单路液压快速接头的母接头，包括第三密封圈8、母头外壳9、母头锁紧螺母10、阀套11、第四密封圈12、母头弹簧13、母头阀芯14、挡圈15、阀套挡板16、第二尾部接头17、第五密封圈18，这里的第三密封圈8和第四密封圈12采用的是O形橡胶密封圈，挡圈15采用的是轴用弹性挡圈。
所述第二尾部接头17通过螺纹连接在母头外壳9上，并用第五密封圈18密封，同时第二尾部接头17和母头外壳9将阀套挡板16固定；阀套11和母头外壳9配合，通过第三密封圈8密封，并且阀套11可以在母头外壳9内移动一定距离；第三密封圈8共有两道，一道密封圈用于阀套11和母头外壳9之间进行密封，另一道安装位于阀套11最外极限位置时的前端面对齐，用于和公接头对接时与公头外壳前端形成动密封；母头弹簧13装在阀套11和阀套挡板16之间，为阀套11提供预紧力；母头阀芯14穿过阀套11和阀套挡板16中间的孔，并用两个挡圈15固定作为左右限位，使母头阀芯14可以沿轴向移动一定距离，阀套挡板16上开有圆周分布的孔用于液压油通过；母头阀芯14和阀套11之间通过锥面加第四密封圈12密封，且母头阀芯14的前端面和阀套11的前端面重合；母头锁紧螺母10和母头外壳9是螺纹连接，用于将母接头固定到其他设备上。
本发明实施例中还提供一种防污染的水下单路液压快速接头的应用方法，在公接头和母接头对接过程中，随着公头外壳3前端面和阀套11的靠近，存在于公接头和母接头之间的海水或其他环境流体被挤走，直到公头外壳3前端面和阀套11接触；随着对接过程的继续，公头外壳3前端面越过母接头内阀套11前端面处的第三密封圈8，和母接头实现动密封，然后由于公头阀芯5和母头阀芯14的行程相同，且均为阀套9行程的1/2，在对接到位后阀套11被公头外壳3顶到阀套挡板16上，而母头阀芯14先于阀套11到达极限位置，会将公头阀芯5顶开，打开液压通路。由于在公接头和母接头密封前，连接处的海水已经被公头外壳3前端面和阀套11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，可以在接头插拔过程中实现防污染。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。例如密封圈可以是其他类型的密封圈，锁紧螺母可以使用挡圈或其他方式替换，公头阀芯与公头外壳以及母头阀芯与阀套的密封可以使其他方式，母头阀芯可以用台阶或其他方式限位，母头外壳和阀套配合面上的密封圈可以为其他数量或者安装在其他位置等等。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种防污染的水下单路液压快速接头，包括公接头和母接头，其特征在于，公接头和母接头相互对接，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、公头阀芯和第二密封圈，所述母接头包括第三密封圈、母头外壳、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；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呈锥面嵌合，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；所述公头弹簧一端顶在第一尾部接头的端面，其另一端伸入公头阀芯内部并顶住公头阀芯，为公头阀芯提供预紧力，使公头阀芯在不受到外力的情况下与公头外壳形成密封；
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，所述母头弹簧安装在阀套和阀套挡板之间，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，所述阀套挡板上设有呈圆周状均匀分布的孔，母头阀芯的前端面和阀套的前端面呈锥面嵌合，母头阀芯和阀套之间的锥面嵌合处设有第四密封圈。
2.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述密封圈为O形橡胶密封圈。
3.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述挡圈为轴用弹性挡圈。
4.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述母接头中阀套的移动行程大于母头阀芯的移动行程。
5.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述母头外壳与阀套之间嵌套配合面上装有两道密封圈，其中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。
6.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述公头外壳外侧通过螺纹连接有公头锁紧螺母。
7.根据权利要求1所述的防污染的水下单路液压快速接头，其特征在于，所述母头外壳外侧通过螺纹连接有母头锁紧螺母。
8.一种基于权利要求1中所述的防污染的水下单路液压快速接头的应用方法，其特征在于，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。
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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