一種防污染的水下單路液壓快速接頭及其應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水下單路液壓快速接頭，具體涉及一種防污染的水下單路液壓快速接頭及其應(yīng)用方法。本發(fā)明包括公接頭和母接頭，所述公接頭包括第一尾部接頭、第一密封圈、公頭外殼、公頭彈簧、公頭閥芯、公頭鎖緊螺母和第二密封圈，所述母接頭包括第三密封圈、母頭外殼、母頭鎖緊螺母、閥套、第四密封圈、母頭彈簧、母頭閥芯、擋圈、閥套擋板、第二尾部接頭和第五密封圈，所述第一尾部接頭通過(guò)螺紋連接到公頭外殼一端內(nèi)側(cè)。本發(fā)明提出了使用可移動(dòng)閥套的單向閥結(jié)構(gòu)，使用隱藏在閥套中的單向閥芯作為打開(kāi)液壓通路的頂桿，可以將相互對(duì)接的端面改進(jìn)為平面，從而可以排走海水或其他環(huán)境流體，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染對(duì)接。
【專利說(shuō)明】一種防污染的水下單路液壓快速接頭及其應(yīng)用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下單路液壓快速接頭，具體涉及一種防污染的水下單路液壓快速接頭及其應(yīng)用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]水下單路液壓快速接頭是一種裝備于水下生產(chǎn)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用與深水油氣田開(kāi)發(fā)的一種設(shè)備。多個(gè)水下單路液壓快速接頭組合成多功能快速接頭(Multi QuickConnector,以下簡(jiǎn)稱MQC)，加上對(duì)接和鎖緊機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多條管路的快速連接和分離。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外使用的水下單路液壓接頭主要是Nat1nal Coupling和Walther系列，而幾乎所有的水下液壓快速接頭所采用的方案都是一個(gè)公頭和一個(gè)母頭搭配，公頭和母頭內(nèi)各含有一個(gè)帶頂桿的單向閥，對(duì)接的時(shí)候通過(guò)頂桿將兩邊的單向閥閥芯打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)液壓通路。因?yàn)樾枰趩蜗蜷y打開(kāi)之前將公頭和母頭之間密封起來(lái)，且為了形成液壓通路，單向閥頂桿和接頭外殼之間必須留有一定空間，因此這類接頭都存在一個(gè)共同的問(wèn)題，即公頭和母頭密封后，接頭內(nèi)部會(huì)留有一部分海水，這部分海水在兩邊的單向閥打開(kāi)后會(huì)隨著液壓油進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，每次插拔進(jìn)入液壓系統(tǒng)的海水量大約在2-4ml。長(zhǎng)期使用，進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中的海水可能會(huì)殘留在液壓管路、閥或者液壓執(zhí)行器內(nèi)，造成不必要的腐蝕，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種防污染的水下單路液壓快速接頭及其應(yīng)用方法。
[0005]為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]提供一種防污染的水下單路液壓快速接頭，包括公接頭和母接頭，所述公接頭包括第一尾部接頭、第一密封圈、公頭外殼、公頭彈簧、公頭閥芯、公頭鎖緊螺母和第二密封圈，所述母接頭包括第三密封圈、母頭外殼、母頭鎖緊螺母、閥套、第四密封圈、母頭彈簧、母頭閥芯、擋圈、閥套擋板、第二尾部接頭和第五密封圈，所述第一尾部接頭通過(guò)螺紋連接到公頭外殼一端內(nèi)側(cè)，且在第一尾部接頭與公頭外殼之間的連接處設(shè)有第一密封圈進(jìn)行密封，可以接外部油管；所述公頭閥芯安裝在公頭外殼另一端內(nèi)側(cè)，其中，所述公頭閥芯的前端面和公頭外殼的前端面相錐面嵌合，公頭閥芯與公頭外殼之間的錐面嵌合處設(shè)置第二密封圈實(shí)現(xiàn)密封；通過(guò)公頭彈簧為公頭閥芯提供預(yù)緊力；所述公頭彈簧一端頂在第一尾部接頭的端面，一端伸入公頭閥芯內(nèi)部并頂住公頭閥芯，為其提供預(yù)緊力，使公頭閥芯在不受到外力的情況下可以和公頭外殼形成密封；
[0007]所述第二尾部接頭通過(guò)螺紋連接在母頭外殼一端內(nèi)側(cè)，且在第二尾部接頭與母頭外殼之間的連接處設(shè)有第五密封圈；第二尾部接頭和母頭外殼之間固定連接有閥套擋板；所述閥套嵌套在母頭外殼另一端內(nèi)側(cè)，且在閥套與母頭外殼之間設(shè)有第三密封圈，并且閥套可以在母頭外殼內(nèi)移動(dòng)一定距離；所述母頭彈簧安裝在閥套和閥套擋板之間，為閥套提供預(yù)緊力；母頭閥芯依次貫穿通過(guò)閥套以及閥套擋板內(nèi)設(shè)的中心孔，且在母頭閥芯上設(shè)有兩個(gè)擋圈，作為左右限位，使母頭閥芯可以沿軸向移動(dòng)一定距離，所述閥套擋板上設(shè)有呈圓周狀均勻分布的孔，用于液壓油通過(guò)；母頭閥芯的前端面和閥套的前端面相錐面嵌合，母頭閥芯和閥套之間的錐面嵌合處設(shè)有第四密封圈。
[0008]本發(fā)明中，所述密封圈為O形橡膠密封圈。
[0009]本發(fā)明中，所述擋圈為軸用彈性擋圈。
[0010]本發(fā)明中，所述母接頭中的閥套的移動(dòng)行程大于母頭閥芯的移動(dòng)行程。
[0011]本發(fā)明中，所述母頭外殼與閥套之間嵌套配合面上裝有兩道密封圈，一道密封圈與閥套形成動(dòng)密封，另一道密封圈安裝在閥套的前端面處，用于在公接頭對(duì)接時(shí)與公頭外殼前端形成動(dòng)密封。
[0012]本發(fā)明中，所述公頭外殼外側(cè)通過(guò)螺紋連接有公頭鎖緊螺母，用于將該公接頭固定到外接設(shè)備上，所述外接設(shè)備如多功能快速接頭(MQC)的移動(dòng)端。
[0013]本發(fā)明中，所述母頭外殼外側(cè)通過(guò)螺紋連接有母頭鎖緊螺母，用于將母接頭固定到外接設(shè)備上，所述外接設(shè)備如多功能快速接頭(MQC)的固定端。
[0014]本發(fā)明還提供一種防污染的水下單路液壓快速接頭的應(yīng)用方法，公接頭和母接頭對(duì)接過(guò)程中，隨著公接頭前端面與母接頭前端面相互靠近，存在于公接頭和母接頭之間的流體被擠走，直到公接頭前端面與母接頭前端面相接觸；隨著對(duì)接過(guò)程的繼續(xù)，公接頭越過(guò)母接頭內(nèi)的第三密封圈，和母接頭實(shí)現(xiàn)密封，然后由于公頭閥芯行程和母頭閥芯行程相同，且均為閥套行程的1/2，在對(duì)接到位后閥套被公頭外殼頂?shù)介y套擋板上，而母頭閥芯也將公頭閥芯頂開(kāi)，實(shí)現(xiàn)液壓通路。由于在公接頭和母接頭密封前，連接處的海水已經(jīng)被兩個(gè)接頭的前端面排走，故整個(gè)連接過(guò)程只有極少量海水或其他環(huán)境流體會(huì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)中。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明提出了使用可移動(dòng)閥套的單向閥結(jié)構(gòu)，使用隱藏在閥套中的單向閥芯作為打開(kāi)液壓通路的頂桿，可以將相互對(duì)接的端面改進(jìn)為平面，從而可以排走海水或其他環(huán)境流體，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染對(duì)接。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的公接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的母接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的防污染原理圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的工作原理圖。
[0021]圖中的附圖標(biāo)記為:1第一尾部接頭；2第一密封圈；3公頭外殼；4公頭彈簧；5公頭閥芯；6公頭鎖緊螺母；7第二密封圈；8第三密封圈；9母頭外殼；10母頭鎖緊螺母；11閥套；12第四密封圈；13母頭彈簧；14母頭閥芯；15擋圈；16閥套擋板；17第二尾部接頭；18第五密封圈。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0023]圖1中的一種防污染的水下單路液壓快速接頭的公接頭，用于實(shí)現(xiàn)水下液壓管路的無(wú)污染快速連接和分離，包括第一尾部接頭1、第一密封圈2、公頭外殼3、公頭彈簧4、公頭閥芯5、公頭鎖緊螺母6、第二密封圈7，這里的第一密封圈2和第二密封圈7采用的是O形橡膠密封圈。所述第一尾部接頭I通過(guò)螺紋連接在公頭外殼3上，并用第一密封圈2密封，可以接外部油管；公頭閥芯5安裝在公頭外殼3內(nèi)側(cè)，通過(guò)錐面加第二密封圈7實(shí)現(xiàn)密封，并且公頭閥芯5的前端面和公頭外殼3的前端面錐面嵌合，通過(guò)公頭彈簧4為公頭閥芯5提供預(yù)緊力；所述公頭彈簧4 一端頂在第一尾部接頭I的端面，其另一端伸入公頭閥芯5內(nèi)部并頂住公頭閥芯5，為其提供預(yù)緊力，使公頭閥芯5在不受到外力的情況下與公頭外殼3形成密封；所述公頭外殼3外側(cè)通過(guò)螺紋連接有公頭鎖緊螺母，用于將公接頭固定到其他設(shè)備上。
[0024]圖2中的一種防污染的水下單路液壓快速接頭的母接頭，包括第三密封圈8、母頭外殼9、母頭鎖緊螺母10、閥套11、第四密封圈12、母頭彈簧13、母頭閥芯14、擋圈15、閥套擋板16、第二尾部接頭17、第五密封圈18，這里的第三密封圈8和第四密封圈12采用的是O形橡膠密封圈，擋圈15采用的是軸用彈性擋圈。
[0025]所述第二尾部接頭17通過(guò)螺紋連接在母頭外殼9上，并用第五密封圈18密封，同時(shí)第二尾部接頭17和母頭外殼9將閥套擋板16固定；閥套11和母頭外殼9配合，通過(guò)第三密封圈8密封，并且閥套11可以在母頭外殼9內(nèi)移動(dòng)一定距離；第三密封圈8共有兩道，一道密封圈用于閥套11和母頭外殼9之間進(jìn)行密封，另一道安裝位于閥套11最外極限位置時(shí)的前端面對(duì)齊，用于和公接頭對(duì)接時(shí)與公頭外殼前端形成動(dòng)密封；母頭彈簧13裝在閥套11和閥套擋板16之間，為閥套11提供預(yù)緊力；母頭閥芯14穿過(guò)閥套11和閥套擋板16中間的孔，并用兩個(gè)擋圈15固定作為左右限位，使母頭閥芯14可以沿軸向移動(dòng)一定距離，閥套擋板16上開(kāi)有圓周分布的孔用于液壓油通過(guò)；母頭閥芯14和閥套11之間通過(guò)錐面加第四密封圈12密封，且母頭閥芯14的前端面和閥套11的前端面重合；母頭鎖緊螺母10和母頭外殼9是螺紋連接，用于將母接頭固定到其他設(shè)備上。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中還提供一種防污染的水下單路液壓快速接頭的應(yīng)用方法，在公接頭和母接頭對(duì)接過(guò)程中，隨著公頭外殼3前端面和閥套11的靠近，存在于公接頭和母接頭之間的海水或其他環(huán)境流體被擠走，直到公頭外殼3前端面和閥套11接觸；隨著對(duì)接過(guò)程的繼續(xù)，公頭外殼3前端面越過(guò)母接頭內(nèi)閥套11前端面處的第三密封圈8，和母接頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，然后由于公頭閥芯5和母頭閥芯14的行程相同，且均為閥套9行程的1/2，在對(duì)接到位后閥套11被公頭外殼3頂?shù)介y套擋板16上，而母頭閥芯14先于閥套11到達(dá)極限位置，會(huì)將公頭閥芯5頂開(kāi)，打開(kāi)液壓通路。由于在公接頭和母接頭密封前，連接處的海水已經(jīng)被公頭外殼3前端面和閥套11排走，故整個(gè)連接過(guò)程只有極少量海水或其他環(huán)境流體會(huì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，可以在接頭插拔過(guò)程中實(shí)現(xiàn)防污染。
[0027]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。例如密封圈可以是其他類型的密封圈，鎖緊螺母可以使用擋圈或其他方式替換，公頭閥芯與公頭外殼以及母頭閥芯與閥套的密封可以使其他方式，母頭閥芯可以用臺(tái)階或其他方式限位，母頭外殼和閥套配合面上的密封圈可以為其他數(shù)量或者安裝在其他位置等等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種防污染的水下單路液壓快速接頭，包括公接頭和母接頭，其特征在于，公接頭和母接頭相互對(duì)接，所述公接頭包括第一尾部接頭、第一密封圈、公頭外殼、公頭彈簧、公頭閥芯和第二密封圈，所述母接頭包括第三密封圈、母頭外殼、閥套、第四密封圈、母頭彈簧、母頭閥芯、擋圈、閥套擋板、第二尾部接頭和第五密封圈，所述第一尾部接頭通過(guò)螺紋連接到公頭外殼一端內(nèi)側(cè)，且在第一尾部接頭與公頭外殼之間的連接處設(shè)有第一密封圈；所述公頭閥芯安裝在公頭外殼另一端內(nèi)側(cè)，其中，所述公頭閥芯的前端面和公頭外殼的前端面呈錐面嵌合，公頭閥芯與公頭外殼之間的錐面嵌合處設(shè)置第二密封圈實(shí)現(xiàn)密封；所述公頭彈簧一端頂在第一尾部接頭的端面，其另一端伸入公頭閥芯內(nèi)部并頂住公頭閥芯，為公頭閥芯提供預(yù)緊力，使公頭閥芯在不受到外力的情況下與公頭外殼形成密封； 所述第二尾部接頭通過(guò)螺紋連接在母頭外殼一端內(nèi)側(cè)，且在第二尾部接頭與母頭外殼之間的連接處設(shè)有第五密封圈；第二尾部接頭和母頭外殼之間固定連接有閥套擋板；所述閥套嵌套在母頭外殼另一端內(nèi)側(cè)，且在閥套與母頭外殼之間設(shè)有第三密封圈，所述母頭彈簧安裝在閥套和閥套擋板之間，母頭閥芯依次貫穿通過(guò)閥套以及閥套擋板內(nèi)設(shè)的中心孔，且在母頭閥芯上設(shè)有兩個(gè)擋圈，所述閥套擋板上設(shè)有呈圓周狀均勻分布的孔，母頭閥芯的前端面和閥套的前端面呈錐面嵌合，母頭閥芯和閥套之間的錐面嵌合處設(shè)有第四密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述密封圈為O形橡膠密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述擋圈為軸用彈性擋圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述母接頭中閥套的移動(dòng)行程大于母頭閥芯的移動(dòng)行程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述母頭外殼與閥套之間嵌套配合面上裝有兩道密封圈，其中一道密封圈與閥套形成動(dòng)密封，另一道密封圈安裝在閥套的前端面處，用于在公接頭對(duì)接時(shí)與公頭外殼前端形成動(dòng)密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述公頭外殼外側(cè)通過(guò)螺紋連接有公頭鎖緊螺母。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防污染的水下單路液壓快速接頭，其特征在于，所述母頭外殼外側(cè)通過(guò)螺紋連接有母頭鎖緊螺母。
8.一種基于權(quán)利要求1中所述的防污染的水下單路液壓快速接頭的應(yīng)用方法，其特征在于，公接頭和母接頭對(duì)接過(guò)程中，隨著公接頭前端面與母接頭前端面相互靠近，存在于公接頭和母接頭之間的流體被擠走，直到公接頭前端面與母接頭前端面相接觸；隨著對(duì)接過(guò)程的繼續(xù)，公接頭越過(guò)母接頭內(nèi)的第三密封圈，和母接頭實(shí)現(xiàn)密封，然后由于公頭閥芯行程和母頭閥芯行程相同，且均為閥套行程的1/2，在對(duì)接到位后閥套被公頭外殼頂?shù)介y套擋板上，而母頭閥芯也將公頭閥芯頂開(kāi)，實(shí)現(xiàn)液壓通路。
【文檔編號(hào)】F16L37/28GK104295839SQ201410502316
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】吳新然, 胡小東, 羅高生, 宋文友 申請(qǐng)人:杭州宇控機(jī)電工程有限公司