海底多路快速連接器組件的制作方法
【專利說(shuō)明】海底多路快速連接器組件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的參見(jiàn)引用
[0002]本申請(qǐng)是2012 年 10 月 23 日提交的標(biāo)題為“Sub-Sea Multiple Quick ConnectorAssembly”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/717，493的非臨時(shí)專利申請(qǐng)，為了所有目的茲以參見(jiàn)的方式將其全部?jī)?nèi)容并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明總體上涉及海底連接器組件，且更具體地，涉及海底多路快速連接器(MQC)組件。
[0004]海底構(gòu)件，例如遠(yuǎn)程操作的車輛(ROV)，經(jīng)常需要連接到其它的海底構(gòu)件，從而例如聯(lián)接海底構(gòu)件之間的液壓導(dǎo)管，電氣連接件等。用于連接海底構(gòu)件的常規(guī)的連接器組件通常相對(duì)復(fù)雜和/或涉及許多移動(dòng)部件。這樣，需要相對(duì)簡(jiǎn)單并且可靠的連接器組件，用于連接海底構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一實(shí)施例中，一種多路快速連接器(MQC)組件，包括:陽(yáng)子組件，該陽(yáng)子組件包括聯(lián)接到第一圓形板的多個(gè)快速連接器，以及聯(lián)接到第一圓形板的致動(dòng)器。致動(dòng)器配置成致動(dòng)一軸，該軸具有附接到軸的軸向端部的拉桿螺帽。MQC組件還包括陰子組件，該陰子組件包括聯(lián)接到第二圓形板的多個(gè)聯(lián)接器。每個(gè)聯(lián)接器配置成聯(lián)接到陽(yáng)子組件的相應(yīng)的快速聯(lián)接器。第二圓形板包括穿過(guò)其設(shè)置的孔洞。軸的致動(dòng)使得拉桿螺帽相對(duì)于孔洞轉(zhuǎn)動(dòng)，然后靠著第二圓形板軸向地縮回，以將陽(yáng)子組件相對(duì)于陰子組件軸向地鎖定。
[0006]在另一實(shí)施例中，一種多路快速連接器(MQC)組件，包括:陽(yáng)子組件，該陽(yáng)子組件包括聯(lián)接到第一圓形板的多個(gè)快速連接器，聯(lián)接到第一圓形板的致動(dòng)器以及聯(lián)接到第一圓形板的引導(dǎo)銷。MQC組件還包括陰子組件，該陰子組件包括聯(lián)接到第二圓形板的多個(gè)聯(lián)接器以及聯(lián)接到第二圓形板的軸套。每個(gè)聯(lián)接器配置成聯(lián)接到陽(yáng)子組件的相應(yīng)的快速聯(lián)接器。當(dāng)陽(yáng)子組件和陰子組件彼此軸向地、徑向地以及旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)時(shí)，引導(dǎo)銷被軸向地插入軸套中。
[0007]在另一實(shí)施例中，一種方法，包括:將多路快速連接器組件的陽(yáng)子組件和陰子組件對(duì)準(zhǔn)，使得陽(yáng)子組件的拉桿螺帽穿過(guò)陽(yáng)子組件的板的孔洞軸向地插入。該方法還包括將拉桿螺帽相對(duì)于孔洞轉(zhuǎn)動(dòng)。該方法還包括將拉桿螺帽靠著板軸向地縮回，以將陽(yáng)子組件相對(duì)于陰子組件鎖定就位。
【附圖說(shuō)明】
[0008]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，將會(huì)更好地理解本公開(kāi)的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，在整個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的海底多路快速連接器(MQC)組件的立體圖；
[0010]圖2A是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件和陰子組件的俯視圖；
[0011]圖2B是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件和陰子組件的側(cè)視圖；
[0012]圖3A是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件的立體圖；
[0013]圖3B是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件的前視圖；
[0014]圖3C是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件的俯視圖；
[0015]圖3D是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件的側(cè)視圖；
[0016]圖4是是圖1中的MQC組件的陽(yáng)子組件的分解俯視圖；
[0017]圖5A是是圖1中的MQC組件的陰子組件的側(cè)視圖；
[0018]圖5B是圖1中的MQC組件的陰子組件的剖切俯視圖；
[0019]圖5C是圖1中的MQC組件的陰子組件的前視圖；
[0020]圖是圖1中的MQC組件的陰子組件的后視圖；
[0021 ] 圖6是圖1中的MQC組件的陰子組件的分解仰視圖；
[0022]圖7是圖1中的MQC組件的使用的示例性方法的流程圖；
[0023]圖8A是具有第一圓形引導(dǎo)銷和第二鉆石形引導(dǎo)銷的陽(yáng)子組件的實(shí)施例的立體圖；以及
[0024]圖8B是圖8A中的鉆石形引導(dǎo)銷的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1是根據(jù)本公開(kāi)的海底多路快速連接器(MQC)組件10的立體圖。如圖1所示，MQC組件10包括陽(yáng)子組件12和陰子組件14。MQC組件10的陽(yáng)子組件12配置成連接到MQC組件10的陰子組件14，如下面更詳細(xì)地描述的那樣。尤其是，當(dāng)通過(guò)將陽(yáng)子組件12朝著陰子組件14移動(dòng)(如箭頭16所示)而將陽(yáng)子組件12定位在陰子組件14中(例如，軸向地，徑向地以及旋轉(zhuǎn)地與陰子組件14對(duì)準(zhǔn))時(shí)，將陽(yáng)子組件12的拉桿螺帽18穿過(guò)陰子組件14的圓形板24軸向地插入配合孔洞22中。一旦陽(yáng)子組件12定位在陰子組件14中，則通過(guò)致動(dòng)器20轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿螺帽18，如箭頭25所示。另外，一旦拉桿螺帽18轉(zhuǎn)動(dòng)，則致動(dòng)器20將拉桿螺帽18朝向陽(yáng)子組件12軸向縮回，從而將拉桿螺帽18(以及因此陽(yáng)子組件12)相對(duì)于陰子組件14鎖定就位。例如，在某些實(shí)施例中，致動(dòng)器20是雙作用致動(dòng)器，該雙作用致動(dòng)器首先將拉桿螺帽18軸向地轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將拉桿螺帽18軸向縮回。
[0026]還如圖1所示，MQC組件10包括聯(lián)接MQC組件10的陽(yáng)和陰子組件12、14的其它特征。例如，陽(yáng)子組件12包括引導(dǎo)銷26，這些引導(dǎo)銷26配置成插入陰子組件14的配合軸套28中。雖然在圖1中示出為包括兩個(gè)引導(dǎo)銷26，但是在其它實(shí)施例中，陽(yáng)子組件12可包括任意數(shù)量的引導(dǎo)銷26，例如一個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或甚至更多個(gè)引導(dǎo)銷26。另外，在某些實(shí)施例中，引導(dǎo)銷26可具有不同的形狀。例如，圖8A和圖8B示出具有第一引導(dǎo)銷27和第二引導(dǎo)銷29的陽(yáng)子組件12的一個(gè)實(shí)施例，該第一引導(dǎo)銷具有圓形橫截面，以及該第二引導(dǎo)銷具有鉆石形橫截面。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一和第二引導(dǎo)銷27、29與陰子組件14的軸套28相關(guān)聯(lián)。第二引導(dǎo)銷29幫助減輕公差累積以及在組裝期間引導(dǎo)銷27、29可能的變形。第一引導(dǎo)銷27提供四個(gè)自由度的基本對(duì)準(zhǔn)(例如，傾斜、偏轉(zhuǎn)、X和Y)，而第二引導(dǎo)銷29提供用于固定方位的第五自由度的二度對(duì)準(zhǔn)。將致動(dòng)器20觸底(即，軸向地縮回)固定第三級(jí)或最后的自由度。
[0027]現(xiàn)在回到圖1，陽(yáng)子組件12還包括多個(gè)快速連接器30，這些快速連接器配置成與陰子組件14的聯(lián)接器32聯(lián)接。通常，快速連接器30和匹配的聯(lián)接器32使導(dǎo)管(例如，流體軟管等)在與MQC組件10的陽(yáng)和陰子組件12、14相關(guān)聯(lián)的海底構(gòu)件之間連接。快速連接器30和相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接器32配置成當(dāng)彼此對(duì)準(zhǔn)時(shí)彼此快速地連接，在正常操作期間(例如，當(dāng)承受典型的海底力時(shí))保持彼此連接，并且當(dāng)經(jīng)由陽(yáng)子組件12和/或陰子組件14施加一定量的預(yù)定斷開(kāi)連接力時(shí)，彼此快速斷開(kāi)連接。雖然在圖1中示出為包括六個(gè)快速連接器30，但是在其它實(shí)施例中，陽(yáng)子組件12可包括任意數(shù)量的快速連接器30，例如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、七個(gè)、八個(gè)或更多的快速連接器30。另外，如圖所示，應(yīng)當(dāng)指出的是，某些快速連接器30 (以及相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接器32)可比其它的快速連接器大。
[0028]便于在快速連接器30和它們相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接器32之間的連接類型可包括各種各樣的連接。例如，如上所述，這些連接可包括液壓連接。然而，在某些實(shí)施例中，快速連接器30和相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接器32例如還可包括:用于在陽(yáng)和陰子組件12、14之間能夠光纖連接的濕式可配合光纖連接器；用于在陽(yáng)和陰子組件12、14之間便于電氣連接的濕式可配合電氣連接器；或者便于能量和/或遙測(cè)相關(guān)的導(dǎo)管的建立的任何其它類型的連接，該能量和/或遙測(cè)相關(guān)的導(dǎo)管可用于為設(shè)備供電，以及監(jiān)測(cè)、控制并提供操作的視頻。
[0029]圖2A和圖2B分別是圖1中的MQC組件的陽(yáng)和陰子組件12、14在將陽(yáng)子組件12插入陰子組件14中之前的俯視圖和側(cè)視圖。如圖所示，陰子組件14包括在陰子組件14的環(huán)形壁36中軸向地延伸的對(duì)準(zhǔn)狹槽34。對(duì)準(zhǔn)狹槽34配置成與對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件38配合，該對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件38從陽(yáng)子組件12的圓形板40徑向地延伸。更具體地，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件38是從板40徑向地延伸并具有與在陰子組件14的壁36中的對(duì)準(zhǔn)狹槽34的幾何形狀類似的幾何形狀(例如，矩形)的突出部。對(duì)準(zhǔn)狹槽34和對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件38確保當(dāng)陽(yáng)子組件12軸向地定位在陰子組件14中時(shí)(如箭頭16所示)，陽(yáng)子組件12的構(gòu)件(例如，拉桿螺帽18、引導(dǎo)銷26、快速連接器30等)與陰子組件14的構(gòu)件(例如，孔洞22、軸套28、聯(lián)接器32等)正確地對(duì)準(zhǔn)。
[0030]另外，陰子組件14的壁36還包括向壁36的軸向端部44直徑逐漸增加的端部部分42。在某些實(shí)施例中，直徑以大致恒定的比率增加。如所理解的那樣，端部部分42有助于陽(yáng)子組件12在陰子組件14中的對(duì)準(zhǔn)。更具體地，端部部分42確保當(dāng)陽(yáng)子組件12軸向地定位在陰子組件14中時(shí)(如箭頭16所示)，陽(yáng)子組件12的構(gòu)件(例如，拉桿螺帽18、弓丨導(dǎo)銷26、快速連接器30等)與陰子組件14的配合構(gòu)件(例如，孔洞22、軸套28、聯(lián)接器32等)徑向地以及旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)。
[0031]圖2B還示出陽(yáng)和陰子組件12、14的一些相對(duì)尺寸。例如，陰子組件14的板24具有直徑dfplate，在某些實(shí)施例中，該dfplate在約10.0英寸至12.5英寸的范圍內(nèi)，并且更具體地，可以是約11.0英寸。如圖所示，對(duì)于壁36的軸向長(zhǎng)度的大部分來(lái)講，陰子組件14的壁36具有大致類似于供壁36所抵接的板24的直徑dfplate的直徑。然而，壁36的端部部分42逐漸增加到最大直徑dfmd，在某些實(shí)施例中，該dfmd在約12.0英寸至15.0英寸的范圍內(nèi)，并且，更具體地，可以是約13.25英寸。陽(yáng)子組件12的板40具有直徑dmplate，在某些實(shí)施例中，該dmpl-在約9.0英寸至11.5英寸的范圍內(nèi)，并且更具體地，可以是約10.0英寸。另夕卜，陰子組件14具有長(zhǎng)度Ifraiale，在某些實(shí)施例中，該Ifraiale在約10.0英寸至17.5英寸的范圍內(nèi)，并且更具體地，可以是約13.75英寸，以及陽(yáng)子組件12具有長(zhǎng)度Imale，在某些實(shí)施例中，該Imale在約20.0英寸至26.0英寸的范圍內(nèi)，并且更具體地，可以是約23.0英寸。
[0032]圖3和圖4示出圖1中的MQC組件10的陽(yáng)子組件12的特征，以及圖5和圖6示出圖1中的MQC組件10的陰子組件14的特征。例如，如圖3B所示，引導(dǎo)銷26和快速連接器30以靠近板40的徑向外周大致等間隔的方式(例如以環(huán)形配置)圍繞陽(yáng)子組件12的板40設(shè)置。然而，在其它實(shí)施例中，引導(dǎo)銷26和快速連接器30可以其它的配置圍繞板40設(shè)置。另外，拉桿螺帽18沿MQC組件10的中央軸線46設(shè)置。
[0033]另外，如圖5C所示，穿過(guò)陰子組件14的板24的孔22通常形狀像菱形，并且陽(yáng)子組件12的拉桿螺帽18是類似的菱形形狀，從而當(dāng)陽(yáng)和陰子組件12、14正確地對(duì)準(zhǔn)時(shí)，使拉桿螺帽18能夠穿過(guò)孔洞22插入。然后，一旦穿過(guò)孔洞22插入，則拉桿螺帽18轉(zhuǎn)動(dòng)約90度并通過(guò)致動(dòng)器20軸向地縮回，使得孔洞22和拉桿螺帽18的菱形形狀錯(cuò)開(kāi)，并且來(lái)自致動(dòng)器20的軸向力從拉桿螺帽18對(duì)著陰子組件14的板24施加，從而將拉桿螺帽18 (以及因此陽(yáng)子組件12)相對(duì)于陰子組件14軸向地保持就位。