專利名稱：一種海洋水下液壓連接器的制作方法
技術領域：
本發明屬于海洋石油鉆井技術領域。具體的說是一種能夠適應海 洋深水環境使用的，可實現水下直接快速連接并能在緊急情況時快速 脫開的主要設備。
背景技術：
液壓連接器裝置是海洋鉆井裝備中重要設備之一，主要安裝在水
下防噴器組或者采油樹下部，用來實現防噴器組(BOP)或者采油樹與 水下井口裝置的快速連接；也可以安裝在海洋鉆井隔水管系統中下部 隔水管總成(LMRP)的下部，用來實現LMRP與水下BOP組的快速連接。 我國目前在這方面的設計、制造技術方面還一直處于空白狀態。
液壓連接器主要功能是實現水下自動快速連接和在緊急情況時 快速脫開的一種重要設備，在海洋鉆井方面應用非常廣泛，可以應用 在水下防噴器組上實現與水下井口的直接快速連接，也可用在水下采 油樹上實現與井口的快速連接，以及適用在下部隔水管總成(LMRP) 上實現與水下防噴器組的直接快速連接，或適用在其它類似的設備上 實現快速直接連接。并且要能保證在海上鉆井作業過程中， 一旦遇到 緊急情況比如臺風需要撤離的時候，能夠具有迅速脫開與其下部連接 設備的功能。
發明內容
本發明一種海洋水下液壓連接器，針對海洋深水技術領域開發設
計提供一種可靠性高，采用液壓控制的并且能實現快速連接和快速脫 離的設備，其結構緊湊，簡單，操作簡便并具有輔助應急裝置。
具體地說， 一種海洋水下液壓連接器，其具有與井口頭或心軸(相 連接實現水下井口裝置的快速連接的鎖緊擋塊，鎖緊塊擋一側設有與 其表面接觸并推動鎖緊塊擋徑向移動與井口頭或心軸上牙槽嚙合的 環形活塞。
環形活塞為液壓活塞且環形活塞位于外筒體、底座、鎖緊擋塊、 法蘭圍成的液壓腔內，環形活塞與鎖緊擋塊接觸面采用具有自鎖性的 圓錐面。
法蘭外側底部與外筒體相連接，外筒體底部與底座相連接，底座 為圓臺狀結構且鎖緊擋塊位于圓臺頂端，井口頭或心軸穿套在底座 (中心，法蘭內側的凸臺頂靠鎖緊擋塊上端面，同時法蘭內側面通過 金屬密封環與井口頭或心軸上端面連接。
在環形活塞下面還裝有輔助活塞，輔助活塞為"L"形結構。 環形活塞采用環形整體式或多個獨立的油缸。 在環形活塞裝有為連接器的鎖緊或者脫開提供了可視化的效果 的標桿。
鎖緊擋塊由多個環形分布的小塊組成，塊與塊之間靠彈簧連接。 鎖緊擋塊與井口頭或心軸采用齒槽嚙合結構，為矩形或三角形或其它 方式。
本發明優點是提供的一種能夠適應海洋深水鉆完井作業要求的 海洋水下液壓連接器，用于在水下防噴器組上實現與水下井口的直接 快速連接，也可用在水下采油樹上實現與井口的快速連接，以及適用 在下部隔水管總成(LMRP)上實現與水下防噴器組的直接快速連接，或 適用在其它類似的設備上實現快速直接連接。
本發明具有以下幾個特點
1. 環形活塞(5)采用環形整體式，并且與凸輪環做成一體，大 大簡化了結構，使結構更加緊湊，可有效避免螺紋的失效問題，提高-了安裝工作效率；
2. 采用了輔助活塞應急裝置，使結構更加安全可靠；
3. 鎖緊擋塊(14)和環形活塞(5)接觸面采用具有自鎖性的錐 面，保證了操作的可靠性；
4. 主密封采用金屬對金屬密封，提高了密封性能；
5. 標桿(2)的采用為連接器的鎖緊或者脫開提供了可視化的效 果，進一步保證了操作的安全性；
6. 鎖緊擋塊(14)與井口頭或心軸(15)采用了齒槽嚙合方式，使
該結構具有了較好的抗拉、抗彎曲承載能力；
圖i為本發明主要部件的的主剖視圖。 附圖序號說明
法蘭一l、標桿一2、外筒體一3、環形活塞一5、輔助活塞一9、 底座一ll、金屬密封環一12、鎖緊±央一14、井口頭或心軸一15、密封 4、 6、 7、 8、 10、 ；13。
具體實施例方式
如附圖所示， 一種適應海洋深水作業液壓驅動的連接器，它主要 由法蘭l 、標桿2 、外筒體3 、環形活塞5、輔助活塞9 、底座11 、
金屬密封環12 、鎖緊擋塊14以及密封(4、 6、 7、 8、 10、 13)等零 部件構成。環形活塞5為液壓活塞且環形活塞5位于外筒體3、*底座 11、鎖緊擋塊14、法蘭1圍成的液壓腔內，環形活塞5與鎖緊擋塊 14接觸面采用具有自鎖性的圓錐面。法蘭1外側底部與外筒體3相 連接，外筒體3底部與底座11相連接，底座11為圓臺狀結構且鎖緊 擋塊14位于圓臺頂端，井口頭或心軸15穿套在底座11中心，法蘭 1內側的凸臺頂靠鎖緊擋塊14上端面，同時法蘭1內側面堪過金屬 密封環12與井口頭或心軸15丄端面連接。在環形活塞5下面還裝有 輔助活塞9，輔助活塞9為"L"形結構。環形活塞5采用環形整體 式或多個獨立的油缸。在環形活塞5裝有為連接器的鎖緊或者脫開提 供了可視化的效果的標桿2。鎖緊擋塊14由多個環形分布的小塊組 成，塊與塊之間靠彈簧連接。鎖緊擋塊14與井口頭或心軸15采用齒 槽嚙合結構，為矩形或三角形或其它方式。
該液壓連接器采用液壓驅動，上部為法蘭l連接，井口頭或心軸 15外圓周面上有四個牙槽是用來與連接器鎖緊塊的相應部分進行嚙 合的，外筒3與法蘭1和底座11之間都采用螺栓連接，形成了連接 器的外部結構，在它們內部裝有環形活塞5，輔助活塞9和鎖緊擋塊 14，本連接器有三個液壓回路，分別為鎖緊液路，脫開液路和輔助液 路。(注鎖緊回路封閉油腔由外筒體3、環形活塞5和密封環4、 7 組成，脫開回路封閉袖腔由外筒體3、環形活塞5、輔助活塞9和密 封環8、 7組成，輔助回路封閉油腔由外筒體3、輔助活塞9、底座 11和密封環8、 10組成)。在工作狀態時，鎖緊液路就被注入液壓 油，然后驅動環形活塞7向下運動，靠斜面的擠壓來推動鎖緊擋塊
14沿徑向向內運動，與齒槽面嚙合，則井口頭或心軸與連接器就鎖 緊在一起，保證了正常的工作狀態；如果在海上作業過程中一旦遇到 緊急情況，比如在施工中遇到臺風需要撤離的時候，就需要連接器能 夠及時脫開井口頭或心軸，進行回收，脫開液路主要就是實現這個功 能的， 一旦脫開液路有液壓油注入，環形活塞5就在液壓油的推動下 向上運動，停止了對鎖緊擋塊14的擠壓作用，而鎖緊擋塊14不是一 個整體，它由許多環形分布的小塊組成，塊與塊之間靠彈簧連接，當 環形活塞5停止了對鎖緊擋塊14的擠壓作用，依靠彈簧的回復力， 鎖緊擋塊14便脫開井口頭或心軸15的齒槽；但是如果密封環7、 8 失效或者環形活塞5受到的液壓力太小而沒有上移到合適的位置，這 時就要求立即向輔助液路供油，并且要求輔助液路的液壓力要遠遠大 于脫開液路的液壓力，液壓力通過輔助活塞9來再來推動環形活塞5 向上運動，所以輔助液路平時并不工作，只是用在緊急情況中的。
權利要求
1、一種海洋水下液壓連接器，其特征是具有與井口頭或心軸(15)相連接實現水下井口裝置的快速連接的鎖緊擋塊(14)，鎖緊塊擋(14)一側設有與其表面接觸并推動鎖緊塊擋(14)徑向移動與井口頭或心軸(15)上牙槽嚙合的環形活塞(5)。
2、 根據權利要求I所述的海洋水下液壓連接器，其特征是環形 活塞(5)為液壓活塞且環形活塞(5)位于外筒體(3)、底座(11)、 鎖緊擋塊(14)、法蘭(1)圍成的液壓腔內，環形活塞(5)與鎖緊擋 塊(14)接觸面采用具有自鎖性的圓錐面。
3、 根據權利要求1或2所述的海洋水下液壓連接器，其特征是 在環形活塞(5)下面還裝有輔助活塞(9)，輔助活塞(9)為"L" 形結構。
4、 根據權利要求3所述的海洋水下液壓連接器，其特征是環 形活塞(5)采用環形整體式或多個獨立的油缸。
5、 根據權利要求3所述的海洋水下液壓連接器，其特征是在 環形活塞(5)裝有為連接器的鎖緊或者脫開提供了可視化的效果的 標桿(2)。
6、 根據權利要求3所述的海洋水下液壓連接器，其特征是鎖 緊擋塊(14)由多個環形分布的小塊組成，塊與塊之間靠彈簧連接。
7、 根據權利要求1所述的海洋水下液壓連接器，其特征是鎖 緊擋塊(14)與井口頭或心軸(15)采用齒槽嚙合結構，為矩形或三 角形或其它方式。
8、根據權利要求2所述的海洋水下液壓連接器，其特征是法蘭 (1)外側底部與外筒體(3)相連接，外筒體(3)底部與底座(11) 相連接，底座(11)為圓臺狀結構且鎖緊擋塊(14)位于圓臺頂端， 井口頭或心軸(15)穿套在底座(11)中心，法蘭(1)內側的凸臺 頂靠鎖緊擋塊(14)上端面，同時法蘭(1)內側面通過金屬密封環 (12)與井口頭或心軸(15)上端面連接。
全文摘要
本發明提供了一種海洋水下液壓連接器。該液壓連接器主要功能是實現水下自動快速連接和在緊急情況時快速脫開的一種重要設備，在海洋鉆井方面應用非常廣泛。它具有與井口頭或心軸相連接實現水下井口裝置的快速連接的鎖緊擋塊，鎖緊擋塊一側設有與其表面接觸并推動鎖緊擋塊徑向移動與井口頭或心軸上牙槽嚙合的環形活塞。通過液壓油驅動活塞上下運動來實現液壓連接器與井口頭或心軸的連接和脫開，本發明采用液壓控制，其結構緊湊、簡單、操作簡便、可靠性高并具有輔助應急裝置，完全適應海洋深水作業的工作需求。
文檔編號E21B17/02GK101377120SQ20081023184
公開日2009年3月4日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者李愛利, 楊紅剛, 王定亞, 王進全, 平 鄧 申請人:寶雞石油機械有限責任公司