一种用于整体式井口的快速连接装置的制作方法

本发明涉及石油装备技术领域，尤其涉及一种井口装置中的连接装置，用于整体式井口的快速连接装置。

背景技术：

目前在市场中，陆地平台和海洋平台在连接钻井和生产设备时，都是使用api法兰或者卡箍连接器进行连接。例如在井口连接时，一般通过法兰实现安装和拆卸，要求能够实现卡紧上法兰和下法兰在一起和松开卡紧的上法兰和下法兰这两个动作，以满足现场使用，这种传统的连接方式为凸缘式对称法兰连接，在法兰安装是通过人工拧紧螺栓实现对法兰的固定，而且在安装费时，螺栓扭矩大，安装力度过大容易造成滑丝现象，螺栓锁紧时，操作人员劳动强度大，同时费时，效率低，而且长时间在易腐蚀的环境中使用，会造成生锈，拆卸时生锈的螺栓很难转动，因此会给拆卸带来很大不便，用力过大就回破坏整个螺栓，导致无法正常使用，只能进行切割，然后重新更换新的螺栓进行固定。

因此，有必要提出一种改进，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种用于整体式井口的快速连接装置。

本发明的技术方案是：

一种用于整体式井口的快速连接装置，包括第一连接本体、第二连接本体以及连接第一连接本体和第二连接本体的压紧部，所述压紧部用于推动所述第二连接本体相对于所述第一连接本体方向移动，并将所述第二连接本体与所述第一连接本体压紧固定，所述第一连接本体上设置有推动所述压紧部移动的锁紧部，所述压紧部的移动方向与所述第二连接本体的移动方向互相垂直。

作为一种优选的技术方案，所述第一连本体的连接端设置连接槽，所述第二连接本体的连接端插入所述第一连接本体的连接槽内部设置。

作为一种优选的技术方案，所述第二连接本体的连接端靠近所述第一连接本体的连接槽的内侧面设置有凹槽，所述凹槽用于容纳所述压紧部，所述的凹槽与所述压紧部接触一侧设有第一斜面。

作为一种优选的技术方案，所述第一连接本体的连接端设置有压紧槽，所述压紧槽用于安装所述压紧部，所述压紧槽与所述第一连接本体连接端的凹槽相通，所述压紧槽内的压紧部可沿所述压紧槽移动并实现对所述第二连接本体的压紧。

作为一种进一步优选的技术方案，所述压紧部至少为两个，并且相邻的两个压紧部相互间隔设置。

作为一种优选的技术方案，所述压紧部靠近所述凹槽一侧设置第二斜面，所述第二斜面与所述凹槽的第一斜面相配合，所述压紧部远离所述凹槽一侧与所述锁紧部连接，并且在连接处设置有卡槽，所述卡槽上设置有开口。

作为一种优选的技术方案，所述锁紧部包括锁紧部本体和卡块，所述卡块与所述锁紧部本体一体设置，所述卡块安装与所述压紧部的卡槽内部，所述锁紧部本体穿过所述卡槽的开口安装。

作为一种进一步优选的技术方案，所述锁紧部安装在所述第一连接本体的锁紧座内，所述锁紧座与所述第一连接本体固定连接，所述锁紧座与所述锁紧部本体螺纹连接。

锁紧原理

旋转锁紧部本体将锁紧部本体沿着第一连接本体的径向移动，带动压紧部沿着第一连接本体的径向移动，在顺时针旋转锁紧部本体时，锁紧部本体是沿着第一连接本体径向方向朝向第一连接本体的中心轴线移动，锁紧部本体推动压紧部也朝向第二连接本体移动，此时为实现第一连接本体与第二连接本体的快速连接固定，压紧部与第二连接本体接触，此时第二连接本体的第一斜面与压紧部的第二斜面对应，在第二连接本体的第一斜面上收到向内的推力，第二连接本体无法向内侧移动，只能相对于压紧部的第二斜面向上移动，也就是沿着靠近第一连接本体的方向移动，实现第一连接本体与第二连接本体的快速连接。

拆卸原理

通过旋转锁紧部本体，此处锁紧部本体选为锁紧螺钉，锁紧螺钉沿着锁紧座向外侧移动，同时带动与锁紧部卡接的压紧部向外侧移动，锁紧部与压紧部之间在径向上是同步的，此时压紧部的第二斜面对第二连接本体的第一斜面的压紧逐渐减小，第二连接本体收到压紧的力逐渐减小，第一连接本体与第二连接本体之间就可分离，当压紧部完全脱离出第二连接本体的凹槽后，此时，将第二连接本体移出，压紧部不会对第二连接本体进行限制，实现拆卸，该结构新颖合理、密封可靠、承压性能好，装配拆卸用时少，工人劳动强度低。

作为一种更进一步优选的技术方案，所述第一连接本体与所述第二连接本体之间还设置有密封垫。

密封原理

第一连接本体与第二连接本体的快速连接，通过压紧触发密封圈，实现第一连接本体与第二连接本体的密封，在锁紧部本体与锁紧座之间安装有防尘o型圈53，用来防止外界灰尘或者泥土进入内部，防止锁紧本本体与锁紧座之间的螺纹腐蚀。

作为一种进一步优选的技术方案，所述压紧部沿着所述第一连接本体横截面均匀分布，所述压紧部可为弧形结构或者长方形结构，所述压紧槽可为弧形结构或者长方形结构。

本发明的一种用于整体式井口的快速连接装置，可实现快速整体安装，省事省力，减少在安装过程中造成的零部件损坏，连接稳定，而且安装时扭矩小，省力，连接部件均位于内部设置，有效避免环境腐蚀。

附图说明

图1为本发明安装剖视图；

图2为本发明压紧部立体放大图；

图3为本发明锁紧部立体图放大图；

图4为本发明压紧部装配示意图；

其中，1第一连接本体、11压紧槽、2第二连接本体、21凹槽、22第一斜面、3压紧部、31第二斜面、32卡槽、33开口、4锁紧座、5锁紧部、51锁紧部本体、52卡块、53防尘o型圈、6密封垫。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例一：

如图1所示，本发明的整体结构安装剖视图。

一种用于整体式井口的快速连接装置，包括第一连接本体1、第二连接本体2以及连接第一连接本体1和第二连接本体2的压紧部3，所述压紧部3用于推动所述第二连接本体2相对于所述第一连接本体1方向移动，并将所述第二连接本体2与所述第一连接本体1压紧固定，所述第一连接本体1上设置有推动所述压紧部3移动的锁紧部5，所述压紧部3的移动方向与所述第二连接本体2的移动方向互相垂直。

其中第一连接本体和第二连接本体整体为圆形结构，第二连接本体插入第一连接本体的凹槽内部设置，在第一连接本体的连接端设置有安装凹槽，便于将第二连接本体插入起内部实现连接，这样保证了第一连接本体和第二连接本体内径的统一，而且第二连接本体插入第一连接本体部分实现连接，降低了连接时空间的占用，在第一连接本体与第二连接本体径向接触面的位置设置密封垫，在第一连接本体与第二连接本体夹紧的同时，实现了密封作用。

作为一种优选的技术方案，所述第一连本体1的连接端设置连接槽，所述第二连接本体2的连接端插入所述第一连接本体1的连接槽内部设置。

作为一种优选的技术方案，所述第二连接本体2的连接端靠近所述第一连接本体1的连接槽的内侧面设置有凹槽21，所述凹槽21用于容纳所述压紧部3，所述的凹槽21与所述压紧部3接触一侧设有第一斜面22。

在第二连接本体与第一连接本体之间通过压紧部实现压紧，压紧部沿着第一连接本体径向移动，实现第二连接本体沿着第一连接本体轴向移动，实现了移动方向的垂直改变，而且如图1所示，其中压紧部的第二斜面和第一连接本体的第一斜面与水平面之间的夹角均为20度-30度，可实现自锁，而且在主动压紧时比较省力，在第一连接本体上开设有安装压紧部的压紧槽，压紧部可活动安装在压紧槽内部，压紧部可沿着压紧槽滑动，在本发明中压紧部的形状可为弧形结构也可为长方形结构，限制于本实施例所记载的一种情况。

作为一种优选的技术方案，所述第一连接本体1的连接端设置有压紧槽11，所述压紧槽11用于安装所述压紧部3，所述压紧槽11与所述第一连接本体1连接端的凹槽21相通，所述压紧槽11内的压紧部3可沿所述压紧槽11移动并实现对所述第二连接本体2的压紧。

作为一种进一步优选的技术方案，所述压紧部3至少为两个，并且相邻的两个压紧部3相互间隔设置。

压紧部可以为两个或者两个以上相同或者不同形状结构组成，可同时实现对第二连接本体的压紧，压紧部沿第一连接本体的中心轴线圆周均匀分布，在压紧时可实现压紧力的均匀施加，防止压紧力造成偏差，而且压紧均匀，连接稳定。

如图2所示，作为一种优选的技术方案，所述压紧部3靠近所述凹槽21一侧设置第二斜面31，所述第二斜面31与所述凹槽21的第一斜面22相配合，所述压紧部3远离所述凹槽21一侧与所述锁紧部5连接，并且在连接处设置有卡槽32，所述卡槽32上设置有开口33。

如图1和图3所示，作为一种优选的技术方案，所述锁紧部5包括锁紧部本体51和卡块52，所述卡块52与所述锁紧部本体51一体设置，所述卡块52安装与所述压紧部3的卡槽32内部，所述锁紧部5本体穿过所述卡槽32的开口33安装。

作为一种进一步优选的技术方案，所述锁紧部5安装在所述第一连接本体1的锁紧座4内，所述锁紧座4与所述第一连接本体1固定连接，所述锁紧座4与所述锁紧部本体51螺纹连接。

在锁紧部本体与锁紧座之间安装有防尘o型圈53，用来防止外界灰尘或者泥土进入内部，防止锁紧本本体与锁紧座之间的螺纹腐蚀。

作为一种更进一步优选的技术方案，所述第一连接本体1与所述第二连接本体2之间还设置有密封垫6。

作为一种进一步优选的技术方案，所述压紧部3沿着所述第一连接本体1横截面均匀分布，所述压紧部3可为弧形结构或者长方形结构，所述压紧槽11可为弧形结构或者长方形结构。

在图3中，锁紧部与压紧部卡接，锁紧部的前端的卡块与压紧部的卡槽内设置，卡块可以活动安装在卡槽内，卡块可以在卡槽内部任意旋转，不能左右移动，锁紧部本体与卡块一体设置，锁紧部本体直径小于卡块的直径，锁紧部本体可以穿过开口，同时卡块安装在卡槽内部，锁紧部本体与第一连接本体上的锁紧座之间通过螺纹连接，锁紧座焊接在第一连接本体上，锁紧座也可以是通过螺栓固定在第一连接本体上；

锁紧原理

旋转锁紧部本体将锁紧部本体沿着第一连接本体的径向移动，带动压紧部沿着第一连接本体的径向移动，在顺时针旋转锁紧部本体时，锁紧部本体是沿着第一连接本体径向方向朝向第一连接本体的中心轴线移动，锁紧部本体推动压紧部也朝向第二连接本体移动，此时为实现第一连接本体与第二连接本体的快速连接固定，压紧部与第二连接本体接触，此时第二连接本体的第一斜面与压紧部的第二斜面对应，在第二连接本体的第一斜面上收到向内的推力，第二连接本体无法向内侧移动，只能相对于压紧部的第二斜面向上移动，也就是沿着靠近第一连接本体的方向移动，实现第一连接本体与第二连接本体的快速连接，通过压紧触发密封圈，实现第一连接本体与第二连接本体的密封；

拆卸原理

通过旋转锁紧部本体，此处锁紧部本体选为锁紧螺钉，锁紧螺钉沿着锁紧座向外侧移动，同时带动与锁紧部卡接的压紧部向外侧移动，锁紧部与压紧部之间在径向上是同步的，此时压紧部的第二斜面对第二连接本体的第一斜面的压紧逐渐减小，第二连接本体收到压紧的力逐渐减小，第一连接本体与第二连接本体之间就可分离，当压紧部完全脱离出第二连接本体的凹槽后，此时，将第二连接本体移出，压紧部不会对第二连接本体进行限制，实现拆卸，该结构新颖合理、密封可靠、承压性能好，装配拆卸用时少，工人劳动强度低。

相比于传统的法兰连接，井口快速连接钻井装置具有如下技术性能特点:

整体结构：在安装时，不要安装其他螺栓和螺母；

容易修复：所有的磨损组件可以在现场更换；

高要求设计标准：能适用于酸性工况环境；

安装扭矩小：锁紧螺钉表面xylan处理，减小摩擦，同时25°斜面，减小了上紧扭矩；

快速安装：轴线对准很后，不会出现左右摆动，采用快速连接装置，相比常规法兰的连接可减少50％的安装时间。

减小井口od：没有传统法兰的凸缘，井口本体的最大外径减小；

反复多次使用：垫环槽堆焊625，增加其使用次数；

离线测试孔设计：钻井过程中，在进行垫环连接测试时，不需要井口安装试压塞，通过垫环测试孔即可完成垫环连接的测试，大大减小测试时间。

实施例二：

将快速连接装置安装于整体式井口上部，通过锁紧本本体，此处锁紧部本体可为锁紧螺钉，推动压块，来激发密封垫。现场从多个测试孔，进行压力测试，测试结果都符合要求。锁紧螺钉激发扭矩，符合设计规范要求，安装时间相比常规的法兰连接，缩短了50％；上紧扭矩，与传统法兰连接的螺栓扭矩相比，缩短了50％-70％。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。