形成径向密封。中间壳体X主要由壳体对正槽X 3、凸面X 4、4个螺栓孔X 1、4个螺栓孔X 2、连接板X 5、圆柱面X 7、圆柱面X 9、凹v型挤压面X 8、2个主径向密封槽
X10、2个副径向密封槽X 11组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔IX 3中，通过壳体对正槽X 3防止中间壳体IX和中间壳体X错位。螺栓孔X I内插入长螺栓7，螺栓孔
X2在闭合后插入短螺栓15。凸面X 4与凹面IX 4配合，保证闭合后对应壳体对正。连接板X 5用于第一半壳体与第二半壳体的铰接。圆柱面X 7与破损管道12的破损处相配合，其轴向尺寸决定所能修复的管道破损尺寸。圆柱面X 9半径大于圆柱面X 7，安装完成后与密封圈2紧紧贴住。凹V型挤压面X 8截面为V型，使用前能防止密封圈2脱落，使用后压紧密封圈2。主密封垫5放入主径向密封槽X 10内，副密封垫4放入副径向密封槽X 11内，两密封槽之间为测试液压油通道。球笼XI主要由2个凸楞XI 3、均布于半圆周的9个孔
XI4、斜面XI 5、凸缘XI 2、均布于半圆周的5个圆柱XI I组成。凸愣XI 3在凹槽I 11(各抓紧壳体都有同样凹槽)内，用来防止球笼转动和开口时脱落。孔XI 4用来限制钢珠I移动，其各边长略小于钢珠I直径，防止钢珠I掉落。斜面XI 5使得球笼壁厚变薄，工作时钢珠可以很容易压溃斜面XI 5，以获得足够的压入管道深度。圆柱XI I上套有弹簧13，并一起装入圆孔V 9 (各挤压壳体均有同样圆孔)。
[0052]抓紧壳体I主要由壳体对正销孔I 5、凹面I 6、4个螺栓孔I 1、2个螺栓孔I 2、驱动臂I 3、球笼定位销孔I 4、锥面I 7、圆柱面I 8、圆柱面I 9、锥面I 10、2个对称布置的凹槽I 11组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔I 5中，通过壳体对正槽II 5防止抓紧壳体I和抓紧壳体II错位。凹面I 6与凸面II 6配合，保证闭合后抓紧壳体I与抓紧壳体II对正。螺栓孔I I内插入长螺栓7，螺栓孔I 2在闭合后插入短螺栓15。驱动臂I 3连接液压缸9。锥面I 7用以压迫钢珠I抓紧管道。圆柱面I 8与球笼XI外表面配合。圆柱面I 9与管道配合。锥面I 10用于连接管道时，方便管道插入。凹槽I 11是球笼XI的运动轨道，用来防止球笼转动和开口时脱落。
[0053]抓紧壳体II主要由壳体对正槽II 5、凸面II 6、4个螺栓孔II 1、2个螺栓孔II 2、驱动臂II 3、球笼定位销孔II 4、锥面II 7、圆柱面II 8、圆柱面II 9、锥面II 10、2个对称布置的凹槽II 11组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔I 5中，通过壳体对正槽II 5防止抓紧壳体I和抓紧壳体II错位。凸面II 6与凹面I 6配合，保证闭合后抓紧壳体I与抓紧壳体II对正。螺栓孔II I内插入长螺栓7，螺栓孔II 2在闭合后插入短螺栓15。驱动臂
II3连接液压缸9。锥面II 7用以压迫钢珠I抓紧管道。圆柱面II 8与球笼XI外表面配合。圆柱面II 9与管道配合。锥面II 10用于连接管道时，方便管道插入。凹槽II 11是球笼XI的运动轨道，亦有防止球笼转动和开口时脱落的总用。
[0054]挤压壳体V主要由壳体对正销孔V 3、凹面V 5、4个螺栓孔V 1、2个螺栓孔V 2、均布半圆周的5个圆孔V 9、圆柱面V 6、圆柱面V 7，挤压凸缘V 8、止推面V 10组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔V 3中，通过壳体对正槽VI 3防止挤压壳体V和挤压壳体VI错位。凹面V 5与凸面VI 5配合，保证闭合后挤压壳体V与挤压壳体VI壳体对正。螺栓孔V I内插入长螺栓7，螺栓孔V 2在闭合后插入短螺栓15。圆孔V 9用来放置球笼XI的圆柱XI I和弹簧13。圆柱面V 6与球笼XI的凸缘XI 2相配合。圆柱面V 7与管道配合。挤压凸缘V 8用于挤压密封圈和径向定位，侧面为V型，使用前能防止密封圈2脱落，使用后压紧密封圈2。在拧紧螺母8时会使止推面V 10向中间壳体K移动直至止推面V 10与中间壳体IX相接触，止推面V 10与中间壳体IX的初始间隙决定密封圈2的压缩量和钢珠I对管道的压入深度，进而决定轴向密封的程度和抓紧管道力的大小。
[0055]挤压壳体VI主要由壳体对正槽VI 3、凸面VI 5、4个螺栓孔VI 1、2个螺栓孔VI 2、均布半圆周的5个圆孔VI 9、圆柱面VI 6、圆柱面VI 7，挤压凸缘VI 8、止推面VI 10组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔V 3中，通过壳体对正槽VI 3防止挤压壳体V和挤压壳体VI错位。凸面VI 5与凹面V 5配合，保证闭合后对应壳体对正。螺栓孔VI I内插入长螺栓7，螺栓孔VI 2在闭合后插入短螺栓15。圆孔VI 9用来放置球笼XI的圆柱XI I和弹簧13。圆柱面VI 6与球笼XI的凸缘XI 2相配合。圆柱面VI 7与管道配合。挤压凸缘VI 8用于挤压密封圈和径向定位，侧面为V型，使用前能防止密封圈2脱落，使用后压紧密封圈2。在拧紧螺母8时会使止推面VI 10向中间壳体X移动直至止推面VI 10与中间壳体X相接触，止推面VI10与中间壳体X的初始间隙决定密封圈2的压缩量和钢珠I对管道的压入深度，进而决定轴向密封的程度和抓紧管道力的大小。
[0056]中间壳体IX主要由壳体对正销孔IX 3、凹面IX 4、4个螺栓孔IX 1、4个螺栓孔IX 2、密封测试孔IX 6、连接板IX 5、圆柱面IX 7、圆柱面IX 9、凹V型挤压面IX 8、平面IX 10组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔IX 3中，通过壳体对正槽X 3防止中间壳体IX和中间壳体X错位。凹面IX 4与凸面X 4配合，保证闭合后对应壳体对正。螺栓孔IX I内插入长螺栓7，螺栓孔IX 2在闭合后插入短螺栓15。连接完成后在一侧密封测试孔IX 6注入一定压力液压油(压力高于密封压力)，将测压计插入另一侧密封测试孔IX 6，如果测压计读数在规定时间内没有明显下降，则认为密封可靠。连接板IX 5用于第一半壳体与第二半壳体的铰接。圆柱面IX 7与破损管道12的破损处相配合，其轴向尺寸决定所能修复的管道破损尺寸。圆柱面IX 9半径大于圆柱面IX 7，安装完成后与密封圈2紧紧贴住。凹V型挤压面IX 8截面为V型，使用前能防止密封圈2脱落，使用后压紧密封圈2。平面K 10在螺母14拧紧后与中间壳体X贴住，压紧副密封垫4和主密封垫5，形成径向密封。
[0057]中间壳体X主要由壳体对正槽X 3、凸面X 4、4个螺栓孔X 1、4个螺栓孔X 2、连接板X 5、圆柱面X 7、圆柱面X 9、凹V型挤压面X 8、2个主径向密封槽X 10、2个副径向密封槽X 11组成。安装前壳体对正销11插入壳体对正销孔IX 3中，通过壳体对正槽X 3防止中间壳体IX和中间壳体X错位。螺栓孔X I内插入长螺栓7，螺栓孔X 2在闭合后插入短螺栓15。凸面X 4与凹面IX 4配合，保证闭合后对应壳体对正。连接板X 5用于第一半壳体与第二半壳体的铰接。圆柱面X 7与破损管道12的破损处相配合，其轴向尺寸决定所能修复的管道破损尺寸。圆柱面X 9半径大于圆柱面X 7，安装完成后与密封圈2紧紧贴住。凹V型挤压面X 8截面为V型，使用前能防止密封圈2脱落，使用后压紧密封圈2。主密封垫5放入主径向密封槽X 10内，副密封垫4放入副径向密封槽X 11内，两密封槽之间为测试液压油通道。
[0058]球笼XI主要由2个凸楞XI 3、均布于半圆周的9个孔XI 4、斜面XI 5、凸缘XI 2、均布于半圆周的5个圆柱XI I组成。凸楞XI3在凹槽I 11 (各抓紧壳体都有同样凹槽)内，用来防止球笼转动和开口时脱落。孔XI 4用来限制钢珠I移动，其各边长略小于钢珠I直径，防止钢珠I掉落。斜面XI 5使得球笼壁厚变薄，工作时钢珠可以很容易压溃斜面XI 5，以获得足够的压入管道深度。圆柱XII上套有弹簧13，并一起装入圆孔V 9 (各挤压壳体均有同样圆孔)。
【主权项】
1.海底管道卡箍修复连接器，其特征是:包括第一半壳体、第二半壳体、第一液压缸、第二液压缸；第一半壳体包括第一抓紧壳体、第二抓紧壳体、第一挤压壳体、第二挤压壳体、中间壳体，其中第一抓紧壳体、第一挤压壳体、中间壳体、第二挤压壳体、第二抓紧壳体横向布置并依次相连，中间壳体上设置主径向密封槽、副径向密封槽，主径向密封槽、副径向密封槽里分别安装主密封垫和富密封垫，第一抓紧壳体和第二抓紧壳体上分别安装第一球笼和第二球笼，第一球笼和第二球笼的孔里设置钢珠，中间壳体的一侧设置带有通孔的连接板；第二半壳体和第一半壳体结构相同，第一半壳体和第二半壳体通过壳体对正销插入各自连接板的通孔连接在一起，第一半壳体的第一抓紧壳体侧方安装第一驱动臂，第二半壳体的第一抓紧壳体侧方安装第二驱动臂，第一驱动臂和第二驱动臂的伸出端位于第一半壳体和第二半壳体连接板一侧，第一液压缸安装在第一驱动臂和第二驱动臂的伸出端之间，第一半壳体的第二抓紧壳体侧方安装第三驱动臂，第二半壳体的第二抓紧壳体侧方安装第四驱动臂，第三驱动臂和第四驱动臂的伸出端位于第一半壳体和第二半壳体连接板一侧，第二液压缸安装在第三驱动臂和第四驱动臂的伸出端之间。
【专利摘要】本发明的目的在于提供海底管道卡箍修复连接器，包括第一半壳体、第二半壳体、第一液压缸、第二液压缸；第一半壳体包括第一抓紧壳体、第二抓紧壳体、第一挤压壳体、第二挤压壳体、中间壳体，其中第一抓紧壳体、第一挤压壳体、中间壳体、第二挤压壳体、第二抓紧壳体横向布置并依次相连，中间壳体上设置主径向密封槽、副径向密封槽，第一抓紧壳体和第二抓紧壳体上分别安装第一球笼和第二球笼，中间壳体的一侧设置带有通孔的连接板；第二半壳体和第一半壳体结构相同，第一半壳体和第二半壳体通过壳体对正销插入各自连接板的通孔连接在一起。本发明可以在不切割管道的情况下对海底管道进行快速可靠的修复，也可用于海底管道的连接。
【IPC分类】F16L21-06, F16L21-03, F16L55-17
【公开号】CN104676191
【申请号】CN201510054118
【发明人】王立权, 魏宗亮, 李绍凯, 黄全, 付昌
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月30日