[发明专利]一种多自由度连接装置

说明书

本发明公开了一种多自由度连接装置，包括机架、多自由活动臂、高压管线、旋塞阀、分流器、法兰管，多自由活动臂、高压管线、旋塞阀、分流器和法兰管均安装在机架上；多自由活动臂由首管体、主活动管体、次活动管体、尾管体和过渡管体组装，首管体、主活动管体、过渡管体、次活动管体和尾管体首尾相连形成多自由活动臂；多自由活动臂通过旋塞阀与高压管线连接形成可动流体通道，法兰管独立构成固定流体通道，可动流体通道与固定流体通道通过分流器连通，本发明适用于管汇连接，通过该连接装置能够在整个连接过程能够避免频繁起放管汇，且有液压缸配合调节，工作效率增加的同时，风险程度降低。

技术领域

本发明属于管汇连接技术领域，具体是一种多自由度连接装置。

背景技术

石油和天然气井场，流体成分复杂，通常需要多种功能的管汇联合作业，由于场地凹凸不平，管汇间存在流道中心无法对齐、密封面无法有效接合的问题，当前的现场作业中，基本靠多次定位、临时平整场地来实现管汇间的连接；因此管汇拆装需要投入相当多的人力、时间，且随着井口压力的增长，管汇重量成倍的增加，导致拆装耗费的时间成本也成倍增加；特别是压力接近100MPa的井场，单个管汇重量往往达到10吨以上，由于吊车的反复起吊以及管汇的运动惯性，整个安装作业费时耗力且存在安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多自由度连接装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多自由度连接装置，包括机架、多自由活动臂、高压管线、旋塞阀、分流器、法兰管，其中：

所述多自由活动臂、高压管线、旋塞阀、分流器和法兰管均安装在所述机架上；

所述多自由活动臂由首管体、主活动管体、次活动管体、尾管体和过渡管体组装，所述首管体、主活动管体、过渡管体、次活动管体和尾管体首尾相连形成多自由活动臂；

所述多自由活动臂通过旋塞阀与所述高压管线连接形成可动流体通道，所述法兰管独立构成固定流体通道，所述可动流体通道与所述固定流体通道通过所述分流器连通。

在一种可能的实现方式中，所述自由活动臂上安装有两组支座，所述过渡管体和所述次活动管体之间设置有液压缸，所述液压缸的两端通过销轴转动安装在所述支座上。

在一种可能的实现方式中，所述分流器、高压管线、首管体均通过螺栓固定或焊接固定在所述机架上。

在一种可能的实现方式中，构成多自由活动臂的所述首管体、主活动管体、次活动管体、尾管体和过渡管体的数量为分别为N1、N2、N3、N4、N5，所述N1、N2、N3、N4、N5均为不小于1的整数，所述N1+N2+N3+N4+N5≦8。

在一种可能的实现方式中，所述多自由活动臂上还安装有多个抱箍，所述抱箍设置于首管体、主活动管体、次活动管体、尾管体和过渡管体的连接处，所述抱箍采用隔一间断设置，所述抱箍上设置有卸扣，所有的卸扣之间通过吊索依次连接。

在一种可能的实现方式中，所述首管体、主活动管体、次活动管体、尾管体和过渡管体的连接处设置有旋转密封节。

在一种可能的实现方式中，所述过渡管体和次活动管体之间的旋转密封节的中心轴线与两个所述销轴的中心轴线相互平行。

本发明通过将固定接口的方向、位置以地面为第一参考，在使用时先将固定接口与任一管汇相连接，然后转动自由活动臂各段的位置，直至可移动接口与目标管汇相连即可，这样的结构设置使得整个连接过程能够避免频繁起放管汇，且有液压缸配合调节，工作效率增加的同时，风险程度降低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的俯视图。