阅读说明：本技术 一种适用于管道的机械式锁紧装置 (Mechanical locking device suitable for pipeline ) 是由 蒋建伟 蒋易岑 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：一种适用于管道的机械式锁紧装置,涉及管道连接技术领域,其包括用于套装在内螺纹管道一端的止动环公件、用于套装在外螺纹管道上的止动环母件,所述止动环公件的底面环形均布有棘齿,所述止动环母件中活动连接有一个用于配合棘齿的棘爪,通过将所述内螺纹管道与外螺纹管道旋接,可使所述棘齿抵靠于止动环母件,并使所述棘爪卡入任意两个棘齿之间,从而使所述止动环公件仅可相对止动环母件单向转动,所述止动环母件上设有用于推动棘爪从而使棘爪从棘齿之间退出的复位机构。本发明可在管道螺纹连接后有效防止螺纹之间发生反向转动,进而避免管道产生松脱现象。(The utility model provides a mechanical type locking device suitable for pipeline, relates to the pipe connection technology field, and it is including the public piece of retaining ring that is used for the suit at internal thread pipeline one end, the female piece of retaining ring that is used for the suit on external thread pipeline, the annular equipartition in bottom surface of the public piece of retaining ring has the ratchet, swing joint has a pawl that is used for cooperating the ratchet in the female piece of retaining ring, through with internal thread pipeline connects with external thread pipeline soon, can make the ratchet supports to lean on in the female piece of retaining ring, and makes the pawl card is gone into between two arbitrary ratchets, thereby makes the public piece of retaining ring is the unidirectional rotation of retaining ring female piece relatively only, thereby be equipped with the canceling release mechanical system who is used for promoting the pawl and makes the pawl withdraw from between the ratchet. The invention can effectively prevent reverse rotation between threads after the threads of the pipeline are connected, thereby avoiding the loosening phenomenon of the pipeline.)

一种适用于管道的机械式锁紧装置

技术领域

本发明涉及管道连接技术领域，尤其指一种适用于管道的机械式锁紧装置。

背景技术

管道连接的方式有很多种，其中包括螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、管道黏合连接等方式。螺纹连接的管道结构通常是由圆柱形内螺纹套入圆柱形外螺纹的结构实现连接，但这种螺纹连接的管道结构在使用时间较长后容易出现松动的现象，即螺纹之间易发生反向转动导致管道连接产生松脱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于管道的机械式锁紧装置，可在管道螺纹连接后有效防止螺纹之间发生反向转动，进而避免管道产生松脱现象。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种适用于管道的机械式锁紧装置，包括用于套装在内螺纹管道一端的止动环公件以及用于套装在外螺纹管道上的止动环母件，所述止动环公件的底面环形均布有棘齿，所述止动环母件中活动连接有一个用于配合棘齿的棘爪，通过将所述内螺纹管道与外螺纹管道旋接，可使所述棘齿抵靠于止动环母件，并使所述棘爪卡入任意两个棘齿之间，从而使所述止动环公件仅可相对止动环母件单向转动，所述止动环母件上设有用于推动棘爪从而使棘爪从棘齿之间退出的复位机构。

优选地，所述止动环母件的顶面开设有安装槽，所述棘爪通过销轴铰接在安装槽内，所述棘爪与销轴之间还连接有扭转弹簧，所述棘爪的一端可在扭转弹簧的作用力下从安装槽中往上伸出。

更优选地，所述复位机构包括开设在止动环母件侧面的容纳槽，所述容纳槽的顶部与安装槽之间连通有通孔，所述通孔穿设有复位销，所述复位销的顶端由下往上穿过通孔并抵靠于棘爪、底端位于容纳槽中且与容纳槽的底端保持间隔，所述通孔的壁面上开设有上台阶面和下台阶面，所述复位销的外壁固定连接有可抵靠上下台阶面的限位环，所述限位环与上台阶面之间连接有压缩弹簧，向上推顶所述复位销，可使所述复位销抵靠棘爪从而使棘爪的一端往下收回至安装槽中，松开所述复位销，在所述压缩弹簧的作用下，所述复位销往下移动，可使所述棘爪的一端在扭转弹簧的作用力下从安装槽中往上伸出。

更优选地，所述通孔的内壁面上还卡设有密封圈，所述复位销的底端还设有凸块。

更优选地，所述止动环母件的底面开设有连通容纳槽的螺纹通孔，所述螺纹通孔与所述凸块的中心对齐，所述凸块底端面的中心设有插槽。

或者，所述止动环母件上沿轴向开设有通孔，所述复位机构包括穿设于通孔中的一根可上下活动的止动销，所述止动销的顶端呈楔形且可从安装孔中往上伸出并形成所述棘爪，所述止动销的底端设有可抵靠于止动环母件底端面的凸块，所述通孔的内壁面上设有上台阶面和下台阶面，所述止动销的外壁固定连接有可抵靠上下台阶面的限位环，所述限位环与下台阶面之间连接有压缩弹簧，所述通孔的内壁面上卡设有密封圈，向下拉动所述止动销，可使所述棘爪往下收回至通孔中，松开所述止动销，在所述压缩弹簧的作用下，所述止动销往上移动并可使所述棘爪从通孔中往上伸出。

优选地，所述止动环母件顶端面环形开设有定位槽，所述止动环公件的底端面环形开设有可卡入定位槽的定位凸起。

更优选地，所述止动环公件与内螺纹管道焊接连接；所述止动环母件与外螺纹管道焊接连接。

更优选地，还包括一个用于套在止动环公件和止动环母件外部的耐高压的保护套。

或者，所述止动环公件包括两个半环形公箍体，所述两个半环形公箍体的一端相互铰接、另一端通过螺栓紧固连接；所述止动环母件包括两个半环形母箍体，所述两个半环形母箍体的一端相互铰接、另一端通过螺栓紧固连接。

本发明的有益效果在于：通过在内螺纹管道和外螺纹管道上分别套装止动环公件和止动环母件，可在管道螺纹连接后使止动环母件的棘爪卡入止动环公件的棘齿中从而实现锁紧效果，防止发生反向转动而引发管道连接部分松脱，该结构简单，实用性好。

附图说明

图1为本发明实施例1中的整体结构分解示意图；

图2为实施例1中内螺纹管道和外螺纹管道连接紧密使得棘爪与棘齿配合时的结构示意图；

图3为实施例1中棘爪往上伸出安装槽时与复位销的位置关系示意图；

图4为实施例1中复位销往上移动使得棘爪往下收回时二者的位置关系示意图；

图5为实施例1中止动环公件和止动环母件均为抱箍式结构时的整体结构分解示意图；

图6为实施例1中止动环公件和止动环母件均为抱箍式结构时两根管道的装配结构示意图；

图7为本发明实施例2中的整体结构分解示意图；

图8为实施例2中内螺纹管道和外螺纹管道连接紧密使得棘爪与棘齿配合时的结构示意图；

图9为实施例2中止动销与止动环母件的结构关系示意图；

图10为实施例2中止动环公件和止动环母件均为抱箍式结构时的整体结构分解示意图；

图11为实施例2中止动环公件和止动环母件均为抱箍式结构时两根管道的装配结构示意图；

图12为实施例2中应用于钻杆连接时的结构示意图；

图13为实施例2中应用于钻杆连接时止动环公件与内螺纹管道的仰视结构示意图。

附图标记为：

1——内螺纹管道 2——外螺纹管道 3——止动环公件

3a——棘齿 4——止动环母件 4a——棘爪

4b——销轴 4c——定位槽 5——复位销

5a——限位环 5b——密封圈 5c——凸块

5d——压缩弹簧 6——容纳槽 7——止动销

8——挡环。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-4所示，一种适用于管道的机械式锁紧装置，包括用于套装在内螺纹管道1一端的止动环公件3以及用于套装在外螺纹管道2上的止动环母件4，止动环公件3的底面环形均布有棘齿3a，止动环母件4中活动连接有一个用于配合棘齿3a的棘爪4a，通过将内螺纹管道1与外螺纹管道2旋接，可使棘齿3a抵靠于止动环母件4，并使棘爪4a卡入任意两个棘齿3a之间，从而使止动环公件3仅可相对止动环母件4单向转动（往拧紧的方向转动），止动环母件4上设有用于推动棘爪4a从而使棘爪4a从棘齿3a之间退出的复位机构。

上述实施方式提供的适用于管道的机械式锁紧装置在使用时，可将止动环公件3和止动环母件4分别固定套装于内螺纹管道1和外螺纹管道2，这样在管道螺纹连接后使止动环母件4的棘爪4a卡入止动环公件3的棘齿3a中从而实现锁紧，防止发生反向转动而引发管道连接部分松脱，该结构简单，实用性好，而管道连接处的防水处理则与现有技术中的操作保持一致即可，例如，为了增加螺纹接口的密封性可在螺纹处增加填料以充填空隙，防止渗漏。

在上述基础上，止动环母件4的顶面开设有安装槽，棘爪4a通过销轴4b铰接在安装槽内，棘爪4a与销轴4b之间还连接有扭转弹簧，棘爪4a的一端可在扭转弹簧的作用力下从安装槽中往上伸出，复位机构则包括开设在止动环母件4侧面的容纳槽6，容纳槽6的顶部与安装槽之间连通有通孔，通孔穿设有复位销5，复位销5的顶端由下往上穿过通孔并抵靠于棘爪4a、底端位于容纳槽6中且与容纳槽6的底端保持间隔，通孔的壁面上开设有上台阶面和下台阶面，复位销5的外壁固定连接有可抵靠上下台阶面的限位环5a，限位环5a与上台阶面之间连接有压缩弹簧5d，向上推顶复位销5（可使用撬杆或起子等工具***复位销5底端与容纳槽6底部之间的间隙，然后向上撬动复位销5即可），可使复位销抵靠棘爪4a从而使棘爪4a的一端往下收回至安装槽中，松开复位销5，在压缩弹簧5d的作用下，复位销5往下移动，可使棘爪4a的一端在扭转弹簧4b的作用力下从安装槽中往上伸出。

其中，通孔的内壁面上还卡设有密封圈5b，复位销5的底端还设有凸块5c，止动环母件4的底面开设有连通容纳槽6的螺纹通孔，螺纹通孔与凸块5c的中心对齐，凸块5c底端面的中心设有插槽，这样便可使用一个螺钉旋入螺纹通孔并向上***插槽中，再继续旋动螺钉即可往上推顶复位销5，从而使增加一个使复位销5往上移动的方法，起到双重保险的作用。

作为优选地，止动环母件4顶端面环形开设有定位槽4c，止动环公件3的底端面环形开设有可卡入定位槽4c的定位凸起（附图中未示出），这样当两根管道连接后，定位凸起可卡入定位槽4c中，不仅起到定位作用，更能在一定程度上提高密封效果。

本实施例中的棘爪4a的数量也可设置为两个，并且两个棘爪4a呈对称分布在止动环母件4上，那么复位机构的数量也相应的设置为两组。

作为更优选地，止动环公件3与内螺纹管道1焊接连接；止动环母件4与外螺纹管道2焊接连接。

或者，相比于直接焊接连接的方式，如图5-6所示，止动环公件3也可包括两个半环形公箍体，两个半环形公箍体的一端相互铰接、另一端通过螺栓紧固连接；止动环母件4则包括两个半环形母箍体，两个半环形母箍体的一端相互铰接、另一端通过螺栓紧固连接，该结构可方便拆卸。

实施例2

如图7-11所示，本实施例与实施例1的区别仅在于复位机构的结构不同，具体而言，止动环母件4上沿轴向开设有通孔，复位机构包括穿设于通孔中的一根可上下活动的止动销7，止动销7的顶端呈楔形且可从安装孔中往上伸出并形成所述棘爪4a，止动销7的底端设有可抵靠于止动环母件4底端面的凸块5c，通孔的内壁面上设有上台阶面和下台阶面，止动销7的外壁固定连接有可抵靠上下台阶面的限位环5a，限位环5a与下台阶面之间连接有压缩弹簧5d，通孔的内壁面上卡设有密封圈5b，向下拉动止动销7，可使棘爪4a往下收回至通孔中，松开止动销7，在压缩弹簧5d的作用下，止动销7往上移动并可使棘爪4a从通孔中往上伸出，该结构由于主要为一个枪栓式的止动销7，其占用空间可以设计得相对更小，那么止动环公件3和止动环母件4的厚度就能相应地缩小，从而使管道连接的结构更加紧凑、牢固强度也更加好。

另外，在本实施例中，还可在连接后的管道上的止动环公件3和止动环母件4外部套装一个耐高压的保护套，使得该机械式锁紧装置能够应用到海底油井钻杆的管材连接处（如图12所示）。由于油井钻杆在工作时往海底钻探的过程中需保持往一个方向转动，并且钻杆管材之间基本都是螺纹旋接起来的，当遇到坚硬物阻挡时，钻杆需要反转才能轻松往回退出，然而反转的过程中很容易导致钻杆管材之间的螺纹发生松脱，若使用本申请提供的机械式锁紧装置，则能够有效避免该问题，即便钻杆反转，由于止动环公件3和止动环母件4之间的锁紧效果，也使得相连接的管材之间无法发生反转，从而能够在需要时使用反转的方法轻松回退油井钻杆，当然，在实际应用中，钻杆的外径不能小于与止动环公件3和止动环母件4包裹保护套之后的整体的外径，以防止该机械式锁紧装置在钻探的过程中造成阻碍，本领域的技术人员应该明白，在说明书附图中是为了展示止动环公件3和止动环母件4的结构才将其体现的较大，实际上，止动环公件3和止动环母件4的可做到直径略大于管道一点点也能实现其功能。

当然，在应用于钻杆连接时，为了进一步保护棘齿3a和棘爪4a，可将棘齿3a和棘爪4a都设置得稍微靠内，然后在止动环公件3底面边缘设置一圈挡环8（如图13所示），当止动环公件3和止动环母件4配合使得棘齿3a和棘爪4a相接时，挡环8可将周围挡住，从而有效保护内部的棘齿3a和棘爪4a，提高装置的使用寿命，而为了提高锁紧效果，棘爪4a可设置至少两个，两个夹爪4a对称设置在止动环母件4上。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。