[发明专利]用于流体管路的耦联组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种耦联组件，特别涉及一种适于以可释放方式互连流体通道的耦联组件。

背景技术

在很多产业中普遍需要能够快速地和以可释放方式互连两个含有流体的通道(例如导管或软管)。所输送的流体范围以及它们的性能可宽泛地改变，包括诸如医学上的氧气面罩内的空气等气体以及诸如海下钻探作业内的石油等液体。流经耦联组件的流体压力可从氧气面罩情况下的压力与组件周围的环境压力大致相同的情形变化到输油管道情况下的压力为环境压力很多倍的高压液体的压力。

在本领域中众所周知很多快速释放的耦联装置，由此流体通道的端部设置有相应的耦联构件以便利通道的接合。这可以包括插槽的凹型耦联构件和包括可接收于插槽内的探头的对应凸型耦联构件的形式提供。耦联构件可进一步设置有脱开阀(breakout valve)，使得当凸型耦联构件和凹型耦联构件分离时，端部密封以防止流体漏溢。

但是，包括插槽和探头的可释放耦联装置可产生较大分开力，该分开力作用将凸型耦联构件和凹型耦联构件排斥开。分开力的产生是由于耦联组件内的流体压强在凸型耦联构件的端部上施加压力，因此分开力是在探头脱离插槽的位置处所述压强和探头横截面面积的乘积。因此，在高压流体和大直径情况下分开力迅速地变大。当分开力大于将耦联部件保持在一起的摩擦力时，必需结合额外的机械保持形式，以防止耦联组件分离。

但是，可能需要此种机械保持设备在施加到耦联组件的预定力下破裂。例如，对于空对空加油操作而言，空中加油机拖曳燃料管道。在燃料管道的远离空中加油机的端部处是锥形管，该锥形管包括凹型耦联构件。待加油的飞机配备有向前延伸探头，该向前延伸探头的端部形成凸型耦联构件。为了防止耦联组件在湍流过程中并且由于飞机相对位置的小的变化而拉开，耦联组件必须结合某种形式的保持装备。但是，在紧急情形下，必需使该耦联在预定力下松开。该力公知为脱开强度。

与用于克服由耦联组件内的流体施加在凸型构件上的分开力的机械保持设备的强度相比较，该期望的脱开强度可相对较低。因此，由于保持设备的设计公差，这能导致保持设备被限制于仅在比理想化期望的力更高的施加力下断裂或松开。

用于抵消耦联组件的分开力的机构可与用于提供脱开强度的机构分开，以可单独地设定脱开强度。

已经知道通过设置组件使得除了流体所产生的分开力及对其抵消之外、用以抵抗分开的力由流体产生，来减小耦联组件内的分开力。耦联组件以如下方式设置，使得它包括流体对其施加压力、具有与在凸型耦联构件退出凹型耦联构件处凸型耦联构件的横截面面积相等面积的内表面。因此，耦联被认为“压力平衡”，由于内部流体压力而有效地产生零净分开力。

但是当前，可释放耦联装置包括当在一个管道或导管与另一个之间输送流体时产生湍流的凸部和流体通路。“PIG处理(pig)”此种耦联也是不可能的，而PIG处理是油输送工业的要求，并且由在管道内部移动设备构成用于清洁、确定尺寸或检查目的。

发明内容

本发明的目的是试图克服上述或其它缺点中的至少之一。

依据本发明的一个方面，一种用于以可释放方式互连流体通道的耦联组件，其包括凸型耦联构件和凹型耦联构件，所述凸型耦联构件和所述凹型耦联构件在使用时通过将所述凸型构件的探头插入所述凹型构件的插槽内来配合，各个所述耦联构件均包括设置用于连接到流体通道的第一端部和从所述第一端部延伸的通孔，其中在使用中配合时，各个所述耦联构件的通孔沿第一纵向轴线重合，并且所述探头和所述插槽沿第二纵向轴线重合，所述第二纵向轴线相对于所述第一轴线倾斜，所述通孔提供所述两个流体通道之间的流体管道并且流体由密封装置大致保持于所述管道内。

优选地，第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的倾斜角介于5°至35°之间。优选地，第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的倾斜角介于10°至30°之间。优选地，第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的倾斜角介于15°至25°之间。

优选地，密封装置可包括第一环形密封环和第二环形密封环。密封环可设置成在使用时位于通孔和插槽之间相交处的任一侧。这些密封环可都为位于探头上的外部环形密封环，使得不产生净分开力。替代地，这些密封环可都为位于插槽内的内部环形密封环，使得没有净分开力产生。但是，优选地，第一环形密封环可包括位于插槽内的内部环形密封环，并且第二环形密封环可包括位于探头上的外部环形密封环，使得流体管道内的流体在内表面上施加压力以提供抵抗分开所述已配合耦联组件的净力。