[發明專利]液壓式接箍報警器

有效

• 申請號: 201110457173.2
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103161409A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 卞康群
• 申請（專利權）人: 卞康群
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于高壓油氣水井帶壓作業裝置上的接箍報警器，尤其是液壓式接箍報警器。

背景技術

目前，高壓油氣水井帶壓作業裝置中使用的環形封井屬于液控設備，用于封堵油管與套管之間的環空，當起下油管時，管柱的接箍切割環形封井器內部的膠芯，極易造成膠芯的損壞，導致成本增加；而現有的接箍報警器，由殼體、滾輪、滾輪架、齒條、彈簧、彈簧座絲桿螺母、絲杠、手輪、距離傳感器、拉桿、轉盤、齒輪軸相互連接構成；當管柱的接箍通過其主通徑內時，管柱突出本體部分擠壓滾輪，使滾輪同滾輪架被動地向兩端移動，滾輪架上的齒條帶動與其相嚙合的齒輪軸旋轉，兩端齒輪軸端部感應輪相向地向井口中心旋轉，拉桿把油管變徑復制給距離傳感器，距離傳感器發出電信號，從而告知管柱接頭部分已到達接箍報警器的中心位置；由于這種接箍報警器采用了彈簧結構，其彈簧結構自身穩定性能就差，往往會產生振動，而且在起下油管時，油管本身也常會有擺動，而井內高壓環境和其它復雜情況對它也會產生影響，因而常常會產生虛報警、假報警現象，不能有效準確地報警。

發明內容

本發明的目的是：提供一種液壓式接箍報警器，其克服了現有的接箍報警器的虛報警、假報警的缺陷，安裝連接在環形封井裝置下部，當接箍通過時，發出聲光報警信號，操作人員打開環形封井裝置，避免接箍切割膠芯，延長膠芯的使用壽命，降低成本消耗；其性能穩定，報警準確有效。

本發明的目的是這樣實現的：液壓式接箍報警器由液壓器、液壓管線、液壓系統、傳動裝置、報警裝置及連接部件構成；液壓器由殼體、滾輪總成、活塞、油缸、側門、油缸螺栓、側門螺栓構成，其中心為主通徑結構，左側結構與右側結構相互對稱且分別與主通徑結構相通連接；殼體中心為主通徑結構，其殼體內左、右兩側分別有與殼體中心的主通徑結構相通且相互對稱的形狀、結構、規格相同的空腔結構，其殼體的上、下兩端分別為上、下法蘭結構，其法蘭結構的中心線與主通徑結構的中心線在同一直線上，殼體的兩空腔結構結構外側分別有若干側門螺栓連接孔，其若干側門螺栓連接孔分別分布于兩空腔結構四周，殼體內兩空腔結構的中心線在同一直線上，空腔結構在垂直的縱向截面呈長圓形；殼體的壁內有一個油路孔，其油路孔外口位于殼體正面外側，內口為兩個，其分別位于殼體兩空腔結構的外側，油路孔兩內口分別與其對應相連的側門的油路孔口的規格相同、連接位置相對應，其殼體的油路孔外口固定連接的油口接頭；滾輪總成為兩個，其分別安裝連接于殼體內兩側相對的空腔結構內，滾輪總成由本體、側桿、圓桿、滾輪、齒條構成，本體為長形塊體結構，其垂直的縱向截面呈長圓形，其一側面固定連接兩側桿，兩側桿頂端分別有圓孔，圓桿為圓柱桿結構，其圓桿套入并穿進一側桿圓孔后套連滾輪，其滾輪為圓柱體，其中心為圓孔結構，其滾輪通過圓孔結構套入圓桿上，圓桿再套入并穿進另一側桿的圓孔內，將圓桿與側桿之間固定連接，(可焊接固定)滾輪可在圓桿上轉動，兩側桿及滾輪縱向不突出本體，兩側桿的中心線分別到本體的中心線垂直距離相等，其兩側桿的中心線與本體的中心線相互平行且在同一平面上，滾輪的中心線與本體的中心線垂直且在同一平面上，滾輪總成本體另一端為母扣結構，其在本體連接兩側桿的一側相對的外側，其中間有“凸”形敞口的內平槽，其由內槽和外槽構成，其“凸”形敞口的內平槽橫向穿出本體，其槽底面為平面，其內槽的寬度大于外槽口的寬度；活塞由活塞體、活塞桿和活塞桿頂端公扣相互連接構成，活塞體為圓柱體結構，其圓柱體的圓周面上有兩個環形凹下槽，其環形凹下槽的中心線與活塞體的中心線在同一直線上，活塞體的內側與活塞桿的一端固定連接，活塞桿為圓柱形桿體，活塞桿的中心線與活塞體的中心線在同一直線上，其活塞桿的頂端為公扣結構，其頂端為頂平面，其頂平面與活塞的中心線垂直，與頂平面相連的兩側面為平面，其兩側平面分別與頂平面垂直，且相互平行，其分別到活塞的中心線的垂直距離相等，側平面與活塞桿之間有凹槽結構相連，凹槽兩端敞口，其槽底面與側平面平行，其兩槽側面相互平行，并且與槽底面垂直，槽側面與活塞頂平面平行，其兩側平面之間的垂直距離與相對應的母扣結構的“凸”形敞口的內平槽的內側的兩槽側面之間的垂直距離相等，母扣結構的敞口的內平槽的外側兩槽側面之間的垂直距離與相對應的與公扣結構的頂部的兩凹槽的兩槽底面之間的垂直距離相同，其公扣結構的槽底面的寬度與相對應的母扣結構的敞口的內平槽的外側槽側面的寬度相同，公扣結構外側槽側面至頂面的垂直距離與相對應的母扣結構的敞口的內平槽的內側的空心槽的深度相同；油缸由油缸缸筒和缸蓋構成，油缸缸筒其周壁內有一個油路孔，其油路孔從油缸缸筒內側面縱向穿透油缸缸筒至油缸缸筒外側面，缸蓋本體內有一條油路孔，從其內側面與油缸缸筒對應相連的周側上穿進缸蓋本體，并從缸蓋內側面中間穿出；其側門內有一個橫穿側門的油路孔，側門內有兩個通氣孔，其通氣孔內口位于側門連接油缸缸筒的內側，外口通出側門外側；缸蓋本體、油缸缸筒及側門上分別有若干相對應的油缸螺栓連接孔，側門上還有若干與殼體相對應的側門螺栓連接孔；傳動裝置為在滾輪總成的本體與其滾輪相鄰的一側中間固定連接齒條，其齒條的齒與滾輪的中心線平行，其齒條下面連接齒輪，齒輪軸連接于殼體上，并穿出殼體，當然，其齒輪軸與殼體之間有密封圈密封連接，其齒輪軸的中心線與齒輪的齒平行，齒輪軸的齒與條齒的齒相嚙合連接，即條齒內外方向運動時，帶動齒輪軸的齒，使齒輪軸轉動；這樣安裝液壓器，即將齒輪的齒輪軸安裝連接于殼體上，活塞桿伸進側門中間孔內，滾輪總成的母扣結構與活塞的公扣結構相連，使其滾輪總成安裝進殼體空心結構內，使其滾輪總成的兩側桿的中心線及本體的中心線所在平面與殼體的主通徑結構的中心線垂直，條齒連接齒輪，側門通過側門螺絲與殼體固定連接，活塞體外周上的環形凹槽上安裝密封圈，再將油缸缸筒套入于活塞體外周上，將油缸缸筒與側門連接，其缸蓋與油缸缸筒連接，然后用油缸螺栓將缸蓋、油缸缸筒及側門串連固定連接起來，其側門與活塞桿、側門與殼體、油缸缸筒與側門、油缸缸筒與缸蓋之間分別有密封件連接，使其各部件之間密封連接；滾輪總成的本體的外表面與殼體空腔結構的內表面活動連接相互切靠，使其滾輪總成可在空腔結構內在一定的幅度內來回直線移動；缸蓋內油路孔的周側油路孔口與油缸缸筒的一油路孔口相接，缸蓋內油路孔的中間油路孔口通向油缸缸筒內，側門兩油路孔口分別與油缸缸筒及殼體的油路孔口相連，其各部件分別依程序先后安裝連接完整，其形成獨立完整的油路，其各油路孔的各接口之間均有橡膠密封圈連接，使油路緊密密封，殼體、側門、油缸缸筒、缸蓋及各部件之間均有密封圈連接，使其緊密密封；這樣，側門本身由側門螺栓與殼體連接，缸蓋、油缸缸筒，通過油缸螺栓與側門固定連接在一起，滾輪總成掛在油缸缸筒活塞桿前端，側門與油缸缸筒之間采用Y形密封圈實現雙向密封；活塞桿與側門之間的密封裝置，一般情況下，為使該處的密封十分可靠，有多重結構的密封圈，以及中間O形密封圈的輔助密封，當液控系統高壓油進入外側油缸缸筒關閉腔時，推動活塞帶動左右滾輪總成沿殼體空腔結構分別向井口中心移動；油口接頭連接固定彎管的一頭，其彎管另一頭通過油壬連接高壓液壓管線一頭，其高壓液壓管線的另一頭通過油壬連接固定在與其對應的遠程控制裝置的油口上；遠程控制裝置上有與液壓器通過液壓管線連接的液壓系統，即在遠程控制裝置上安裝另一蓄能器，其蓄能器上有兩個接口，兩個接口分別連接兩個輸油管，其一個輸油管連接卸荷閥，卸荷閥連接另一輸油管，此輸油管伸進油箱內，其與蓄能器連接的另一輸油管連接油壓表，油壓表連接輸油管，此輸油管分成兩根輸油管，其一輸油管連接油開關閥，油開關閥的進口連接另一輸油管的一端，輸油管的另一端連接于油泵的出口上，另一輸油管連接另一油開關閥，油開關閥連接另一輸油管，輸油管分成兩根輸油管，一根輸油管連接溢流閥，溢流閥連接輸油管，其輸油管通入油箱內，另一輸油管連接遠程控制裝置的油口，高壓液壓管線一端通過油壬連接遠程控制裝置的油口，高壓液壓管線另一端通過油壬、彎管連接液壓器的油口接頭，其彎管、油口接頭、油壬、高壓液壓管線、控制裝置進出口的各部件之間均為緊密密封連接；而所有密封件，及高壓液壓管線均為耐高溫材質制成；其齒輪軸的外端連接固定轉盤，其轉盤固定連接拉桿的一端，拉桿的另一端連接距離傳感器，齒輪軸與殼體相套連的圓孔之間分別有橡膠密封圈密封連接，這樣將殼體的上、下法蘭連接于環形封井器下部及井口上，當使用時打開連接油泵油開關閥，使高壓油進入油缸缸筒和蓄能器里，達到一定油壓時，關閉連接油泵的油開關閥，其蓄能器、各油路孔、輸油管，液壓管線、油缸缸筒及連接件形成一個封閉的油路；當起下油管時，其油管(或其它管柱)通過其主通徑結構時，其滾輪總成位于殼體空腔結構內的一定位置上，其滾輪總成規格可根據需要設定，即當液壓油分別進入兩油缸缸筒內，分別將活塞向內推進，使活塞與側門相靠，其兩滾輪之間的空間位于主通徑結構的中間，其兩滾輪之間的空間距離與其油管(或其它管柱)的外徑相同，兩滾輪切靠于油管(或其它管柱)本體上，穩定油管(或其它管柱)，使油管(或其它管柱)難以擺動，油管(或其它管柱)運動時，滾輪轉動，而滾輪總成不會發生位移，而當油管(或其它管柱)的接箍通過液壓器的主通徑內時，由于其接箍的外徑大于油管的外徑，在作業時，當起下管柱接頭(油管接箍或鉆桿接頭)首端開始通過液壓器中心時，管柱突出本體的部分(油管接箍或鉆桿接頭)擠壓滾輪，強行使滾輪連同滾輪總成被動地向兩端移動，此時滾輪總成上的齒條帶動與其相嚙合的齒輪軸旋轉，液壓器的齒輪軸連接的轉盤也將同時向井口中心旋轉，兩端齒輪軸端部感應輪相向地向井口中心旋轉，此時通過拉桿，把油管變徑復制給距離傳感器，距離傳感器發出電信號，遠程控制裝置操作平臺上連接有接受距離傳感器信號的顯示燈和報警蜂鳴器，此時遠程控制裝置操作平臺上的報警器顯示燈閃亮，報警蜂鳴器也迅速響起，從而能及時告知操作人員管柱接頭部分已到達液壓器的中心位置，當接箍通過后，運動到油管本體時，由于油缸缸筒里高壓油的壓力，把滾輪總成推至原來的位置，使滾輪與油管本體相切，從而警報自動解除，由于液壓式接箍報警器采用了液壓系統，其滾輪總成自身不會產生振動，而且它穩定油管，成功阻止了油管的左右擺動，在油管的接箍沒有通過滾輪總成時，滾輪總成不會產生位移，即使井內產生高壓或其它復雜情況，也不會對其產生影響，因而液壓式接箍報警器不會產生虛報、誤報的情況，報警準確，從而達到本發明的目的。