[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)式變徑油管夾緊裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310185589.2
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN104141460A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂青;檀德庫;凌錦文;徐茂林;楊保章;卞康群
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇貴鑫石油裝備有限公司
• 主分類號: E21B19/10
• 分類號: E21B19/10
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油管夾緊裝置，尤其是回轉(zhuǎn)式變徑油管夾緊裝置。

背景技術(shù)

油管夾緊裝置是在油氣田井口作業(yè)中使用的夾緊油管的器具，目前，一般的油管夾緊裝置采用液壓驅(qū)動，稱之為液壓式油管夾緊器，當起下油管時，液壓式油管夾緊器能很好地實現(xiàn)夾緊油管；液壓式油管夾緊器由殼體、液壓缸、卡瓦總成、側(cè)門、側(cè)門螺栓、油口接頭構(gòu)成，液壓式油管夾緊器還包括密封機構(gòu)；液壓式油管夾緊器為左右對稱結(jié)構(gòu)，即其左側(cè)結(jié)構(gòu)與右側(cè)結(jié)構(gòu)的規(guī)格結(jié)構(gòu)相同并且對稱；其殼體的中心為圓形結(jié)構(gòu)的主通孔，殼體上有兩個法蘭結(jié)構(gòu)，即殼體的主通孔兩端分別固定連接法蘭結(jié)構(gòu)，法蘭結(jié)構(gòu)的中心線與主通孔的中心線在同一直線上，殼體有兩個側(cè)通孔，兩個側(cè)通孔分別與主通孔相通，一個側(cè)通孔位于主通孔一側(cè)，另一個側(cè)通孔位于主通孔另一側(cè)，兩個側(cè)通孔的中心線在同一直線上并與主通孔的中心線垂直相交；液壓缸包括缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、絲桿、缸筒螺栓及密封裝置，活塞桿固定連接于活塞的一側(cè)，活塞桿的外端為公扣結(jié)構(gòu)，其頂為平面，稱之為頂平面，頂平面與活塞的中心線垂直，與頂平面相連的兩側(cè)面為平面即側(cè)平面，其兩側(cè)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(cè)平面與活塞桿主體之間有凹槽結(jié)構(gòu)相連，凹槽結(jié)構(gòu)兩端敞口，其槽底面與側(cè)平面平行，其兩槽側(cè)面相互平行，并且與槽底面垂直，槽側(cè)面與活塞桿的頂平面平行，活塞桿上有連接絲桿的盲孔，連接絲桿的盲孔與活塞的中心通孔相通連，連接絲桿的盲孔與活塞的中心通孔及活塞桿、活塞的中心線在同一直線上，活塞的中心通孔及連接在一起的連接絲桿的盲孔內(nèi)有內(nèi)螺紋，絲桿包括本體和臺階，本體為圓形桿，本體的中間周壁向外凸出圓環(huán)形的臺階，其臺階把絲桿本體分出前段和后段，前段的外徑小于后段的外徑，本體的前段上有公螺紋。卡瓦總成包括卡瓦座、卡瓦牙，卡瓦座上有母扣結(jié)構(gòu)，母扣結(jié)構(gòu)為凸形槽，其由內(nèi)槽和外槽構(gòu)成，即卡瓦座的座體的外側(cè)有凸形槽，橫向穿通座體，其槽底面為平面，凸形槽包括內(nèi)槽和外槽，其內(nèi)槽的寬度大于外槽的寬度，外槽的兩槽側(cè)面之間的垂直距離與活塞桿的外端的公扣結(jié)構(gòu)的頂部的兩凹槽結(jié)構(gòu)的兩槽底面之間的垂直距離相同，其活塞桿的外端的公扣結(jié)構(gòu)的凹槽結(jié)構(gòu)槽底面的寬度與卡瓦座的母扣結(jié)構(gòu)的外槽的槽側(cè)面的寬度相同，活塞桿的外端的公扣結(jié)構(gòu)頂平面至凹槽結(jié)構(gòu)的與頂平面相鄰的槽側(cè)面的垂直距離與卡瓦座的母扣結(jié)構(gòu)的內(nèi)槽的深度相同，活塞桿的外端的公扣結(jié)構(gòu)的兩側(cè)平面之間的垂直距離與卡瓦座的母扣結(jié)構(gòu)的凸形槽的內(nèi)槽的兩槽側(cè)面之間的垂直距離相等；卡瓦座與卡瓦牙相互連接，卡瓦座與卡瓦牙之間采用直接固定連接結(jié)構(gòu)或采用通過圓柱頭的定位螺釘固定連接結(jié)構(gòu)，當卡瓦座與卡瓦牙之間采用直接固定連接結(jié)構(gòu)時，卡瓦座與卡瓦牙之間不通過其它構(gòu)件，卡瓦座與卡瓦牙相互直接固定連接，卡瓦總成為一個整體；當卡瓦座與卡瓦牙之間采用通過圓柱頭的定位螺釘固定連接結(jié)構(gòu)時，卡瓦總成包括還包括圓柱頭的定位螺釘，圓柱頭的定位螺釘?shù)暮蠖擞型饴菁y；卡瓦座有內(nèi)圓弧形結(jié)構(gòu)，內(nèi)圓弧形結(jié)構(gòu)與母扣結(jié)構(gòu)分別位于卡瓦座的座體的內(nèi)、外側(cè)，內(nèi)圓弧形結(jié)構(gòu)上有圓形連接孔，其卡瓦座的圓形連接孔的中心線與卡瓦座的中心線在同一直線上，并且與卡瓦座的母扣結(jié)構(gòu)的凸形槽的槽底面垂直，卡瓦座上有兩個圓柱頭的定位螺釘孔，兩個圓柱頭的定位螺釘孔分別位于圓形連接孔的兩側(cè)并且分別與圓形連接孔相通，兩個圓柱頭的定位螺釘孔的中心線在一條直線上，其中心線與圓形連接孔的中心線垂直相交，圓柱頭的定位螺釘孔內(nèi)有內(nèi)螺紋；卡瓦牙為圓弧形片，其卡瓦牙有內(nèi)、外兩個壁周面，一個壁面為內(nèi)圓弧形周面，稱之為內(nèi)壁周面，另一個壁周面為外圓弧形周面，稱之為外壁周面，其內(nèi)壁周面上有鎖緊齒結(jié)構(gòu)，外壁周面上向外凸出圓形連接栓，鎖緊齒結(jié)構(gòu)與圓形連接栓分別位于卡瓦牙本體的內(nèi)、外側(cè)，圓形連接栓的中心線與卡瓦牙的中心線在一條直線上，圓形連接栓的外端有環(huán)形固定凹槽，圓形連接栓的外徑及長度與圓形連接孔的內(nèi)徑及深度對應(yīng)相同，這樣其卡瓦牙的圓形連接栓插進其卡瓦座的圓形連接孔中相吻合，卡瓦牙的外壁周面與卡瓦座的內(nèi)圓弧形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁周面相靠連，卡瓦座上的兩個圓柱頭的定位螺釘孔內(nèi)分別插進圓柱頭的定位螺釘，使圓柱頭的定位螺釘?shù)暮蠖说耐饴菁y與圓柱頭的定位螺釘孔的內(nèi)螺紋之間旋合連接，圓柱頭的定位螺釘?shù)那岸松爝M圓形連接栓的環(huán)形固定凹槽內(nèi)與圓形連接栓的環(huán)形固定凹槽連接，使兩圓柱頭的定位螺釘夾緊并卡住圓形連接栓，從而固定鎖緊圓形連接栓，這樣，活塞桿套進側(cè)門中間的孔內(nèi)，活塞桿的公扣結(jié)構(gòu)插進卡瓦座上的母扣結(jié)構(gòu)內(nèi)且相互吻合，活塞及活塞桿套入缸筒內(nèi)，絲桿的本體的前段上的公螺紋與活塞的中心通孔及連接在一起的活塞桿的連接絲桿的盲孔內(nèi)的內(nèi)螺紋旋合連接，缸蓋密封套連絲桿的本體的后段，液壓缸的密封裝置包括缸蓋與絲桿的本體的后段之間的密封及缸蓋與缸筒之間的密封和側(cè)門與缸筒之間的密封、活塞桿與側(cè)門之間的密封，活塞桿與側(cè)門之間的密封分為兩部分，一部分是密封井壓，一部分是密封液控產(chǎn)生的油壓，兩次密封機構(gòu)位于這兩部門之間，為使該處的密封十分可靠，有多重結(jié)構(gòu)的密封圈，以及中間O形密封圈的輔助密封；側(cè)門本身由側(cè)門螺栓與殼體連接，側(cè)門位于殼體的側(cè)通孔外側(cè)，缸蓋和缸筒通過缸筒螺栓與側(cè)門固定連接在一起，卡瓦總成安裝連接于殼體的側(cè)通孔內(nèi)，側(cè)門與缸筒之間的密封采用Y形密封圈實現(xiàn)雙向密封；液壓式油管夾緊器的密封機構(gòu)包括液壓缸的密封裝置及側(cè)門與殼體之間的密封和油路的密封；殼體的本體內(nèi)有兩個油路孔，其殼體的一油路孔外口位于殼體正面外側(cè)，內(nèi)口為兩個，其分別位于殼體兩側(cè)通孔的外側(cè)，油路孔兩內(nèi)口分別與其對應(yīng)相連的側(cè)門的油路孔口的規(guī)格相同、連接位置相對應(yīng)，其油路孔外口固定連接油口接頭；其殼體的另一油路孔外口也位于殼體正面外側(cè)，內(nèi)口為兩個，其分別位于殼體兩側(cè)通孔的外側(cè)，油路孔兩內(nèi)口分別與其對應(yīng)相連的側(cè)門的油路孔口的規(guī)格相同、連接位置相對應(yīng)，其油路孔外口固定連接油口接頭；缸蓋本體內(nèi)有一條油路孔，其油路孔從缸蓋內(nèi)側(cè)與缸筒對應(yīng)相連的周側(cè)上穿進缸蓋本體，并從缸蓋內(nèi)側(cè)中間穿出；缸筒有一油路孔，缸蓋油路孔的周側(cè)油路孔口與缸筒的油路孔的一油路孔口密封相接，缸蓋的油路孔的內(nèi)側(cè)中間的油路孔口通向缸筒內(nèi)，其側(cè)門內(nèi)有兩個橫穿側(cè)門的油路孔，側(cè)門的一個油路孔的兩油路孔口分別與缸筒的油路孔的另一油路孔口及殼體的一油路孔密封相通連，側(cè)門的另一個油路孔與殼體的另一油路孔密封相通連且通向缸筒內(nèi)；其各部件分別依程序先后安裝連接完成，其各油路孔的各接口之間均有橡膠密封圈連接，其形成獨立完整密封的油路。油路的密封包括油路孔各接口之間的密封及油口接頭與殼體的油路孔外口的密封；液壓式油管夾緊器的結(jié)構(gòu)左、右對稱，兩個卡瓦總成分別相對地位于殼體的左、右側(cè)通孔內(nèi)，其兩個相對的卡瓦總成構(gòu)成一組卡瓦總成；油口接頭密封連接液壓系統(tǒng)的液壓輸油管，當液控系統(tǒng)高壓油進入左右缸筒關(guān)閉腔時，推動活塞帶動左右卡瓦總成沿殼體的側(cè)通孔分別向井口中心移動，實現(xiàn)夾緊油管，當高壓油進入左右缸筒開啟腔時，推動活塞帶動左右卡瓦總成向離開井口中心方向運動，松開油管，卡瓦總成開關(guān)由液壓系統(tǒng)的液控裝置的換向閥控制；但在同一口油氣井內(nèi)安裝的一組油管通常是由不同外徑規(guī)格的油管連接構(gòu)成，所以在起下油管，使用液壓式油管夾緊器夾緊油管時，要根據(jù)油管的外徑規(guī)格不同的需要，使用與其油管的外徑規(guī)格相適應(yīng)匹配的不同的內(nèi)徑規(guī)格的卡瓦總成，卡瓦總成的內(nèi)徑規(guī)格指卡瓦總成的卡瓦牙的內(nèi)壁周面的內(nèi)徑規(guī)格，而一旦液壓式油管夾緊器組裝完成，其液壓式油管夾緊器內(nèi)裝備一組卡瓦總成，其液壓式油管夾緊器的卡瓦總成的內(nèi)徑規(guī)格就固定不能改變，這樣起下油氣田井內(nèi)油管，其液壓式油管夾緊器通常就要更換多次卡瓦牙或卡瓦總成，以適應(yīng)所需夾緊的油管的外徑規(guī)格的變化，而更換多次卡瓦牙或卡瓦總成過程復(fù)雜、麻煩，還會浪費時間，并且反復(fù)拆卸液壓缸往往會損壞油路的密封，損壞液壓式油管夾緊器，產(chǎn)生新的安全隱患。