專利名稱：閘板防噴器自動鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，是一種閘板防噴器的鎖緊裝置。特別是一種通過液壓操縱方式進(jìn)行鎖緊的，能防止防噴器密封井壓時閘板自動打開的鎖緊裝置。由液缸、活塞、螺桿、鎖緊螺母，以及離合器等所組成。本實(shí)用新型具有良好的鎖緊功能，有很好的實(shí)用價值。適合在液壓閘板防噴器上推廣使用。
背景技術(shù)：
在石油鉆井、修井過程中，為了預(yù)防井噴事故發(fā)生，需要安裝井控裝置。防噴器是井控裝置中的重要組成部分。防噴器種類很多，其中有閘板防噴器。所有的閘板防噴器均設(shè)有閘板鎖緊裝置，以防止關(guān)閉閘板后，卸去液壓，密封井壓時，閘板自動打開。閘板鎖緊裝置分為手動和液壓兩種類型。
目前，以美國歇福爾公司的SL、LWS型液壓閘板鎖緊裝置和喀麥隆公司的液壓閘板鎖緊裝置應(yīng)用比較廣泛。歇福爾的液壓閘板鎖緊裝置工作原理是當(dāng)關(guān)閉閘板時，液壓先將主活塞推到底。內(nèi)部小活塞在液壓作用下再前移，頭部錐面將活塞上的四塊楔形鎖緊塊從孔中推到工作缸的凹槽內(nèi)自動鎖緊。液壓泄去后，彈簧力保持鎖緊。當(dāng)開啟閘板時，先推動小活塞向后解鎖，楔形塊復(fù)位，大活塞即可打開。由于采用楔形塊鎖緊，當(dāng)閘板磨損時，鎖緊效果不好?？溌〉囊簤洪l板鎖緊裝置工作原理是鎖緊活塞為楔形，頭部有孔。當(dāng)打開閘板時，鎖緊軸退進(jìn)孔內(nèi)。關(guān)閉閘板時，活塞帶鎖緊軸向前，液壓油進(jìn)入楔形活塞內(nèi)部柱塞孔，使楔形活塞鎖緊，其斜面頂住鎖緊軸頭部。這種鎖緊裝置能自行補(bǔ)償閘板的磨損。但存在油路機(jī)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，鎖緊活塞等零件加工精度要求高，易損壞，閘板密封行程短的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種閘板防噴器液壓鎖緊裝置，改進(jìn)液壓鎖緊結(jié)構(gòu)，使之能完成閘板關(guān)閉后的自動鎖緊，防止防噴器閘板關(guān)閉，卸掉液壓后，閘板自動打開，還具備當(dāng)閘板開啟時能自動解鎖，并且鎖緊與解鎖動作靈活，安全可靠?？朔幸簤烘i緊裝置閘板密封行程短小，油路機(jī)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣的不足。
本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采取的方案是閘板防噴器液壓鎖緊裝置由側(cè)門、液缸、活塞、螺桿、鎖緊螺母，以及離合器等所組成，有兩條液壓通道，一條通道在側(cè)門上為活塞提供開啟閘板的液壓動力；同時，此液壓通道還經(jīng)過液缸、離合器缸體，給離合器活塞提供打開離合器的動力。一條液壓通道經(jīng)過側(cè)門、液缸壁和離合器缸體，為活塞提供關(guān)閉閘板的液壓動力。液缸長度在300-400毫米之間。液缸內(nèi)有活塞，活塞直徑在300-400毫米之間。防噴器閘板軸端部與活塞中心連接。防噴器閘板軸端部沿中心線固定有一個螺桿。螺桿長度為400-500毫米之間，直徑為50-70毫米之間?；钊谝簤簞恿ν苿酉驴梢酝鶑?fù)運(yùn)動，帶動閘板軸和螺桿往復(fù)運(yùn)動。螺桿上有鎖緊螺母，鎖緊螺母外部有軸承。鎖緊螺母端部固定有一個帶有中心孔的前離合器環(huán)。螺桿直線運(yùn)動帶動鎖緊螺母在螺桿上旋轉(zhuǎn)，同時帶動前離合器環(huán)旋轉(zhuǎn)。前離合器環(huán)與后離合器環(huán)配合，前離合器環(huán)與后離合器環(huán)均為圓環(huán)狀，其配合面均有棘齒。后離合器環(huán)上有定位銷和彈簧，彈簧壓后離合器環(huán)，前、后離合器環(huán)嚙合。離合器缸體內(nèi)有離合器活塞，離合器活塞可以推動后離合器環(huán)，使前、后離合器環(huán)脫離接觸。只有在前、后離合器環(huán)脫離接觸時，前離合器和鎖緊螺母才能反向旋轉(zhuǎn)，即進(jìn)入解鎖狀態(tài)。缸蓋、離合器缸體和液缸固定在側(cè)門上。
為了使鎖緊螺母固定牢固，旋轉(zhuǎn)靈活，在鎖緊螺母外側(cè)有兩個軸承，一個在鎖緊螺母與離合器缸體之間，一個在鎖緊螺母與軸承蓋之間。軸承蓋固定在離合器缸體上。
為了能觀察閘板的開關(guān)狀態(tài)及動作，在缸蓋的端部有顯示裝置。顯示裝置是在缸蓋的端部固定有顯示液缸。缸蓋的端部孔內(nèi)有顯示桿，顯示桿中心有孔，孔是高壓液體通道。顯示桿中部是活塞。顯示液缸有通孔，顯示桿穿過通孔。當(dāng)打開閘板時，閘板軸和螺桿移動并將顯示桿推出。這時從外部可以觀察到顯示桿推出，判斷防噴器被徹底打開。當(dāng)關(guān)閉閘板時，高壓液體從顯示桿中心孔進(jìn)入顯示缸，推動顯示桿收回。從外部觀察顯示桿進(jìn)出情況，可以判斷防噴器是開是關(guān)。
為了使閘板軸與螺桿固定牢固，防止螺桿轉(zhuǎn)動，可以采用螺釘和防轉(zhuǎn)環(huán)將螺桿和閘板軸連接在一起。
為了活塞與液缸之間密封，在液缸和活塞之間有活塞環(huán)；在離合器活塞與離合器缸體之間有密封圈。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型閘板防噴器自動鎖緊裝置，由于采用棘齒離合器形式，不僅能完成防噴器閘板關(guān)閉后的自動鎖緊，防止防噴器關(guān)閉閘板，卸去液壓后閘板自動打開，當(dāng)閘板開啟時能自動解鎖，并且鎖緊與解鎖動作無需人工操作，鎖緊整個過程靈活，安全可靠。還具備閘板開閉顯示功能。克服了原有液壓鎖緊裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣；閘板密封行程短，油路機(jī)構(gòu)復(fù)雜；鎖緊活塞等零件加工困難，易損壞等缺點(diǎn)。


附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖。是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例。
附圖2是后離合器環(huán)的示意圖。
附圖3是后離合器環(huán)棘齒示意圖。
附圖1中，1.螺母，2.缸蓋，3.彈簧，4.后離合器環(huán)，5.密封圈，6.離合器活塞，7.離合器缸體，8.前離合器環(huán)，9.密封圈，10.螺釘，11.鎖緊螺母，12.液缸，13.閘板軸，14.側(cè)門，15.活塞，16.防轉(zhuǎn)環(huán)，17.螺桿，18.軸承蓋，19.軸承，20.軸承，21.螺栓，22.密封圈，23.定位銷，24.固定螺栓，25.螺栓，26.顯示桿，27.顯示液缸，28.密封圈。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1附圖1所示，閘板防噴器自動鎖緊裝置，缸蓋(2)、離合器缸體(7)和液缸(12)，采用固定螺栓(24)固定在側(cè)門(14)上。為保證油路的密封性，采用密封圈(9)密封。側(cè)門(14)內(nèi)有兩條液壓通道(A)(B)，直徑為20毫米。一條液壓通道(B)在側(cè)門(14)上為活塞(15)提供開啟閘板的液壓動力；同時此液壓通道還經(jīng)過液缸(12)壁和離合器缸體(2)為離合器活塞(6)提供液壓動力。一條液壓通道(A)經(jīng)過側(cè)門(14)、液缸(12)壁和離合器缸體(7)為活塞(15)提供關(guān)閉閘板的液壓動力。液缸(12)長度300毫米。液缸(12)內(nèi)有一個活塞(15)，活塞(15)直徑在300毫米。防噴器閘板軸端部與活塞(15)中心連接。防噴器閘板軸端部沿中心線固定有一個螺桿(17)。采用螺栓和防轉(zhuǎn)環(huán)(16)，固定螺桿(17)和閘板軸(13)。螺桿長度為400毫米，T形螺紋，外徑為60毫米。螺桿(17)上有鎖緊螺母(11)，鎖緊螺母(11)的螺紋與螺桿(17)配合。鎖緊螺母(11)和螺桿(17)采用非自鎖多頭螺紋。鎖緊螺母(11)外側(cè)有兩個推力軸承(20)(19)。一個軸承(20)在鎖緊螺母(11)與離合器缸體(6)之間，一個推力軸承(19)在鎖緊螺母(11)與軸承蓋(18)之間。用螺釘(10)將軸承蓋(18)固定在離合器缸體(6)上。螺桿(17)往復(fù)運(yùn)動時，鎖緊螺母(11)原地旋轉(zhuǎn)。鎖緊螺母(11)端部用螺栓(21)固定有一個帶有中心孔的前離合器環(huán)(8)，中心孔直徑是70毫米。鎖緊螺母(11)在螺桿(17)上旋轉(zhuǎn)，同時帶動前離合器環(huán)(8)旋轉(zhuǎn)。前離合器環(huán)(8)與后離合器環(huán)(4)均為圓環(huán)狀，(附圖2)其配合面均勻分布有棘齒。后離合器環(huán)(4)上有8個定位銷(23)，每個定位銷(23)上套一個彈簧(3)，彈簧(3)推后離合器環(huán)(4)，使前、后離合器環(huán)(8)(4)嚙合在一起。前離合器環(huán)(8)和后離合器環(huán)(4)的棘齒單向傳遞動力。在液壓通道(A)提供高壓液體，活塞(15)、螺桿(17)和閘板軸(13)向右移動時，前離合器環(huán)(4)與鎖緊螺母(11)順時針旋轉(zhuǎn)，即順棘齒的方向旋轉(zhuǎn)。離合器缸體(7)內(nèi)有離合器活塞(6)，活塞(6)上有密封圈(5)(22)。離合器活塞(6)向右移動，能使前、后離合器環(huán)(8)(4)嚙合。在液壓通道(B)提供高壓液體，活塞(15)、螺桿(17)和閘板軸(13)向左移動時，前、后離合器環(huán)(8)(4)脫離接觸，前離合器(8)和鎖緊螺母(11)才能逆時針旋轉(zhuǎn)。經(jīng)現(xiàn)場使用，本實(shí)用新型閘板防噴器液壓鎖緊裝置，在液壓換向閥控制下，只需5-8秒鐘完成開關(guān)、動作。在防噴器液控壓力卸壓后，閘板軸(13)絕不會自動打開。
實(shí)施例2基本與實(shí)施例1相同，不同點(diǎn)是為了從外部了解防噴器閘板是否已經(jīng)徹底打開，在缸蓋(2)的端部設(shè)有一個顯示裝置。顯示裝置是在缸蓋(2)的端部固定有一個顯示液缸(27)。缸蓋(2)的端部孔內(nèi)有顯示桿(26)，顯示桿(26)長度150毫米。顯示桿(26)中心有T字形的孔，孔是高壓液體通道。顯示桿(26)中部直徑為50毫米，是個活塞。顯示液缸(27)有通孔，顯示桿(26)穿過通孔。顯示桿(26)與缸蓋(2)之間有密封圈(28)；顯示桿(26)與顯示液缸(27)之間有密封圈(28)。當(dāng)打開閘板時，閘板軸(13)和螺桿(17)移動，接近并將顯示桿(26)推出，判斷防噴器被徹底打開。當(dāng)關(guān)閉閘板時，高壓液體從顯示桿(26)中心孔進(jìn)入顯示液缸(27)，推動顯示桿(26)收回，判斷防噴器閘板為關(guān)閉狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種閘板防噴器自動鎖緊裝置，主要由側(cè)門(14)、液缸(12)、活塞(15)、螺桿(17)、縮緊螺母(11)，以及離合器等所組成，其特征在于在側(cè)門(14)上有兩條液壓通道(A)(B)，一條通道(B)在側(cè)門(14)上，同時此液壓通道(B)還經(jīng)過液缸、離合器缸體，一條液壓通道(A)經(jīng)過側(cè)門、液缸壁和離合器缸體，液缸(12)長度在300-400毫米之間，液缸(12)內(nèi)有活塞(15)，活塞(15)直徑在300-400毫米之間，防噴器閘板軸(13)端部與活塞(15)中心連接，防噴器閘板軸(13)端部沿中心線固定有一個螺桿(17)，螺桿(17)長度為400-500毫米之間，直徑為50-70毫米之間，螺桿(17)上有鎖緊螺母(11)，鎖緊螺母(11)外部有軸承(19)(20)，鎖緊螺母(11)端部固定有一個帶有中心孔的前離合器環(huán)(8)，前離合器環(huán)(8)與后離合器環(huán)(4)配合，前離合器環(huán)(8)與后離合器環(huán)(4)均為圓環(huán)狀，其配合面均有棘齒，后離合器環(huán)(4)上有定位銷(23)和彈簧(3)，彈簧(3)壓緊后離合器環(huán)(4)，前、后離合器環(huán)(8)(4)嚙合，采用固定螺栓(24)將缸蓋(2)、離合器缸體(7)和液缸(12)固定在殼體(14)上。
2.如權(quán)利要求1所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于在鎖緊螺母(11)外側(cè)有兩個軸承(19)(20)，一個軸承(20)在鎖緊螺母(11)與離合器缸體(7)之間，一個軸承(19)在鎖緊螺母(11)與軸承蓋(18)之間。采用螺釘(10)將軸承蓋(18)固定在離合器缸體(7)上。
3.如權(quán)利要求1所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于在缸蓋(2)的端部有顯示裝置，顯示裝置是在缸蓋(2)的端部固定有顯示液缸(27)，缸蓋(2)的端部孔內(nèi)有顯示桿(26)，顯示桿(26)中心有孔，顯示桿(26)中部為活塞，顯示液缸(27)有通孔，顯示桿(26)穿過通孔。
4.如權(quán)利要求3所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于顯示桿(26)與缸蓋(2)之間有密封圈(28)；顯示桿(26)與顯示液缸(27)之間有密封圈(28)。
5.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于鎖緊螺母(11)與前離合器環(huán)(8)的固定方式是采用螺栓(21)固定。
6.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于采用螺釘和防轉(zhuǎn)環(huán)(16)將螺桿(17)和閘板軸(13)連接在一起。
7.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于鎖緊螺母(11)和螺桿(17)采用非自鎖多頭螺紋。
8.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的閘板防噴器自動鎖緊裝置，其特征在于前離合器環(huán)(8)和后離合器環(huán)(4)的棘齒單向傳遞動力。
專利摘要一種閘板防噴器自動鎖緊裝置。應(yīng)用于閘板防噴器，防止防噴器密封井壓時閘板自動打開。特征是有兩條液壓通道。液缸內(nèi)有活塞。防噴器閘板軸端部與活塞中心連接。防噴器閘板軸端部沿中心線固定有螺桿。螺桿上有鎖緊螺母，鎖緊螺母外部有軸承。鎖緊螺母端部固定有帶有中心孔的前離合器環(huán)。前離合器環(huán)與后離合器環(huán)配合，前離合器環(huán)與后離合器環(huán)均為圓盤狀，其配合面有棘齒。后離合器環(huán)上有定位銷和彈簧，前、后離合器環(huán)嚙合。離合器缸體內(nèi)有離合器活塞，推動后離合器環(huán)，使前、后離合器環(huán)脫離接觸。效果是，防噴器閘板關(guān)閉后自動鎖緊，鎖緊與解鎖過程靈活，安全可靠。
文檔編號E21B33/03GK2799847SQ20052000027
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者趙榮軍, 許宏奇, 蘇尚文, 孟憲寧, 鄭傳周, 楊永寧 申請人:河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司