專利名稱：三向卡緊液動卡瓦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三向卡緊液動卡瓦裝置，屬于在油田鉆井、修井作業(yè)中使用的卡瓦裝置類。
在油田修井的起下鉆作業(yè)中，通常使用雙吊卡由兩人輪流重復(fù)裝卸和搬運(yùn)，勞動強(qiáng)度大，效率低。中國專利CN2034195U公開了一種復(fù)合杠桿式座卡裝置，包括卡瓦體、底盤、復(fù)合杠桿機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)，它僅需單人操作，節(jié)省人力。這種裝置的不足之處是仍沿襲手工操作，不安全因素依然存在，特別是在下鉆作業(yè)中，必須先用吊車將油管向上提一下，同時快速使卡瓦松開油管，向上提的力不能太大，也不能太小，這一操作的同步性難以掌握，而且不能適應(yīng)快速、連續(xù)、機(jī)械化作業(yè)的要求。此外，在油管采用動力鉗上卸絲扣時，一般還需由人工打背鉗，在周向卡緊油管以承受反扭矩，這種工作既費(fèi)力費(fèi)時又危險。
本發(fā)明的目的在于提供一種三向卡緊液動卡瓦裝置，采用液壓控制機(jī)械化操作，從軸向、徑向、周向三個方向上同時將油管卡緊，并保證吊車向上提油管與卡瓦松開油管的操作同步進(jìn)行，操作省事省時省力，提高工作效率和安全性。
本發(fā)明的目的是以如下方式達(dá)到的一種三向卡緊液動卡瓦裝置，包括底座，上蓋，側(cè)蓋，其中心部位設(shè)有3～6塊牙板，將油管抱緊，牙板固定在牙板座上，牙板座通過燕尾槽與顎板的內(nèi)側(cè)面動配合，顎板帶有燕尾槽的內(nèi)側(cè)面為一斜面，其斜度最好采用國際通用的1∶3，該斜面使油管越往下滑，牙板卡得越緊，因而具有自鎖功能。顎板的外側(cè)面中部有一凹槽，在凹槽內(nèi)通過一銷軸裝設(shè)一滾子，滾子的外緣與一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)壁接觸，為保證二者始終緊密接觸，在顎板和底座的外緣之間以及顎板和側(cè)蓋之間分別設(shè)置一個拉簧。
為保證無論滾子處在旋轉(zhuǎn)體內(nèi)壁的任意位置，被卡緊的油管所受的切向力與徑向力之比為一預(yù)定常數(shù)，即切經(jīng)比不變，旋轉(zhuǎn)體內(nèi)壁設(shè)計為等升角螺線曲面。在旋轉(zhuǎn)體底部有凹槽，與底座上的凸起軌道實現(xiàn)動配合。在底座上還設(shè)有顎板座，顎板座與底座連為一體，顎板座起限制顎板周向移動的作用。在旋轉(zhuǎn)體外壁上固定有旋柄，旋柄與液壓缸中活塞的活塞桿絞接。通過液壓控制活塞往復(fù)移動，帶動旋轉(zhuǎn)體沿底座上的凸起軌道旋轉(zhuǎn)，通過滾子，顎板、牙板座，牙板將油管在徑向、軸向，周向卡緊或松開。
本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、采用液壓控制，機(jī)械化操作，省時省工，提高工效，并可減少人身事故。
2、在下鉆作業(yè)中，可先將液壓缸泄壓，此時由于本裝置的自鎖功能，油管不會下落，然后用吊車向上提油管，此時牙板自動松開油管，即可下鉆。因而保證了上提油管與松開牙板的同步操作，既省事又省力。
3、當(dāng)液壓缸內(nèi)充滿壓力液體時，顎板被顎板座定位，因此從軸向，徑向，周向三個方向?qū)⒂凸芸ňo，從而可承受反扭矩，使本發(fā)明兼有卡瓦和背鉗的功能，省去了打背鉗的操作。
4、將本發(fā)明的底座固定在井口法蘭盤上，可有效地防止井噴。
5、本發(fā)明設(shè)計的自鎖機(jī)構(gòu)和液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的機(jī)構(gòu)可保證本發(fā)明的卡瓦裝置具有最低的高度，30噸修井用卡瓦，其設(shè)計高度僅為0.25～0.26m。
附圖的圖面說明如下

圖1是本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是上述實施例的俯視剖面圖。
本發(fā)明結(jié)合附圖進(jìn)一步作如下敘述參照圖1和圖2。一種三向卡緊液動卡瓦裝置，包括底座(4)，上蓋(10)，側(cè)蓋(11)，其中心部位設(shè)有均勻分布的三塊牙板(1)，牙板(1)固定在牙板座(2)上，牙板座(2)通過燕尾槽與顎板(3)的內(nèi)側(cè)面動配合。顎板(3)的內(nèi)側(cè)面為斜面，斜度為1∶3。顎板(3)的外側(cè)中部有凹槽，凹槽內(nèi)通過銷軸(9)裝設(shè)滾子(8)，滾子(8)外緣與旋轉(zhuǎn)體(6)的內(nèi)壁接觸。顎板(3)的前后側(cè)壁被顎板座(16)所限定，顎板座(16)與底座(4)連為一體，從而使本發(fā)明裝置可承受反扭矩，而兼有背鉗的功能。顎板(3)的徑向位置被旋轉(zhuǎn)體(6)的內(nèi)壁與滾子(8)的接觸點所限定。在顎板(3)與側(cè)蓋(11)和底座(4)的外緣之間各設(shè)一拉簧(5)，可保證滾子(8)與旋轉(zhuǎn)體(6)內(nèi)壁始終保持接觸。旋轉(zhuǎn)體(6)為一環(huán)狀圓盤，其底部設(shè)有凹槽，與底座(4)上設(shè)有的凸起軌道(7)動配合，從而可沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體(6)的轉(zhuǎn)動通過下述驅(qū)動機(jī)構(gòu)由液壓控制實現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)體(6)外壁上固定有旋柄(15)，旋柄(15)與液壓缸(14)中活塞(13)的活塞桿(12)絞接，液壓缸(14)可采用振動式液缸?；钊?13)在液壓控制下移動時，即推動活塞桿(12)，通過旋柄(15)帶動旋轉(zhuǎn)體(6)沿軌道(7)轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)體(6)的內(nèi)壁曲面為等升角螺線曲面，可保證切徑比為預(yù)定常數(shù)。當(dāng)要卡緊油管時，活塞(13)在液壓控制下向圖示右下方移動，通過活塞桿(12)，旋柄(15)，使旋轉(zhuǎn)體(6)逆時針轉(zhuǎn)動，推動滾子(8)、顎板(3)、牙板座(2)牙、牙板(1)作徑向移動達(dá)到圖示位置，即將油管卡緊。需要松開油管時，液壓反方向推動活塞(13)拉動旋轉(zhuǎn)體(6)順時針轉(zhuǎn)動，拉簧(5)將顎板(3)，牙板座(2)、牙板(1)拉緊作徑向向外移動，油管即被松開。
權(quán)利要求
1.一種三向卡緊液動卡瓦裝置，包括牙板(1)，牙板座(2)，顎板(3)，底座(4)，上蓋(10)，側(cè)蓋(11)，顎板(3)的內(nèi)側(cè)面為一斜面，其特征在于A、顎板(3)的內(nèi)側(cè)面與牙板座(2)通過燕尾槽動配合；B、顎板(3)的外側(cè)中部有凹槽，凹槽內(nèi)通過一銷軸(9)裝設(shè)滾子(8)，滾子(8)的外緣與旋轉(zhuǎn)體(6)的內(nèi)壁接觸；顎板(3)與側(cè)蓋(11)和底座(4)的外緣之間各設(shè)一拉簧(5)；C、旋轉(zhuǎn)體(6)的內(nèi)壁為等升角螺線曲面；旋轉(zhuǎn)體(6)底部有凹槽，與底座(4)上設(shè)的凸起軌道(7)動配合，在底座(4)上還設(shè)有顎板座(16)，與底座(4)連為一體；D、在旋轉(zhuǎn)體(6)外壁上固定設(shè)有旋柄(15)，旋柄(15)與液壓缸(14)中活塞(13)的活塞桿(12)鉸接。
2.按權(quán)利要求1所述的三向卡緊液動卡瓦裝置，其特征在于顎板(3)的錐度為1∶3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三向卡緊液動卡瓦裝置，包括牙板1、牙板座2、顎板3、底座4、旋轉(zhuǎn)體6、顎板3內(nèi)側(cè)面為斜面，與牙板座2通過燕尾槽動配合，形成自鎖機(jī)構(gòu)，顎板3的外側(cè)面的凹槽內(nèi)設(shè)有滾子8、與旋轉(zhuǎn)體6內(nèi)壁相接觸，旋轉(zhuǎn)體6內(nèi)壁為等升角螺線曲面，旋轉(zhuǎn)體(6)在液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制下可沿軌道7旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明用于鉆井，修井作業(yè)中，可在軸向，徑向，周向同時將油管卡緊，兼有卡瓦和背鉗的功能，采用機(jī)械化操作可提高工效和安全性。
文檔編號E21B19/10GK1048428SQ9010668
公開日1991年1月9日 申請日期1990年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月16日
發(fā)明者冉秀玲 申請人:冉秀玲