一種防噴器控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油、地質(zhì)、礦產(chǎn)等行業(yè)鉆井時(shí)用以壓井防噴的裝置，尤其涉及一種防噴器控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、地質(zhì)、礦業(yè)等領(lǐng)域的鉆井作業(yè)中，當(dāng)鉆進(jìn)過(guò)程中環(huán)空液柱壓力低于地層流體壓力時(shí)，有可能發(fā)生溢流井涌、甚至井噴，若不及時(shí)控制將有可能引發(fā)井噴失控，甚至著火等重大安全事故，給人員生命和設(shè)備財(cái)產(chǎn)帶來(lái)無(wú)法估量的損失。為控制井內(nèi)流體壓力，避免井涌、井噴、甚至著火等惡性事故的發(fā)生，在井口需安裝防噴器并在井場(chǎng)內(nèi)配套防噴器控制裝置，通過(guò)防噴器的動(dòng)作控制井口，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于井口發(fā)現(xiàn)井涌情況時(shí)，作業(yè)人員可以通過(guò)人工手動(dòng)控制防噴器控制裝置使其防噴器關(guān)閉，達(dá)到控制井口，防止井噴發(fā)生的目的。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生井口井噴事故時(shí)，井口平臺(tái)及附近需要撤離作業(yè)人員，此時(shí)可以通過(guò)遙控裝置控制防噴器關(guān)閉，實(shí)施關(guān)井，防止井噴事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，降低損失。但是在極端情況下，井口由于井噴著火，致使原有的防噴器控制裝置失效，導(dǎo)致無(wú)法控制防噴器關(guān)井時(shí)，防噴器緊急自動(dòng)控制裝置，則可以及時(shí)控制防噴器的關(guān)閉，避免事態(tài)進(jìn)一步惡化，將井噴著火的損失降至最低。
[0004]防噴器安裝在井口上面，直接用于防止井噴。防噴器控制裝置是個(gè)體積很大的液壓站，遠(yuǎn)離防噴器布置，通過(guò)管道給防噴器提供高壓液壓油，用于防噴器打開(kāi)或關(guān)閉。沒(méi)有防噴器控制裝置，防噴器就失去了能量供應(yīng)，不能動(dòng)作。轉(zhuǎn)閥是防噴器控制裝置上的一個(gè)部件，有若干個(gè)并排布置，分別控制多個(gè)油路的啟閉。操作人員通過(guò)直接扳動(dòng)轉(zhuǎn)閥手柄或通以壓縮空氣對(duì)轉(zhuǎn)閥加以控制。閥門作為執(zhí)行元件在地面防噴器控制裝置起著無(wú)可替代的作用，其性能直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品合格率，甚至影響生產(chǎn)。
[0005]現(xiàn)有的轉(zhuǎn)閥通常提供至少兩種控制方式，手柄手動(dòng)控制方式和氣缸氣動(dòng)控制方式，如圖所示，圖1(a)現(xiàn)有技術(shù)中的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的主視圖，圖1(b)為現(xiàn)有技術(shù)中的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的俯視圖，當(dāng)采用手動(dòng)控制方式時(shí)，用手操作，通過(guò)手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)如手桿、齒輪、手輪等來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，包括一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)90度的部件，轉(zhuǎn)軸通過(guò)銷釘帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)操作閥桿和流量控制元件來(lái)開(kāi)閥和關(guān)閥。氣缸氣動(dòng)控制方式主要用于手動(dòng)操作很困難的閥門、處于有毒或其他惡劣環(huán)境中不能采用手動(dòng)操作的情況，氣缸控制閥門可遠(yuǎn)程通過(guò)從某口注入壓縮空氣，利用外部力量來(lái)自動(dòng)控制或遙控閥的開(kāi)關(guān)，圖1 (a)和圖1 (b)中，10表不氣缸，20表不氣缸安裝板，30表不手柄，40表示轉(zhuǎn)閥，從圖中可看出，在原有的氣缸控制的閥門結(jié)構(gòu)中，閥門與氣缸之間一般為垂直設(shè)置，二者之間通過(guò)氣缸安裝版固定安裝，其安裝較復(fù)雜，占用較大空間，而且通過(guò)此種方式的氣缸傳動(dòng)執(zhí)行元件存在空行程，控制精度不是很高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種防噴器控制裝置，以解決原有的防噴器控制裝置中的轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜、占用空間大、控制靈敏度不高的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種防噴器控制裝置，包括有轉(zhuǎn)閥，其中，所述轉(zhuǎn)閥包含氣缸、閥體和閥芯，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞及活塞桿，所述活塞桿與所述閥芯之間通過(guò)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)同軸連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)閥為三位四通式。
[0009]進(jìn)一步地，所述滾珠絲杠上還設(shè)有滾珠花鍵，防止?jié)L珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，所述閥芯通過(guò)銷釘與轉(zhuǎn)軸相連，使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述滾珠絲杠包括絲杠主體、螺母及滾珠，將閥芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊闹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒒钊麠U的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚y芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸上還套設(shè)有推力軸承。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的一種防噴器控制裝置，其轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)采用氣缸與轉(zhuǎn)閥同軸設(shè)置簡(jiǎn)化了安裝連接，減小了安裝空間，且采用滾珠絲杠傳動(dòng)，消除了空行程，性能穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生任何誤動(dòng)作，控制靈敏，無(wú)論閥芯處于何處，驅(qū)動(dòng)力都不變，不至于在壓力降低時(shí)不能啟動(dòng)，工作可靠，由于輸入信號(hào)與閥芯位置變化嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，方便數(shù)字控制，符合未來(lái)防噴器控制技術(shù)的發(fā)展方向。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1 (a)為現(xiàn)有技術(shù)中的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0015]圖1 (b)為現(xiàn)有技術(shù)中的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型所述的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型所述的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)的左視圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型所述的防噴器控制裝置的轉(zhuǎn)閥總成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，附圖標(biāo)記如下:1_氣缸，2-滾珠絲杠，3-手柄，4-閥體，5-閥芯，6-銷釘，7-推力軸承，8-轉(zhuǎn)軸，9-閥蓋，10-定位盤，11-滾珠花鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如在說(shuō)明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，產(chǎn)品制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)部件。本說(shuō)明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分部件的方式，而是以部件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。說(shuō)明書后續(xù)描述為實(shí)施本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明本實(shí)用新型的一般原則為目的，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0022]防噴器是用于試油、修井、完井等作業(yè)過(guò)程中關(guān)閉井口，防止井噴事故發(fā)生，將全封和半封兩種功能合為一體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，耐高壓等特點(diǎn)，是油田常用的防止井噴的安全密封井口裝置。石油鉆井時(shí)，安裝在井口套管頭上，用來(lái)控制高壓油、氣、水的井噴裝置。在井內(nèi)油氣壓力很高時(shí)，防噴器能把井口封閉(關(guān)死)。從鉆桿內(nèi)壓入重泥漿時(shí)，其閘板下有四通，可替換出受氣侵的泥漿，增加井內(nèi)液柱的壓力，以壓住高壓油氣的噴出。
[0023]如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型中的轉(zhuǎn)閥，主要用于地面防噴器控制裝置，改變?cè)械霓D(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)中的氣缸與防噴器控制裝置通過(guò)氣缸安裝版的連接方式，直接使得氣缸和防噴器控制裝置之間形成同軸安裝的方式。同軸安裝使得結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。
[0024]具體來(lái)說(shuō)，參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)閥，包括氣缸1、閥體4和閥芯5，氣缸I內(nèi)設(shè)有活塞及活塞桿，引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述活塞桿與所述閥芯5之間通過(guò)滾珠絲杠2實(shí)現(xiàn)同軸連接。本實(shí)用新型氣缸I與轉(zhuǎn)閥同軸聯(lián)接(線布置)，取代原平面布置，安裝方便，體積小，傳動(dòng)無(wú)間隙。簡(jiǎn)化了安裝結(jié)構(gòu)。
[0025]具體來(lái)說(shuō)，所述滾珠絲杠2主要由絲杠主體、螺母及滾珠組成，其利用其自身的性質(zhì)，能夠?qū)㈤y芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊闹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒒钊麠U的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚y芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于滾珠絲杠的絲杠主體與螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所以啟動(dòng)力矩小，能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率，傳動(dòng)精度高。采用滾珠絲杠傳動(dòng)，消除了空行程，控制更靈敏平穩(wěn)。
[0026]所述滾珠絲杠2上還設(shè)有滾珠花鍵11，防止?jié)L珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，還起到了傳遞扭矩的作用。這樣，無(wú)論閥芯5處于何處，驅(qū)動(dòng)力都保持一樣，不至于當(dāng)壓力過(guò)低時(shí)不能啟動(dòng)，運(yùn)行工作可靠。
[0027]所述閥芯5通過(guò)銷釘6與轉(zhuǎn)軸8相連，轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)銷釘可帶動(dòng)閥芯5轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0028]所述轉(zhuǎn)軸8上還套設(shè)有推力軸承7，推力軸承7由兩個(gè)止推墊片或更多止推墊片和若干滾動(dòng)體組成，用來(lái)專門承受軸向力，使轉(zhuǎn)軸8的運(yùn)行更可靠。
[0029]應(yīng)用本實(shí)用新型所述的防噴器控制裝置中的轉(zhuǎn)閥總成工作原理如下:
[0030]假設(shè)壓縮空氣從a 口進(jìn)入，推動(dòng)氣缸I內(nèi)的活塞向右運(yùn)動(dòng)，由于活塞桿和活塞為連在一起的整體結(jié)構(gòu)，滾珠花鍵11使活塞或活塞桿只能移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)?；钊麠U右端與滾珠絲桿2連接，活塞桿上帶有外螺紋，活塞桿同時(shí)也可當(dāng)作是絲桿，滾珠絲桿副(包括絲桿與螺母等)可以使直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換，此處當(dāng)活塞桿移動(dòng)時(shí)，連接絲桿上的螺母的閥芯5(作為螺母的閥芯5，閥芯自帶內(nèi)螺紋，與絲桿外螺紋形成絲桿副)逼迫轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得活塞桿的直線位移與閥芯5的角度變化具有函數(shù)單值對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成控制。此外，需要說(shuō)明的是，轉(zhuǎn)閥通過(guò)壓縮空氣遠(yuǎn)程控制，輸入信號(hào)和閥芯位置變化控制嚴(yán)格，極為方便數(shù)字控制系統(tǒng)中。
[0031]當(dāng)壓縮空氣從b 口進(jìn)入，活塞受到壓力，活塞桿縮回，閥芯5反轉(zhuǎn)。
[0032]當(dāng)手動(dòng)控制時(shí)，氣缸a和b 口與大氣連通，不產(chǎn)生阻力，氣動(dòng)遠(yuǎn)程控制時(shí)，手柄3跟隨閥芯5轉(zhuǎn)動(dòng)，以指示閥芯位置。其中，無(wú)論手動(dòng)還是氣動(dòng)，都使閥芯處于3個(gè)位置:中位、開(kāi)位或關(guān)位。
[0033]通過(guò)本實(shí)用新型中防噴器控制裝置的閥門結(jié)構(gòu)改造，使得防噴器在控制過(guò)程中運(yùn)行更平穩(wěn)，控制精度更高。
[0034]上述說(shuō)明示出并描述了本實(shí)用新型的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實(shí)用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防噴器控制裝置，包括有轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)閥主要由氣缸、閥體和閥芯組成，其中，所述氣缸內(nèi)設(shè)有活塞及活塞桿，所述活塞桿與所述閥芯之間通過(guò)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)同軸連接。
2.如權(quán)利要求1所述的防噴器控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)閥為三位四通式。
3.如權(quán)利要求1所述的防噴器控制裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠上還設(shè)有滾珠花鍵，防止?jié)L珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的防噴器控制裝置，其特征在于，所述閥芯通過(guò)銷釘與轉(zhuǎn)軸相連，使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3所述的防噴器控制裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠包括絲杠主體、螺母及滾珠，將閥芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊闹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒒钊麠U的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚y芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求4所述的防噴器控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上還套設(shè)有推力軸承。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防噴器控制裝置，包括有轉(zhuǎn)閥，所述轉(zhuǎn)閥主要由氣缸、閥體和閥芯組成，其中，所述氣缸內(nèi)設(shè)有活塞及活塞桿，所述活塞桿與所述閥芯之間通過(guò)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)同軸連接。本實(shí)用新型解決了原有的防噴器控制裝置中的轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜、占用空間大、控制靈敏度不高的問(wèn)題。
【IPC分類】E21B33-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204357394
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420872822
【發(fā)明人】陳永軍, 盧占彥
【申請(qǐng)人】江蘇雙鑫石油機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月27日