專利名稱：雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型涉及一種用于石油、地質(zhì)行業(yè)中各種型號(hào)鉆機(jī)起、下鉆柱及下套管的一種井口機(jī)械裝置，具體說(shuō)是一種雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)油田、地質(zhì)行業(yè)絕大部分采用手提式卡瓦或雙吊卡起、下鉆機(jī)的鉆柱和下套管，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，事故隱患多。國(guó)外使用動(dòng)力卡瓦較普遍，但價(jià)格昂貴且工作高度較高，不適應(yīng)國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)操作。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也陸續(xù)出現(xiàn)少量非手提式卡瓦的報(bào)道，但存在或者工作高度較高，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)操作，或者局限于部分型號(hào)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)起、下鉆柱使用，或者不能在需要時(shí)傳遞扭矩，或者不利用于現(xiàn)場(chǎng)維修保養(yǎng)，因此存在現(xiàn)場(chǎng)使用上受到制約的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，以解決現(xiàn)有的手提式卡瓦在使用過(guò)程中工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、事故隱患大；以及國(guó)外的動(dòng)力卡瓦價(jià)格昂貴、工作高度較高、不適應(yīng)國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)操作或者使用范圍和場(chǎng)合存在局限性的問(wèn)題。
本實(shí)用新型包括進(jìn)出氣模塊、懸掛塊、卡瓦體、卡瓦錐座，懸掛蓋、穩(wěn)定桿、頂板，其特征在于還包括雙層氣缸、刮泥盤(pán)、和扭矩塊，卡瓦錐座內(nèi)設(shè)有階梯形錐孔，該錐孔壁的對(duì)稱位置上加工有兩個(gè)通孔，前述通孔內(nèi)掛有雙層氣缸，雙層氣缸的活塞桿和位于卡瓦錐座頂部的與卡瓦體鉸接的懸掛蓋相連；卡瓦錐座上還開(kāi)有穩(wěn)定孔，其內(nèi)設(shè)可滑動(dòng)的穩(wěn)定桿，該穩(wěn)定桿上部與懸掛蓋相連，懸掛蓋的上部與頂板鉸接，在懸掛蓋與頂板之間裝有刮泥盤(pán)；卡瓦體被懸掛在卡瓦錐座錐孔內(nèi)，其內(nèi)壁設(shè)有卡瓦牙，卡瓦體外壁為與卡瓦錐座的錐孔形狀相配合的階梯形雙錐面，并通過(guò)傳動(dòng)裝置與懸掛蓋相接，其上部固定的扭矩塊與卡瓦錐座頂部的斜槽相配合；進(jìn)出氣模塊固定在懸掛塊的上表面，其進(jìn)出氣道與雙層氣缸的上腔相通，并通過(guò)雙層氣缸內(nèi)外缸之間的氣道與雙層氣缸的下腔連通。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、有效降低了工作高度，且符合人體運(yùn)動(dòng)習(xí)慣方便工人操作。
2、有效利用卡瓦錐座內(nèi)孔的剩余空間，不但緊湊合理，而且可以使用相同外形或小外形的卡瓦錐座實(shí)現(xiàn)下套管的功能，利用現(xiàn)場(chǎng)已有氣源，通過(guò)氣缸實(shí)現(xiàn)卡瓦自動(dòng)化，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，消除事故隱患，提高了工作效率。
3、當(dāng)管柱與井口偏斜時(shí)，設(shè)在卡瓦錐座錐孔下部的限位套能將偏斜控制限定在一定范圍，從而保證本實(shí)用新型在正常工作狀態(tài)。
4、既可用于起、下鉆柱，又能下帶剛性扶正器的套管，適應(yīng)各種型號(hào)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)，適合國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)操作。
5、使用雙層氣缸使產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)模塊化。
6、能實(shí)現(xiàn)套管上扣、卸扣所需要的扭矩，能提供起、下鉆劃眼的扭矩。
7、起、下鉆時(shí)可通過(guò)刮泥盤(pán)防止井口落物，刮走鉆柱外表面泥漿，有利于檢測(cè)鉆柱損傷，并進(jìn)一步減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1為本實(shí)用新型俯視圖。
圖2為圖1中A-A剖視圖。
圖3為圖1中B-B剖視圖。
圖中1進(jìn)出氣模塊、2懸掛塊、3雙層氣缸、4卡瓦牙、5卡瓦體、6限位套、7卡瓦錐座、8扭矩塊、9懸掛連桿、10懸掛銷軸、11旋轉(zhuǎn)座、12轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸、13管柱、14刮泥盤(pán)、15頂板、16懸掛蓋、17穩(wěn)定桿、18卡瓦錐座銷軸、19頂板銷軸。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的卡瓦錐座7沿中心自上而下均分為對(duì)稱的兩個(gè)半塊，并以卡瓦錐座銷軸18將兩塊鉸接，為了能適配各種型號(hào)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)，并起來(lái)后外形既可以是上方下圓，又可以上下都是圓?？ㄍ咤F座7內(nèi)設(shè)有階梯形錐孔，該錐孔壁的對(duì)稱位置上加工有兩個(gè)通孔，兩個(gè)雙層氣缸3分別通過(guò)相應(yīng)的懸掛塊2懸掛在卡瓦錐座7相應(yīng)的通孔內(nèi)。兩個(gè)雙層氣缸3的活塞桿均和位于卡瓦錐座7頂部的懸掛蓋16相連。四個(gè)卡瓦體5被懸掛在卡瓦錐座7錐孔內(nèi)，其內(nèi)壁設(shè)有卡瓦牙4并用螺栓壓緊，四個(gè)卡瓦體的上部均裝有扭矩塊8，并用螺栓壓緊，四個(gè)扭矩塊分別與卡瓦錐座7頂部的四個(gè)斜槽相配合?？ㄍ唧w5外壁為與卡瓦錐座7錐孔形狀相配合的階梯形雙錐面，并通過(guò)由4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸12、懸掛連桿9、懸掛銷軸10、旋轉(zhuǎn)座11構(gòu)成的傳動(dòng)裝置與由兩個(gè)半塊構(gòu)成的懸掛蓋16聯(lián)接。傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)座11安裝在懸掛蓋16上，懸掛連桿9一端通過(guò)懸掛銷軸10與旋轉(zhuǎn)座11相聯(lián)，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸12與卡瓦體5相接。頂板15通過(guò)頂板銷軸19與懸掛蓋16鉸接，刮泥盤(pán)14安裝在懸掛蓋16與頂板15之間。進(jìn)出氣模塊1固定在懸掛塊2的上表面，懸掛塊2用螺栓固定在卡瓦錐座7的上表面。進(jìn)出氣模塊的進(jìn)出氣道與雙層氣缸3的上腔相通，并通過(guò)雙層氣缸3內(nèi)外缸之間的氣道與雙層氣缸3的下腔連通。
為了實(shí)現(xiàn)沿垂直軸線升降，在卡瓦錐座7上設(shè)有四個(gè)與垂直軸線平行的穩(wěn)定孔，在穩(wěn)定孔內(nèi)裝有可滑動(dòng)的穩(wěn)定桿17，穩(wěn)定桿17上部與懸掛蓋16固定聯(lián)接。兩懸掛蓋16并合面上設(shè)有的“十”字形公母牙嵌可以保證兩雙層氣缸3之間，四個(gè)卡瓦體5之間能同步升降。進(jìn)出氣模塊1有兩塊，聯(lián)結(jié)固定在兩塊懸掛塊2的上表面，進(jìn)出氣道與雙層氣缸3的上腔相通，并通過(guò)雙層氣缸3內(nèi)外缸之間的氣道與雙層氣缸3的下腔連通。
為了在管柱與井口偏斜時(shí)將偏斜控制限定在一定范圍內(nèi)，以保證本實(shí)用新型在正常工作狀態(tài)，卡瓦錐座7的錐孔內(nèi)下部還裝有由兩個(gè)半塊組成的限位套6，所述限位套6用螺栓固定。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)壓縮空氣從兩進(jìn)出氣模塊1的進(jìn)氣管經(jīng)沿雙層氣缸3內(nèi)外缸之間的氣道進(jìn)入兩雙層氣缸3的下腔，活塞上行推動(dòng)懸掛蓋16，通過(guò)相聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)座11，懸掛銷軸10、懸掛連桿9、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸12帶動(dòng)卡瓦體5沿卡瓦錐座7內(nèi)壁的階梯錐面滑動(dòng)上行，四個(gè)卡瓦體5形成的開(kāi)口直徑逐漸增大，卡瓦牙4松開(kāi)管柱13，當(dāng)活塞行程達(dá)到一個(gè)錐度垂直高度后，錐面不再相互制約，在重心分力作用下四個(gè)卡瓦體5向水平方向瞬間擴(kuò)張，達(dá)到開(kāi)口最大，以便管柱升降；反之，壓縮空氣通過(guò)進(jìn)出氣模塊1進(jìn)入兩雙層氣缸3的上腔，活塞下行，四個(gè)卡瓦體5沿卡瓦錐座5內(nèi)錐面下行，四個(gè)卡瓦體5形成的開(kāi)口直徑逐漸減小，直至卡瓦牙4卡緊管柱13為止。
在工作過(guò)程中，當(dāng)需要旋轉(zhuǎn)管柱13時(shí)，扭矩塊8可將卡瓦錐座7的扭矩有效傳遞給卡瓦體5，并通過(guò)卡瓦牙4轉(zhuǎn)動(dòng)管柱13；當(dāng)套管上扣、卸扣時(shí)，扭矩塊8亦可將套管上的扭矩有效傳遞給卡瓦錐座7，從而防止傷及穩(wěn)定桿17和雙層氣缸3的活塞桿。
在起、下管柱13時(shí)，刮泥盤(pán)14不但可刮去管柱13表面的泥漿，還可防止井口落物。
權(quán)利要求1.一種雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，包括進(jìn)出氣模塊(1)、懸掛塊(2)、卡瓦體(5)、卡瓦錐座(7)，懸掛蓋(16)、穩(wěn)定桿(17)、頂板(15)，其特征在于還包括雙層氣缸(3)、刮泥盤(pán)(14)、和扭矩塊(8)，卡瓦錐座(7)內(nèi)設(shè)有階梯形錐孔，該錐孔壁的對(duì)稱位置上加工有兩個(gè)通孔，前述通孔內(nèi)掛有雙層氣缸(3)，雙層氣缸(3)的活塞桿和位于卡瓦錐座(7)頂部的與卡瓦體(5)鉸接的懸掛蓋(16)相連；卡瓦錐座(7)上還開(kāi)有穩(wěn)定孔，其內(nèi)設(shè)可滑動(dòng)的穩(wěn)定桿(17)，該穩(wěn)定桿(17)上部與懸掛蓋(16)相連，懸掛蓋(16)的上部與頂板(15)鉸接，在懸掛蓋(16)與頂板(15)之間裝有刮泥盤(pán)(14)；卡瓦體(5)通過(guò)傳動(dòng)裝置與懸掛蓋(16)相接，被懸掛在卡瓦錐座(7)錐孔內(nèi)，其內(nèi)壁設(shè)有卡瓦牙(4)，卡瓦體(5)外壁為與卡瓦錐座(7)的錐孔形狀相配合的階梯形雙錐面，卡瓦體(5)上部固定的扭矩塊(8)與卡瓦錐座(7)頂部的斜槽相配合；進(jìn)出氣模塊(1)固定在懸掛塊(2)的上表面，其進(jìn)出氣道與雙層氣缸(3)的上腔相通，并通過(guò)雙層氣缸(3)內(nèi)外缸之間的氣道與雙層氣缸(3)的下腔連通。
2.如權(quán)利要求1所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于卡瓦錐座(7)的錐孔內(nèi)下部還裝有限位套(6)，該限位套(6)是由兩個(gè)半塊組成，鑲嵌在卡瓦錐座(7)錐孔內(nèi)壁下部，當(dāng)管柱與井口偏斜時(shí)，可將偏斜控制限定在一定范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于所述的傳動(dòng)裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(12)、懸掛連桿(9)、懸掛銷軸(10)、旋轉(zhuǎn)座(11)組成，旋轉(zhuǎn)座(11)安裝在懸掛蓋(16)上，懸掛連桿(9)一端通過(guò)懸掛銷軸(10)與旋轉(zhuǎn)座(11)相聯(lián)，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(12)與卡瓦體(5)相接。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于卡瓦錐座(7)是由鉸接的對(duì)稱兩半塊組成，并起來(lái)后外形既可以是上方下圓，又可以上下都是圓。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于卡瓦錐座(7)上的穩(wěn)定孔有4個(gè)，穩(wěn)定桿(17)相應(yīng)的也有四個(gè)。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于懸掛蓋(16)由兩個(gè)半塊組成，在并合面上設(shè)有十字形公母牙嵌嚙合。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于卡瓦體(5)有四個(gè)，均通過(guò)傳動(dòng)裝置與懸掛蓋(16)聯(lián)接。
8.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，其特征在于扭矩塊(8)有四個(gè)，與相應(yīng)的卡瓦體相接，分別與位于卡瓦錐座(7)頂部的四個(gè)斜槽相配合。
專利摘要雙層氣缸鉆井自動(dòng)卡瓦，包括進(jìn)出氣模塊、懸掛塊、卡瓦體、卡瓦錐座，懸掛蓋、穩(wěn)定桿、頂板，雙層氣缸、刮泥盤(pán)和扭矩塊，卡瓦錐座內(nèi)設(shè)有階梯形錐孔，雙層氣缸的活塞桿和位于卡瓦錐座頂部的與卡瓦體鉸接的懸掛蓋相連；設(shè)在卡瓦錐座內(nèi)的穩(wěn)定桿的上部與懸掛蓋相連，懸掛蓋的上部與頂板鉸接，懸掛蓋與頂板之間裝有刮泥盤(pán)；卡瓦體被懸掛在卡瓦錐座錐孔內(nèi)，其內(nèi)壁設(shè)有卡瓦牙，卡瓦體通過(guò)傳動(dòng)裝置與懸掛蓋相接，其上部固定的扭矩塊與卡瓦錐座頂部的斜槽相配合；進(jìn)出氣模塊的進(jìn)出氣道分別與雙層氣缸的上腔和下腔連通。本實(shí)用新型適用于各種型號(hào)的鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)起、下鉆柱、劃眼及套管上、卸扣，降低了工作高度和工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B19/00GK2771462SQ200520068949
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者劉揚(yáng) 申請(qǐng)人:劉揚(yáng)