增壓式電控液壓橋塞投放工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種增壓式電控液壓橋塞投放工具，包括由上至下依次連接的電機(jī)筒、平衡筒、液壓增壓系統(tǒng)和工作缸；在電機(jī)筒內(nèi)設(shè)有電機(jī)，在平衡筒內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)油室和油泵，所述油泵與電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接；所述液壓增壓系統(tǒng)，用于將小功率油泵的輸出壓力提升到橋塞坐封所需的壓力；所述工作缸通過(guò)橋塞連接組件作用于橋塞，實(shí)現(xiàn)坐封。本發(fā)明工作過(guò)程安全可靠；可使工作缸壓力快速達(dá)到50MPa，迅速達(dá)到橋塞安裝坐封力要求，作業(yè)時(shí)間短，工作效率高；橋塞坐封后該工具可隨油管起出井口，控制液壓增壓系統(tǒng)復(fù)位后便可重復(fù)使用，使用壽命長(zhǎng)，保養(yǎng)工作簡(jiǎn)單；液壓系統(tǒng)工作過(guò)程可控，可以根據(jù)需要調(diào)整荷載大小和加載速度；可實(shí)現(xiàn)地面監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握橋塞安裝過(guò)程。
【專利說(shuō)明】增壓式電控液壓橋塞投放工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于井下封堵設(shè)備，特別是一種增壓式電控液壓橋塞投放工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的橋塞坐封主要分為油管傳輸液壓坐封和電纜傳輸爆炸坐封兩種形式。油管傳輸橋塞坐封時(shí)，通過(guò)油管加壓推動(dòng)活塞壓縮膠管，同時(shí)推動(dòng)卡瓦和膠管到位后，繼續(xù)加壓，拉斷張力棒，與橋塞脫手，實(shí)現(xiàn)坐封，坐封工具隨油管起出井口 ；電纜傳輸橋塞坐封時(shí)，通過(guò)電纜接通點(diǎn)火器引爆火藥產(chǎn)生的爆炸能量推動(dòng)活塞，活塞推動(dòng)擠壓筒使卡瓦張開(kāi)，壓縮膠管，繼而拉斷張力棒，與橋塞脫手，實(shí)現(xiàn)坐封，坐封工具隨電纜起出井口。
[0003]上述的電纜傳輸爆炸坐封方式作業(yè)簡(jiǎn)單，得到廣泛應(yīng)用，但火藥是危險(xiǎn)品，在訂購(gòu)、保管、裝填等過(guò)程中手續(xù)繁雜，在運(yùn)輸和使用過(guò)程中容易發(fā)生意外，類似事故時(shí)有發(fā)生，有時(shí)出入境還會(huì)受到限制；且火藥燃燒后的殘留物不便清理，影響了安裝工具重復(fù)使用周期和保養(yǎng)工作量；此外，火藥爆發(fā)迅速，膨脹力大，安裝工具自身的載荷很大，容易產(chǎn)生變形，故其使用壽命短，使用成本高。相對(duì)而言，液壓坐封方式安全可靠，但作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種不僅坐封方式安全可靠，而且作業(yè)時(shí)間短，工作效率高，使用壽命長(zhǎng)的增壓式電控液壓橋塞投放工具。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種增壓式電控液壓橋塞投放工具，包括由上至下依次連接的電機(jī)筒、平衡筒、液壓增壓系統(tǒng)和工作缸；電機(jī)，設(shè)在電機(jī)筒內(nèi)，用于連接并驅(qū)動(dòng)所述液壓增壓系統(tǒng)工作；儲(chǔ)油室，設(shè)在平衡筒內(nèi)，用于為液壓增壓系統(tǒng)儲(chǔ)油；油泵，設(shè)在儲(chǔ)油室內(nèi)且安裝在液壓增壓系統(tǒng)上，用于為液壓增壓系統(tǒng)供油；所述油泵與電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接；所述液壓增壓系統(tǒng)，用于將小功率油泵的輸出壓力提升到橋塞坐封所需的壓力；所述工作缸，用于傳遞液壓增壓系統(tǒng)輸出的壓力并通過(guò)橋塞連接組件作用于橋塞，實(shí)現(xiàn)坐封。
[0007]優(yōu)選的是，所述液壓增壓系統(tǒng)，包括相互連接的增壓缸大筒和增壓缸小筒，在增壓缸大筒和增壓缸小筒內(nèi)分別設(shè)有增壓大活塞和增壓小活塞，增壓大活塞和增壓小活塞通過(guò)增壓活塞桿連接，在增壓缸大筒上分別設(shè)有進(jìn)油路和回油路，進(jìn)油路和回油路分別與增壓缸大筒內(nèi)的無(wú)桿腔和有桿腔連通；所述增壓缸大筒與平衡筒連接，增壓缸小筒與工作缸密封連接。
[0008]優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)油室為皮囊，以實(shí)現(xiàn)體積大小可隨儲(chǔ)液量多少自由變化，避免工作過(guò)程中出現(xiàn)負(fù)壓。
[0009]優(yōu)選的是，所述工作缸包括工作缸筒，在工作缸筒內(nèi)設(shè)有相互連接的工作活塞和工作活塞桿，在工作缸筒下端設(shè)有下端蓋，所述工作活塞桿由所述下端蓋穿出。
[0010]優(yōu)選的是，所述橋塞連接組件包括連接在所述工作缸筒下端的內(nèi)連接筒，在內(nèi)連接筒上對(duì)稱設(shè)有滑道并在滑道內(nèi)插入有傳力板，傳力板固定在工作活塞桿下端，在傳力板下面插接有外套筒，在內(nèi)連接筒下端中心孔內(nèi)設(shè)有用于連接橋塞端板的內(nèi)螺紋。
[0011]優(yōu)選的是，在電機(jī)筒上端設(shè)有一體的連接插頭。
[0012]優(yōu)選的是,在平衡筒內(nèi)上部設(shè)有電機(jī)座,所述電機(jī)固定在電機(jī)座上。
[0013]優(yōu)選的是，所述油泵與電機(jī)輸出軸通過(guò)傳動(dòng)軸和萬(wàn)向軸傳動(dòng)連接。
[0014]優(yōu)選的是，所述增壓大活塞的截面積遠(yuǎn)大于增壓小活塞的截面積，以提高增壓性倉(cāng)泛。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、采用液壓坐封方式，工作過(guò)程安全可靠；
[0017]2、利用液壓增壓原理，可使工作缸壓力快速達(dá)到50MPa，迅速達(dá)到橋塞安裝坐封力要求，作業(yè)時(shí)間短，工作效率高；
[0018]3、橋塞坐封后該工具可隨油管起出井口，控制液壓增壓系統(tǒng)復(fù)位后便可重復(fù)使用，使用壽命長(zhǎng)，保養(yǎng)工作簡(jiǎn)單；
[0019]4、液壓系統(tǒng)工作過(guò)程可控，可以根據(jù)需要調(diào)整荷載大小和加載速度；通過(guò)電機(jī)控制器電流變化可實(shí)現(xiàn)地面監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握橋塞安裝過(guò)程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:連接插頭1，電機(jī)筒2，電機(jī)3，電機(jī)4，平衡筒5，通風(fēng)槽501，傳動(dòng)軸6，儲(chǔ)油室7，油泵8，增壓缸大筒9，進(jìn)油路901，回油路902，增壓大活塞10，增壓活塞桿11，增壓小活塞12，增壓缸小筒13，工作缸筒14，工作活塞15，工作活塞桿16，內(nèi)連接筒17，傳力板18，外套筒19，橋塞20，下端蓋21，導(dǎo)向套22，密封螺栓23，密封圈24，萬(wàn)向軸25。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，該增壓式電控液壓橋塞投放工具包括由上至下依次通過(guò)螺紋連接的電機(jī)筒2、平衡筒5、液壓增壓系統(tǒng)和工作缸。在電機(jī)筒2上端設(shè)有與電機(jī)筒2為一體的連接插頭1，在電機(jī)筒2內(nèi)設(shè)有電機(jī)3，作為優(yōu)選，所述電機(jī)3為稀土直流電機(jī)，電機(jī)3導(dǎo)線由電機(jī)筒2上端引出。在平衡筒5內(nèi)上部通過(guò)螺釘固定有電機(jī)座4，所述電機(jī)3通過(guò)螺栓固定安裝在電機(jī)座4上端。在電機(jī)座4內(nèi)孔貫穿有傳動(dòng)軸6，傳動(dòng)軸6上端與所述電機(jī)3的輸出軸鍵連接。在平衡筒5的筒壁上對(duì)稱設(shè)有多個(gè)通風(fēng)槽501。
[0023]所述液壓增壓系統(tǒng)包括通過(guò)螺紋和密封圈相互密封連接的增壓缸大筒9和增壓缸小筒13，在增壓缸大筒9內(nèi)腔設(shè)有增壓大活塞10，在增壓缸小筒13內(nèi)腔設(shè)有增壓小活塞12，增壓大活塞10的截面積遠(yuǎn)大于增壓小活塞12的截面積,增壓大活塞10與增壓小活塞12之間通過(guò)增壓活塞桿11固定連接，在增壓大活塞10和增壓小活塞12上分別套裝有多個(gè)密封圈24。在增壓缸大筒9上分別設(shè)有進(jìn)油路901和回油路902，進(jìn)油路901和回油路902分別與增壓缸大筒9內(nèi)的無(wú)桿腔和有桿腔連通。所述增壓缸大筒9上部與平衡筒5下端通過(guò)螺紋連接。
[0024]在所述平衡筒5內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)油室7，所述儲(chǔ)油室7為皮囊且密封連接在電機(jī)座4和增壓缸大筒9之間，以實(shí)現(xiàn)體積大小可隨儲(chǔ)液量多少自由變化，避免工作過(guò)程中出現(xiàn)負(fù)壓。在儲(chǔ)油室7內(nèi)設(shè)有油泵8，作為優(yōu)選，所述油泵8為齒輪泵且通過(guò)螺栓固定在增壓缸大筒9上端，所述傳動(dòng)軸6下端與油泵8輸入端通過(guò)萬(wàn)向軸25連接，油泵8的出油口與所述進(jìn)油路901連通，所述回油路902與儲(chǔ)油室7內(nèi)腔連通。
[0025]所述工作缸包括工作缸筒14，在工作缸筒14內(nèi)設(shè)有相互固定插接的工作活塞15和工作活塞桿16，在工作缸筒14下端固接有下端蓋21，在下端蓋21中心固接有導(dǎo)向套22，所述工作活塞桿16由導(dǎo)向套22和下端蓋21穿出。所述工作缸筒14與上端與所述增壓缸小筒13下端通過(guò)螺紋和密封圈密封連接，所述工作活塞15與增壓大活塞10的截面積相等。在工作缸筒14上部對(duì)稱設(shè)有注油孔并通過(guò)密封螺栓23封閉，在所述儲(chǔ)油室7、增壓缸大筒9、增壓缸小筒13和工作缸筒14內(nèi)分別預(yù)存有一定量的液壓油。
[0026]在工作缸下面設(shè)有用于連接橋塞的橋塞連接組件。所述橋塞連接組件包括通過(guò)螺紋連接在所述下端蓋21下端的內(nèi)連接筒17，在內(nèi)連接筒17上對(duì)稱設(shè)有滑道并在滑道內(nèi)插入有傳力板18，傳力板18中心固定套裝在所述工作活塞桿16下端，在傳力板18下面插接有外套筒19，在內(nèi)連接筒17下端中心孔內(nèi)設(shè)有用于連接橋塞端板的內(nèi)螺紋。
[0027]使用時(shí)，將橋塞端板的連接桿旋入內(nèi)連接筒17下端中心孔內(nèi)，使橋塞20固定在橋塞連接組件的下端；再將該投放工具通過(guò)連接插頭I與鋼絲電纜連接即可下入井內(nèi)。待下到坐封位置后，通過(guò)電機(jī)電纜接通電源啟動(dòng)電機(jī)3，電機(jī)3通過(guò)萬(wàn)向軸25帶動(dòng)油泵8工作，使液壓油從儲(chǔ)油室7流入增壓缸大筒9內(nèi)的無(wú)桿腔，增壓缸大筒9油壓增大，推動(dòng)增壓大活塞10和增壓小活塞12同步移動(dòng)，使增壓缸小筒13內(nèi)的液壓油受壓縮，油壓升高，推動(dòng)工作活塞15和工作活塞桿16動(dòng)作。當(dāng)增壓缸兩端受力平衡時(shí)，根據(jù)壓力等于壓強(qiáng)乘以面積原理可知，當(dāng)壓力一定時(shí)，面積小的壓強(qiáng)大，由于增壓缸大活塞10面積大于增壓缸小活塞12面積，因此增壓缸小筒13中的壓強(qiáng)大于增壓缸大筒9中的壓強(qiáng)。又由于工作活塞15面積與增壓大活塞10面積相同，但作用在工作活塞15上的液壓油壓強(qiáng)即增壓缸小筒13中的壓強(qiáng)增大，因此作用在工作活塞15上的壓力與作用在增壓大活塞10上的壓力相比便會(huì)增大，從而實(shí)現(xiàn)增壓效果。
[0028]工作活塞15和工作活塞桿16被增壓后的液壓油推動(dòng)，工作活塞桿16下移帶動(dòng)傳力板18移動(dòng)，并通過(guò)外套筒19壓縮橋塞20外面的橡膠套，由于橋塞端板的連接桿通過(guò)內(nèi)連接筒17與工作缸筒14連接，因此橋塞20外面的橡膠套會(huì)被外套筒19壓縮膨脹在井管中定位，實(shí)現(xiàn)橋塞20坐封。
[0029]當(dāng)作用在橋塞20上的壓力達(dá)到一定值時(shí)，便將橋塞端板的連接桿拉斷，使該投放工具與橋塞20脫離，便可取出該投放工具。
[0030]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:包括由上至下依次連接的電機(jī)筒、平衡筒、液壓增壓系統(tǒng)和工作缸； 電機(jī)，設(shè)在電機(jī)筒內(nèi)，用于連接并驅(qū)動(dòng)所述液壓增壓系統(tǒng)工作； 儲(chǔ)油室，設(shè)在平衡筒內(nèi)，用于為液壓增壓系統(tǒng)儲(chǔ)油； 油泵，設(shè)在儲(chǔ)油室內(nèi)且安裝在液壓增壓系統(tǒng)上，用于為液壓增壓系統(tǒng)供油；所述油泵與電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接； 所述液壓增壓系統(tǒng)，用于將小功率油泵的輸出壓力提升到橋塞坐封所需的壓力； 所述工作缸，用于傳遞液壓增壓系統(tǒng)輸出的壓力并通過(guò)橋塞連接組件作用于橋塞，實(shí)現(xiàn)坐封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述液壓增壓系統(tǒng)，包括相互連接的增壓缸大筒和增壓缸小筒，在增壓缸大筒和增壓缸小筒內(nèi)分別設(shè)有增壓大活塞和增壓小活塞，增壓大活塞和增壓小活塞通過(guò)增壓活塞桿連接，在增壓缸大筒上分別設(shè)有進(jìn)油路和回油路，進(jìn)油路和回油路分別與增壓缸大筒內(nèi)的無(wú)桿腔和有桿腔連通；所述增壓缸大筒與平衡筒連接，增壓缸小筒與工作缸密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述儲(chǔ)油室為皮囊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述工作缸包括工作缸筒，在工作缸筒內(nèi)設(shè)有相互連接的工作活塞和工作活塞桿，在工作缸筒下端設(shè)有下端蓋，所述工作活塞桿由所述下端蓋穿出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述橋塞連接組件包括連接在所述工作缸筒下端的內(nèi)連接筒，在內(nèi)連接筒上對(duì)稱設(shè)有滑道并在滑道內(nèi)插入有傳力板，傳力板固定在工作活塞桿下端，在傳力板下面插接有外套筒，在內(nèi)連接筒下端中心孔內(nèi)設(shè)有用于連接橋塞端板的內(nèi)螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:在電機(jī)筒上端設(shè)有一體的連接插頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:在平衡筒內(nèi)上部設(shè)有電機(jī)座，所述電機(jī)固定在電機(jī)座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述油泵與電機(jī)輸出軸通過(guò)傳動(dòng)軸和萬(wàn)向軸傳動(dòng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓式電控液壓橋塞投放工具，其特征是:所述增壓大活塞的截面積遠(yuǎn)大于增壓小活塞的截面積。
【文檔編號(hào)】E21B23/06GK104018797SQ201410219760
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】盧延輝, 高長(zhǎng)軍, 張友坤, 劉明樹(shù), 馬肖 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)