一种自锁式万能卡瓦装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自锁式万能卡瓦装置，包括固定基体

【技术实现步骤摘要】
一种自锁式万能卡瓦装置


[0001]本专利技术涉及油气田修井起下油管装置
，特别是涉及一种自锁式万能卡瓦装置
。

技术介绍

[0002]油气田的油水井
、
气井在工作周期内需要进行检修作业，正常工作的油水井
、
气井井内均有较高井压，因油田井况不同，浅井
(2500m
以内
)、
低压井
(
井口压力不高于
10MPa)
采用对夹式万能卡瓦进行油管管柱控制，深井
(2500m
以上深度
)、
高压井
(
井口压力大于
10Mpa)
采用锥形自紧式卡瓦组进行油管管柱控制
。
目前万能卡瓦的开闭方式为水平移动开闭，是通过卡瓦两端的两个独立油缸单独动作，实现卡瓦体的水平推动，因油缸制作精度和结构件摩擦情况不同，两支油缸很难同时到达中心位置，就会造成管柱偏心，影响管柱安全；并且在承载时，管柱的下坠力或上顶力均会对卡瓦产生一个水平反推力，因油缸尺寸及液压系统的限制，需要一直提供液压动力才能保证可靠的夹持推力，一旦液压系统故障停机，不再提供液压动力，管柱会有掉管或飞管的风险
。
而锥形自紧式卡瓦组的开闭方式为竖直摆动开闭，因采用的是防顶
+
承重组合卡瓦，卡瓦组的整体尺寸高，在操作时需要按照一定的逻辑顺序操作卡瓦的开合，若遇到卡瓦卡死的情况，还需要强行移动管柱才能打开卡瓦，操作繁琐，效率低
。
[0003]目前，液压动力故障常见的解决方式，一是在液压系统失去动力的时候，利用蓄能器的压力将安全卡瓦关闭并锁紧机械锁，保证管柱安全；二是配置备用液压动力系统，一旦一套液压动力出现故障，另一套立即启动，保证施工安全
。
[0004]自紧式卡瓦的卡死及操作繁琐问题，目前
CN 115977557 A
公布了一种采用碟簧代替传统压缩弹簧的带压作业油管升降控制装置，通过设置的四组碟簧总成避免卡瓦锁死，提高了设备作业效率，而且能够有效减低人员劳动强度
。
此装置需要人工进行确认四组卡瓦的压缩状态，固定卡瓦组位于操作平台下部，操作人员站在操作台上观察固定卡瓦组存在一定的视角障碍，并且需要操作人员长时间严格按照逻辑动作顺序进行操作，一旦操作失误，将会产生飞管或掉管的安全事故
。
[0005]以上问题均未得到本质的解决
。
[0006]由此可见，上述现有的应用于油气田带压修井起下管柱作业的卡瓦装置在结构
、
方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进
。
如何能创设一种新的自锁式万能卡瓦装置，用来替代现有的万能卡瓦及自紧式卡瓦组，实现油气田带压修井起下管柱作业的本质安全，成为当前业界极需改进的目标
。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的自锁式万能卡瓦装置，用来替代现有的万能卡瓦及自紧式卡瓦组，既能安全高效夹紧管柱，又避免了管柱重载牙板卡死无法打开，实现油气田带压修井起下管柱作业的本质安全，从而克服现有技术的不足
。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种自锁式万能卡瓦装置，包括固定基体
、
旋转机构
、
摆动卡瓦体
、
夹紧牙板和驱动机构；所述旋转机构连接在固定基体上，可绕固定基体同心转动；所述驱动机构分别连接固定基体及旋转机构；所述摆动卡瓦体及夹紧牙板设置在固定基体内；所述摆动卡瓦体一端与固定基体铰接，另一端与旋转机构滑动连接，第三端与夹紧牙板铰接；所述夹紧牙板与固定基体通过径向导向机构连接；所述摆动卡瓦体及夹紧牙板均对应设置有多组；当夹紧作业时，所述驱动机构驱动旋转机构绕固定基体旋转，旋转机构通过滑动连接带动摆动卡瓦体摆动，进而带动夹紧牙板沿径向导向机构向靠近中心方向运动，实现夹紧；夹紧后，所述摆动卡瓦体，其与夹紧牙板的铰接处位于其与旋转机构滑动连接处和其与固定基体的铰接处之间，形成自锁；当打开作业时，驱动机构反向作用驱动旋转机构绕固定基体回旋，旋转机构通过滑动连接带动摆动卡瓦体摆动，进而带动夹紧牙板沿径向导向机构向远离中心方向运动，实现打开
。
[0010]作为本专利技术进一步地改进，所述旋转机构包括筒状旋转壳体，所述筒状旋转壳体内设置有多组固定凸轮式结构，所述固定凸轮式结构包括连接在筒状旋转壳体内的径向凸出体，径向凸出体上设置中心轴及连接在中心轴上的滚轮，所述滚轮与摆动卡瓦体上设置的滚轮滑道紧密接触；所述滚轮在旋转机构的带动下，可沿摆动卡瓦体上的滚轮滑道滚动，带动摆动卡瓦体沿与固定基体的铰接处摆动，从而带动摆动卡瓦体上的夹紧牙板实现夹紧
、
打开动作
。
[0011]进一步地，所述摆动卡瓦体中段设置有凸出体容纳腔，所述摆动卡瓦体上下表面均设置有滚轮滑道；所述径向凸出体末端的中心轴上下端各设置一个滚轮，分别与摆动卡瓦体上下表面设置的滚轮滑道紧密接触
。
[0012]进一步地，所述固定基体包括上固定基体和下固定基体两个部分；所述上固定基体为盖板，其上设置限位凸起
、
固定销轴孔及固定连接孔；所述下固定基体上设置有多组固定销轴，用于安装摆动卡瓦体，并穿过盖板上的固定销轴孔，实现固定基体与摆动卡瓦体的铰接；所述下固定基体上还设置与盖板对应的限位缺口和固定连接孔，通过螺栓与上固定基体连接成一个整体
。
[0013]进一步地，所述下固定基体上设置有多组径向导向槽，所述夹紧牙板底部设置有径向导向键，所述径向导向键沿径向导向槽运动
。
[0014]进一步地，所述上固定基体
、
下固定基体上分别设置驱动机构连接孔，通过销轴与所述驱动机构连接；所述旋转机构上也设置有驱动机构连接孔，通过销轴与所述驱动机构连接
。
[0015]进一步地，所述夹紧牙板包括牙板座及两个牙板，两个牙板通过牙板固定销连接在牙板座的内置牙板槽内，所述牙板与内置牙板槽之间具有摆动空间；所述牙板座通过牙板座销轴与摆动卡瓦体的第三端铰接
。
[0016]进一步地，所述夹紧牙板的牙板为装配时可替换式牙板，根据不同的管径，具有不同的牙板
。
[0017]进一步地，所述驱动机构为驱动缸，一端连接在固定基体上，另一端连接在旋转机构上，通过伸出驱动旋转机构绕固定基体旋转；通过缩回反向作用驱动旋转机构绕固定基体回旋；和
/
或，所述摆动卡瓦体及夹紧牙板均对应设置有三组
。
[0018]进一步地，所述自锁式万能卡瓦装置为应用于油气田带压修井起下管柱作业的自锁式万能卡瓦装置
。
[0019]通过采用上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0020]本专利技术的自锁式万能卡瓦装置，通过旋转机构带动摆动卡瓦摆动进而带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自锁式万能卡瓦装置，其特征在于，包括固定基体
、
旋转机构
、
摆动卡瓦体
、
夹紧牙板和驱动机构；所述旋转机构连接在固定基体上，可绕固定基体同心转动；所述驱动机构分别连接固定基体及旋转机构；所述摆动卡瓦体及夹紧牙板设置在固定基体内；所述摆动卡瓦体一端与固定基体铰接，另一端与旋转机构滑动连接，第三端与夹紧牙板铰接；所述夹紧牙板与固定基体通过径向导向机构连接；所述摆动卡瓦体及夹紧牙板均对应设置有多组；当夹紧作业时，所述驱动机构驱动旋转机构绕固定基体旋转，旋转机构通过滑动连接带动摆动卡瓦体摆动，进而带动夹紧牙板沿径向导向机构向靠近中心方向运动，实现夹紧；夹紧后，所述摆动卡瓦体，其与夹紧牙板的铰接处位于其与旋转机构滑动连接处和其与固定基体的铰接处之间，形成自锁；当打开作业时，驱动机构反向作用驱动旋转机构绕固定基体回旋，旋转机构通过滑动连接带动摆动卡瓦体摆动，进而带动夹紧牙板沿径向导向机构向远离中心方向运动，实现打开
。2.
根据权利要求1所述的自锁式万能卡瓦装置，其特征在于，所述旋转机构包括筒状旋转壳体，所述筒状旋转壳体内设置有多组固定凸轮式结构，所述固定凸轮式结构包括连接在筒状旋转壳体内的径向凸出体，径向凸出体上设置中心轴及连接在中心轴上的滚轮，所述滚轮与摆动卡瓦体上设置的滚轮滑道紧密接触；所述滚轮在旋转机构的带动下，可沿摆动卡瓦体上的滚轮滑道滚动，带动摆动卡瓦体沿与固定基体的铰接处摆动，从而带动摆动卡瓦体上的夹紧牙板实现夹紧
、
打开动作
。3.
根据权利要求2所述的自锁式万能卡瓦装置，其特征在于，所述摆动卡瓦体中段设置有凸出体容纳腔，所述摆动卡瓦体上下表面均设置有滚轮滑道；所述径向凸出体末端的中心轴上下端各设置一个滚轮，分别与摆动卡瓦体上下表面设置的滚轮滑道紧密接触
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的自锁式万能卡瓦装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：于素芹，王伟，臧宇来，刘琦，康为丽，姬长志，盖丽伟，赵东宇，
申请(专利权)人：廊坊景隆重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：