CN1014163B - 三向卡紧液动卡瓦装置 - Google Patents
三向卡紧液动卡瓦装置Info
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Abstract
本发明涉及一种三向卡紧液动卡瓦装置，包括牙板1，牙板座2，颚板3，底座4，旋转体6，颚板3内侧面为斜面，与牙板座2通过燕尾槽动配合，形成自锁机构，颚板3的外侧面的凹槽内设有滚子8，与旋转体6内壁相接触，旋转体6内壁为等升角螺线曲面，旋转体(6)在液压驱动机构控制下可沿轨道7旋转。本发明用于钻井，修井作业中，可在轴向，径向，周向同时将油管卡紧，兼有卡瓦和背钳的功能，采用机械化操作可提高工效和安全性。
Description
本发明涉及一种三向卡紧液动卡瓦装置，属于在油田钻井、修井作业中使用的卡瓦装置类。
在油田修井的起下钻作业中，通常使用双吊卡由两人轮流重复装卸和搬运，劳动强度大，效率低。中国专利CN2034195U公开了一种复合杠杆式座卡装置，包括卡瓦体、底盘、复合杠杆机构、平衡机构，它仅需单人操作，节省人力。这种装置的不足之处是仍沿袭手工操作，不安全因素依然存在，特别是在下钻作业中，必须先用吊车将油管向上提一下，同时快速使卡瓦松开油管，向上提的力不能太大，也不能太小，这一操作的同步性难以掌握，而且不能适应快速、连续、机械化作业的要求。此外，在油管采用动力钳上卸丝扣时，一般还需由人工打背钳，在周向卡紧油管以承受反扭矩，这种工作既费力费时又危险。
本发明的目的在于提供一种三向卡紧液动卡瓦装置，采用液压控制机械化操作，从轴向、径向、周向三个方向上同时将油管卡紧，并保证吊车向上提油管与卡瓦松开油管的操作同步进行，操作省事省时省力，提高工作效率和安全性。
本发明的目的是以如下方式达到的：一种三向卡紧液动卡瓦装置，包括底座，上盖，侧盖，其中心部位设有3～6块牙板，将油管抱紧，牙板固定在牙板座上，牙板座通过燕尾槽与颚板的内侧面动配合，颚板带有燕尾槽的内侧面为一斜面，其斜度最好采用国际通用的1∶3，该斜面使油管越往下滑，牙板卡得越紧，因而具有自锁功能。颚板的外侧面中部有一凹槽，在凹槽内通过一销轴装设一滚子，滚子的外缘与一旋转体的内壁接触，为保证二者始终紧密接触，在颚板和底座的外缘之间以颚板和侧盖之间分别设置一个拉簧。
为保证无论滚子处在旋转体内壁的任意位置，被卡紧的油管所受的切向力与径向力之比为一预定常数，即切径比不变，旋转体内壁设计为等升角螺线曲面。在旋转体底部有凹槽，与底座上的凸起轨道实现动配合。在底座上还设有颚板座，颚板座与底座连为一体，颚板座起限制颚板周向移动的作用。在旋转体外壁上固定有旋柄，旋柄与液压缸中活塞的活塞杆绞接。通过液压控制活塞往复移动，带动旋转体沿底座上的凸起轨道旋转，通过滚子，颚板、牙板座，牙板将油管在径向、轴向，周向卡紧或松开。
本发明比现有技术具有如下优点：
1.采用液压控制，机械化操作，省时省工，提高工效，并可减少人身事故。
2.在下钻作业中，可先将液压缸泄压，此时由于本装置的自锁功能，油管不会下落，然后用吊车向上提油管，此时牙板自动松开油管，即可下钻。因而保证了上提油管与松开牙板的同步操作，既省事又省力。
3.当液压缸内充满压力液体时，颚板被颚板座定位，因此从轴向，径向，周向三个方向将油管卡紧，从而可承受反扭矩，使本发明兼有卡瓦和背钳的功能，省去了打背钳的操作。
4.将本发明的底座固定在井口法兰盘上，可有效地防止井喷。
5.本发明设计的自锁机构和液压驱动旋转体的机构可保证本发明的卡瓦装置具有最低的高度，30吨修井用卡瓦，其设计高度仅为0.25～0.26m。
附图的图面说明如下：
图1是本发明的一个实施例的结构剖视图。
图2是上述实施例的俯视剖面图。
本发明结合附图进一步作如下叙述：
参照图1和图2。一种三向卡紧液动卡瓦装置，包括底座（4），上盖（10），侧盖（11），其中心部位设有均匀分布的三块牙板（1），牙板（1）固定在牙板座（2）上牙板座（2）通过燕尾槽与颚板（3）的内侧面动配合。颚板（3）的内侧面为斜面，锥度为1∶3。颚板（3）的外侧中部有凹槽，凹槽内通过销轴（9）装设滚子（8），滚子（8）外缘与旋转体（6）的内壁接触。颚板（3）的前后侧壁被颚板座（16）所限定，颚板座（16）与底座（4）连为一体，从而使本发明装置可承受反扭矩，而兼有背钳的功能。颚板（3）的径向位置被旋转体（6）的内壁与滚子（8）的接触点所限定。在颚板（3）与侧盖（11）和底座（4）的外缘之间各设一拉簧（5），可保证滚子（8）与旋转体（6）内壁始终保持接触。旋转体（6）为一环状圆盘，其底部设有凹槽，与底座（4）上设有的凸起轨道（7）动配合，从而可沿圆周方向旋转，旋转体（6）的转动通过下述驱动机构由液压控制实现，在旋转体（6）外壁上固定有旋柄（15），旋柄（15）与液压缸（14）中活塞（13）的活塞杆（12）铰接，液压缸（14）可采用浮动式液缸。活塞（13）在液压控制下移动时，即推动活塞杆（12），通过旋柄（15）带动旋转体（6）沿轨道（7）转动。旋转体（6）的内壁曲面为等升角螺线曲面，可保证切径比为预定常数。当要卡紧油管时，活塞（13）在液压控制下向图示右下方移动，通过活塞杆（12），旋柄（15），使旋转体（6）逆时针转动，推动滚子（8）、颚板（3）、牙板座（2）牙、牙板（1）作径向移动达到图示位置，即将油管卡紧。需要松开油管时，液压反方向推动活塞（13）拉动旋转体（6）顺时针转动，拉簧（5）将颚板（3），牙板座（2）、牙板（1）拉紧作径向向外移动，油管即被松开。
Claims (2)
1、一种三向卡紧液动卡瓦装置，包括牙板(1)，牙板座(2)，颚板(3)，底座(4)，上盖(10)，侧盖(11)，颚板(3)的内侧面为一斜面，其特征在于：
A、颚板(3)的内侧面与牙板座(2)通过燕尾槽动配合；
B、颚板(3)的外侧中部有凹槽，凹槽内通过一销轴(9)装设滚子(8)，滚子(8)的外缘与旋转体(6)的内壁接触；颚板(3)与侧盖(11)和底座(4)的外缘之间各设一拉簧(5)；
C、旋转体(6)的内壁为等升角螺线曲面；旋转体(6)底部有凹槽，与底座(4)上设有凸起轨道(7)动配合，在底座(4)上还设有颚板座(16)，与底座(4)连为一体；
D、在旋转体(6)外壁上固定设有旋柄(15)，旋柄(15)与液压缸(14)中活塞(13)的活塞杆(12)铰接。
2、按权利要求1所述的三向卡紧液动卡瓦装置，其特征在于：颚板（3）的锥度为1∶3。
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| CN 90106685 CN1014163B (zh) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | 三向卡紧液动卡瓦装置 |
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