一種對開式液壓動力卡瓦的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鉆井配套設備技術領域，涉及一種石油鉆井作業中起下鉆用的動力卡瓦裝置，尤其涉及一種對開式液壓動力卡瓦。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井時，為了減輕鉆井工人的勞動強度，提高鉆井速度及效率，通常會使用動力卡瓦。傳統的動力卡瓦主要有徑向式和軸向式兩種結構的動力卡瓦。徑向式動力卡瓦的卡緊主要靠液壓缸的推進實現，需要較大的液壓驅動力且夾緊效果較差，往往會因為夾緊力不足而造成鉆桿滑落到井中，降低作業效率。軸向式動力卡瓦的開口通孔直徑變化范圍較小，不能夠保證鉆桿的順利通過，給起下鉆作業造成了不便，同時限制了其可使用范圍，若要實現開口通孔直徑較大范圍的變化，適應多種通孔直徑尺寸的鉆桿，卡瓦必須通過上提一定的高度釋放通孔直徑，這會造成軸向尺寸過長，占據較大的軸向空間，給作業帶來不便。現提出一種結構合理可靠的大通孔直徑對開式液壓動力卡瓦。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，提供一種了通孔直徑變化范圍大、占據軸向空間小的對開式液壓動力卡瓦。
[0004]為解決上述問題，本發明采取的技術方案為:包括若干組結構相同的卡瓦組件，若干組卡瓦組件之間能夠形成用于夾持鉆桿的夾持腔；
[0005]所述的卡瓦組件包括外殼體，沿徑向設置在外殼體外側的徑向液壓缸，設置在外殼體內與徑向液壓缸的缸桿固定連接的卡瓦座，
[0006]在卡瓦座內設置有卡瓦體以及位于卡瓦體外側的至少兩個軸向液壓缸，在卡瓦體上設置有與軸向液壓缸的缸桿連接的提升架；
[0007]所述的卡瓦座與卡瓦體的配合面呈能夠使卡瓦體在徑向液壓缸帶動下在外殼體內滑動的斜面；
[0008]所有卡瓦體的夾持面形成用于夾持鉆桿的夾持腔。
[0009]所述的外殼體為圓弧形，所述的外殼體上設置有用于安裝起吊環的一號螺孔，在外殼體底部設置有用于將外殼體固定在轉盤上的二號螺孔；
[0010]通過起吊環穿過一號螺孔將外殼體吊裝在轉盤上，并采用與二號螺孔匹配的螺母將外殼體固定在轉盤上。
[0011]在外殼體與卡瓦座之間設置有限位塊。
[0012]所述的提升架通過連桿與卡瓦體連接；
[0013]所述的連桿的兩端分別通過銷軸與卡瓦體及提升架鉸鏈連接。
[0014]所述的徑向液壓缸通過法蘭固定在外殼體上。
[0015]所述的卡瓦組件至少為三組。
[0016]所述的卡瓦體與卡瓦座配合面呈錐形面，卡瓦體的夾持面為帶卡瓦牙的圓弧面。
[0017]所述的夾持腔的直徑與鉆桿的直徑相同。
[0018]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明使用時通過將若干組卡瓦體連接想成用于夾持鉆桿的夾持腔，使鉆桿能夠順利通過，卡瓦體在初始工作位置，當需要夾緊時，卡瓦座和卡瓦體滑動，鉆桿帶動卡瓦體沿著卡瓦座的斜面下滑并收攏，直至楔緊并卡住鉆桿，本發明的卡瓦體能夠在卡瓦座的斜面滑動，保證了當卡瓦體夾緊鉆桿時能夠隨鉆桿滑動一定的距離，從而實現了卡瓦的自鎖能力，卡瓦座通過徑向液壓缸的推動帶動卡瓦體在外殼體內滑動，實現了較大的開口通孔直徑，保證工作時鉆桿順利通過，由于設置有軸向液壓缸使得卡瓦體在軸向滑動范圍較小，所以能夠釋放較大的軸向空間。
[0019]進一步，限位塊放在外殼體與卡瓦座之間，起到補心卡緊卡瓦座的作用。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的俯視圖；
[0021]圖2為本發明圖1的A視圖；
[0022]圖3為本發明圖1的B視圖；
[0023]其中，1、徑向液壓缸2、外殼體3、法蘭4、卡瓦座5、連桿6、提升架7、卡瓦體8、限位塊9、軸向液壓缸。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本發明做進一步詳細說明:
[0025]參見圖1至圖3，本發明包括至少三組結構相同的卡瓦組件，所述的組卡瓦組件之間能夠形成用于夾持鉆桿的夾持腔；
[0026]卡瓦組件包括圓弧形外殼體2，在外殼體2上設置有用于安裝起吊環的一號螺孔，在外殼體2底部設置有用于將外殼體2固定在轉盤上的二號螺孔；通過起吊環穿過一號螺孔將外殼體2吊裝在轉盤上，并采用與二號螺孔匹配的螺母將外殼體2固定在轉盤上，所有的外殼體2通過螺母連接成一體結構，在外殼體2上設置有用于安裝起吊環的螺孔，在外殼體2外側沿徑向設置有徑向液壓缸1，在外殼體2內設置有與徑向液壓缸I的缸桿固定連接的卡瓦座4，在外殼體2與卡瓦座4之間設置有限位塊8，用于起到補心卡緊卡瓦座4的作用；
[0027]在卡瓦座4內設置有卡瓦體7以及位于卡瓦體7外側的至少兩個軸向液壓缸9，卡瓦座4與卡瓦體7的配合面呈能夠使卡瓦體7在徑向液壓缸I帶動下在外殼體2內滑動的斜面；卡瓦體7與卡瓦座4配合面呈錐形面，卡瓦體7的夾持面為帶卡瓦牙的圓弧面，所有卡瓦體7的夾持面形成用于夾持鉆桿的夾持腔，該夾持腔的直徑與鉆桿的直徑相同。
[0028]在卡瓦體7上通過連桿5設置有與軸向液壓缸9的缸桿連接的提升架6 ;連桿5的兩端分別通過銷軸與卡瓦體7及提升架6鉸鏈連接。
[0029]本發明的徑向液壓缸I通過法蘭3固定在在外殼體2上。
[0030]本發明的工作過程為:
[0031]使用時，將本發明安裝在井口，不工作時將限位塊8取出，徑向液壓缸I的缸桿處于回收狀態，讓出空間，保證大通孔直徑，鉆桿可以順利通過，卡瓦體7在初始工作位置，當需要夾緊時，徑向液壓缸I推動卡瓦座4和卡瓦體7滑動，卡瓦體7夾住鉆桿時放入限位塊8，在摩擦力的作用下，鉆桿帶動卡瓦體8沿著卡瓦座4的斜面下滑并收攏，直至楔緊并卡住鉆桿。作業完畢后，先取出限位塊8，然后三個徑向液壓缸I帶動三個卡瓦座4和卡瓦體7滑動退出，讓出空間，保證大通孔直徑，軸向液壓缸9帶動提升架6上行，使卡瓦體7恢復到初始的工作位置。
[0032]本發明對開式液壓動力卡瓦，卡瓦體7可以在卡瓦座4的斜面滑動，保證了當卡瓦體7夾緊鉆桿時可以隨鉆桿滑動一定的距離，從而實現了卡瓦的自鎖能力，卡瓦4能夠帶動卡瓦體7在外殼體2內滑動，實現了較大的開口通孔直徑，保證工作時鉆桿順利通過。同時由于卡瓦體7在軸向滑動范圍較小，所以可以釋放較大的軸向空間。
【主權項】
1.一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:包括若干組結構相同的卡瓦組件，若干組卡瓦組件之間能夠形成用于夾持鉆桿的夾持腔； 所述的卡瓦組件包括外殼體(2)，沿徑向設置在外殼體(2)外側的徑向液壓缸(1)，設置在外殼體(2)內與徑向液壓缸(I)的缸桿固定連接的卡瓦座(4)， 在卡瓦座(4)內設置有卡瓦體(7)以及位于卡瓦體(7)外側的至少兩個軸向液壓缸(9)，在卡瓦體(7)上設置有與軸向液壓缸(9)的缸桿連接的提升架(6)； 所述的卡瓦座(4)與卡瓦體(7)的配合面呈能夠使卡瓦體(7)在徑向液壓缸(I)帶動下在外殼體(2)內滑動的斜面，所述的卡瓦體(7)與卡瓦座(4)配合面呈錐形面，卡瓦體(7)的夾持面圓弧面； 所有卡瓦體(7)的夾持面形成用于夾持鉆桿的夾持腔。
2.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的外殼體(2)為圓弧形，所述的外殼體(2)上設置有用于安裝起吊環的一號螺孔，在外殼體(2)底部設置有用于將外殼體(2)固定在轉盤上的二號螺孔； 通過起吊環穿過一號螺孔將外殼體(2)吊裝在轉盤上，并采用與二號螺孔匹配的螺母將外殼體(2)固定在轉盤上。
3.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:在外殼體(2)與卡瓦座⑷之間設置有限位塊⑶。
4.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的提升架(6)通過連桿(5)與卡瓦體(7)連接； 所述的連桿(5)的兩端分別通過銷軸與卡瓦體(7)及提升架(6)鉸鏈連接。
5.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的徑向液壓缸(I)通過法蘭⑶固定在外殼體⑵上。
6.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的卡瓦組件至少為三組。
7.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的卡瓦體(7)的夾持面設置有卡瓦牙。
8.根據權利要求1所述的一種對開式液壓動力卡瓦，其特征在于:所述的夾持腔的直徑與鉆桿的直徑相同。
【專利摘要】本發明屬于鉆井配套設備技術領域，尤其涉及一種對開式液壓動力卡瓦，包括若干組卡瓦組件，卡瓦組件之間能夠形成夾持腔；卡瓦組件包括外殼體，沿徑向設置在外殼體外側的徑向液壓缸，設置在外殼體內與徑向液壓缸的缸桿固定連接的卡瓦座，在卡瓦座內設置有卡瓦體以及位于卡瓦體外側的軸向液壓缸，在卡瓦體上設置有與軸向液壓缸的缸桿連接的提升架；卡瓦座與卡瓦體的配合面呈斜面；所有卡瓦體的夾持面形成用于夾持鉆桿的夾持腔。本發明的卡瓦體能夠在卡瓦座的斜面滑動，保證了當卡瓦體夾緊鉆桿時能夠隨鉆桿滑動一定的距離，從而實現了卡瓦的自鎖能力，卡瓦座通過徑向液壓缸的推動帶動卡瓦體在外殼體內滑動，實現了較大的開口通孔直徑。
【IPC分類】E21B19-10
【公開號】CN104533317
【申請號】CN201410834773
【發明人】張新榮, 李 杰, 賀媛閣, 顧鵬, 吳佳祥, 劉美紅
【申請人】長安大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月27日