可解鎖單向移動鎖環裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可解鎖單向移動鎖環裝置，包括鎖環及套管，所述鎖環通過單向棘齒卡接在套管上，所述鎖環由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成；在鎖環圓周上設置有箍緊彈簧；在鎖環內孔的單向棘齒段一側設置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑A大于單向棘齒的齒根直徑B，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰。采用該實用新型的可解鎖單向移動鎖環裝置不僅能保證兩結構件間單向移動的功能，還能實現兩結構件間的雙向移動。
【專利說明】
可解鎖單向移動鎖環裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種油氣田井下工具，尤其涉及一種油氣井用封隔、堵塞裝置中鎖環連接裝置的結構。
【背景技術】
[0002]在油氣井的井下封隔、堵塞裝置中，鎖環是一種常用的連接結構，它利用鎖環結構件與另一結構件上分別對應設置的一段單向棘齒相互卡接來實現兩者之間的可移動式連接，當兩結構件處于相互卡接狀態時，在沒有外力作用的前提下，兩者之間相當于固定連接，而當兩者之間承受一定方向的軸向力時，在單向棘齒斜面的作用下形成徑向力，其中的鎖環結構件會產生徑向的彈性變形，使兩結構件之間瞬間脫離卡接而軸向位移一個棘齒的距離，在持續的軸向力的作用下，兩結構件可一直運動到單向棘齒段的末端，但當兩結構件間承受相反方向的作用力時，兩結構件上單向棘齒的斜面不會產生接觸，也就不會形成徑向力，兩者之間仍處于鎖定狀態，保持了兩結構件之間的相對位置。上述結構的鎖環連接結構在油氣井的井下封隔、堵塞裝置中得到廣泛的應用，但該結構由于兩結構件間只能向一個方向單向移動，而在另一方向完全不能移動，在某些場合下便因不能滿足相應要求而無法使用。
【實用新型內容】
[0003]針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可解鎖單向移動鎖環裝置，它不僅能保證兩結構件間單向移動的功能，還能實現兩結構件間的雙向移動。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的一種可解鎖單向移動鎖環裝置，包括鎖環及套管，所述鎖環通過單向棘齒卡接在套管上，所述鎖環由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成;在鎖環圓周上設置有箍緊彈簧;在鎖環內孔的單向棘齒段一側設置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑A大于單向棘齒的齒根直徑B，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰。
[0005]在上述結構中，由于所述鎖環由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成；則至少兩片鎖瓦組成的鎖環可以在徑向張開，從而可以使鎖環與套管之間卡接的單向卡齒脫開接觸，這樣，鎖環與套管之間就成為兩個無連接關系的零件，可以相互間任意移動;又由于在鎖環圓周上設置有箍緊彈簧，則箍緊彈簧將至少兩片鎖瓦組成的鎖環箍緊成一個整體，由箍緊彈簧箍緊成一體的鎖環與套管之間可以通過單向棘齒卡接連接，而且箍緊彈簧的箍緊力可以保持單向棘齒間的正常卡接功能，保證鎖環與套管間單向移動的功能;還由于在鎖環內孔的單向棘齒段的一側設置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑大于單向棘齒的齒根直徑，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰，則在喇叭孔段的引導下，借助于插入鎖環內孔的解鎖構件，就可以使由至少兩片鎖瓦組成的鎖環克服箍緊彈簧的箍緊力徑向張開而與套管脫離單向棘齒的卡接實現任意移動，喇叭孔段的小端直徑大于單向棘齒的齒根直徑保證了解鎖構件在插入鎖環內孔后可以有徑向尺寸空間不影響鎖環與套管之間的移動。
[0006]本實用新型的一種優選實施方式，所述鎖環由三至六片鎖瓦組成。采用該實施方式，三至六片鎖瓦可以適應常用的鎖環直徑大小下的便于單向卡齒脫開接觸的要求。
[0007]本實用新型的另一種優選實施方式，所述單向棘齒為沿鎖環內孔或套管外圓軸向設置的若干齒圈，每一齒圈截面包括一徑向的直線與一斜線，該徑向的直線與斜線相連且兩線之間的夾角α為50°至70°。采用該實施方式，每一齒圈截面所包括的徑向直線與斜線形成齒圈的一個與鎖環軸向垂直的平面與一個圓錐面，徑向的直線與斜線相連且兩線之間的夾角α為50°至70°構成了圓錐面的斜角，50°至70°的夾角使得鎖環能在一定的軸向力的作用下得到適當的徑向力，便于使由至少兩片鎖瓦組成的鎖環徑向張開，保證兩構件間較為順利地單向移動，而每一齒圈中的與鎖環軸向垂直的平面則保證了在兩構件受到相反方向的作用力的情況下能不產生徑向力，從而保證了兩構件之間的鎖定狀態。
[0008]本實用新型的又一種優選實施方式，在鎖環外圓周上開有箍緊彈簧安裝槽，所述箍緊彈簧安裝在該箍緊彈簧安裝槽內。采用該實施方式，箍緊彈簧安裝槽保證了箍緊彈簧處于鎖環外圓之內，并使箍緊彈簧得到了很好的軸向定位。
[0009]本實用新型進一步的優選實施方式，所述箍緊彈簧為螺旋拉伸彈簧，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧有三根，其中兩根設置于單向棘齒段的外圓周上。采用該實施方式，螺旋拉伸彈簧作為箍緊彈簧結構簡單，制造相對方便，其中兩根設置于單向棘齒段的外圓周上可以得到較大的徑向箍緊力，保證鎖環與套管之間的鎖定作用。
[0010]本實用新型另一進一步的優選實施方式，所述箍緊彈簧為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧有兩根，其中一根設置于單向棘齒段的外圓周上。采用該實施方式，管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧作為箍緊彈簧其外形簡潔，使用過程中不易受雜質沾染而影響使用效果，且徑向厚度尺寸小，結構緊湊。
[0011]本實用新型又一進一步的優選實施方式，所述喇叭孔段為一錐形孔。采用該實施方式錐形喇叭孔制作簡單方便，使用導向效果好。
[0012]本實用新型更進一步的優選實施方式，在所述鎖環內的單向棘齒段與喇叭孔段之間還設置有圓柱孔段。采用該實施方式，圓柱孔段的設置可以使解鎖構件直接插接于其中，依據單向棘齒的高度確定解鎖構件與圓柱孔段間的直徑差，從而利用解鎖構件保證鎖環可靠解鎖。
[0013]本實用新型另一更進一步的優選實施方式，所述鎖環安裝在鎖環座中；鎖環座上位于鎖環喇叭孔段的一側固連有套圈，在套圈內套接有解鎖套，該解鎖套可插接于鎖環喇叭孔段或圓柱孔段內；鎖環與套管處于卡接狀態時，解鎖套上與鎖環相鄰的端面的外徑C處于鎖環喇叭孔段大端直徑與小端直徑之間。采用該實施方式，鎖環安裝在鎖環座內，可以通過鎖環座傳遞相應的作用力使鎖環與套管之間產生單向運動，也就帶動安裝在鎖環座上的其它構件實現單向移動功能;而安裝在與鎖環座相連的套圈中的解鎖套可以在需要對鎖環進行解鎖時向鎖環內移動，在鎖環喇叭孔段的導向與引導下插接于喇叭孔段或圓柱孔段內，使由至少兩片鎖卡組成的鎖環克服箍緊彈簧的箍緊作用力徑向張開，與套管脫離單向棘齒間的卡接，此時再通過套圈經鎖環座帶動鎖環時就可以使鎖環與套管之間雙向任意移動，也就帶動了安裝在鎖環座上的其它構件實現了雙向移動的功能。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型可解鎖單向移動鎖環裝置作進一步的詳細說明。
[0015]圖1是本實用新型可解鎖單向移動鎖環裝置一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1所示結構中I處單向棘齒部位的局部放大視圖；
[0017]圖3是圖1所示結構中鎖環與箍緊彈簧的裝配結構示意圖；
[0018]圖4為圖3所示結構的側視圖
[0019]圖5是圖1所示結構中鎖環與箍緊彈簧另一種實施方式的裝配結構示意圖；
[°02°]圖6是圖5所示結構的側視圖。
[0021 ] 圖中:I 一套圈、2 —解鎖套、3 —鎖環座、4 一鎖環、41 一喇機孔段、42 —圓柱孔段、43—箍緊彈簧安裝槽、44 一鎖瓦、5—箍緊彈簧、6—單向棘齒、61 —直線、62 —斜線、7—套管。
【具體實施方式】
[0022]在圖1所示的可解鎖單向移動鎖環裝置中，套管7為管狀零件，在套管7—端外圓上設置有單向棘齒6，在鎖環4內孔亦設置有與之相應的單向棘齒6，所述單向棘齒6為沿鎖環4內孔或套管7外圓軸向設置的若干齒圈，如圖2所示，每一齒圈截面包括一沿徑向設置的直線61與一斜線62，該徑向的直線61與斜線62相連且兩線之間的夾角α為50°至70°，每一齒圈截面上的直線61與斜線62形成一個與鎖環4軸線垂直的圓環平面與一圓錐面，鎖環4通過單向棘齒6與套管7卡接連接。
[0023]如圖3與圖4所示，鎖環4由處于同一圓周上的三片鎖瓦44組成，在鎖環4圓周上設置有箍緊彈簧5，箍緊彈簧5安裝在鎖環4外圓周上的箍緊彈簧安裝槽43內，該箍緊彈簧5為螺旋拉伸彈簧，螺旋拉伸彈簧的頭尾相連制成環形，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧5有三根，其中兩根設置于單向棘齒段的外圓周上;在鎖環4內孔的單向棘齒段的一側設置有喇叭孔段41，所述喇叭孔段41的小端直徑A大于單向棘齒6的齒根直徑B，喇叭孔段41的小端位于與單向棘齒段相鄰的一端；喇叭孔段41為一錐形孔，在喇叭孔段41小端與單向棘齒段之間還設置有圓柱孔段42，圓柱孔段42的內孔直徑等于喇叭孔段41的小端直徑Α。
[0024]如圖1所示，鎖環4安裝在鎖環座3中；鎖環座3上位于鎖環4喇叭孔段41的一側固連有套圈I，在套圈I內套接有解鎖套2，解鎖套2通過剪釘固連在套圈I內，鎖環4在箍緊彈簧5的作用下與套管7處于卡接狀態時，解鎖套2上與鎖環4相鄰的端面的外徑C處于鎖環4上喇叭孔段41大端直徑與小端直徑之間，此時鎖環4與套管7之間受軸向力作用時可在單向棘齒6及箍緊彈簧5的作用下作一個方向的軸向運動，而在另一方向則無法運動；當解鎖套2受適當外力作用時，解鎖套2與套圈I之間的剪釘被剪斷，解鎖套2便可在鎖環4上喇叭孔段41的引導與導向作用下克服箍緊彈簧5的作用力而插接于鎖環4的圓柱孔段42內，使鎖環4上各片鎖瓦44向外張開，鎖環4與套管7之間的單向棘齒6相互脫離接觸，這樣，通過套圈I傳遞作用力，便可使鎖環4及其相關零件與套管7之間作任意方向的運動。
[0025]圖5與圖6示出了鎖環4與箍緊彈簧5的另一種實施方式，該箍緊彈簧5為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧5有兩根，其中有一根設置于單向棘齒段的外圓周上。采用該方式同樣能很好地保證實現本實用新型的相應功能。
[0026]以上僅列出了本實用新型的一些【具體實施方式】，但本實用新型并不僅限于此，還可以作出較多的改進與變換，如所述鎖環4也可以不是由三片鎖瓦44組成，而是可以由二片、四片或更多片鎖瓦44組成;在鎖環4內喇叭孔段41小端與單向棘齒段之間也可以不設置圓柱孔段42，而可以是將解鎖套2端部設置為與鎖環4喇叭孔段41相對應的錐面，解鎖時解鎖套2端部的錐面插接于鎖環4喇叭孔段41內，同樣可以使鎖環4上各鎖瓦44向外張開，完成解鎖功能。如此等等，只要是在本實用新型基本原理基礎上所作出的改進與變換，均應視為落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種可解鎖單向移動鎖環裝置，包括鎖環(4)及套管(7)，所述鎖環(4)通過單向棘齒(6)卡接在套管(7)上，其特征在于:所述鎖環(4)由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦(44)組成;在鎖環(4)圓周上設置有箍緊彈簧(5);在鎖環(4)內孔的單向棘齒段的一側設置有喇叭孔段(41)，所述喇叭孔段(41)的小端直徑A大于單向棘齒(6)的齒根直徑B，喇叭孔段(41)的小端與單向棘齒段相鄰。2.根據權利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述鎖環(4)由三至六片鎖瓦組成。3.根據權利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述單向棘齒(6)為沿鎖環(4)內孔或套管(7)外圓軸向設置的若干齒圈，每一齒圈截面包括一徑向的直線(61)與一斜線(62)，該徑向的直線(61)與斜線(62)相連且兩線之間的夾角α為50°至70°。4.根據權利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:在鎖環(4)外圓周上開有箍緊彈簧安裝槽(43)，所述箍緊彈簧(5)安裝在該箍緊彈簧安裝槽(43)內。5.根據權利要求1或4所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述箍緊彈簧(5)為螺旋拉伸彈簧，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧(5)有三根，其中兩根設置于單向棘齒段的外圓周上。6.根據權利要求1或4所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述箍緊彈簧(5)為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧(5)有兩根，其中一根設置于單向棘齒段的外圓周上。7.根據權利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述喇叭孔段(41)為一錐形孔。8.根據權利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:在所述鎖環(4)內的單向棘齒段與喇叭孔段(41)之間還設置有圓柱孔段(42)。9.根據權利要求1或8所述的可解鎖單向移動鎖環裝置，其特征在于:所述鎖環(4)安裝在鎖環座(3)中；鎖環座(3)上位于鎖環(4)上喇叭孔段(41)的一側固連有套圈(I)，在套圈(I)內套接有解鎖套(2)，該解鎖套(2)可插接于鎖環(4)上喇叭孔段(41)或圓柱孔段(42)內；鎖環(4)與套管(7)處于卡接狀態時，解鎖套(2)上與鎖環(4)相鄰的端面的外徑C處于鎖環(4)上喇叭孔段(41)大端直徑與小端直徑之間。
【文檔編號】E21B33/12GK205532452SQ201520825390
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年10月24日
【發明人】王昌彬, 王吉忠, 張國慶
【申請人】江蘇力克石油機械有限公司