一種石油鉆探用浮動(dòng)卡盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油及天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種能夠有效保護(hù)絲扣及鉆桿接頭的石油鉆探用浮動(dòng)卡盤。
【背景技術(shù)】
[0002]目前石油及天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域所使用的頂部驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)鉆桿或鉆柱上扣與卸扣時(shí)，夾緊方式多為V型對(duì)夾；對(duì)夾兩側(cè)油缸腔體通過管線并聯(lián)方式，使得同時(shí)動(dòng)作夾緊，一根進(jìn)油管線，一根回油管線，液壓管線較多，液壓控制相對(duì)復(fù)雜。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷:
[0004]1、液壓管線較多，液壓控制相對(duì)復(fù)雜；
[0005]2、夾子的結(jié)構(gòu)，在夾持管具時(shí)容易中心便宜，從而抓不穩(wěn)管具從而妨礙上扣和卸扣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種能夠有效保護(hù)絲扣及鉆桿接頭的石油鉆探用浮動(dòng)卡盤。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0008]一種石油鉆探用浮動(dòng)卡盤，其特征在于，包括:
[0009]立柱，所述立柱與頂驅(qū)背鉗連接，所述立柱上加工有立柱上端板和立柱下端板，所述立柱與頂驅(qū)背鉗固定連接，是整個(gè)浮動(dòng)卡盤的工作基礎(chǔ)；
[0010]導(dǎo)向桿總成，所述導(dǎo)向桿總成與所述立柱固定連接；
[0011]卡盤總成，所述卡盤總成與所述導(dǎo)向桿總成活動(dòng)連接。
[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述導(dǎo)向桿總成包括導(dǎo)向桿、浮動(dòng)彈簧和蝶形彈簧，所述導(dǎo)向桿與所述立柱固定連接，所述導(dǎo)向桿中部與所述卡盤總成活動(dòng)連接，所述導(dǎo)向桿的上端與所述立柱上端板固定連接，所述導(dǎo)向桿的下端與所述立柱下端板固定連接，所述導(dǎo)向桿數(shù)量大于等于2，所述浮動(dòng)彈簧套接在所述導(dǎo)向桿上端，且所述浮動(dòng)彈簧的上端與所述立柱上端板抵接，所述浮動(dòng)彈簧的下端與所述卡盤總成抵接，所述蝶形彈簧套接在所述導(dǎo)向桿下端，且所述蝶形彈簧的上端與所述卡盤總成抵接，所述蝶形彈簧的下端與所述立柱下端板抵接，所述浮動(dòng)彈簧和所述蝶形彈簧的數(shù)量與所述導(dǎo)向桿的數(shù)量相同，所述浮動(dòng)彈簧和所述蝶形彈簧用來(lái)補(bǔ)償在工作過程中卡盤總成的位移。
[0013]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡盤總成包括卡盤缸套、卡盤主軸、回程裝置、導(dǎo)向套和卡套，所述卡盤缸套與所述導(dǎo)向桿活動(dòng)連接，連接位置在所述導(dǎo)向桿中部，位于所述浮動(dòng)彈簧和所述蝶形彈簧之間，所述卡盤主軸與所述卡盤缸套固定連接，所述卡套套接在所述卡盤主軸上，所述導(dǎo)向套與所述卡盤主軸通過螺釘固定連接，所述回程裝置與所述卡套固定連接。
[0014]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡盤缸套包括卡盤缸體、卡盤缸座、柱塞銷軸、柱塞銷軸套和橡膠導(dǎo)向套，所述卡盤缸體與所述卡盤缸座通過螺釘進(jìn)行固定連接，所述卡盤缸體與所述卡盤缸座的接觸面開設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)填充有密封材料進(jìn)行密封，所述卡盤缸體中心開設(shè)有與所述卡盤主軸同軸的孔，所述卡盤缸體上開設(shè)有柱塞銷軸孔，所述柱塞銷軸孔數(shù)量大于等于2，所述柱塞銷軸孔中心到所述卡盤缸體中心的距離均相同，所述柱塞銷軸固定安裝在所述柱塞銷軸孔內(nèi)，所述柱塞銷軸套安裝在所述柱塞銷軸孔內(nèi)并套接在所述柱塞銷軸的上半端，所述柱塞銷軸套與所述柱塞銷軸的接觸面開設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)填充有密封材料進(jìn)行密封，所述柱塞銷軸的底部與所述卡盤缸座抵接，所述柱塞銷軸的數(shù)量與所述柱塞銷軸孔的數(shù)量相同，所述橡膠導(dǎo)向套與所述卡盤缸座套接，并與所述卡盤缸座固定連接，所述橡膠導(dǎo)向套用來(lái)防止管具進(jìn)入所述主軸內(nèi)時(shí)的剛性碰撞。
[0015]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述柱塞銷軸孔上半部分為梯形孔，加工有螺紋，與柱塞銷軸套相匹配，所述柱塞銷軸套安裝在梯形位置，所述卡盤缸體的底部加工有第一圓環(huán)和第二圓環(huán)，所述第一圓環(huán)穿過所述柱塞銷軸孔的下半部分，且所述第一圓環(huán)與所述第二圓環(huán)貫通，所述第一圓環(huán)在所述卡盤缸體的下部形成一個(gè)環(huán)形槽，用于儲(chǔ)存液壓油，所述第一圓環(huán)和所述第二圓環(huán)的中心線與所述卡盤主軸的中心線重合，所述第二圓環(huán)的內(nèi)外徑之差大于所述柱塞銷軸孔的直徑小于所述第一圓環(huán)的內(nèi)外徑之差，所述卡盤缸體上開設(shè)有液壓油道與所述第二圓環(huán)連通，液壓油通過所述液壓油道進(jìn)入所述第一圓環(huán)和所述第二圓環(huán)對(duì)所述柱塞銷軸進(jìn)行頂升。
[0016]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡盤主軸包括主軸、復(fù)位彈簧和卡塊體，所述主軸為空心軸，所述復(fù)位彈簧卡設(shè)在所述卡塊體的內(nèi)壁上，且所述復(fù)位彈簧的數(shù)量大于等于1，所述卡塊體卡設(shè)在所述主軸上，所述復(fù)位彈簧與所述主軸的內(nèi)壁接觸，所述主軸內(nèi)壁開設(shè)有與所述復(fù)位彈簧匹配的卡槽，所述主軸通過螺釘與所述卡盤缸體和卡盤缸座固定連接，所述卡塊體受壓后同時(shí)壓迫復(fù)位彈簧進(jìn)行收縮，當(dāng)所述卡塊體不受壓時(shí)所述復(fù)位彈簧利用自身的彈性將所述卡塊體彈回原位。
[0017]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述回程裝置包括回程彈簧、小導(dǎo)向桿和卡盤殼體，所述回程彈簧套裝在所述小導(dǎo)向桿上，所述小導(dǎo)向桿的上端與所述導(dǎo)向套活動(dòng)連接，所述小導(dǎo)向桿的下端加工成螺紋桿與所述卡套固定連接，所述卡盤殼體與所述卡套通過螺釘進(jìn)行固定連接。
[0018]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述導(dǎo)向套包括導(dǎo)向缸體，橡膠導(dǎo)正輪和頂蓋，所述導(dǎo)向套套接在所述卡套頂部，所述導(dǎo)向套頂部?jī)?nèi)部加工有圓形凸臺(tái)，所述凸臺(tái)與所述主軸固定連接，所述凸臺(tái)加工有通孔，所述凸臺(tái)外徑大于所述主軸孔徑，所述通孔孔徑小于所述主軸孔徑且所述通孔和所述主軸的中心線重合，所述頂蓋與所述導(dǎo)向缸體固定連接，所述導(dǎo)向缸體的頂部加工成凹形，所述橡膠導(dǎo)正輪固定在所述頂蓋和所述導(dǎo)向缸體之間，且所述橡膠導(dǎo)正輪位于所述導(dǎo)向缸體頂部加工成的凹形內(nèi)，所述橡膠導(dǎo)正輪用來(lái)防止被夾持管具對(duì)所述主軸的硬性沖擊，所述導(dǎo)向缸體底部加工有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔為階梯孔且上部孔徑小于下部孔徑，所述導(dǎo)向孔的上部孔徑與所述小導(dǎo)向桿相匹配，所述小導(dǎo)向桿穿過所述導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔的下部孔徑與所述回程彈簧相匹配，所述回程彈簧安裝在所述導(dǎo)向孔中與所述導(dǎo)向缸體抵接。
[0019]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡套套接在所述卡盤主軸上，所述卡套底部開設(shè)有導(dǎo)向桿安裝孔和沉孔，所述導(dǎo)向桿安裝孔為階梯孔，所述導(dǎo)向桿安裝孔上部孔徑較大，用于安裝所述導(dǎo)向彈簧，所述導(dǎo)向彈簧與所述卡套抵接，所述導(dǎo)向桿安裝孔下部孔徑較小且加工為螺紋孔，用于安裝所述小導(dǎo)向桿，所述沉孔與所述柱塞銷軸相匹配，所述柱塞銷軸通過所述沉孔與所述卡套抵接。
[0020]本實(shí)用新型石油鉆探用浮動(dòng)卡盤工作過程如下:
[0021]在上扣或卸扣時(shí)，管具接頭通過所述橡膠導(dǎo)向套進(jìn)入卡盤主軸內(nèi)，所述橡膠導(dǎo)向套使用橡膠制作，在管具進(jìn)入過程中可有效保護(hù)管具接頭，液壓油在壓力作用下進(jìn)入所述液壓油道并推動(dòng)所述柱塞銷軸上行，所述柱塞銷軸上行推動(dòng)所述卡套在所述導(dǎo)向套和所述卡盤主軸的導(dǎo)向作用下上行，所述卡套在上行過程中通過錐面推動(dòng)所述卡塊體的錐面，使得卡設(shè)在所述主軸上的所述卡塊體收緊，同時(shí)所述復(fù)位彈簧在所述卡塊體的壓力作用下收緊，且所述回程彈簧被所述卡套壓縮，從而達(dá)到卡盤對(duì)鉆桿的夾緊，在上扣過程中，旋合時(shí)管具接頭與頂部驅(qū)動(dòng)接頭絲扣之間因絲扣旋緊產(chǎn)生位移，所述卡盤總成上移，所述卡盤缸套在所述導(dǎo)向桿的作用下擠壓所述浮動(dòng)彈簧，使得所述卡盤總成在所述浮動(dòng)彈簧的壓力下平穩(wěn)上移，完成上扣或者卸扣后，液壓油泄壓后，所述回程彈簧復(fù)位時(shí)推動(dòng)所述卡套下行，所述卡套推動(dòng)所述柱塞銷軸復(fù)位，所述復(fù)位彈簧利用復(fù)位彈力使得所述卡塊體在所述卡盤主軸上恢復(fù)原位，所述浮動(dòng)彈簧復(fù)位的同時(shí)推動(dòng)所述卡盤缸套在所述導(dǎo)向桿的導(dǎo)向作用下復(fù)位。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:
[0023]本實(shí)用新型采用了卡盤裝置，使得所述浮動(dòng)卡盤只需要一套液壓管線就可以進(jìn)行控制，同時(shí)使得被夾持的管具受力均勻不會(huì)發(fā)生重心偏移的情況，從而降低了事故的發(fā)生率，本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)形式新穎簡(jiǎn)單，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型浮動(dòng)卡盤正視圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型浮動(dòng)卡盤立體圖；
[0026]圖3為圖1的A-A剖視圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型卡盤主軸立體圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型卡盤主軸爆炸圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型卡盤缸體立體圖。
[0030]圖中標(biāo)記:1-立柱，11 -立柱上端板，12-立柱下端板，2-導(dǎo)向桿總成，21 -導(dǎo)向桿，22-浮動(dòng)彈簧，23-蝶形彈簧，3-卡盤總成，31-卡盤缸套，311-卡盤缸體，3111-柱塞銷軸孔，3112-第一圓環(huán)，3113-第二圓環(huán)，3114-液壓油道，312-柱塞銷軸，313-柱塞銷軸套，314-卡盤缸座，315-橡膠導(dǎo)向套，32-卡盤主軸，321-復(fù)位彈簧，322-卡塊體，323-主軸，33-回程裝置，331-回程彈簧，332-小導(dǎo)向桿，333-卡盤殼體，34-導(dǎo)向套，341-導(dǎo)向缸體，3411-導(dǎo)向孔，3412-凸臺(tái)，3413-通孔，342-頂蓋，343-橡膠導(dǎo)正輪，35-卡套，351-導(dǎo)向桿安裝孔，352-沉孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本【實(shí)用新型內(nèi)容】所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0032]如圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的石油鉆探用浮動(dòng)卡盤，其包括立柱1、導(dǎo)向桿總成2和卡盤總成3，立柱I上加工有立柱上端板11和立柱下端板12，導(dǎo)向桿總成與立柱I固定連接，卡盤總成3與導(dǎo)向桿總成活動(dòng)連接，本實(shí)施例中導(dǎo)向桿總成數(shù)量為2個(gè)。
[0033]如圖2、圖3和圖6所示，導(dǎo)向桿總成2包括導(dǎo)向