[发明专利]管柱接箍报警装置

说明书

一种管柱接箍报警装置，其为对称的结构，包括外壳、法兰、侧门、滚轮组件、内拔叉、外拔叉、拔叉轴、滑块、平衡轴、接近开关、传感器轴、弹簧、固定弹簧的螺栓、定位螺栓、侧门螺栓、护罩组件；其装配电源、报譬喇叭或电信号器，当管柱的接箍通过其主通径内时，管柱突出本体部分挤压滚轮，使滚轮连同滚轮组件被动地向两端移动，从而使位于外壳的本体同一侧的左外拔叉、右外拔叉分别向外张开，使位于外壳的本体同一侧的传感器轴端面与接近开关端面的间歇到设置的距离以上，接近开关处于结合状态，当装配报譬喇叭，接近开关接通电源将报譬喇叭打开，报譬喇叭开始鸣叫；当装配电信号器，接近开关接通电源将电信号器打开，电信号器发出电信号。

技术领域

本发明涉及一种高压油气水井的带压作业起下管柱的报警装置，尤其是管柱接箍报警装置。

背景技术

目前，高压油气水井的带压作业装置中使用的环形井控装置属于液控设备，用于封堵管柱与套管之间的环空，当起下管柱时，管柱的接箍切割环形封井装置的内部的胶芯，极易造成胶芯的损坏，导致成本增加。

发明内容

本发明的目的是：提供一种管柱接箍报警装置，其安装连接在环形封井装置下部，当接箍通过时，发出报警信号，操作人员打开环形封井装置，避免接箍切割胶芯，延长胶芯的使用寿命，降低成本消耗。

本发明的目的是这样实现的：管柱接箍报警装置为对称的结构，管柱接箍报警装置包括外壳、法兰、侧门、滚轮组件、内拔叉、外拔叉、拔叉轴、滑块、平衡轴、接近开关、传感器轴、弹簧、固定弹簧的螺栓、定位螺栓、侧门螺栓、护罩组件。外壳包括法兰结构和本体，法兰结构包括法兰颈和法兰盘；本体为长方体结构，本体上有一个方形的侧通孔，本体有两个圆形的通孔，两个圆形的通孔分别位于侧通孔的两侧，其两个圆形的通孔分别与侧通孔相通，两个圆形的通孔的中心线在同一直线上，圆形的通孔的中心线与侧通孔的中心线垂直相交；本体分别固定连接两个法兰结构，即法兰颈与本体直接连接，其一个法兰结构位于一个圆形的通孔的外侧，另一个法兰结构位于另一个圆形的通孔的外侧，其同一侧的法兰结构的中间通孔及圆形的通孔之间互相通连，其两个圆形的通孔及法兰结构的中间通孔构成外壳的中心通孔，两个圆形的通孔的内径规格、结构相同，其两个法兰结构、两个圆形的通孔及本体的中心线在同一直线上，法兰盘的盘面上有环形的凹槽；本体分布若干连接侧门螺栓的盲孔，其分别位于侧通孔的两个孔口外围，连接侧门螺栓的盲孔的中心线与侧通孔的中心线平行；本体有两个相互平行的外侧面，两个外侧面分别相对地位于本体的中心线两侧；侧通孔包括两个相对的内侧壁，其内侧壁的侧壁面与本体的中心线及外侧面平行，其内侧壁上有侧通槽，侧通槽包括两个槽侧面和一个槽底面，两个槽侧面相互平行且分别与槽底面垂直，一个内侧壁上的侧通槽的槽底面与另一个内侧壁上的侧通槽的槽底面平行，一个内侧壁上的侧通槽的一个槽侧面与另一个内侧壁上的侧通槽的一个槽侧面在同一平面上，一个内侧壁上的侧通槽的另一个槽侧面与另一个内侧壁上的侧通槽的另一个槽侧面在同一平面上，槽侧面与内侧壁的侧壁面垂直，槽底面与内侧壁的侧壁面平行；本体分布两个连接定位螺栓的通孔，两个连接定位螺栓的通孔相对，分别位于本体的中心线两侧，两个连接定位螺栓的通孔分别与侧通孔相通连，一个连接定位螺栓的通孔的内口在一内侧壁上的侧通槽的槽底面中间的位置，另一个连接定位螺栓的通孔的内口在另一内侧壁上的侧通槽的槽底面中间的位置，其两个连接定位螺栓的通孔的中心线在同一直线上，其中心线与本体的中心线及侧通孔的中心线所在平面、本体的外侧面垂直；本体分布四个拔叉轴通孔，拔叉轴通孔与侧通孔相通连，其中，两个拔叉轴通孔位于本体的中心线的一侧，另两个拔叉轴通孔位于本体的中心线的另一侧，其本体的中心线一侧的拔叉轴通孔与本体的中心线另一侧的拔叉轴通孔一一对应、组合成对，构成两对拔叉轴通孔，其相互对应的同一对拔叉轴通孔的中心线在同一直线上，其中心线与连接定位螺栓的通孔的中心线平行，其四个拔叉轴通孔位于侧通槽的同一外侧，本体的中心线与两对拔叉轴通孔的中心线所在平面垂直，两对拔叉轴通孔的中心线分别到本体的中心线的垂直距离相等，拔叉轴通孔的外围均布法兰连接盲孔。法兰包括法兰管和法兰盘，法兰盘上有圆沉孔，法兰盘上的圆沉孔与法兰中间的通孔相通，圆沉孔及法兰的中心线在同一直线上。滚轮组件包括滚轮、轴、轴承，滚轮为圆柱体结构，滚轮组件装配两个中间轴承、两个外轴承，滚轮的中心有连接轴的通孔，轴套入滚轮的中心的连接轴的通孔内，轴与滚轮之间通过中间轴承配合连接，即轴上套连两个中间轴承，中间轴承套进滚轮的连接轴的通孔内，轴固定套连中间轴承的内圈，滚轮的连接轴的通孔的内壁与中间轴承的外圈固定连接，轴的两头分别伸出滚轮，轴的两头分别固定配合套连外轴承。内拔叉包括内拔叉的本体和侧杆及螺栓，其内拔叉的本体向外延伸出两个侧杆形成U形槽，两个侧杆的外顶端分别有通孔，两个通孔相对配合，两个通孔的中心线在同一直线上。外拔叉包括主板、外夹板及紧固螺栓，外拔叉配备两个外夹板，主板为长方体结构，主板的两端分别称为主板的顶端和底端，主板上有连接拔叉轴的通孔，连接拔叉轴的通孔位于主板的底端，主板上还有两个通孔，其一个通孔位于主板的顶端，称为顶端通孔，另一个通孔位于连接拔叉轴的通孔和顶端通孔之间，称为中间通孔，连接拔叉轴的通孔及顶端通孔、中间通孔的中心线在同一平面上；外夹板为长方体结构，外夹板的两端分别称为外夹板的顶端和底端，外夹板有连接滑块的通孔，连接滑块的通孔位于外夹板的顶端，外夹板还有两个分别与主板的顶端通孔、中间通孔相配合对应的通孔，其一个通孔位于外夹板的底端，称为底端通孔，另一个通孔位于连接滑块的通孔和底端通孔之间，称为中间通孔，连接滑块的通孔及底端通孔、中间通孔的中心线在同一平面上；主板夹于两个外夹板中间，通过两个紧固螺栓使主板与两个外夹板紧固连接构成外拔叉，其一个紧固螺栓分别套连一外夹板的底端通孔、主板的中间通孔、另一个外夹板的底端通孔，同样，其另一个紧固螺栓分别套连一外夹板的中间通孔、主板的顶端通孔、另一个外夹板的中间通孔，其两个紧固螺栓分别配合连接螺母，其两个外夹板与主板之间相互错位连接，即两个外夹板分别错出主板，使连接滑块的通孔突出于主板且位于主板的顶端外侧，两个连接滑块的通孔相对配合，其中心线在同一直线上，同样，主板错出外夹板，使主板的连接拔叉轴的通孔突出于外夹板且位于外夹板的底端外侧。滑块为块体结构，滑块上有两个通孔，两个通孔的中心线分别与滑块的中心线垂直，两个通孔的中心线相互平行且与滑块的中心线在同一平面上，滑块上有两个圆形结构，一个圆形结构位于滑块的两个通孔之间，称之为中间圆形结构，另一个圆形结构位于通孔的外侧，称之为外圆形结构，两个圆形结构及滑块的中心线在同一直线上，位于两个圆形结构之间的滑块的外壁上有一连接固定弹簧的螺栓的连接孔，其连接孔有内螺纹结构，连接孔的中心线与两个通孔的中心线的所在平面垂直。护罩组件包括护罩和护罩螺栓。拔叉轴为双头结构，管柱接箍报警装置装配两根拔叉轴，其中，一根拔叉轴分别配合对应套进位于外壳的本体的中心线左侧的一对拔叉轴通孔内，其拔叉轴称之为左拔叉轴，另一根拔叉轴分别配合对应套进位于外壳的本体的中心线右侧的一对拔叉轴通孔内，其拔叉轴称之为右拔叉轴；拔叉轴与外壳的本体的拔叉轴通孔之间采用法兰连接结构，即拔叉轴套连法兰，其拔叉轴与法兰的内壁之间密封连接，拔叉轴两头分别固定套连轴承，其轴承安装套连在法兰的沉孔内，其法兰的法兰管套连于与其相对应的拔叉轴通孔内，其法兰管与其相对应的拔叉轴通孔之间密封连接，螺栓通过法兰的法兰盘上的孔及其外壳的本体上的与其法兰的法兰盘上的孔相对应的法兰连接盲孔紧固连接，使法兰固定连接于外壳的本体上。管柱接箍报警装置装配两个滚轮组件，一个滚轮组件的两个外轴承分别配合对应安装夹连在外壳的本体的侧通孔的两个侧通槽内，其滚轮组件位于外壳的本体的中心线左侧，其滚轮组件称之为左滚轮组件，同样，另一个滚轮组件的两个外轴承分别配合对应安装夹连在外壳的本体的侧通孔的两个侧通槽内，其滚轮组件位于外壳的本体的中心线右侧，其滚轮组件称之为右滚轮组件。管柱接箍报警装置装配四个内拔叉，四个内拔叉分别位于外壳的本体的侧通孔内，左拔叉轴配合对应连接两个内拔叉，其两个内拔叉称之为左内拔叉，右拔叉轴配合对应连接两个内拔叉，其两个内拔叉称之为右内拔叉；拔叉轴与内拔叉之间固定连接，其采用焊接固定结构或采用紧固螺钉固定结构，当采用焊接固定结构时，拔叉轴与内拔叉的本体之间焊接连接；当拔叉轴与内拔叉之间采用紧固螺钉固定结构时，内拔叉的本体上设置连接拔叉轴的通孔，其通孔套连拔叉轴，内拔叉的通孔上有槽，拔叉轴上有与其槽对应的凸出条形体，其凸出条形体与槽之间配合连接，即凸出条形体夹于槽内，拔叉轴的凸出条形体上及内拔叉上分别有相互配合对应的螺钉孔，内拔叉上的螺钉孔穿通槽的一侧的槽侧壁与拔叉轴的凸出条形体上的螺钉孔相通，两个螺钉孔分别有内螺纹结构，紧固螺钉上有外螺纹结构，紧固螺钉配合连接两个螺钉孔，从而，使拔叉轴与内拔叉之间固定。左内拔叉与左滚轮组件连接，右内拔叉与右滚轮组件连接；内拔叉与滚轮组件之间的连接结构，即滚轮组件的轴夹于内拔叉的U形槽内，其两个通孔内套连螺栓，螺栓配合连接螺母，使滚轮组件的轴夹于内拔叉的U形槽及螺栓形成的槽孔内；两个左内拔叉分别位于左滚轮组件的滚轮两侧，两个右内拔叉分别位于右滚轮组件的滚轮两侧，内拔叉位于与其相连接的滚轮组件的滚轮和外轴承之间。管柱接箍报警装置装配四个外拔叉，四个外拔叉分别位于外壳的本体的外侧；左拔叉轴配合对应连接两个外拔叉，其两个外拔叉称之为左外拔叉，右拔叉轴配合对应连接两外拔叉，其两个外拔叉称之为右外拔叉；两个左外拔叉分别位于外壳的本体的两侧，同样，两个右外拔叉分别位于外壳的本体的两侧；拔叉轴与外拔叉之间固定连接，拔叉轴与外拔叉的连接结构，即外拔叉的主板的连接拔叉轴的通孔套连拔叉轴，拔叉轴与外拔叉的主板之间固定连接，其拔叉轴与外拔叉的主板之间采用焊接固定连接结构或采用紧固螺钉固定连接结构，当采用焊接固定连接结构时，拔叉轴与外拔叉的主板之间焊接连接；当拔叉轴与外拔叉的主板之间采用紧固螺钉固定连接结构时，主板的连接拔叉轴的通孔上有槽，拔叉轴上有与其槽对应的凸出条形体，其凸出条形体、槽配合连接，即凸出条形体夹于槽内，凸出条形体上及主板上分别有相互配合对应的螺钉孔，主板上的螺钉孔穿通槽的一侧的槽侧壁与拔叉轴凸出条形体上的螺钉孔相通，两个螺钉孔分别有内螺纹结构，紧固螺钉上有外螺纹结构，紧固螺钉配合连接两个螺钉孔，使拔叉轴与主板之间固定；外拔叉位于连接于同一拔叉轴上的同一侧的法兰及安装套连在其法兰的沉孔内的轴承的外侧。管柱接箍报警装置装配四个滑块，外拔叉对应连接滑块，外拔叉与滑块的连接结构，即滑块上的中间圆形结构、外圆形结构分别对应套连于其同一外拔叉的两个连接滑块的通孔内，位于中间圆形结构与外圆形结构之间的通孔夹于两外夹板的中间，滑块上的另一个通孔伸出于其外拔叉外侧，伸出于其外拔叉外侧的通孔有内螺纹结构；连接于左外拔叉上的滑块为左滑块，连接于右外拔叉上的滑块为右滑块。这样，外壳的本体的一外侧面的外侧有一个左外拔叉及左滑块和一个右外拔叉及右滑块，同样，外壳的本体的相对的另一外侧面的外侧有一个左外拔叉及左滑块和一个右外拔叉及右滑块。其同一侧的两个滑块分别连接接近开关和传感器轴，其左滑块连接接近开关，右滑块连接传感器轴，即接近开关及传感器轴分别有外螺纹结构，左滑块伸出于其外拔叉的外侧的通孔配合连接接近开关，右滑块的伸出于其外拔叉外侧的通孔配合连接传感器轴；其同一侧的两个滑块分别连接平衡轴，其平衡轴分别配合套进左滑块的夹于中间圆形结构与外圆形结构的通孔、右滑块的夹于中间圆形结构、外圆形结构的通孔内。其同一侧的两个滑块之间连接弹簧，其弹簧配套两个螺栓，其一个螺栓套连弹簧的一端的连接扣，另一个螺栓套连弹簧的另一端的连接扣，并且一个螺栓与右滑块的连接固定弹簧的螺栓的连接孔之间配合连接，另一个螺栓与左滑块的连接固定弹簧的螺栓的连接孔之间配合连接，平衡轴两头分别设置外螺纹，其两头分别配合连接螺母，其螺母位于滑块外侧。管柱接箍报警装置装配电源、报譬喇叭或电信号器，接近开关通过导线配套连接电源、报譬喇叭或电信号器，其电源采用电池；接近开关与传感器轴一一对应、相互配合；当采用接近开关通过导线配套连接电源、报譬喇叭的装置时，传感器轴端面与接近开关端面靠着时，接近开关处于断开状态，当传感器轴端面与接近开关端面间歇到设置的距离以上时，接近开关处于结合状态，此时接近开关接通电源将报譬喇叭打开，报譬喇叭开始鸣叫；当采用接近开关通过导线配套连接电源、电信号器的装置时，传感器轴端面与接近开关端面靠着时，接近开关处于断开状态，当传感器轴端面与接近开关端面间歇到设置的距离以上时，接近开关处于结合状态，此时接近开关接通电源将电信号器打开，电信号器发出电信号，操作平台上连接有接受电信号器信号的显示灯和报警蜂鸣器，操作平台上的显示灯闪亮，报警蜂鸣器也迅速响起。管柱接箍报警装置装配两个侧门，一个侧门位于外壳的本体的左侧，称之为左侧门；另一个侧门位于外壳的本体的右侧，称之为右侧门；左侧门覆盖于侧通孔的左侧的孔口上，其位于侧通孔的左侧的孔口外围的连接侧门螺栓的盲孔与其配合对应的左侧门上的连接通孔数量相同，外壳的左侧的侧门螺栓通过左侧门的连接通孔及外壳的本体的左侧的连接侧门螺栓的盲孔使左侧门与外壳的本体固定连接，右侧门覆盖于侧通孔的右侧的孔口上，其位于侧通孔的右侧孔口外围的连接侧门螺栓的盲孔与其配合对应的右侧门上的连接通孔数量相同，外壳的右侧的侧门螺栓通过右侧门的连接通孔及外壳的本体的右侧的连接侧门螺栓的盲孔使右侧门与外壳的本体固定连接，侧门与外壳的本体之间密封连接；管柱接箍报警装置装配两个定位螺栓，两个定位螺栓分别配合对应连接外壳的本体的两个定位螺栓连接孔；外壳的本体的分布若干个固定护罩的连接孔，其连接孔内为内螺纹结构；管柱接箍报警装置装配两个护罩，一个护罩盖罩住外壳的本体的一外侧面外侧的定位螺栓及相互连接的左外拔叉、左滑块、右外拔叉、右滑块、平衡轴、接近开关、电池、报譬喇叭或电信号器、传感器轴、弹簧、固定弹簧的螺栓；另一个护罩盖罩住外壳的本体的另一外侧面外侧的定位螺栓及相互连接的左外拔叉、左滑块、右外拔叉、右滑块、平衡轴、接近开关、电池、报譬喇叭或电信号器、传感器轴、弹簧、固定弹簧的螺栓。护罩螺栓通过护罩连接孔及外壳的本体的固定护罩的连接孔，使护罩固定连接于外壳的本体上。从而形成结构完整的管柱接箍报警装置。这样通过外壳的两个法兰结构使管柱接箍报警装置连接于井口及环形封井装置下部，当起下管柱时，管柱为油管或钻杆，由于弹簧的弹性作用，其管柱通过其中心通孔时，其两滚轮切靠于管柱上，管柱运动时，滚轮转动，而滚轮组件不会发生位移，而当管柱的接箍通过管柱接箍报警装置的中心通孔时，由于其接箍的外径大于管柱的外径，其管柱接箍(油管接箍或钻杆接头)首端开始通过管柱接箍报警装置中心时，管柱突出本体的部分(油管接箍或钻杆接头)挤压滚轮，使滚轮连同滚轮组件被动地向两端移动，此时滚轮组件的轴通过内拔叉带动两个拔叉轴分别向外旋转，从而使位于外壳的本体同一侧的左外拔叉、右外拔叉分别向外张开，使位于外壳的本体同一侧的传感器轴端面与接近开关端面的间歇到设置的距离以上，接近开关处于结合状态，当装配报譬喇叭，此时接近开关接通电源将报譬喇叭打开，报譬喇叭开始鸣叫；当装配电信号器，此时接近开关接通电源将电信号器打开，电信号器发出电信号，操作平台上连接有接受电信号器信号的显示灯和报警蜂鸣器，操作平台上的显示灯闪亮，报警蜂鸣器也迅速响起。从而能及时告知操作人员管柱接头部分已到达管柱接箍报警装置的中心位置，当接箍通过后，运动到管柱本体时，由于弹簧的弹性作用，其两滚轮切靠于管柱上，位于外壳的本体同一侧的两个外拔叉恢复到初始状态，使位于外壳的本体同一侧的传感器轴端面与接近开关端面靠着，接近开关处于断开状态，警报自动解除，从而达到本发明的目的。