[发明专利]一种作用力在中心线上的通径机缓冲系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢管通径设备使用的枪膛缓冲技术领域，具体是一种作用力在中心线上的通径机缓冲系统。

背景技术

随着我国石油天然气工业的快速发展，油井深度的不断增加，对油管、套管的需求量日益增加的同时，其要求也越来越严格。这些钢管在出厂前都要经过一系列的检验，其中一道重要的工序就是钢管直线度、圆度的检测，通常称为通径。API管材标准化委员会也对通径标准做出了明确规定，以保证钢管质量的可靠性。目前，各大钢管生产企业所使用的通径设备分为气动式和机械式，因气动通径机的占地面积小、效率高等特点在生产企业得到广泛应用。

气动通径机是以空气为动力源，通过气体的正负压力驱动通径工具沿钢管内壁从一端运行到另一端的设备。在通径机的前枪膛内安装有缓冲装置，用于接收和缓冲通径工具的冲击。因为通径机所适用钢管的直径和壁厚均会发生变化，而支撑钢管的V型台架标高是固定的，这就导致规格不同的钢管对应缓冲装置时总是偏心的。

这种偏心使得缓冲气缸缸杆每次缓冲通径工具时都受到偏心力作用，尤其在生产小直径钢管时更为明显，导致缓冲气缸缸杆在连续工作中经常折断，影响整个生产线的效率和运行成本；缓冲气缸在受到通径工具的瞬间冲击时反应过慢，当气量过大时容易使通径工具反弹出枪膛，导致生产故障，严重时损坏生产产品或设备；通径工具在偏心套筒内的运动，需要偏心套筒前后浮动，原有的支撑复位装置由两侧弹簧顶杆组成，由于管体内有杂质、丝扣油等，长期运行时将弹簧卡死，偏心套筒无法浮动，对枪膛后端盖造成刚性冲击，损坏连接螺栓，造成安装工具和检修的困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有通径工具对缓冲气缸的冲击过大容易造成气缸损坏和缓冲气缸由于通径工具直径变化带来的冲击力偏离气缸中心线对其杠杆造成轴向切向力的破坏。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种作用力在中心线上的通径机缓冲系统，包括枪膛及其水平贯穿枪膛左侧面的缓冲气缸，所述缓冲气缸缸杆右端部通过螺钉固定有缓冲垫总成并且缓冲垫总成右端面为圆弧型的缓冲接触头；所述缓冲气缸通过软气管连接有安装与其上的缓冲气缸控制阀组；所述枪膛内设置有位于缓冲气缸右侧和偏心套筒左侧的偏心套筒缓冲装置。

所述缓冲气缸包括气缸第一腔室和气缸第二腔室；所述缓冲气缸控制阀组包括与气缸第一腔室和气缸第二腔室连接的三位五通电控换向阀和与缓冲气缸的气缸第一腔室连接的快速排气阀。

所述三位五通电控换向阀出气口分成第一气路与第二气路；所述三位五通电控换向阀通过第一气路与第二气路分别与气缸的气缸第一腔室和气缸第二腔室连接；所述气缸第一腔室设有四个气口，所述第一气路与任意之一气口连接并且第一气路中间设置有快速排气阀，其余三个气口通过三根软气管与第一气路的快速排气阀下部连接并且软气管中间各设有快速排气阀。

所述枪膛内壁上顶部轴向设有定位块；所述偏心套筒缓冲装置包括刚性支架及套接其外壁右端的支撑板和弹性体；所述支撑板和弹性体整体一个水平面注塑而成；所述偏心套筒缓冲装置外壁顶部轴向制有与定位块匹配的定位槽。

本发明的技术效果和优点如下：

本发明的一种作用力在中心线上的通径机缓冲系统，包括枪膛及其水平贯穿枪膛左侧面的缓冲气缸，所述缓冲气缸缸杆右端部通过螺钉固定有缓冲垫总成并且缓冲垫总成右端面为圆弧型的缓冲接触头；所述缓冲气缸通过软气管连接有安装与其上的缓冲气缸控制阀组；所述枪膛内设置有位于缓冲气缸右侧和偏心套筒左侧的偏心套筒缓冲装置。

通径工具与其接触的受力作用点始终在圆球面最高点，所以通径工具产生的冲击力的始终作用在缓冲垫总成的圆球面最高点，即作用在缓冲气缸缸杆的冲击力始终与缸杆在同一轴线上，不产生偏心力，使缓冲气缸缸杆不易折断；快速排气阀的出气口设有节流阀，能够控制排出气体的速度，从而控制缓冲气缸回退速度，进而控制通径工具产生的冲击力。

本发明具有结构简单，稳定性好，可靠性高，降低成本，提高生产效率等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是规格不同的钢管对应的通径工具偏心状况示意图。

图3是本发明实施前后缓冲垫总成的受力状况对比。

图4是缓冲气缸控制阀组的气控系统原理图。

图5是偏心套筒缓冲装置的结构主视图。

图6是图5的A-A方向剖视图。

图7是本发明枪膛和偏心套筒缓冲装置配合示意图。