[发明专利]液压控制自动卡瓦

说明书

技术领域

本发明涉及石油行业钻井或修井作业时起下管柱过程中管柱的自动卡紧装置。

背景技术

石油行业中，钻井或者修井过程中，需要将管柱(钻杆、抽油管、抽油杆和套管等)一根一根的下放到油井中，需要时，还要将其一根一根的取出油井。在起下管柱的过程中，需要卡瓦将卸扣后留在油井中的管柱坐放在井口，以免管柱落入井中。传统的卡瓦为手动操作，其工作条件差，危险性高，工作效率较低。

本发明提出了全新的卡瓦设计原理，改变传统卡瓦的内锥面的设计，使卡瓦的结构更为简单，便于加工生产。同时采用了液压缸驱动，工作原理简单，可靠性高，实现了卡瓦的自动化工作。通过更换连接件，可以实现不同尺寸的管柱的卡紧工作，通用性好。与管柱接触部分装有卡瓦牙结构，可以有效的增大摩擦，减少对管柱的轴向压力，保护管柱不受损坏。

发明内容

本发明针对传统卡瓦工作时的不足之处，提出了一种全新的液压控制自动卡瓦。

一种新型液压控制自动卡瓦，其特征是：主要由传动盘、内衬板、卡瓦外壁、卡瓦座、拉杆、卡瓦体、卡瓦牙、液压缸、支撑杆和连接螺栓组成。其中卡瓦座可以通过下部的螺栓孔固定到油井的井口装置上，卡瓦外壁通过螺栓连接与卡瓦座固定，内衬板位于卡瓦外壁的内部，用螺栓与卡瓦外壁相连。内衬板的内壁上焊接有螺栓安装耳环，通过3组螺栓连接卡瓦体，卡瓦体与内衬板形成平行四边形机构，可以上下活动。卡瓦体由3个相同的圆环形结构组成，卡瓦体的内部固定卡瓦牙。传动盘通过液压缸与卡瓦座相连，传动盘的下端面通过拉杆连接3个卡瓦体，在液压缸的作用下，传动盘通过拉杆带动卡瓦体上下运动。

连杆有不同的尺寸设计，可以根据管柱的粗细选择不通的连杆进行工作，以满足不同的工作条件。

附图说明

附图1：液压控制自动卡瓦整体结构示意图

附图2：液压控制自动卡瓦内部结构示意图

附图3：液压控制自动卡瓦三视图

上图中，1-传动盘、2-内衬板、3-卡瓦外壁、4-卡瓦座、5-拉杆、6-液压缸、7-卡瓦体、8-卡瓦牙、9-连杆、10-支撑杆、11-内衬板、12-连接螺钉。

具体实施方式

液压控制自动卡瓦主要完成管柱起下的操作过程中油井内管柱的坐放井口的工作，避免管柱落入油井。结合附图1-3，对本发明作进一步的描述：

液压控制自动卡瓦在工作中有卡紧管柱和松开管柱两个工作过程，液压控制自动卡瓦通过卡瓦座(4)固定到油井的井口设备上。卡紧管柱时，液压缸(6)对传动盘(1)不施加任何作用力，管柱放入卡瓦体(7)中后，借助于管柱自身的重力和管柱与卡瓦牙(8)之间的摩擦力向下活动后，在支撑杆(9)的作用下，通过自锁原理将管柱卡紧。

松开管柱时，液压缸(6)对传动盘(1)施加向上的推力，传动盘(1)向上运动，通过下部的连杆(5)带动卡瓦体(7)向上运动，在卡瓦体(7)、内衬板(2)和支撑杆(10)共同组成的平行四边形机构的作用下，卡瓦体(7)同时向上和向后运动，与管柱分离，从而松开管柱。

本发明的有益成果是：实现了卡瓦工作过程中的自动卡紧功能，改变了传统人工操作的方式，创新性的通过自锁原理实现了卡瓦功能，提高了工作效率和工作的安全性。摒弃了传统卡瓦中的锥面设计，结构简单，更易于加工制造。通过更换连接件，可以实现不同尺寸的管柱的卡紧工作，通用性好。卡瓦体上安装卡瓦牙有效的增大了卡瓦与管柱之间的摩擦，减少管柱受到的径向力，保护管柱免受压力损伤。