管件注入头动力系统及连续管注入设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管件注入头动力系统，包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构，所述夹紧机构包括多个夹紧缸（31），多个所述夹紧缸（31）关于管件（10）的轴线对称分布于所述管件（10）的相对两侧，多个所述夹紧缸（31）的介质进口均与第一介质供给件的出口相连通。该系统中，多个夹紧缸分布于管件的相对两侧，且管件的相对两侧的受力点对称分布，且第一介质供给件输出的介质同时进入多个夹紧缸内，使得多个夹紧缸同时夹紧管件。显然，上述管件注入头动力系统使得管件的相对两侧受力较为均匀。本实用新型还公开了一种具有上述管件注入头动力系统的连续管注入设备。
【专利说明】管件注入头动力系统及连续管注入设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管件注入【技术领域】，尤其涉及一种夹紧管件时管件受力较为均匀的管件注入头动力系统。本实用新型还涉及一种连续管注入设备。
【背景技术】
[0002]诸如广泛应用于钻井、完井、测井以及增产作业等领域的连续油管等管件在工作时常常需要将其注入地面等工作介质中，以便管件发挥其作用。在具体的施工过程中，常常采用管件注入头动力系统实现此类管件的向上提升或向下输送。
[0003]目前普遍使用的管件注入头动力系统主要包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构三部分；夹紧机构主要由多个夹紧油缸组成，这些夹紧油缸分布于管件的相对两侧；张紧机构由张紧油缸组成；驱动机构由柱塞马达、平衡阀块和刹车阀块组成，平衡阀块安装于柱塞马达上。
[0004]上述管件注入头动力系统工作时存在以下缺陷:夹紧系统中的夹紧油缸采用单独控制的方式，如若在夹紧管件的过程中，忘记给部分夹紧油缸加压，将导致管件受力不均，进而导致管件在工作过程中出现振动、卡滞等现象；驱动机构中的柱塞马达价格昂贵且体积庞大，其适用于大型管件，而平衡阀块安装于柱塞马达上将导致管件注入头动力系统的体积更为庞大；每次运行该管件注入头动力系统时，都需要将刹车阀块手动切换至刹车解除状态，如果忘记切换则会导致刹车片高温损坏，并且运行过程中由于误操作的存在，刹车阀会由刹车解除状态切换至刹车状态，这一情况同样会导致刹车片高温损坏。
[0005]综上所述，如何解决管件注入头系统夹紧管件时容易出现管件受力不均这一问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种管件注入头动力系统，该管件注入头动力系统夹紧管件时管件受力较为均匀。本实用新型的另一目的是提供一种连续管注入设备。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种管件注入头动力系统，包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构，所述夹紧机构包括多个夹紧缸，多个所述夹紧缸关于管件的轴线对称分布于所述管件的相对两侧，多个所述夹紧缸的介质进口均与第一介质供给件的出口相连通。
[0009]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述张紧机构包括多个张紧缸，多个所述张紧缸的介质进口均与第二介质供给件的出口相连通。
[0010]优选地，在上述管件注入头动力系统中，还包括控制阀块，所述控制阀块包括平衡阀，所述驱动机构包括与驱动所述管件的动力件连通的正向驱动管路以及与所述动力件连通的反向驱动管路，所述正向驱动管路和所述反向驱动管路上均设置有所述平衡阀。
[0011]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述控制阀块还包括连通于所述正向驱动管路和所述反向驱动管路中的至少一者与所述驱动机构的制动器之间的换向阀，所述换向阀的泄压口在所述换向阀的泄压位处与所述制动器连通。
[0012]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述控制阀块还包括梭阀，所述梭阀连通于所述正向驱动管路和所述反向驱动管路之间，所述梭阀的出口与所述换向阀的进口连通。
[0013]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述控制阀块还包括减压阀，所述减压阀的进口与所述梭阀的出口相连通，所述减压阀的出口与所述换向阀的进口连通，且所述减压阀上具有与所述换向阀的换向介质进口相连通的换向介质出口。
[0014]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述控制阀块上具有多个测压点。
[0015]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述正向驱动管路和/或所述反向驱动管路上设置有高压双向过滤器，所述高压双向过滤器的出口与所述控制阀块的进口相连通。
[0016]优选地，在上述管件注入头动力系统中，所述动力件为摆线马达。
[0017]一种连续管注入设备，包括传动系统以及驱动所述传动系统的管件注入头动力系统，所述管件注入头动力系统为如上述任一项所述的管件注入头动力系统。
[0018]在上述技术方案中，本实用新型提供的管件注入头动力系统包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构，夹紧机构中的多个夹紧缸关于管件的轴线对称分布于管件的相对两侧，且多个夹紧缸的介质进口均与第一介质供给件的出口相连通。该系统中，多个夹紧缸分布于管件的相对两侧，且管件的相对两侧的受力点对称分布，且第一介质供给件输出的介质同时进入多个夹紧缸内，使得多个夹紧缸同时夹紧管件。显然，相比于【背景技术】中所描述的内容，上述管件注入头动力系统使得管件的相对两侧受力较为均匀。
[0019]由于上述管件注入头动力系统具有上述技术效果，具有该管件注入头动力系统的连续管注入设备也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统与管件的配合结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例提供的夹紧缸和张紧缸的连接管路示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统的结构示意图。
[0024]上图1-3 中:
[0025]管件10、第一链轮21、传动链22、第二链轮23、夹紧缸31、张紧缸32、高压双向过滤器33、梭阀34、平衡阀35、减压阀36、换向阀37、动力件38、制动器39、夹紧管路41、张紧管路42、泄压管路43、正向驱动管路44、反向驱动管路45。
【具体实施方式】
[0026]本实用新型的核心是提供一种管件注入头动力系统，该管件注入头动力系统夹紧管件时管件受力较为均匀。本实用新型的另一核心是提供一种连续管注入设备。[0027]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0028]如图1-3所示，本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统应用于管件注入头设备中，其包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构；夹紧机构的作用是输出夹紧力，使得管件10紧贴管件注入设备的传动机构，传动机构即可带动管件10运动，该夹紧机构包括多个夹紧缸31，多个夹紧缸31关于管件10的轴线对称分布于管件10的相对两侧，多个夹紧缸31的介质进口均与第一介质供给件的出口相连通，即夹紧管路41与同一个第一介质供给件相连通；张紧机构的作用是向管件注入设备的传动机构施加张紧力，以保证传动机构的传动效率，该张紧机构包括多个张紧缸32 ;驱动机构向管件注入设备的传动机构输出驱动力，使得传动机构运动，以此带动管件10运动，该驱动机构主要包括驱动传动机构以驱动管件10的动力件38、制动传动机构的制动器39，以及驱动动力件38和制动器39的管路，动力件38的泄压口与泄压管路43相连通。动力件38可以采用柱塞马达等，为了减小动力件38的体积，降低动力件38的成本，本实用新型实施例优选摆线马达作为动力件38。
[0029]如图1所示，上述管件注入设备的传动机构一般采用链条传动的方式，该传动机构具体包括第一链轮21、第二链轮23以及绕过第一链轮21和第二链轮23后首尾相接的传动链22，该传动机构为两组，两组传动机构分布于管件10的相对两侧，夹紧缸31直接作用于传动链22，以使管件10紧贴其两侧的传动链22，保证传动链22的运动能够传递至管件10。
[0030]上述夹紧缸31和张紧缸32可为液压缸，也可为气缸，对应地，驱动多个夹紧缸31的第一介质供给件可为液压源或气源，同样地，张紧缸32也可由液压源或气源驱动。
[0031]本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统中，多个夹紧缸31分布于管件10的相对两侧，且管件10的相对两侧的受力点对称分布，且第一介质供给件输出的介质同时进入多个夹紧缸31内，使得多个夹紧缸31同时夹紧管件10。显然，相比于【背景技术】中所描述的内容，上述管件注入头动力系统使得管件10的相对两侧受力较为均匀，从而缓解管件10在工作过程中出现的振动、卡滞等现象。
[0032]进一步的技术方案中，多个张紧缸32的介质进口均与第二介质供给件的出口相连通，即多个张紧缸32的介质进口与张紧管路42的一端连通，而张紧管路42的另一端则与同一个第二介质供给件连通。此种方式使得传动机构的受力更为均匀，从而缓解传动机构在工作过程中出现的振动等现象。
[0033]结合工程实际情况，本实用新型实施例提供的夹紧缸31共为12个，即管件10的两侧分别设置6个夹紧缸31，而张紧缸32共为4个，每个第一链轮21和每个第二链轮23均与一个夹紧缸31相作用。
[0034]为了减小整个动力系统的体积，本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统还包括控制阀块，该控制阀块包括平衡阀35，而驱动机构包括与动力件38连通的正向驱动管路44以及与动力件38连通的反向驱动管路45，正向驱动管路44和反向驱动管路45上均设置有平衡阀35，该平衡阀35能够避免管件10在无压力信号时沿着负载方向自行运动。此方案将平衡阀35设置于驱动机构中的正向驱动管路44和反向驱动管路45上，相比于将平衡阀35直接设置于动力件38上，此方案避免平衡阀35与动力件38的体积相叠加，从而达到上述目的。[0035]在上述方案的基础上，控制阀块还包括连通于正向驱动管路44和反向驱动管路45中的至少一者与制动器39之间的换向阀37，换向阀37的泄压口在换向阀37的泄压位处与制动器39连通。S卩，换向阀37处于泄压位时，制动器39中的压力油或高压气体将被释放，从而在整个系统停机时自动制动传动机构；同样地，当换向阀37切换至供油位时，制动器39内将充入压力油或高压气体，进而解除传动机构的制动。显然，此方案能够避免手动制动或手动解除制动时，操作人员容易忘记操作或者出现误操作的情况，防止刹车片出现损坏。上述换向阀37优选为二位三通换向阀。
[0036]为了优化上述系统的控制，控制阀块还包括梭阀34，梭阀34连通于正向驱动管路44和反向驱动管路45之间，梭阀34的出口与换向阀37的进口连通。该梭阀34能够在正向驱动管路44和反向驱动管路45中选择两者中压力较高的一者驱动制动器39，从而保证制动器39在正向工作过程和反向工作过程中均能够通过控制阀块可靠地充入压力油或高压气体，以此自动切换工作状态，强化上述技术效果。
[0037]更进一步的技术方案中，上述控制阀块还包括减压阀36，减压阀36的进口与梭阀34的出口相连通，减压阀36的出口与换向阀37的进口连通，且减压阀36上具有与换向阀37的换向介质进口相连通的换向介质出口。通过设定减压阀36的减压压力灵活控制换向阀37，以此驱动制动器39，继而提高整个系统的控制精度。
[0038]为了更精确地控制上述系统中的部件，可在控制阀块上设置多个测压点，以此测定制动器39的入口压力、平衡阀35的入口压力和出口压力以及梭阀34的出口压力等等。
[0039]为了保证输入控制阀块和驱动机构的介质的清洁度，本实用新型实施例中，正向驱动管路44和/或反向驱动管路45上设置有高压双向过滤器33，高压双向过滤器33的出口与控制阀块的进口相连通。
[0040]当控制阀块包括梭阀34、平衡阀35、减压阀36和换向阀37时，以正向驱动管路44中的介质流向为例，正向驱动管路44内通入介质，该介质经高压双向过滤器33过滤后进入控制阀块的进口，介质在此处分为三条支路:第一条支路进入梭阀34的进口，经过梭阀34的出口进入减压阀36，减压后的压力可设定为600psi，减压后的介质进入换向阀37并推动换向阀37的阀芯运动，使换向阀37的进口与出口相连通，介质随后进入制动器39，进而解除制动器39的制动状态；第二条支路的介质作用在反向驱动管路45上的平衡阀35上，以此打开该平衡阀35，使动力件38的回油路畅通；第三条支路的介质直接通过正向驱动管路44上的平衡阀35进入动力件38内。反向驱动管路45中的介质的流向与正向驱动管路44中的介质流向相反，此处不再详述。
[0041]通过上述各结构的改进，本实用新型实施例提供的管件注入头动力系统还可适用于小型管件的注入。
[0042]本实用新型实施例提供的连续管注入设备包括传动系统以及驱动该传动系统的管件注入头动力系统，该管件注入头动力系统为上述任一方案所描述的管件注入头动力系统。由于上述管件注入头动力系统具有上述技术效果，具有该管件注入头动力系统的连续管注入设备也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
[0043]以上对本实用新型所提供的管件注入头动力系统及连续管注入设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种管件注入头动力系统，包括夹紧机构、张紧机构和驱动机构，所述夹紧机构包括多个夹紧缸(31)，其特征在于，多个所述夹紧缸(31)关于管件(10)的轴线对称分布于所述管件(10)的相对两侧，多个所述夹紧缸(31)的介质进口均与第一介质供给件的出口相连通。
2.根据权利要求1所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述张紧机构包括多个张紧缸(32)，多个所述张紧缸(32)的介质进口均与第二介质供给件的出口相连通。
3.根据权利要求1所述的管件注入头动力系统，其特征在于，还包括控制阀块，所述控制阀块包括平衡阀(35)，所述驱动机构包括与驱动所述管件(10)的动力件(38)连通的正向驱动管路(44)以及与所述动力件(38)连通的反向驱动管路(45)，所述正向驱动管路(44)和所述反向驱动管路(45)上均设置有所述平衡阀(35)。
4.根据权利要求3所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述控制阀块还包括连通于所述正向驱动管路(44)和所述反向驱动管路(45)中的至少一者与所述驱动机构的制动器(39)之间的换向阀(37)，所述换向阀(37)的泄压口在所述换向阀(37)的泄压位处与所述制动器(39)连通。
5.根据权利要求4所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述控制阀块还包括梭阀(34 )，所述梭阀(34 )连通于所述正向驱动管路(44 )和所述反向驱动管路(45 )之间，所述梭阀(34)的出口与所述换向阀(37)的进口连通。
6.根据权利要求5所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述控制阀块还包括减压阀(36 )，所述减压阀(36 )的进口与所述梭阀(34 )的出口相连通，所述减压阀(36 )的出口与所述换向阀(37)的进口连通，且所述减压阀(36)上具有与所述换向阀(37)的换向介质进口相连通的换向介质出口。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述控制阀块上具有多个测压点。
8.根据权利要求3-6中任一项所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述正向驱动管路(44)和/或所述反向驱动管路(45)上设置有高压双向过滤器(33)，所述高压双向过滤器(33)的出口与所述控制阀块的进口相连通。
9.根据权利要求3-6中任一项所述的管件注入头动力系统，其特征在于，所述动力件(38)为摆线马达。
10.一种连续管注入设备，包括传动系统以及驱动所述传动系统的管件注入头动力系统，其特征在于，所述管件注入头动力系统为如权利要求1-9中任一项所述的管件注入头动力系统。
【文档编号】E21B19/22GK203488127SQ201320412799
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】张海波, 张英彦, 乔振亚, 刘斌 申请人:艾迪士径向钻井（烟台）有限公司