专利名称：复合杠杆式座卡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于钻井作业中卡持钻柱的装置。
在钻井作业中，卡瓦是起下钻作业中使用最频繁的重要工具之一。目前，普遍使用的传统卡瓦需两人操作，他们频繁地抬放近百公斤重的卡瓦，不但劳动强度大，效率低，而且还不安全。为解决该问题，市场上出现了气动卡瓦，他虽能实现操作自动化，但具有如下不足之处(1)结构复杂，价格昂贵，可靠性低；(2)在井场恶劣的环境下，其中精密元件受到腐蚀后很快失去其功能作用，从而使整个装置易发生故障，且井队一般又无力排除，反而影响了作业效率；(3)结构庞大，安装不便。由于上述问题，致使气动卡瓦未能得到推广应用。现在普遍使用的仍是传统卡瓦。
本实用新型的目的是要提供一种复合杠杆式座卡装置，它可以同时克服传统卡瓦与气动卡瓦的不足，且操作轻便，结构简单，性能可靠。
为达到上述目的，本实用新型由升降操作系统及卡瓦体组成。所述升降操作系统是由复合杠杆机构及底盘所构成的，且在它们之间置有平衡构件。左组合杠杆与右组合杠杆是用传力杆连在一起的，它们一同组成复合杠杆机构。其中左组合杠杆是由长杠杆、左曲柄及左可变杠杆组成的，右组合杠杆是由长曲柄、右曲柄及右可变杠杆组成的。为了使卡瓦体顺利实现升降动作，且装置结构又简单紧凑，可分别在左可变杠杆及右可变杠杆上设置阻块。当卡瓦体被提升出井口后，为避免不慎滑入井口内，在长杠杆上设有锁定机构，它可有控制手柄、拉簧、连杆、挡块及锁块组成，当锁块滑至底盘上的槽中时实现锁定功能。为了使结构简单，上述平衡构件最好是弹簧。底盘上的导向旋转锥面可帮助卡瓦体升降动作得以顺利实现。
本实用新型的优点在于其结构简单紧凑，性能可靠，使用维修方便。在不需任何动力的情况下，仅需一人操作，且操作十分轻便，从而大大减轻钻井工人劳动强度，提高钻井效率。重量轻，易于搬迁及安装。此外，本装置对井台无需做任何改造，仅与转盘简单连接便可使用。
下面参照附图进一步对本实用新型进行说明。
附
图1.复合杠杆式座卡装置正视图。
附图2.卡瓦体升降极限位置示意图。
附图3.采用三片卡瓦体时，附
图1中的D向局部视图。
附图4.附图3中的C向视图。
参照附
图1，本实用新型由复合杠杆机构、卡瓦体及底盘构成。左组合杠杆(a)与右组合杠杆(b)通过传力杆(10)铰结在一起而构成复合杠杆机构。所述左组合杠杆(a)由长杠杆(3)、左曲柄(9)及左可变杠杆(25)构成，其中长杠杆(3)与左曲柄(9)可同时固结在轴(7)上，另一端与左可变杠杆(25)铰接。右组合杠杆(b)由长曲柄(20)、右曲柄(19)及右可变杠杆(22)构成，其中长曲柄(20)与右曲柄(19)可同时固接在轴(18)上，另一端右可变杠杆(22)铰接。上述轴(7)及轴(18)与底盘(11)上相应处的孔配合。左边卡瓦体(14)及右边卡瓦体(16)分别与左可变杠杆及右可变杠杆铰接。当沿反时针向给长杠杆(3)施力时，通过左可变杠杆(25)，左边卡瓦体(14)向上方作刚体平动运动，通过左曲柄(9)、传动杆(10)及右组合杠杆(b)，右边卡瓦体(16)也同时向上方作刚体平动运动以，致逐渐脱离对钻柱(15)的卡持后被提升至井口的两侧(见附图2)。取消对长杠杆所施之力，左边卡瓦体及右边卡瓦体将沿着底盘(11)上的导向旋转锥面(23)下滑，逐渐与钻柱啮合以至卡持钻柱。
为了使左边卡瓦体及右边卡瓦体在升降过程中不致发生阻卡现象，可在左可变杠杆及右可变杠杆上分别设置阻块(26)及阻块(21)、从而当长杠杆(3)与左可变杠杆以及长曲柄(20)与右可变杠杆(22)相对转动一定角度后，由于阻块的阻止作用，使它们分别如同一刚体而分别绕轴(7)及轴(18)转动，从而不致发生阻卡现象。当然，上述阻块也可设置在长杠杆(3)及长曲柄(20)上。
长杠杆(3)上设置有锁定机构，它由控制手柄(1)、拉簧(2)、连杆(4)、挡块(27)及锁块(6)连接而成。当左边卡瓦体及右变卡瓦体被提升出井口后，锁块(6)滑入底盘上的槽(8)中，从而使它们保持这种状态。
为了减少对长杠杆(3)的施力，可在复合杠杆机构及底盘之间设置平衡物件。为使传力杆(10)受力良好，所述平衡物件两端最好分别接在左曲柄(19)的一端及底盘上。所述平衡物件可以是弹簧，也可以是气动或液动元件，为使结构简单且性能又可靠，最好是弹簧，且以拉簧(17)为佳。
上述左边卡瓦体及右边卡瓦体总共可有若干片(不少于两片)。当总片数为偶数时，左右两边卡瓦体片数最好相等，为奇数时，两边卡瓦体片数之差最好为一。例如总片数为三时，左右两边分别为两片及一片。在附图3中，右边一片卡瓦体直接与可变杠杆(22)铰接，左边两片卡瓦体(14a)及(14b)用轴(30)连接(附图4)，轴下端有挡块(28)，铰座(29)固接在其上端，左可变杠杆(25)与铰座(29)连接在一起。在左边两片卡瓦体(14a)及(14b)的上升过程中，它们一边同时向上作刚体平动运动，由于其中的转动分量及卡瓦体重力作用，又一边绕轴(30)相对转动，从而脱离对钻柱的卡持并上升至井口上。底盘上的导向旋转锥面(23)可限制上述相对转动量，同时还帮助卡瓦体顺利下滑并最终卡持钻柱。
将底盘(11)与方瓦(13)(或与转盘其它部位)简单连接(例如用螺栓(12)连接)后，该装置便可投入使用。
权利要求1.一种复合杠杆式座卡装置，由升降操作系统和卡瓦体所构成，其特征是所述升降操作系统由复合杠杆机构及底盘(11)构成，在它们之间置有平衡物件，所述复合杠杆机构由左组合杠杆(a)、右组合杠杆(b)及传力杆(10)构成，左组合杠杆(a)由长杠杆(3)、左曲柄(9)及左可变杠杆(25)连接而成，右组合杠杆(b)由长曲柄(20)、右曲柄(19)及右可变杠杆(22)连接而成，在左可变杠杆(25)及右可变杠杆(22)上分别置有阻块(26)及阻块(21)，在长杠杆(3)上置有锁定机构。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是所述锁定机构由控构制手柄(1)、拉簧(2)、连杆(4)、挡块(27)及锁块(6)构成，当锁块(6)滑至底盘上的槽(8)中时实现锁定功能。
3.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是所述平衡物件是拉簧(17)。
4.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是所述底盘上开有导向旋转锥面(23)。
专利摘要本实用新型提供的“复合杠杆式座卡装置”，在钻井作业中用来卡持井内的钻柱。它主要由复合杠杆机构、底盘及平衡机构组成。其结构简单紧凑，性能可靠，使用及维修方便。它仅需一人操作，且操作轻便，因此，用它不但可节省人力，大大减轻钻井工人体力劳动强度，而且还可提高钻井效率。
文档编号E21B19/10GK2034195SQ88200740
公开日1989年3月15日 申请日期1988年1月7日 优先权日1988年1月7日
发明者谢素超, 林绍东 申请人:谢素超, 林绍东