一种双锥形卡瓦组的解锁装置的制作方法

本实用新型属于石油天然气钻修设备卡瓦夹持机构技术领域，具体涉及一种双锥形卡瓦组的解锁装置。

背景技术：

在石油、天然气井的钻修过程中，尤其在天然气井的下管完井作业中，由于开采油气的主客观原因，井下会产生很高的压力，且这个压力存在宽幅波动的可能，因此作业过程中井内管柱所受的力，其大小和方向随时都有可能变化，这就需要一对正、反装的锥形卡瓦来夹持管柱，以确保管柱和卡瓦之间不会打滑，夹持可靠。锥形卡瓦的结构特点是夹持的管柱越重夹紧力越大，因此对于强调夹持可靠性的钻修设备来说是最理想的夹持工具；其另一个特点是在打开时管柱必须有一个与承载力方向相反的位移才能打开，即所谓的解锁。这样的特点在锥形卡瓦正、反装成对使用时给卡瓦的解锁带来了难题。在作业过程中卡瓦的夹紧和打开操作是非常频繁的，时常会由于卡瓦无法解锁或解锁不彻底而出现抱死现象，这时只能通过破坏性拆解，更换零配件才能恢复，费工费时且增加成本。如何解决锥形卡瓦的解锁是其能否广泛应用的关键。

现有技术中为了实现卡瓦解锁，采用的方法是：在安装卡瓦时将安装螺栓预留几圈不上紧，或在卡瓦底部加装弹簧，可以在安装上强制预留出解锁空间，再通过设备的提升和下压实现解锁，操作繁杂可靠性不高。如图1-2所示，图1是夹紧状态，图2是打开状态，锁紧机构包括卡瓦框1’，是正反卡瓦组的安装支架，反装卡瓦2’和正装卡瓦4’，夹持的管柱3’，底部预加的弹簧5’，当需要打开卡瓦时，通过操作设备挤压压缩弹簧5’，使两个卡瓦的轴向距离增大，从而打开卡瓦解锁，但是由于卡瓦的安装螺栓都处于非紧固状态，卡瓦安装的同轴度难以保证，操作难度大，同时也损失了其安全性和可靠性。在施工中卡瓦通常会承载数十吨负载，而且频繁操作，很容易使弹簧失效损坏或螺栓断裂，给施工安全带来很大的隐患，同时也增大了设备维修频率，降低施工效率。

技术实现要素：

本实用新型提供一种双锥形卡瓦组的解锁装置，以解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：一种双锥形卡瓦组的解锁装置，包括卡瓦框、固定设置在卡瓦框上的锥形卡瓦、井内设置的管柱、设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间的实现轴向移动解锁管柱的解锁机构，所述卡瓦框为包括上平板、下平板、数根连接柱组成的立体框架构件，所述锥形卡瓦包括反装卡瓦和正装卡瓦。

方案进一步地，所述解锁机构设置在反装卡瓦和卡瓦框之间或正装卡瓦和卡瓦框之间。

方案进一步地，所述解锁机构为微动油缸，所述微动油缸包括油缸体、活塞杆体、中心管、密封件和连接盘，所述连接盘通过紧固螺栓实现与卡瓦框固定连接，所述中心管套设在管柱上，所述活塞杆体和油缸体套设在中心管外部，所述活塞杆体和中心管之间设有密封件。

方案进一步地，所述反装卡瓦、正装卡瓦分别通过固定螺栓安装在上平板和下平板上。

方案进一步地，所述解锁机构为丝杠螺母副解锁机构，所述丝杠螺母副解锁机构设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间，所述丝杠螺母副解锁机构包括丝杠、螺母、滚珠，所述螺母上加工有弧形螺旋槽，所述螺母连接在丝杠的一端，所述滚珠设置在丝杠和螺母套装在一起时之间的螺旋槽内。

方案进一步地，所述解锁机构为凸轮解锁机构，所述凸轮解锁机构包括凸轮、连接件、凸轮安装板、从动件，所述凸轮安装板固定在卡瓦框上，所述连接件实现从动件和锥形瓦连接。

本实用新型与现有技术相比有益效果是：本实用新型通过在锥形卡瓦和卡瓦框之间设置解锁机构，可以方便的使成对安装的正、反卡瓦之间实现轴向位移，从而实现对管柱的夹持和解锁，操作方便，且解锁机构不仅方便控制轴向伸缩，又可以承载较大的负载，降低了施工安全带来的隐患，同时也提高了施工效率。

附图说明

图1是现有技术中卡瓦解锁机构夹紧状态结构示意图；

图2是现有技术中卡瓦解锁机构打开状态结构示意图；

图3是本实用新型一种双锥形卡瓦组的解锁装置夹紧状态结构示意图；

图4是本实用新型一种双锥形卡瓦组的解锁装置打开状态结构示意图；

图5是本实用新型一种双锥形卡瓦组的解锁装置的微动油缸结构示意图；

其中：1、卡瓦框，2、反装卡瓦，3、管柱，4、正装卡瓦，5、微动油缸，51、油缸体，52、活塞杆体，53、中心管，54、连接盘，55、密封件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本实用新型。

实施例1：如图3-5所示，一种双锥形卡瓦组的解锁装置，包括卡瓦框1、固定设置在卡瓦框1上的锥形卡瓦、井内设置的管柱3、设置在锥形卡瓦和卡瓦框1之间的实现轴向移动解锁管柱3的解锁机构，所述卡瓦框1为包括上平板、下平板、数根连接柱组成的立体框架构件，所述锥形卡瓦包括反装卡瓦2和正装卡瓦4，所述解锁机构设置在反装卡瓦2和卡瓦框1之间或正装卡瓦4和卡瓦框1之间，所述解锁机构为微动油缸5，所述微动油缸5包括油缸体51、活塞杆体52、中心管53、密封件55和连接盘54，所述连接盘54通过紧固螺栓实现与卡瓦框1固定连接，所述中心管53套设在管柱3上，所述活塞杆体52和油缸体51套设在中心管53外部，所述活塞杆体52和中心管53之间设有密封件55。

本实用新型优选的，所述反装卡瓦2、正装卡瓦4分别通过固定螺栓安装在上平板和下平板上。

本实用新型的工作过程是：微动油缸的行程约为10~20mm（足以使锁紧的锥形卡瓦打开），将微动油缸安装在反装卡瓦和卡瓦框之间，微动油缸的伸缩控制与反装卡瓦的关闭与打开同步，当反装卡瓦关闭时，微动油缸伸出，锥形卡瓦夹紧管柱，此时微动油缸伸出的长度作为锥形卡瓦打开的预留空间，如图3所示，当锥形卡瓦打开时微动油缸收回，使正装卡瓦和反装卡瓦之间距离拉大，为锥形卡瓦组解锁，锥形卡瓦打开，如图4所示。

实施例2：与实施例1相比，本实施例中所述解锁机构为丝杠螺母副解锁机构，所述丝杠螺母副解锁机构设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间，所述丝杠螺母副解锁机构包括丝杠、螺母、滚珠，所述螺母上加工有弧形螺旋槽，所述螺母连接在丝杠的一端，所述滚珠设置在丝杠和螺母套装在一起时之间的螺旋槽内，该螺旋槽为一螺旋滚道，滚珠可在螺旋滚道滚动，转动螺母可以实现上下移动。

实施例3：与实施例1、2相比，本实施例中所述解锁机构为凸轮解锁机构，所述凸轮解锁机构包括凸轮、连接件、凸轮安装板、从动件，所述凸轮安装板固定在卡瓦框上，所述连接件实现从动件和锥形瓦连接，利用设备拨动凸轮移动，带动从动件移动从而实现锥形卡瓦的上下移动，实现其解锁。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

技术特征：

1.一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，包括卡瓦框、固定设置在卡瓦框上的锥形卡瓦、井内设置的管柱、设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间的实现轴向移动解锁管柱的解锁机构，所述卡瓦框为包括上平板、下平板、数根连接柱组成的立体框架构件，所述锥形卡瓦包括反装卡瓦和正装卡瓦。

2.根据权利要求1所述的一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，所述解锁机构设置在反装卡瓦和卡瓦框之间或正装卡瓦和卡瓦框之间。

3.根据权利要求2所述的一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，所述解锁机构为微动油缸，所述微动油缸包括油缸体、活塞杆体、中心管、密封件和连接盘，所述连接盘通过紧固螺栓实现与卡瓦框固定连接，所述中心管套设在管柱上，所述活塞杆体和油缸体套设在中心管外部，所述活塞杆体和中心管之间设有密封件。

4.根据权利要求3所述的一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，所述反装卡瓦、正装卡瓦分别通过固定螺栓安装在上平板和下平板上。

5.根据权利要求2所述的一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，所述解锁机构为丝杠螺母副解锁机构，所述丝杠螺母副解锁机构设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间，所述丝杠螺母副解锁机构包括丝杠、螺母、滚珠，所述螺母上加工有弧形螺旋槽，所述螺母连接在丝杠的一端，所述滚珠设置在丝杠和螺母套装在一起时之间的螺旋槽内。

6.根据权利要求2所述的一种双锥形卡瓦组的解锁装置，其特征在于，所述解锁机构为凸轮解锁机构，所述凸轮解锁机构包括凸轮、连接件、凸轮安装板、从动件，所述凸轮安装板固定在卡瓦框上，所述连接件实现从动件和锥形瓦连接。

技术总结
本实用新型提供一种双锥形卡瓦组的解锁装置，包括卡瓦框、固定设置在卡瓦框上的锥形卡瓦、井内设置的管柱、设置在锥形卡瓦和卡瓦框之间的实现轴向移动解锁管柱的解锁机构，所述卡瓦框为包括上平板、下平板、数根连接柱组成的立体框架构件，所述锥形卡瓦包括反装卡瓦和正装卡瓦，所述解锁机构设置在反装卡瓦和卡瓦框之间或正装卡瓦和卡瓦框之间。本实用新型通过在锥形卡瓦和卡瓦框之间设置解锁机构，可以方便的使成对安装的正、反卡瓦之间实现轴向位移，从而实现对管柱的夹持和解锁，操作方便，且解锁机构不仅方便控制轴向伸缩，又可以承载较大的负载，消除了施工安全方面的隐患，同时也提高了施工效率。

技术研发人员：李小社;任文豪
受保护的技术使用者：陕西德瑞特重工机械有限公司
技术研发日：2020.01.19
技术公布日：2020.10.09