专利名称：一种连续管注入头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井、修井或测井技术领域，特别涉及钻井、修井或测井施工 中连续管作业的地面装备，是一种连续管作业注入头。
背景技术：
目前，近年来，随着石油连续管作业技术在国内的迅速发展，各油田越来越重视连 续管作业机械装备的改进。连续管注入头是连续管装备的动力核心设备。它主要有以下三个功能一是为连 续管和井下工具的下井和起出，提供注入力和上提力，克服重力、井内压力和井筒摩擦力； 二是控制连续管下入和上提速度，达到不同作业工况下的速度要求；三是承受整个悬挂连 续管和井下工具的重量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种连续管注入头，通过两个液压马达、两个主动链轮、 两个从动链轮、链条、夹紧机构、张紧机构和测力装置结构，使连续管注入头性能可靠，安装 维护方便，提高连续管注入和上提能力强。本实用新型采用的技术方案是连续管注入头，主要由两个液压马达、两个主动链 轮、两个从动链轮、链条、夹紧机构、张紧机构、测力装置、箱体、框架和底座组成。箱体由上 箱体和下箱体用螺栓连接而成。其特征是两台液压马达都能正反转双向驱动。两台液压马达的输出轴通过花键或平键与 两个主动链轮轴相连，两个相同的主动链轮和同步齿轮通过键分别连接在两个主动链轮轴 上，且两个链轮位置对中，两个同步齿轮啮合，达到机械同步。在主动链轮轴两端通过小轴 承座和大轴承座将主动链轮总成固定在上箱体两侧板上，主动链轮和同步齿轮位于上箱体 内。两台液压马达分别安装在上箱体的两侧。与上述的两个主动链轮相对应的两个从动链轮位于下箱体的下方，从动链轮通过 轴承安装在从动链轮轴上，在从动链轮的两侧设有左右两对调节螺母和背母，通过调节螺 母和背母固定从动链轮，实现从动链轮的对中调节和固定。张紧机构由张紧液缸和手动调节螺杆组成。张紧机构位于从动链轮轴的两端，张 紧液缸的缸体下端设有一个与从动链轮轴配合的半圆块，通过半圆块与从动链轮轴配合接 触，张紧液缸的活塞杆通过连接块固定在下箱体上。手动调节螺杆穿过下箱体侧板和从动 链轮轴与张紧液缸的半圆块螺纹连接，调节螺杆的下端安装一个固定螺母。通过张紧液缸 或者通过手动调节螺杆可以调节从动链轮与主动链轮之间的相对位置，使链条张紧。主动链轮通过链条驱动从动链轮。链条由链板、滚子和销轴组成的左右两排滚子 链和背部中间位置带有滚轮的夹持块组成。夹持块的表面形状为半圆形、带沟槽的半圆形 或带沟槽的“V”形。夹持块上带有一定的表面形状，是根据连续管直径和壁厚设计的，两个 夹持块相对能卡紧连续管外壁，普通技术人员能完成夹持块的表面形状设计。[0010]夹紧机构主要由夹紧梁、夹紧液缸和夹紧轴组成。浮动的夹紧梁通过轴套安装在 夹紧轴上，夹紧液缸位于夹紧轴的两端。夹紧时，夹紧液缸驱动夹紧轴，带动夹紧轴上的浮 动加载梁，使左右加载梁与夹持块背部的滚轮接触，推动夹持块夹紧连续管。测力机构由上称重传感器、下称重传感器、横梁、下箱体和底座组成。下箱体、测力 机构、底座和连续管构成一个测力杠杆，由上称重传感器和下称重传感器分别测量连续管 的注入力和上提力。上称重传感器和下称重传感器位于注入头的下后方。液压马达正反转动，驱动主动链轮正反转动，主动链轮驱动链条和链条上的夹持 块上下运动，带动夹紧状态的连续管上下运动，从而达到注入和提升连续管的目的。由上称 重传感器和下称重传感器通过杠杆机构测量连续管注入和上提力的大小。连续管注入头工作原理注入连续管时，启动两个液压马达1同时向内转动，驱动主动链轮轴22带动两个 主动链轮2向内转动，并通过安装在主动链轮轴22上的同步齿轮21保持两个主动链轮2 同步；通过链条4，主动链轮2带动下部的两个从动链 轮3转动；通过张紧机构6中的调节 张紧液缸15或手动调节螺杆16，使链条4达到合适的张紧力；通过调节夹紧液缸14，使夹 紧梁13推动链条4上的夹持块23夹紧连续管，根据不同的井深和连续管直径，可通过调 节夹紧液缸14的液压力达到合适的夹紧力，以达到较好的夹持效果，并减小对连续管的损 伤；同步向内转动的主动链轮2带动链条4向下运动，链条4上的夹持块23夹紧连续管并 带动连续管一同向下运动，实现连续管的注入；测力装置7上的上称重传感器11通过下箱 体29、横梁34和底座10组成的杠杆机构准确测量出注入力的大小。上提连续管时，启动液压马达1驱动两个主动链轮轴22带动主动链轮2同时向外 转动，通过安装在主动链轮轴22上的同步齿轮21保持两个主动链轮2同步；从动链轮3， 张紧机构6、夹紧机构5的工作原理与注入时相同；同步向外转动的主动链轮2带动链条4 向上运动，链条4上的夹持块23夹紧连续管并带动连续管一同向上运动，实现连续管的上 提；测力装置7上的下称重传感器12通过下箱体29、横梁34和底座10组成的杠杆机构准 确测量出上提力的大小。张紧机构6调节时，可以由张紧液缸15通过液压系统进行从动链轮3与主动链轮 2之间的相对位置，也可以通过手动，转动手动调节螺杆16进行调节，从而达到张紧链条的 目的。在安装时，通过转动从动链轮轴20上的左右调节螺母17，调节从动链轮3的轴向位 置，使主动链轮2和从动链轮3之间用于夹持连续管的链条4保持上下垂直，以减小附加载 荷和对连续管的伤害，调整好后，用左右背母18固定，防止作业中发生变动。本实用新型的有益效果本实用新型连续管注入头，能实现下连续管的三个功能 下井和起出连续管和井下工具；控制连续管下入和上提速度；承受悬挂连续管和井下工具 的重量。另外具有正反转动的两个液压马达通过液压系统实现同步，利用固定在两根平行主动链轮 轴上的同步齿轮啮合实现机械同步。能通过液缸自动调节和手动调节螺杆手动调节张紧机构。通过下箱体、横梁、底座组成的杠杆机构和上下两个称重传感器，能准确测量注入 力与上提力。能进行链条的对中调节。
图Ia是本实用新型连续管注入头装配结构示意图。图Ib是图Ia的左视图。图2a注入头内的装配示意图；图2b是图2a的左视图。图3是从动链轮3总成和张紧机构6的连接结构示意图。图4a是链条4结构示意图；图4b是图4a的反面示意图。图5是主动链轮2总成结构示意图。其中，1.液压马达，2.主动链轮，3.从动链轮，4.链条，5.夹紧机构，6.张紧机构， 7.测力装置，8.箱体，9.框架，10.底座，11.上称重传感器，12.下称重传感器，13.夹紧梁， 14.夹紧液缸，15.张紧液缸，16.手动调节螺杆，17.调节螺母，18.背母，19.轴承，20.从动 链轮轴，21.同步齿轮，22.主动链轮轴，23.夹持块，24.链板，25.滚子，26.销轴，27.滚轮， 28.上箱体，29.下箱体，30.小轴承座，31.大轴承座，32.连接块，33.夹紧轴，34.横梁。
具体实施方式
实施例1 以一个连续管注入头为例，对实用新型作详细说明。本实用新型连续管注入头，主要由两个液压马达1、两个主动链轮2、两个从动链 轮3、链条4、夹紧机构5、张紧机构6、测力装置7、箱体8、框架9和底座10组成。箱体8由 上箱体28和下箱体29用螺栓连接而成。参阅图5。两台液压马达1都能正反转双向驱动。两台液压马达1的输出轴通过 花键或平键与两个主动链轮轴22相连，两个相同的主动链轮2和同步齿轮21通过键分别 连接在两个主动链轮轴22上，且两个链轮位置对中，两个同步齿轮21啮合，达到机械同步。 在主动链轮轴两端通过小轴承座30和大轴承座31将主动链轮总成固定在上箱体28两侧 板上，主动链轮2和同步齿轮21位于上箱体28内。两台液压马达1分别安装在上箱体28 的两侧，参阅图2a和图2b。与上述的两个主动链轮2相对应的两个从动链轮3位于下箱 体29的下方。参阅图3。从动链轮3通过轴承19安装在从动链轮轴20上，在从动链轮3 的两侧设有左右两对调节螺母17和背母18，通过调节螺母17和背母18，实现从动链轮3 的对中调节和固定。张紧机构6由张紧液缸15和手动调节螺杆16组成。张紧机构6位于从动链轮轴 20的两端，张紧液缸15的缸体下端设有一个与从动链轮轴20配合的半圆块，通过半圆块与 从动链轮轴20配合接触，张紧液缸15的活塞杆通过连接块32固定在下箱体29上。手动 调节螺杆16穿过下箱体29侧板和从动链轮轴20与张紧液缸的半圆块螺纹连接，调节螺杆 的下端安装一个固定螺母。通过张紧液缸15或者通过手动调节螺杆16可以调节从动链轮 3与主动链轮2之间的相对位置，使链条4张紧。主动链轮2通过链条4驱动从动链轮3。参阅图4a和图4b。链条4由链板24，滚 子25，销轴26组成的左右两排滚子链和背部中间位置带有滚轮27的夹持块23组成。夹持 块23的表面形状为半圆形、带沟槽的半圆形或带沟槽的“V”形。夹持块23上带有一定的 表面形状，是根据连续管直径和壁厚设计的，两个夹持块23相对能卡紧连续管外壁，普通 技术人员能完成夹持块23的表面形状设计。[0034]参阅图2a。夹紧机构5主要由夹紧梁13、夹紧液缸14和夹紧轴33组成。浮动的夹紧梁13通过轴套安装在夹紧轴33上，夹紧液缸14位于夹紧轴33的两端。夹紧时，夹紧 液缸14驱动夹紧轴33，带动夹紧轴33上的浮动加载梁13，使左右加载梁13与夹持块23 背部的滚轮27接触，推动夹持块23夹紧连续管。参阅图lb。测力机构7由上称重传感器11、下称重传感器12，横梁34，下箱体29 和底座10组成。下箱体29，测力机构7，底座10和连续管构成一个测力杠杆，由上称重传 感器11和下称重传感器12分别测量连续管的注入力和上提力。上称重传感器11和下称 重传感器12位于注入头的下后方。该连续管注入头的主要工作参数为夹持管子尺寸范围11/4” 11/2”最大注入力60kN最大上提力120kN系统压力2 IMPa液压马达1正反转动，驱动主动链轮2正反转动，主动链轮2驱动链条4和链条4 上的夹持块23上下运动，带动夹紧状态的连续管上下运动，从而达到注入和提升连续管的 目的。由上称重传感器11和下称重传感器12通过杠杆机构测量连续管注入和上提力的大 小。
权利要求一种连续管注入头，主要由两个液压马达(1)、两个主动链轮(2)、两个从动链轮(3)、链条(4)、夹紧机构(5)、张紧机构(6)、测力装置(7)、箱体(8)、框架(9)和底座(10)组成，箱体(8)由上箱体(28)和下箱体(29)用螺栓连接而成，其特征是两台液压马达(1)的输出轴通过花键或平键与两个主动链轮轴(22)相连，两个相同的主动链轮(2)和同步齿轮(21)通过键分别连接在两个主动链轮轴(22)上，且两个链轮位置对中，两个同步齿轮(21)啮合；在主动链轮轴两端通过小轴承座(30)和大轴承座(31)将主动链轮总成固定在上箱体(28)两侧板上，主动链轮(2)和同步齿轮(21)位于上箱体(28)内，两台液压马达(1)分别安装在上箱体(28)的两侧；与上述的两个主动链轮(2)相对应的两个从动链轮(3)位于下箱体(29)的下方，从动链轮(3)通过轴承(19)安装在从动链轮轴(20)上，在从动链轮(3)的两侧设有左右两对调节螺母(17)和背母(18)，通过调节螺母(17)和背母(18)固定从动链轮(3)；张紧机构(6)由张紧液缸(15)和手动调节螺杆(16)组成，张紧机构(6)位于从动链轮轴(20)的两端，张紧液缸(15)的缸体下端设有一个与从动链轮轴(20)配合的半圆块，通过半圆块与从动链轮轴(20)配合接触，张紧液缸(15)的活塞杆通过连接块(32)固定在下箱体(29)上，手动调节螺杆(16)穿过下箱体(29)侧板和从动链轮轴(20)与张紧液缸的半圆块螺纹连接，调节螺杆的下端安装一个固定螺母；链条(4)是由链板(24)、滚子(25)和销轴(26)组成的左右两排滚子链和背部中间位置带有滚轮(27)的夹持块(23)组成，夹持块(23)的表面形状为半圆形、带沟槽的半圆形或带沟槽的“V”形；夹紧机构(5)主要由夹紧梁(13)、夹紧液缸(14)和夹紧轴(33)组成，浮动的夹紧梁(13)通过轴套安装在夹紧轴(33)上，夹紧液缸(14)位于夹紧轴(33)的两端；测力机构(7)由上称重传感器(11)、下称重传感器(12)、横梁(34)、下箱体(29)和底座(10)组成，下箱体(29)、测力机构(7)、底座(10)和连续管构成一个测力杠杆，上称重传感器(11)和下称重传感器(12)位于注入头的下后方。
专利摘要连续管注入头，应用于石油钻井、修井或测井使用连续管作业的施工中。两台液压马达的输出轴通过花键或平键与两个主动链轮轴相连，安装在上箱体的两侧；两个从动链轮位于下箱体的下方。张紧机构由张紧液缸和手动调节螺杆组成。链条是由链板、滚子和销轴组成的左右两排滚子链和背部中间位置带有滚轮的夹持块组成。夹紧机构主要由夹紧梁、夹紧液缸和夹紧轴组成。效果是能实现下连续管的三个功能下井和起出连续管和井下工具；控制连续管下入和上提速度；承受悬挂连续管和井下工具的重量。能进行链条的对中调节。
文档编号E21B19/08GK201567978SQ200920277610
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者杨晖, 邵强, 郭慧娟, 马青芳 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院