专利名称：一种带标准补心的气动卡瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带标准补心的气动卡瓦，属钻井配套设备技术领域。
背景技术：
目前油田或地质钻井在进行起下钻作业和下套管作业时，一般都采用双吊卡作业或单吊卡+手提式卡瓦的作业方式，这些方式均存在劳动强度大，工作效率低，安全性能差等问题。国外生产的气动钻杆卡瓦在一定程度上减轻了劳动强度。但卡瓦体工作高度高，很难与国内井口设备配套使用，不方便工作人员操作，且结构复杂、价格昂贵，不利于在国内推广使用。国内研制的气动钻杆卡瓦如专利号为02212500.0，名称为“动力卡瓦”的中国专利，提供了一种利用两个外置式气缸为动力的钻杆卡瓦，气缸固定在卡瓦座上面，两个气缸采用独立供气，四根气路管线摆放于钻台台面上；自动化程度较高，减少了井口操作工人，节约人力资源，有效降低了工人的劳动强度；但存在卡瓦体实际工作高度高，不利于操作及井口设备配套使用；且气路管线较多，导致装卸麻烦，外置摆放易损坏气路管线的问题。又如专利号为200320100403.0，名称为“多功能全自动钻杆气动卡瓦”的中国专利，较好地克服了上述发明的不足，但由于该卡瓦体在提升和下放的过程中是通过活动铰链及卡瓦体的自重打开的，在经历多次作业后，会出现如上销轴固定螺丝滑扣、下销轴弯曲变形、导向杆固定螺丝松动等现象，工作可靠性较差。另外，当出现铰链锈蚀情况时，卡瓦不能全部打开，易发生钻杆接箍与卡瓦体相碰撞，导致卡瓦装置损坏的事故。而且上述两种气动卡瓦均使用阶梯形卡瓦座，此种阶梯形卡瓦座必须与专用卡瓦体配合一对一使用，不能兼顾使用手提式卡瓦；且卡瓦座下部开口偏小，在倾斜角度偏大的井中起下钻时，钻杆及接箍容易磕碰损坏卡瓦体，严重时，起钻会拖带出卡瓦座。同时，在换钻头、倒划眼、旋转转盘等操作过程中，必须把卡瓦整体起吊出井，严重影响了作业效率。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种以四个内置式气缸为动力，可隐蔽安装气路管线，通过支撑盘带动卡瓦体升降，可使卡瓦体工作在合适高度，提升及放下卡瓦体时不依靠铰链和卡瓦体自重打开，避免因活动铰链锈蚀或销轴滑扣、松动、弯曲变形而发生事故，采用标准方补心式卡瓦座，拆卸卡瓦体后能兼顾使用手提式卡瓦；且结构简单，使用安全可靠，操作灵活方便，适用范围广的带标准补心的气动卡瓦。本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的该带标准补心的气动卡瓦由卡瓦座、气缸、活塞杆、卡瓦体、支撑盘、配气座、销轴及气路管线构成，其特征在于:两块卡瓦座通过铰链连接为一个整体，卡瓦座体内制作有四个气缸，气缸内装有活塞杆，活塞杆上端通过开槽螺母固装有支撑盘和连接片耳榫，支撑盘与连接片耳榫通过内六角螺丝固接；连接片耳榫通过连接片装有卡瓦体，卡瓦体内弧面上通过卡瓦牙固定螺丝安装有卡瓦牙；卡瓦座上面安装有配气座并通过凹槽放置有气路管线；卡瓦座底部安装有耐磨环。本实用新型与现有技术相比的有益效果在于该带标准补心的气动卡瓦采用全内置式气缸及气路结构，大大降低了卡瓦的工作高度，使其卡紧钻杆时工作面基本与钻台面平齐，方便液压大钳使用。通过一个配气座同时给四个气缸供气，保证了气缸升降的同步性，减少了钻井工作台面的气路管线数量，自动化程度高，减少钻台人员配置，降低了劳动强度；装配、拆卸方便，增强了作业的安全性。采用标准方补心的卡瓦座，通过更换不同规格的卡瓦体，能适用于不同规格的钻杆起下钻作业，卸下卡瓦体后能满足使用手提式卡瓦非正常情况下换钻头、倒划眼、旋转转盘等工作，实现了钻井气动卡瓦的多功能性，提高了工作效率。该带标准补心式气动卡瓦结构简单，使用安全可靠，可应用于ZP205、ZP275、ZP375等系列钻井转盘和修井机上，适用范围广，功能性强。解决了现有卡瓦工作高度高，适用范围小；采用外置式气缸气路管线易损坏的问题。
图1为一种带标准补心的气动卡瓦的主视结构示意图；图2为一种带标准补心的气动卡瓦的俯视结构示意图。图中:1、卡瓦座，2、耐磨环，3、气缸，4、活塞杆，5、卡瓦体，6、连接片，7、连接片耳榫，8、开槽螺母，9、内六角螺丝，10、支撑盘，11、配气座，12、卡瓦牙，13、卡瓦牙固定螺丝，14、开口销，15、销轴，16、气路管线，17、管杆。
具体实施方式
该带标准补心的气动卡瓦由卡瓦座1、气缸3、活塞杆4、卡瓦体5、连接片6、连接片耳榫7、支撑盘10、配气座11、卡瓦牙12、销轴15及气路管线16构成，两块卡瓦座I通过铰链连接为一个整体，卡瓦座I体内制作有四个气缸3，气缸3内装有活塞杆4，活塞杆4上端通过开槽螺母8固装有支撑盘10和连接片耳榫7，支撑盘10与连接片耳榫7通过内六角螺丝9固接；连接片耳榫7通过连接片6装有卡瓦体5，所述的连接片耳榫7与连接片6通过销轴15和开口销14活动连接。卡瓦体5内弧面上通过卡瓦牙固定螺丝13安装有卡瓦牙12，可以根据不同的管杆选择更换相应的卡瓦牙12，以适用各种钻杆、钻铤和套管的起下钻作业，实现气动卡瓦的多功能特性。卡瓦座I上面安装有配气座11并通过凹槽放置有气路管线16 ;卡瓦座I的底部安装有耐磨环2。下面具体说明本实用新型的起钻作业和下钻作业时的工作过程:起钻作业时，司钻操作先挂住管杆17，操作气控阀使配气座11从气缸3的底部进气，使活塞杆4上升，活塞杆4通过支撑盘10和连接片6带动卡瓦体5上行；同时管杆17上提，利用管杆17与卡瓦牙12的摩擦力，卡瓦体5向外扩开，给管杆17让开通道，管杆17上行。当卸螺杆扣要卡住管杆17时，停止提升管杆17，通过气控阀控制配气座11从气缸3上部进气，此时活塞杆4下行，通过活塞杆4拉动支撑盘10下降，四片卡瓦体5沿卡瓦座I的内园锥面下行，开口直径逐渐减小，直至抱合卡紧管杆17为止。在卡瓦体5的内圆表面安装有卡瓦牙12，卡瓦牙12能防止管杆17下滑并具有一定的防轴向转动的功能，根据使用的管杆17的种类(钻杆、钻铤和套管)和材质，可选择相应的卡瓦牙12，以达到使用安全、操作合理、并减少对管杆17压痕伤害的目的。[0017]下钻作业时卡瓦工作过程与起钻作业时基本相同，也是先提住管杆17并使配气座11从气缸3的底部进气，松开卡瓦体5，下放管杆17，然后通过气控阀控制配气座11从气缸3上部进气，由卡瓦体5收缩卡紧管杆17。当井口偏斜严重以及换钻头、倒划眼、旋转转盘等工作时，取下卡瓦体5，由于卡瓦座I的中心孔为内园锥面，则能使用手提式卡瓦能满足非正常情况作业。以上所述只是该实用新型的具体实施方式
，上述举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式
做修改或变形，而不背离本实用新型的实质和范围。
权利要求1.一种带标准补心的气动卡瓦，它由卡瓦座(I)、气缸(3)、活塞杆(4)、卡瓦体(5)、支撑盘(10 )、配气座(11)、销轴(15 )及气路管线(16 )构成，其特征在于:两块卡瓦座(I)通过铰链连接为一个整体，卡瓦座(I)体内制作有四个气缸(3)，气缸(3)内装有活塞杆(4)，活塞杆(4)上端通过开槽螺母(8)固装有支撑盘(10)和连接片耳榫(7)，支撑盘(10)与连接片耳榫(7)通过内六角螺丝(9)固接；连接片耳榫(7)通过连接片(6)装有卡瓦体(5)，卡瓦体(5)内弧面上通过卡瓦牙固定螺丝(13)安装有卡瓦牙(12);卡瓦座(I)上面安装有配气座(11)并通过凹槽放置有气路管线(16);卡瓦座(I)底部安装有耐磨环(2)。
专利摘要本实用新型涉及一种带标准补心的气动卡瓦，属钻井配套设备技术领域。它由卡瓦座、气缸、活塞杆、卡瓦体、支撑盘、配气座等构成，卡瓦座内制作有四个带活塞杆的气缸，活塞杆上端固装有支撑盘和连接片耳榫，连接片耳榫通过连接片装有卡瓦体，卡瓦座上面装有配气座和气路管线。本实用新型采用全内置式气缸及气路结构，大大降低了卡瓦的工作高度，使其卡紧钻杆时工作面基本与钻台面平齐，降低了工人的劳动强度，装配、拆卸方便，增强了作业的安全性。且结构简单，使用安全可靠，卸下卡瓦体后能满足使用手提式卡瓦非正常情况下换钻头、倒划眼、旋转转盘等工作，解决了现有卡瓦工作高度高，适用范围小，采用外置式气缸气路管线易损坏的问题。
文档编号E21B19/10GK203022656SQ20122074385
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者余维初, 肖想松 申请人:荆州市现代石油科技发展有限公司