一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具的制作方法

1.本实用新型涉及座封工具技术领域，具体涉及一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具。


背景技术：

2.座封工具，适配器、桥塞这三个工具是井下作业中桥射联作施工所必备的三个工具；传统的座封工具（如贝克5、贝克10、贝克20）的主要用途及工作原理是为利用慢燃火药柱燃烧产生动能，利用燃烧产生的动能来推动座封工具腔体内的活塞，活塞拖动缸体内的液压油，活塞产生推力并将推力传到至适配器，适配器推动桥塞，将桥塞固定在井下；适配器的主要用途为连接座封工具和桥塞，将座封工具所产生的推力传导至桥塞，让桥塞利用座封工具产生的推力，略微改变其外形，通过外形的改变将桥塞自身部件固定在套管壁上，从而起到固定和密封的作用。
3.传统的如贝克5、贝克10、贝克20等坐封工具，其主要的工作方式为点燃坐封工具内部的火药柱，利用火药的燃烧产生推力，并将推力从坐封工具中传导至与适配器连接的桥塞，使桥塞成功坐封在井下。但这种工作方式有几个缺点：
4.1.火工品的管控和使用。火工品为政府管制物品（包括雷管和慢燃火药），所以导致火药在运输审批上需要花费大量成本还要经过一系列的繁琐手续，而且在火工品的运输和保存过程中存在着安全隐患，如果发生意外很容易造成人员伤亡。另外，在火工品的使用过程中，有可能会因为技术人员的不当操作而产生爆炸的危险从而致人伤残甚至致死，这对于对施工企业和个人都会造成极大的安全隐患。所以在火药的使用上需要拥有特殊火药资质的人员来进行操作，而雇佣这些人也无疑增加了使用成本。
5.2.火工品的产品质量。众所周知，火药产生的威力和效果同环境因素也有一定的关系。在保存不当，或者井下环境恶劣的情况下，火药受潮的情况将会发生，从而影响施工情况，因为如果火药受潮，那么火药燃烧和爆炸所产生的威力将会大打折扣，甚至无法起爆。
6.3.火工品的效能问题。火工品带来的推动力有限，火药通过燃烧带来的推动力本身有限，而且火药产生的能效如果收到环境的影响将会大打折扣。而且火药这种一次性使用的材料不适合进行多变的任务。如果在使用过程当中需要改动坐封位置或者出现坐封未到位的情况，因为火药已经燃烧殆尽，后续想要继续提供推力就会较为困难。正是由于火药作为推力的这种特点，使得井下作业过程中如果遇到某些特殊情况，在制定解决方案的过程中增加了作业难度。
7.4.坐封工具的设计问题。传统坐封工具尺寸多样，每种不同工具的零部件不能相互通用，一旦有工具串损坏的情况发生将造成修复时间慢等问题的发生，从而影响施工进度；而坐封工具与射孔枪相连接的地方需要使用智能短节来进行连接。多重的串联电路，极易造成电缆以及电线的通信故障，增加施工风险；另外也增加了枪串在井下进水的情况发生；原有的贝克系列坐封工具多数为铸铁材质，产品质量过大，不便于运输和使用，给生产
作业增加了困难。且坐封工具使用完成后，推杆不能自动收回。
8.总之，传统桥射联作所采用的利用火药产生推力，通过坐封工具把火药的推力传到至桥塞使其坐封在井下的方式存在一系列的问题。比如产品的安全性低，含有敏感的起爆药和点火药，在较小的电流作用下就会发火，在非工作时间容易被意外引爆；安全措施繁琐，给生产管理带来不便，降低作业效率；当坐封工具完成使用之后，需要将所有的零部件拆卸出来进行保养，并重新装填液压油等一系列过程，保养维护成本高，时间长。此固定模式有着先天性的不足和很大的改进空间。而且老式铸铁的井下工具在施工和事故处理中将会为使用人员带来一定的阻碍。
9.因此，发明一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具很有必要。


技术实现要素：

10.为此，本实用新型提供一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具，通过设置电气组件、动力源组件和执行缸组件，并将三个组件整合到一起，无需对座封工具进行拆卸，保养，填充火药等步骤，活塞杆可以通过内部的装置自行完成活塞退回，不需要人工介入复位，解决了传统的火药座封工具保养麻烦，需要人为的进行调节，将活塞杆收回，座封工具、桥塞、适配器的功能是相对单一的问题。
11.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
12.一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具，包括电气组件、动力源组件和执行缸组件，所述电气组件包括电气部分外筒，所述电气组件底部固定连接动力源组件，所述动力源组件底部固定连接执行缸组件；
13.所述电气部分外筒顶端安装电气部分接头，所述电气部分外筒内壁通过o形胶圈安装电路板支架，所述电气部分外筒内壁通过螺栓安装有平衡接头；
14.所述动力源组件包括动力外壳，所述括动力外壳底部内壁插接油缸接头,所述油缸接头顶部设有油接头，所述动力外壳顶部内腔中设有限位套，所述限位套下方设有柱塞泵，所述柱塞泵下方设有活塞接头和导流管二，所述活塞接头底端外壁套接固定塞，所述固定塞上方设有活塞二，所述固定塞下方设有电磁阀座和气阀座；
15.所述执行缸组件包括增压缸外壳，所述增压缸外壳顶部内腔中设有活塞一，所述活塞一下方设有导流管一，所述活塞一一端设有活塞杆，所述活塞杆一端固定连接推块，所述推块外壁包裹外套，所述外套底端内壁插接内套，所述外套顶端外壁套接肩套。
16.优选的，所述平衡接头通过锁紧螺母安装在电气部分外筒内壁上。
17.优选的，所述柱塞泵通过内六角圆柱头螺钉安装在是动力外壳内腔中。
18.优选的，所述气阀座位于所述电磁阀座的下方。
19.优选的，所述电气部分外筒底端固定连接动力外壳。
20.优选的，所述动力外壳底端固定连接增压缸外壳。
21.本实用新型的有益效果是：
22.采用了电液动力进行坐封。传统的坐封工具多采用火药作为动力源，但这种火药坐封工具在进行每一层桥射联作作业之后都需要对火药进行重新装填以及对工具本身进行保养。经过对坐封工具的改进，将新产品工作流程的维护和保养进行了大大的简化，由于采用液压进行作业，所以无需拆卸、填充火药和保养工作，这些改动不仅大大地缩短了所需
的作业流程和工作时间，同时避免了使用火药上所带来的高成本、繁杂手续以及高危险性。在火药无法继续提供动力的情况下，采用电液动力坐封的坐封工具依然可以持续提供动力，因为不同于火药坐封工具在火药燃尽后无法继续燃烧产生动力，所以大大地提高了产品的容错率和工作效率。相比火药坐封工具，采用的电液坐封工具在安全性、成本、工作效率上都有很大的进步。
23.简化了工作流程。电液坐封工具比起火药坐封工具来说不需要进行对火药的装填工作以及维护和保养，以及在设定好参数后就可以自动进行坐封作业。而这款全自动电液坐封装置在一般的电液坐封工具上进行了进一步的改进。传统的电液坐封工具在完成作业之后活塞杆不能自动缩回，需要人为地进行调节才能将活塞杆收回。而本技术的产品在坐封工具完成工作之后，活塞杆可以通过内部的装置自行完成活塞退回的工作，不需要人工介入复位，从而大大地节省时间。另外我司产品在连接模块上配备了内置短节装置，从而无需中控短节的介入就可以完美地和其他厂家的射孔器材相兼容。
24.缩小产品尺寸，将原有的三种尺寸的坐封工具进行整合。这种坐封工具可以使用最小的坐封工具尺寸来进行作业，从而拓宽了坐封工具表面与井筒内部的距离，使得其可应对更为复杂的井筒环境。原有的坐封工具分为贝克5（3.5寸及以下）、贝克10（4.5
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5.0寸），贝克20（5.5寸）。每种尺寸的坐封工具所提供的坐封力是不一样的，对应不同口径的桥塞需要换用相应尺寸的坐封工具，这繁琐的步骤延长了实际工作过程当中的工作时间，如果不慎使用了错误的口径更会导致严重的问题。本技术产品为了解决这个问题，特地整合了不同产品的尺寸和规格，让不同尺寸的坐封工具合而为一，这款坐封工具最大可以达到160mpa的推力，几乎可以满足市面上所有的桥塞类产品的作业需求，不会影响工作效率。使得用户在选择产品时减少了时间，同时也给射孔作业的过程带来了极大的便捷。
25.改进了产品的外部材料结构。我司在新型坐封工具上采用了新型特种合金钢材料，这种材料具有耐高温、耐高压、延展性好、质量轻等特点。这种新型材料使得我司的这款全自动电液坐封工具拥有更好的抗压功能，在实际的工作环境当中不容易出现变形损坏的情况。同时由于重量的减轻，使得新型坐封工具在运输、保存、安装上都相比同类产品更加方便。
26.改进了增压装置。增压装置是坐封工具的核心部件。我们改进了增压装置使得系统无需提高泵的额定输出压力便能轻松实现更大的活塞推力，使本项目所研制的电控液压坐封工具，不仅有着更加可靠的坐封能力，同时也大大扩宽了该坐封工具所适用的坐封深度范围。由于这款坐封工具围绕电源
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电机
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增压系统
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增压棒
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液压系统
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液压活塞
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液压缸的模式进行，可以看出增压系统是为整个坐封工具提供动力的重要组件，在电力传达至增压系统之后，增压系统内部的马达和齿轮等进行运作以提供动力。作为整个工具的心脏，对自增压装置进行的改进无疑对整个坐封工具的工作性能都是巨大的推进。
27.简化了装配过程，传统的作业模式需要将坐封工具与中控短节和射孔枪三者相结合；复杂的装配过程也无形中增加了操作失误的几率以及劳动强度；本装置取消了传统的中控短节，改为坐封工具内置，操作更为简便，同时降低了装配难度，提高了容错率，减少了工作时间，提高了工作效率。同时也减小了枪串进水的可能性；
28.使用完成后，坐封工具的拉杆可以在井下收回，保护坐封工具，产品免清洗，缩短生产作业时间，提高生产效率。而且整个坐封工具只需使用电缆提供的电力即可，不再需要
额外地使用电池，这有利于环保和降低成本。
附图说明
29.图1为本实用新型提供的结构示意图；
30.图2为本实用新型提供的图1中动力源组件示意图；
31.图3为本实用新型提供的图1中执行缸组件示意图；
32.图4为本实用新型提供的图1中电气组件示意图。
33.图中：内套1、外套2、肩套3、推块4、增压缸堵头5、增压缸外壳6、活塞杆7、导流管一8、活塞一9、油缸接头10、动力外壳11、油接头12、气阀座13、电磁阀座14、固定塞15、活塞二16、导流管二17、活塞接头18、柱塞泵19、限位套20、平衡接头21、锁紧螺母22、电路板支架23、电气部分外筒24、电气部分接头25、o形胶圈26、内六角圆柱头螺钉27。
具体实施方式
34.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.参照说明书附图1
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4，该实施例的一种全通用尺寸自动伸缩的座封工具，包括电气组件、动力源组件和执行缸组件，所述电气组件包括电气部分外筒24，所述电气组件底部固定连接动力源组件，所述动力源组件底部固定连接执行缸组件；
36.所述电气部分外筒24顶端安装电气部分接头25，所述电气部分外筒24内壁通过o形胶圈26安装电路板支架23，所述电气部分外筒24内壁通过螺栓安装有平衡接头21；
37.所述动力源组件包括动力外壳11，所述括动力外壳11底部内壁插接油缸接头10,所述油缸接头10顶部设有油接头12，所述动力外壳11顶部内腔中设有限位套20，所述限位套20下方设有柱塞泵19，所述柱塞泵19下方设有活塞接头18和导流管二17，所述活塞接头18底端外壁套接固定塞15，所述固定塞15上方设有活塞二16，所述固定塞15下方设有电磁阀座14和气阀座13；
38.所述执行缸组件包括增压缸外壳6，所述增压缸外壳6顶部内腔中设有活塞一9，所述活塞一9下方设有导流管一8，所述活塞一9一端设有活塞杆7，所述活塞杆7一端固定连接推块4，所述推块4外壁包裹外套2，所述外套2底端内壁插接内套1，所述外套2顶端外壁套接肩套3。
39.进一步地，所述平衡接头21通过锁紧螺母22安装在电气部分外筒24内壁上。
40.进一步地，所述柱塞泵19通过内六角圆柱头螺钉27安装在是动力外壳11内腔中。
41.进一步地，所述气阀座13位于所述电磁阀座14的下方；电磁阀座14的作用是安装多导向增压电磁阀。
42.进一步地，所述电气部分外筒24底端固定连接动力外壳11。
43.进一步地，所述动力外壳11底端固定连接增压缸外壳6。
44.实施场景具体为：需进行坐封作业时，电路板支架23上的电源模块发出信号，引导电机供电，电机引导高转速马达通过减速器，通过高转速齿轮传导至高扭矩齿轮，通过高扭力齿轮将扭力传导给柱塞泵19，柱塞泵19推动高压油液，将电力转化为高压压力，油液经过电磁阀座14上的多导向增压电磁阀进行增加，增压后驱动液压缸工作。
45.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。