防喷器的制作方法

1.本技术属于井下设备技术领域，具体涉及一种防喷器。


背景技术：

2.防喷器是油田作业常用的安全密封井口装置，通过关闭闸板来封闭井口压力，防止井喷事故的发生。
3.相关技术所公开的一种防喷器包括剪切闸板组件，剪切闸板组件用于在特殊情况下切断油管来封闭井口。剪切闸板组件包括两个剪切闸板、两个剪切刀片和前密封，其中，两个剪切刀片分别设置在两个剪切闸板上，两个剪切闸板在驱动机构的驱动作用下能够相互靠近以切断油管，故剪切刀片跟随对应的剪切闸板移动，前密封设置在剪切刀片和对应的剪切闸板之间，且前密封凸出于剪切刀片的端面。
4.这样一来，两个剪切刀片相对滑动时，两个剪切刀片相互面向的端面接触贴合，在两个剪切刀片配合剪断油管后，两个剪切刀片继续相对滑动，剪切刀片会接触并划伤对方的前密封，导致密封失效，密封性能降低，进而影响防喷器的使用寿命。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种防喷器，能够解决相关技术中剪切刀片划伤前密封、导致密封失效、密封性能降低、影响防喷器的使用寿命的问题。
6.本技术实施例提供一种防喷器，包括壳体、第一剪切闸板组件和第二剪切闸板组件，其中：
7.所述壳体设有通道，所述通道沿第一方向延伸，所述第一剪切闸板组件和所述第二剪切闸板组件均设于所述壳体，且二者沿第二方向相对设于所述通道的两侧，所述第二方向垂直于所述第一方向；
8.所述第一剪切闸板组件包括第一阀板、第一剪切刀片和第一密封件，所述第二剪切闸板组件包括第二阀板和第二剪切刀片，所述第一阀板和所述第二阀板均设于所述壳体，所述第一剪切刀片设于所述第一阀板，所述第二剪切刀片设于所述第二阀板，所述第一阀板和所述第二阀板分别沿所述第二方向可移动，以使所述第一剪切刀片和所述第二剪切刀片相互靠近或远离；
9.所述第一密封件设于所述第一剪切刀片的第一端面，且所述第二剪切刀片贴合所述第一端面，所述第二剪切刀片的第一切割端面与所述第一密封件的配合面能够相配合，以密封所述通道，所述配合面为所述第一密封件面向所述第一切割端面的表面。
10.在本技术实施例中，第一剪切刀片和第二剪切刀片能够相互靠近以切断钻具，该过程中，第二剪切刀片贴合第一剪切刀片的第一端面，在剪断油管后，第一剪切刀片和第二剪切刀片会继续相互靠近，直至第二剪切刀片的第一切割端面与第一密封件的配合面接触配合。由于第一密封件与第二剪切刀片的接触面积较大，第一密封件的配合面任意位置的接触应力均较小，而且受力均匀，故第二剪切刀片不会损伤第一密封件。
11.如此设置，第二剪切刀片既不会损伤第一密封件，第二剪切刀片与第一密封件相配合又能够保证通道的密封性能，不会出现密封失效的情况，避免影响防喷器的使用寿命。
附图说明
12.图1是本技术实施例公开的防喷器的结构示意图；
13.图2是本技术实施例公开的第一剪切闸板组件和第二剪切闸板组件的剖视图；
14.图3是本技术实施例公开的第一剪切闸板组件和第二剪切闸板组件的结构示意图；
15.图4是本技术实施例公开的第一剪切闸板组件和第二剪切闸板组件的配合示意图；
16.图5是本技术实施例公开的另一角度下第一剪切闸板组件和第二剪切闸板组件的结构示意图；
17.图6是本技术实施例公开的液缸总成的结构示意图；
18.图7是本技术实施例公开的半封闸板组件的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.100-壳体；110-通道；
21.200-第一剪切闸板组件；210-第一阀板；220-第一剪切刀片；221-第二切割端面；222-延伸部；230-第一密封件；231-凸起部；232-配合面；233-第一边沿部；240-第三密封件；
22.300-第二剪切闸板组件；310-第二阀板；320-第二剪切刀片；321-第一切割端面；330-第二密封件；331-第二边沿部；340-浮动部件；350-第四密封件；
23.400-液缸总成；410-液压缸；420-活塞；430-活塞杆；431-通孔；440-固定套；450-气腔；
24.500-半封闸板组件；510-第三阀板；520-卡瓦；530-第五密封件；540-第六密封件；550-压紧销；560-弹簧挡圈。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
27.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的防喷器进行详细地说明。
28.请参考图1-图7，本技术实施例公开一种防喷器，防喷器是一种在石油钻井时安装在井口的套管上，用来控制高压油、气、水的井喷装置。
29.所公开的防喷器包括壳体100、第一剪切闸板组件200和第二剪切闸板组件300。其中，如图1所示，壳体100设有通道110，通道110沿第一方向延伸，第一方向即为套管的延伸方向。第一剪切闸板组件200和第二剪切闸板组件300均设于壳体100，且二者沿第二方向相对设于通道110的两侧，第二方向垂直于第一方向。其中，第一方向为图1中的y方向，第二方向为图1中的x方向。
30.需要说明的是，第一剪切闸板组件200和第二剪切闸板组件300能够沿第二方向相互靠近或远离，从而切断位于通道110中的钻具并密封通道110。
31.如图2-图4所示，第一剪切闸板组件200包括第一阀板210、第一剪切刀片220和第一密封件230，第二剪切闸板组件300包括第二阀板310和第二剪切刀片320，第一阀板210和第二阀板310均设置在壳体100上，第一剪切刀片220设置在第一阀板210上，第二剪切刀片320设置在第二阀板310上，第一阀板210和第二阀板310能够相互靠近或远离，从而带动第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近或远离。具体地，第一阀板210和第二阀板310可以通过焊接、粘接等方式固定安装在壳体100上，也可以通过螺栓连接等可拆卸方式安装在壳体100上。
32.在本实施例中，第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互贴合，二者贴合滑动。第一密封件230设置在第一剪切刀片220的第一端面，第一端面面向第二剪切刀片320，且第二剪切刀片320贴合第一端面，故第一密封件230和第二剪切刀片320位于第一剪切刀片220的同一侧。因此，第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近的过程中，第二剪切刀片320会靠近第一密封件230。
33.在第二剪切刀片320和第一密封件230相接触的情况下，第二剪切刀片320的第一切割端面321与第一密封件230的配合面232相配合，此处的配合面232即为第一密封件230面向第一切割端面321的表面，此时第二剪切刀片320和第一密封件230共同密封通道110。
34.在本实施例中，由于第一切割端面321要用于切割钻具，故第一切割端面321通常以倾斜方式设置，即第一切割端面321的任意位置的切线方向与第一方向不平行。可选地，第一切割端面321可以为斜面，也可以弧面，当然，也可以为其它形状并且能够用于切割的端面。总之，配合面232的结构与第一切割端面321的结构相同。
35.这样一来，第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近的过程中，第二剪切刀片320贴合第一端面移动，在剪断钻具即油管后，第一剪切刀片220和第二剪切刀片320会继续相互靠近，直至第二剪切刀片320的第一切割端面321与第一密封件230的配合面232接触配合。由于第一密封件230与第二剪切刀片320的接触面积较大，第一密封件230的配合面232的任意位置的接触应力均较小，而且受力均匀，故第二剪切刀片320不会损伤第一密封件230。
36.如此设置，第二剪切刀片320既不会损伤第一密封件230，第二剪切刀片与第一密封件相配合又能够保证通道110的密封性能，不会出现密封失效的情况，避免影响防喷器的使用寿命。
37.在本实施例中，第二剪切刀片320设有第一凹槽，第一切割端面321即为第一凹槽的槽壁面；第一剪切刀片220具有第二切割端面221，且第一剪切刀片220设有第二凹槽，第二切割端面221即为第二凹槽的槽壁面。如图3所示，第一凹槽和第二凹槽的槽壁面均为弧面，在第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近至一定位置时，第一切割端面321和第
二切割端面221共同形成用于固定油管的圆状结构，便于后续进行切割。
38.如此设置，第一剪切刀片220和第二剪切刀片320除切割油管外，还能够对油管在通道110中的位置进行定位，避免切割过程中油管移位。
39.在可选的实施例中，如图2-图4所示，第一密封件230包括凸起部231，其中，配合面232设于凸起部231，也就是说，配合面232为凸起部231的外表面，而且，凸起部231能够伸入第一凹槽内，凸起部231与第一凹槽相配合。这样一来，实现第一密封件230的配合面232与第一切割端面321的接触配合，避免第二剪切刀片320损伤第一密封件230。
40.可选地，如图5所示，第一剪切刀片220包括两个延伸部222，两个延伸部222之间形成第二凹槽。在第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近时，第二剪切刀片320将油管推入两个延伸部222之间，即第二凹槽内，同时第二剪切刀片320贴合两个延伸部222移动。
41.由于延伸部222的存在，第一剪切刀片220沿第二方向的尺寸较长，故第二剪切刀片320能够较早地与第一剪切刀片220的第一端面贴合，进而防止第二剪切刀片320在垂直于第一端面的方向上发生位置偏移，保证第二剪切刀片320沿第二方向移动。
42.可选地，如图5所示，第二剪切闸板组件300包括第二密封件330，第二密封件330设于第二剪切刀片320的第二端面，即第二密封件330与第一剪切刀片220位于第二剪切刀片320的同一侧，第二剪切刀片320的第二端面与第一剪切刀片220的第一端面相贴合。在第一切割端面321与配合面232相配合的情况下，第一剪切刀片220挤压第二密封件330。
43.如此设置，除第一密封件230和第二剪切刀片320配合密封通道110外，第二密封件330和第一剪切刀片220也能相配合密封通道110，进一步保证密封性。
44.由于与第二密封件330所接触的是第一剪切刀片220的两个延伸部222，两个延伸部222与第二密封件330的接触面积有限，故第二密封件330会承受较大应力，容易收到损伤。
45.为解决上述问题，如图5所示，第二剪切闸板组件300包括浮动部件340，浮动部件340设置于第二剪切刀片320的第二端面，而且，浮动部件340位于第一剪切刀片220和第二密封件330之间。这样一来，浮动部件340将第二剪切刀片320和第二密封件330间隔开，在第二剪切刀片320靠近第二密封件330时，浮动部件340与第二剪切刀片320、第二密封件330均接触，即第一剪切刀片220的两个延伸部222与浮动部件340相接触。
46.另外，浮动部件340的表面与第二密封件330的第三端面相配合，第三端面为第二密封件330面向第一剪切刀片220的表面。
47.如此设置，虽然第一剪切刀片220的压力通过浮动部件340作用于第二密封件330，但由于浮动部件340与第二密封件330的接触面积较大，第二密封件330的第三端面任意位置的受力压强均较小，而且均匀受力，故第二密封件330不易被损伤。
48.可选地，如图3-图5所示，第一密封件230包括第一边沿部233，第二密封件330包括第二边沿部331，其中，第一边沿部233设置在第一剪切刀片220的边缘，第二边沿部331设置在第二剪切刀片320的边缘，在第一切割端面321与配合面232相配合的情况下，第一边沿部233与第二边沿部331紧密接触。
49.如此设置，依靠第一边沿部233和第二边沿部331的配合，对第一剪切刀片220和第二剪切刀片320的边缘进行密封，提高通道110的密封性能。
50.在本实施例中，第一边沿部233和第二边沿部331的数量均为两个，沿垂直于第一
方向和第二方向所在平面的方向上，两个第一边沿部233分别设于第一剪切刀片220的两端，两个第二边沿部331也分别设于第二剪切刀片320的两端，同时凸起部231位于两个第一边沿部233之间。
51.而且，在第一切割端面321与配合面232配合之前，第二剪切刀片320在两个第一边沿部233之间移动，即两个第一边沿部233对第二剪切刀片320进行限位，避免第二剪切刀片320的移动方向改变。
52.在可选的实施例中，第一剪切刀片220可拆卸地设置于第一阀板210，第二剪切刀片320可拆卸地设置于第二阀板310。具体地，如图2所示，第一阀板210设有第一开孔，通过紧固件贯穿第一开孔并紧入第一剪切刀片220，实现第一阀板210和第一剪切刀片220的可拆卸连接；同样地，第二阀板310设有第二开孔，通过紧固件贯穿第二开孔并紧入第二剪切刀片320，实现第二阀板310和第二剪切刀片320的可拆卸连接。其中，紧固件可以为螺栓，也可以为销钉，也可以为其它紧固件。
53.当然，第一阀板210和第一剪切刀片220之间、第二阀板310和第二剪切刀片320之间均可以通过其它方式实现可拆卸连接。
54.如此设置，能够根据需要安装和拆卸第一剪切刀片220或第二剪切刀片320，同时在第一剪切刀片220或第二剪切刀片320不够锋利时能够及时进行更换。
55.在本实施例中，如图2所示，第一剪切闸板组件200包括第三密封件240，第三密封件240设于第一阀板210和壳体100之间；同样地，第二剪切闸板组件300包括第四密封件350，第四密封件350设置在第二阀板310和壳体100之间。可选地，第三密封件240和第四密封件350均可以为橡胶密封件。
56.如此设置，通过第三密封件240，进一步保证第一阀板210和壳体100之间的密封性；通过第三密封件240，进一步保证第二阀板310和壳体100之间的密封性。
57.由于第一阀板210和第二阀板310需要相互靠近或远离，故二者需要直线移动动力，可利用手柄和传动组件连接第一阀板210或第二阀板310，通过手动转动手柄，转动动力通过传动组件转化为第一阀板210或第二阀板310的移动动力。但是，手动作用耗费人力，而且第一阀板210和第二阀板310的移动速度慢，切割效率低。
58.为解决上述问题，防喷器还包括驱动机构，驱动机构设置在壳体100上，驱动机构用于驱动第一阀板210和第二阀板310中的至少一者移动。也就是说，驱动机构可以驱动第一阀板210移动，也可以驱动第二阀板310移动，也可以驱动第一阀板210和第二阀板310共同移动。具体地，驱动机构可以为直线驱动器、气缸等直线驱动件，只要能够驱动第一阀板210或第二阀板310直线移动即可。
59.在本实施例中，驱动机构为液缸总成400，第一阀板210和第二阀板310均连接有液缸总成400，通过液缸总成400来驱动第一阀板210和第二阀板310移动。
60.如此设置，通过驱动机构实现第一阀板210或第二阀板310的移动，节省人力，同时提高第一剪切刀片220和第二剪切刀片320的切割效率。
61.可选地，如图6所示，液缸总成400包括液压缸410、活塞420和活塞杆430。其中，液压缸410安装在壳体100上，活塞420可移动地设置在液压缸410内，活塞420的外周面与液压缸410的内壁面紧密接触，而且活塞420将液压缸410的内部空间分隔为两个空腔，以液压油为工作介质，液压油在两个空腔中流通，通过改变液压油的压力来改变两个空腔的容积，进
而推动活塞杆430直线移动。在本实施例中，活塞杆430的外周面与液压缸410的内壁面之间设有密封件，保证两个空腔之间的密封性，避免液压油在两个空腔之间流动。
62.而且，活塞杆430伸入液压缸410内并与活塞420相连接，活塞杆430与第一阀板210或第二阀板310相连接。这样一来，活塞杆430移动的同时会带动第一阀板210或第二阀板310移动，最终实现第一剪切刀片220或第二剪切刀片320的移动。
63.具体地，液压缸410可通过粘接、焊接等方式固定设置于壳体100，也可以通过螺栓连接等可拆卸方式安装于壳体100；活塞杆430与第一阀板210或第二阀板310之间、活塞杆430与活塞420之间均可通过粘接、焊接等方式固定连接，当然，也可以通过可拆卸连接方式。
64.在可选的实施例中，如图6所示，液缸总成400还包括固定套440，固定套440与液压缸410相连接，即固定套440相对液压缸410的位置固定。而且，固定套440套设在活塞杆430的外周，固定套440具有内腔，活塞杆430贯穿内腔，且内腔的腔壁与活塞杆430之间形成气腔450，气腔450的容积随活塞杆430的移动而变化，反之，气腔450容积的变化也会改变活塞杆430的移动位置。
65.具体地，位于内腔中的部分活塞杆430的外表面呈阶梯结构，阶梯结构包括第一阶梯面、第二阶梯面和第三阶梯面，第一阶梯面和第三阶梯面均为圆周面，第一阶梯面和第三阶梯面通过第二阶梯面相连接，第二阶梯面为环形面，所在平面垂直于活塞杆430的轴向，在气腔450内气压增大时，气压作用于第二阶梯面，通过第二阶梯面推动活塞杆430移动，反之，在气腔450内气压减小时，活塞杆430恢复移动。
66.同时，活塞杆430沿轴向开设有通孔431，通孔431的一端连通通道110，通孔431的另一端连通气腔450。由于井内压力过大时会阻碍第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近，故将井内压力通过通孔431引入气腔450内，井内压力作为推动活塞杆430移动的动力，也就是第一阀板210和第二阀板310相互靠近的动力，有助于第一剪切刀片220和第二剪切刀片320相互靠近来切割钻具，提高剪切能力，避免井内压力过大而阻碍切割。
67.在进一步的技术方案中，防喷器还包括两个半封闸板组件500，两个半封闸板组件500能够配合以夹持油管，两个半封油管均设置于壳体100，且沿第三方向相对设置在通道110的两侧，第三方向垂直于第一方向。具体地，两个半封闸板组件500能够沿第三方向移动，即两个半封闸板组件500能够相互靠近以夹持油管。在本实施例中，第三方向可以与第二方向相平行，从而在第一方向上，其中一个半封闸板组件500与第一剪切闸板组件200相对，另一个半封闸板组件500与第二剪切闸板组件300相对，此情况下，第三方向为图1的x方向。
68.如此设置，通过两个半封闸板组件500的配合，对油管进行夹持，实现对油管的悬挂和密封。
69.具体地，如图7所示，两个半封闸板组件500均包括第三阀板510、卡瓦520和第五密封件530。其中，第三阀板510设置于壳体100，且第三阀板510沿第三方向相对壳体100可移动，卡瓦520和第五密封件530均设置于第三阀板510，因此，第三阀板510移动的同时带动卡瓦520和第五密封件530移动。而且，第五密封件530位于卡瓦520和第三阀板510之间，从而将卡瓦520压紧于第三阀板510。
70.在本实施例中，第三阀板510设有卡瓦安装位和密封安装位，卡瓦520安装于卡瓦
安装位，第五密封件530安装于密封安装位，首先安装卡瓦520，然后将第五密封件530安装于密封安装位，第五密封件530将卡瓦520压紧于第三阀板510。
71.如此设置，通过移动两个第三阀板510，两个半封闸板组件500的卡瓦520和第五密封件530均能够与油管的外表面相接触，最终两个卡瓦520和两个第五密封件530共同对油管进行夹持和密封。
72.对于卡瓦520的安装方式，卡瓦520背向通道110的一侧设有通孔，通孔连通卡瓦安装位，通孔内安装压紧销550，压紧销550与卡瓦520相连接。
73.具体地，压紧销550的端部设有限位凸起，卡瓦520的表面设有沟槽，限位凸起能够伸入沟槽内，实现卡瓦520与压紧销550的连接，而且，限位凸起与卡瓦520在远离通道110的方向上限位接触，避免卡瓦520脱离压紧销550；同时，压紧销550远离卡瓦520的一端设有弹簧挡圈560，且弹簧挡圈560与第三阀板510在靠近通道110的方向上限位接触，进而避免压紧销沿通孔移动。需要说明的是，无论是远离通道110的方向还是靠近通道110的方向，均与第三方向相平行。
74.这样一来，避免压紧销550和卡瓦520相对第三阀板510移动，实现压紧销550和卡瓦520相对第三阀板510固定。
75.在本实施例中，根据图1所示，防喷器还包括设于壳体100的驱动装置，利用驱动装置用于驱动半封闸板组件500沿第三方向移动。其中，驱动装置与壳体100之间通过螺栓连接等可拆卸方式实现连接。
76.具体地，驱动装置可以为液缸总成，即与上文所述的液缸总成400的结构相同；当然，驱动装置也可以为手动驱动装置，即利用手柄和传动组件连接第三阀板510，通过手动转动手柄，转动动力通过传动组件转化为第三阀板510的移动动力，最终驱动卡瓦520和第五密封件530的移动。
77.可选地，第五密封件530分别可拆卸地安装于第三阀板510。具体地，第三阀板510设有开孔，通过紧固件贯穿开孔并旋紧于第五密封件530内，即可实现第三阀板510与第五密封件530的连接，其中，紧固件可以为螺栓。当然，第三阀板510与第五密封件530也可以通过其它可拆卸方式相连接。这样一来，使用者能够根据需要安装和拆卸第五密封件530。
78.在可选的实施例中，半封闸板组件500还包括第六密封件540，第六密封件540设置在第三阀板510和壳体100之间。如此一来，通过第六密封件540，进一步保证第三阀板510和壳体100之间的密封性。
79.需要说明的是，本技术所涉及的密封件均可以为橡胶密封件，如橡胶垫，也可以为泡棉垫，也可以为硅胶垫，当然，也可以为其它种类的密封件，能够起到对应的密封作用即可。
80.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。