液压双推力油管旋转装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液压双推力油管旋转装置，尤其是一种采油气井口油管旋转装置，属于石油开采设备领域。
【背景技术】
[0002]旋转井口是油管以套管中心线进行旋转运动。通过油管旋转，以减少油管与抽油杆的局部磨损，从而提高油管的使用寿命，延长检泵周期；通常利用抽油机每一个下冲程压一次碰杆，碰杆带动棘轮装置旋转，进而带动井内油管旋转，在油井工作时油管自动旋转；亦有以管内压力增减作为动力，使旋转机构带动油管做自动旋转运动；虽然无需人工旋转、让油管整个圆周都参加与抽油杆的接触，使磨损部位分散到全部油管内表面，避免油管偏磨现象；但是由于抽油杆不停的上下往复抽插动作使油管不停的旋转反而加快了油管与抽油杆接触部份的整体磨损；
[0003]现有旋转井口都采用单侧单向推动油管，推力不平衡，造成旋转部份侧向磨擦、深井管柱推力不足，进而影响油井生产效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是:提出一种液压双推力油管旋转装置设计，针对现有利用抽油杆下落或管内压力作为动力，使旋转机构带动油管做旋转运动，虽然防止了油管偏磨，但是由于抽油杆不停的上下往复抽插动作使油管不停的旋转反而增加了油管与抽油杆接触部份的整体磨损；现有旋转井口都采用单侧单向推动油管，推力不平衡，造成旋转部份侧向磨擦、深井管柱推力不足等技术难题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种液压双推力油管旋转装置，包括外接液压机构、转换四通、旋转总成、采油树组成；旋转总成包括壳体、液动旋转装置及液动控制系统(见图1);液动旋转装置包括轴状旋转短节、齿轮、齿条；所述旋转总成的壳体是在圆柱体的中部两侧各去掉一部分构成两侧的部分平面，过中部两侧各去掉一部分的纵截面为“工”字形，并在此两侧部分平面上加工翼孔成为液压腔进口 ；齿轮固定在轴状旋转短节的中央，齿轮的上下平面均有推力球轴承，推力球轴承固定于外壳，齿轮的下平面与推力球轴承之间设有离合器轴承，两齿条分布在齿轮两侧并与齿轮啮合，齿条加工在齿条轴上，一侧齿条设有运动的上死点，另一侧齿条设有运动的下死点；两侧翼孔经组装丝扣接头的接口分别连接在液压管路的接口上，一侧为正向进压，另一侧为反向进压；正向进压时，一侧齿条轴前进，另一侧齿条轴在进压一侧压力经液压腔通过液压管路异形通道进入另一侧液压腔在压力作用下后退，促使齿轮转动，在离合器轴承作用下带动旋转短节使其旋转；壳体上部设有连接螺栓螺纹孔，用来连接上部采油树；壳体下部设有连接螺栓螺纹孔用来连接转换四通。
[0006]本实用新型有益效果:有鉴于上述现有技术存在的局限性，本实用新型基于从事此类产品设计制造多年实务经验及专业知识，积极加以研宄创新，以期创设一种能够满足油管防偏磨、且结构简单，使用方便，用于防偏磨旋转井口的液压双推力油管旋转装置。I本实用新型所涉液压双推力油管旋转装置设计大大提高了耐整体磨损时间；2装置采用双推力机构单双单双推动油管，使推力平衡，减旋转部份侧向磨擦并提升了动力，有效解决深井管柱推力不足问题。本实用新型为实现防偏磨旋转井口采油技术有着重大意义，并能够实现大规模防偏磨旋转井口采油的工业化。
【附图说明】
[0007]图1a是液压双推力油管旋转装置旋转总成组装示意图(剖视图)；图1b是图1a中横截面剖视图。
[0008]图2a是液压双推力油管旋转装置旋转总成中壳体结构示意图；图2b、2c是图2a中的某一对应剖视线的剖视图。图2d是图2b中一对应剖视线的剖视图。
【具体实施方式】
[0009]图中所示，I压紧盖、2旋转短节、3 O型橡胶密封圈、4 O型橡胶密封圈、5衬套、6推力球轴承、7齿轮、8离合器轴承、9向心球轴承、10推力球轴承、11壳体、12 O型橡胶密封圈、13尾盖、14内六角螺栓、15圆柱压缩弹簧、16 O型橡胶密封圈、17 O型橡胶密封圈、18并紧螺母、19导向键槽、20导向销钉、21轴套、22 O型橡胶密封圈、23定位销钉、24 O型橡胶密封圈、25 O型橡胶密封圈、26齿条轴、27丝扣接头、28 O型橡胶密封圈、29连接螺栓螺纹孔、30压紧盖用螺纹孔、31压紧盖用密封孔、32 —侧异形管路孔位、33齿轮孔、34-35轴承孔、36旋转短节通道孔、37另一侧异形管路孔位、38旋转短节密封槽、39垫环槽、40连接螺栓螺纹孔、41紧固螺栓螺纹孔、42尾盖密封孔、43轴套定位孔、44轴套密封孔、45丝扣法兰密封孔、46液压腔、47紧固螺栓螺纹孔、48 —侧管路垂直孔、49一侧管路平行孔(同32)、50另一侧管路平行孔(同37)、51另一侧管路垂直孔、52 —侧管路斜孔、5 3另一侧管路斜孔。
[0010]液压双推力油管:旋转装置总体设计合理，组配结构紧凑，性能可靠。该井口装置解决了由于抽油杆不停的上下往复抽插动作及油管不停的旋转所接触部份的整体磨损、现有旋转井口单侧单向推动油管，推力不平衡，易造成旋转部份侧向磨擦、深井管柱推力不足等技术难题，延长油管磨损周期，进而提高采油效率；整体技术先进，应用前景广阔，对于推进抽油杆防偏磨采油技术在油田的应用有着重大的意义。随着防偏磨采油技术的推广，该井口装置将发挥更大的作用，充分发挥采油效果，提高环保效果。
[0011]结构形式及工作原理，液压双推力油管旋转装置的旋转总成壳体外形似“工”字形，即在圆柱体的中部两侧各去掉一部分，并在此平面上加工两侧翼孔；壳体内部的设计由主孔图2a中心各台阶孔所组成的孔及与此异面垂直的两侧翼孔所组成图2b中相平行的两侧通孔。
[0012]先组装两侧翼孔中各部件图lb，然后组装中心主孔中各部件图la，使齿轮和齿条啮合，形成传动副，通过外接液压机构将液压油通过丝扣接头27进入两侧翼孔液压腔46，从而推动齿条轴26带动齿轮7转动，达到旋转的效果；具体步骤如下:
[0013]1.将齿条轴套21内外沟槽上依次装上相对应的O型橡胶密封圈17、22、24，端面螺纹孔中旋上定位销钉23 ;在齿条轴26上部大径外部沟槽中装上相对应的O型橡胶密封圈28，装入轴套21中间孔内，齿条轴26上导向键槽19与齿条轴套21外圆中部螺纹孔中的导向销钉20相对应；将上述组合件装入两侧翼孔中，使齿条轴套21上定位销钉23和外圆的O型橡胶密封圈22装入相对的轴套定位孔43和轴套密封孔44中；从尾盖密封孔42将并紧螺母18旋入齿条轴套21尾部外螺纹并旋紧。在丝扣接头外圆的沟槽中装上相对应的O型橡胶密封圈25装入丝扣法兰密封孔45，用内六角螺栓14旋紧在紧固螺栓螺纹孔47中。注意:两侧翼孔中的零部件相同，所不同的是齿条轴26上的齿条位置如图1b所示，一侧为上死点，另一侧为下死点。
[0014]2.组装旋转短节2:从旋转短节2的外螺纹端小端依次装入推力球轴承6，齿轮7的组合件含离合器轴承8，向心球轴承9和推力球轴承10 ;在旋转短节2另一端的外圆沟槽中装上相对应的O型橡胶密封圈3。
[0015]3.在壳体11主孔的小孔部位的旋转短节密封槽38中装入相对应的O型橡胶密封圈12，将上述组装后的旋转短节外螺纹端小端在前从壳体11主孔的大孔依次进入齿轮孔33、轴承孔34、轴承孔35和旋转短节通道孔36 ;然后装入衬套5，旋上压紧盖I与压紧盖用螺纹孔30旋合，压紧盖I的外沟槽中装上相对应的O型橡胶密封圈4使其与压紧盖用密封孔31吻合密封。
[0016]4.从尾盖密封孔42中将圆柱压缩弹簧15套在齿条轴26尾部轴颈上；在尾盖外圆的沟槽中装上相对应的O型橡胶密封圈16使其与尾盖密封孔42吻合密封；用内六角螺栓14旋紧在紧固螺栓螺纹孔41中。
[0017]5.序号29为连接螺栓螺纹孔，用来连接上部“采油树”;序号39为密封垫环槽，40为连接螺栓螺纹孔，用来连接下部“转换四通”;序号32、37、48、49、50、51、52、53为液压管路两条异形通道位置结构与两侧液压腔46相通。
[0018]6.两侧翼孔中经组装后丝扣接头的接口分别连接在液压管路的接口上，一侧为正向进压，另一侧为反向进压；正向进压时，一侧齿条轴26前进，另一侧齿条轴26在进压一侧压力经液压腔46通过液压管路异形通道进入另一侧液压腔46在压力作用下后退，促使齿轮7转动，在离合器轴承8作用下带动旋转短节2使其旋转，达到设计所需角度；反之，当反向进压时，另一侧齿条轴26前进，一侧齿条轴26在进压另一侧压力经液压腔46通过液压管路异形通道进入一侧液压腔46在压力作用下后退，促使齿轮7转动，在离合器轴承8作用下带动旋转短节2使其滑动。保证油管无法反向旋转，进而油管始终保持正旋状态；循环往复，重复使用。
【主权项】
1.一种液压双推力油管旋转装置，其特征是包括外接液压机构、转换四通、旋转总成、采油树组成；旋转总成包括壳体、液动旋转装置及液动控制系统；液动旋转装置包括轴状旋转短节、齿轮、齿条；所述旋转总成的壳体是在圆柱体的中部两侧各去掉一部分构成两侧的部分平面，过中部两侧各去掉一部分的纵截面为“工”字形，并在此两侧部分平面上加工翼孔成为液压腔进口 ；齿轮固定在轴状旋转短节的中央，齿轮的上下平面均有推力球轴承，推力球轴承固定于外壳，齿轮的下平面与推力球轴承之间设有离合器轴承，两齿条分布在齿轮两侧并与齿轮啮合，齿条加工在齿条轴上，一侧齿条设有运动的上死点，另一侧齿条设有运动的下死点；两侧翼孔经组装丝扣接头的接口分别连接在液压管路的接口上，一侧为正向进压，另一侧为反向进压；正向进压时，一侧齿条轴前进，另一侧齿条轴在进压一侧压力经液压腔通过液压管路异形通道进入另一侧液压腔在压力作用下后退，促使齿轮转动，在离合器轴承作用下带动旋转短节使其旋转；壳体上部设有连接螺栓螺纹孔，用来连接上部采油树；壳体下部设有连接螺栓螺纹孔用来连接转换四通。
【专利摘要】一种液压双推力油管旋转装置，包括外接液压机构、转换四通、旋转总成、采油树组成；旋转总成包括壳体、液动旋转装置及液动控制系统；液动旋转装置包括轴状旋转短节、齿轮、齿条；所述旋转总成的壳体是在圆柱体的中部两侧各去掉一部分构成两侧的部分平面，过中部两侧各去掉一部分的纵截面为“工”字形，并在此两侧部分平面上加工翼孔成为液压腔进口；齿轮固定在轴状旋转短节的中央，齿轮的上下平面均有推力球轴承，推力球轴承固定于外壳，齿轮的下平面与推力球轴承之间设有离合器轴承，两齿条分布在齿轮两侧并与齿轮啮合，齿条加工在齿条轴上，一侧齿条设有运动的上死点，另一侧齿条设有运动的下死点。
【IPC分类】E21B33-03
【公开号】CN204511355
【申请号】CN201420763787
【发明人】张宗和, 徐元富, 陈学虎, 桑春, 邓庭, 于九龙
【申请人】江苏新彩阳机电技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年12月8日