一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置的制作方法

本发明是一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置，属于输气管道领域。

背景技术：

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体。

而人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。

输气管道指主要用于输送天然气，液化石油气，人工煤气的管道。在长距离运输中，输气管道专指输送天然气介质，在城镇中，输气管道指输送天燃气，液化石油气，人工煤气等介质。

天然气井外输管道发生重大泄露事故所造成的环境污染及可能引发的火灾、爆炸，后果严重。因此，在天然气输气管道上安装安全保护装置至关重要。

国外重视天然气井下安全保护装置，国内重视天然气井输气管道安全保护。前者技术复杂、投入成本高、可靠性差、难维修，但可保护采油井口装置，同时也就保护了外输管道。后者，技术单纯、投入成本低、可靠性高、易维修，但只能保护天然气外输管道。

现有技术输气管道安全保护支架一般采用的固定的管道直径大小，安全保护支架不能根据管道的直径调节支架管套的大小，并且不能调节管道支架的高度，容易造成高低差，致使管道在输气时候造成阻碍。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置，以解决输气管道安全保护支架一般采用的固定的管道直径大小，安全保护支架不能根据管道的直径调节支架管套的大小，并且不能调节管道支架的高度，容易造成高低差，致使管道在输气时候造成阻碍的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置，其结构包括安全保护管套、升降支架、加固板、安装孔；

所述的安全保护管套底端设有升降支架，所述的安全保护管套和升降支架活动连接，所述的升降支架表面上设有加固板，所述的升降支架和加固板焊接，所述的升降支架上设有两个以上的安装孔；

所述的安全保护管套由管体、驱动机构、第一固定机构、铰链器、第二固定机构、第三固定机构、锁扣机构、第四固定机构组成，所述的管体内设有驱动机构，所述的管体和驱动机构相连接，所述的驱动机构上下左右分别设有第四固定机构、第二固定机构、第一固定机构、第三固定机构，所述的第四固定机构、第二固定机构、第一固定机构、第三固定机构均与驱动机构相啮合，所述的管体左侧上设有铰链器，所述的管体和铰链器相配合，所述的管体右侧上设有锁扣机构，所述的管体和锁扣机构活动连接；

所述的驱动机构由传动轴、齿轮盘、锥形齿轮、驱动手轮、第一齿轮、齿轮框、限位齿轮、内齿轮组成，所述的第一齿轮中间位置上设有传动轴，所述的第一齿轮和传动轴一端机械连接，所述的传动轴另一端上设有齿轮盘，所述的传动轴和齿轮盘固定连接，所述的驱动手轮下设有锥形齿轮，所述的驱动手轮和锥形齿轮焊接，所述的锥形齿轮和齿轮盘相配合，所述的第一齿轮右端上设有齿轮框，所述的第一齿轮和齿轮框相啮合，所述的齿轮框内侧上设有内齿轮，所述的齿轮框和内齿轮固定连接，所述的齿轮框表面上设有两个以上的限位齿轮，所述的齿轮框和限位齿轮相配合，所述的第一固定机构、第二固定机构、第三固定机构、第四固定机构均与内齿轮相啮合。

进一步地，所述的锁扣机构由扣合头、推杆、第一弹簧、支撑杆、平衡柱、第二弹簧组成。

进一步地，所述的扣合头上设有支撑杆，所述的扣合头和支撑杆一端焊接，所述的支撑杆左右两端上均设有平衡柱，所述的支撑杆和平衡柱活动连接，所述的平衡柱上设有第二弹簧，所述的平衡柱和第二弹簧相连接，所述的扣合头表面上设有推杆，所述的扣合头和推杆滑动配合，所述的推杆上设有第一弹簧，所述的推杆和第一弹簧相配合。

进一步地，所述的第四固定机构由第二齿轮、螺纹管、升降杆、蜗轮杆、第一滑轮、辅助托杆、卡齿板、固定板组成。

进一步地，所述的第二齿轮表面上设有蜗轮杆，所述的第二齿轮和蜗轮杆相啮合，所述的蜗轮杆上设有升降杆，所述的蜗轮杆和升降杆一端榫连接，所述的蜗轮杆上设有螺纹管，所述的蜗轮杆和螺纹管螺纹连接，所述的固定板设有蜗轮杆另一端，所述的固定板和蜗轮杆固定连接，所述的固定板上设有卡齿板，所述的固定板和卡齿板相贴合，所述的固定板左右两端均设有辅助托杆，所述的固定板和辅助托杆一端采用过盈配合，所述的辅助托杆另一端上设有第一滑轮，所述的辅助托杆和第一滑轮活动连接。

进一步地，所述的升降支架由升降手轮、第三齿轮、齿轮条、活动板、第二滑轮、伸缩杆、第三弹簧、壳体组成。

进一步地，所述的第三齿轮中间位置上设有升降手轮，所述的第三齿轮和升降手轮机械连接，所述的第三齿轮左右两端均设有齿轮条，所述的第三齿轮和齿轮条相啮合，所述的齿轮条上设有活动板，所述的齿轮条和活动板活动连接，所述的活动板上设有伸缩杆，所述的活动板和伸缩杆一端相连接，所述的伸缩杆另一端与齿轮条焊接，所述的伸缩杆表面上设有第三弹簧，所述的伸缩杆和第三弹簧相配合，所述的活动板上设有第二滑轮，所述的活动板和第二滑轮活动连接，所述的活动板设有壳体内侧，所述的活动板和壳体通过第二滑轮滑动配合。

进一步地，所述的第一固定机构、第二固定机构、第三固定机构、第四固定机构均为相同结构。

进一步地，所述的齿轮条采用不锈钢材质制作，不易损坏。

进一步地，所述的驱动手轮和升降手轮两者结构相同。

有益效果

本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置，当使用者想使用本发明的时候将锁扣机构通过推杆打开，利用推杆将扣合头推开，使得安全保护管套通过铰链器分开，然后将天然气井输气管道放置进去，再将锁扣机构闭合，通过旋转驱动手轮带动锥形齿轮旋转，锥形齿轮和齿轮盘相啮合，齿轮盘利用传动轴带动第一齿轮工作，第一齿轮与齿轮框相啮合，所以齿轮框通过内齿轮可以驱动第二齿轮旋转，而限位齿轮是用来避免齿轮框出现偏位的，第二齿轮通过旋转带动蜗轮杆升降，而蜗轮杆与升降杆相连接，避免出现松动、脱轨，蜗轮杆与固定板相连接，因此固定板移动的同时带动辅助托杆滑动，而辅助托杆通过第一滑轮进行滑动，固定板与卡齿板相贴合，用于固定输气管道，形成一个完整的固定机构，通过旋转升降手轮来带动第三齿轮，而第三齿轮与两边的齿轮条相啮合，所以齿轮条通过第三齿轮的旋转而进行升降工作，齿轮条在升降的同时会带动活动板位移，而活动板利用第二滑轮在壳体内壁进行滑动工作，通过伸缩杆配合第三弹簧推动活动板往壳体紧贴滑动，形成一个稳固的升降支架。

为了实现用于高产天然气井输气管道安全保护装置能够根据管道的直径调节支架管套的大小和调节管道支架的高度，安全保护管套内设有驱动机构，第一固定机构、第二固定机构、第三固定机构、第四固定机构均通过驱动机构实现调节支架管套的大小，并且可以稳固的固定，安全保护管套利用升降支架能够有效的调节管道支架的高度，避免出现高低差，致使管道在输气时候造成阻碍，该结构设计合理，且操作简单，适于推广使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置的结构示意图。

图2为本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置的剖视图。

图3为本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置安全保护管套的工作状态结构示意图。

图4为本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置锁扣机构的工作状态结构示意图。

图5为本发明一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置升降支架的工作状态结构示意图。

图中：安全保护管套-1、升降支架-2、加固板-3、安装孔-4、管体-101、驱动机构-102、第一固定机构-103、铰链器-104、第二固定机构-105、第三固定机构-106、锁扣机构-107、第四固定机构-108、传动轴-1021、齿轮盘-1022、锥形齿轮-1023、驱动手轮-1024、第一齿轮-1025、齿轮框-1026、限位齿轮-1027、内齿轮-1028、扣合头-1071、推杆-1072、第一弹簧-1073、支撑杆-1074、平衡柱-1075、第二弹簧-1076、第二齿轮-1081、螺纹管-1082、升降杆-1083、蜗轮杆-1084、第一滑轮-1085、辅助托杆-1086、卡齿板-1087、固定板-1088、升降手轮-201、第三齿轮-202、齿轮条-203、活动板-204、第二滑轮-205、伸缩杆-206、第三弹簧-207、壳体-208。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图5，本发明提供一种用于高产天然气井输气管道安全保护装置，其结构包括安全保护管套1、升降支架2、加固板3、安装孔4；

所述的安全保护管套1底端设有升降支架2，所述的安全保护管套1和升降支架2活动连接，所述的升降支架2表面上设有加固板3，所述的升降支架2和加固板3焊接，所述的升降支架2上设有两个以上的安装孔4；

所述的安全保护管套1由管体101、驱动机构102、第一固定机构103、铰链器104、第二固定机构105、第三固定机构106、锁扣机构107、第四固定机构108组成，所述的管体101内设有驱动机构102，所述的管体101和驱动机构102相连接，所述的驱动机构102上下左右分别设有第四固定机构108、第二固定机构105、第一固定机构103、第三固定机构106，所述的第四固定机构108、第二固定机构105、第一固定机构103、第三固定机构106均与驱动机构102相啮合，所述的管体101左侧上设有铰链器104，所述的管体101和铰链器104相配合，所述的管体101右侧上设有锁扣机构107，所述的管体101和锁扣机构107活动连接；

所述的驱动机构102由传动轴1021、齿轮盘1022、锥形齿轮1023、驱动手轮1024、第一齿轮1025、齿轮框1026、限位齿轮1027、内齿轮1028组成，所述的第一齿轮1025中间位置上设有传动轴1021，所述的第一齿轮1025和传动轴1021一端机械连接，所述的传动轴1021另一端上设有齿轮盘1022，所述的传动轴1021和齿轮盘1022固定连接，所述的驱动手轮1024下设有锥形齿轮1023，所述的驱动手轮1024和锥形齿轮1023焊接，所述的锥形齿轮1023和齿轮盘1022相配合，所述的第一齿轮1025右端上设有齿轮框1026，所述的第一齿轮1025和齿轮框1026相啮合，所述的齿轮框1026内侧上设有内齿轮1028，所述的齿轮框1026和内齿轮1028固定连接，所述的齿轮框1026表面上设有两个以上的限位齿轮1027，所述的齿轮框1026和限位齿轮1027相配合，所述的第一固定机构103、第二固定机构105、第三固定机构106、第四固定机构108均与内齿轮1028相啮合；

所述的锁扣机构107由扣合头1071、推杆1072、第一弹簧1073、支撑杆1074、平衡柱1075、第二弹簧1076组成，所述的扣合头1071上设有支撑杆1074，所述的扣合头1071和支撑杆1074一端焊接，所述的支撑杆1074左右两端上均设有平衡柱1075，所述的支撑杆1074和平衡柱1075活动连接，所述的平衡柱1075上设有第二弹簧1076，所述的平衡柱1075和第二弹簧1076相连接，所述的扣合头1071表面上设有推杆1072，所述的扣合头1071和推杆1072滑动配合，所述的推杆1072上设有第一弹簧1073，所述的推杆1072和第一弹簧1073相配合；

所述的第四固定机构108由第二齿轮1081、螺纹管1082、升降杆1083、蜗轮杆1084、第一滑轮1085、辅助托杆1086、卡齿板1087、固定板1088组成，所述的第二齿轮1081表面上设有蜗轮杆1084，所述的第二齿轮1081和蜗轮杆1084相啮合，所述的蜗轮杆1084上设有升降杆1083，所述的蜗轮杆1084和升降杆1083一端榫连接，所述的蜗轮杆1084上设有螺纹管1082，所述的蜗轮杆1084和螺纹管1082螺纹连接，所述的固定板1088设有蜗轮杆1084另一端，所述的固定板1088和蜗轮杆1084固定连接，所述的固定板1088上设有卡齿板1087，所述的固定板1088和卡齿板1087相贴合，所述的固定板1088左右两端均设有辅助托杆1086，所述的固定板1088和辅助托杆1086一端采用过盈配合，所述的辅助托杆1086另一端上设有第一滑轮1085，所述的辅助托杆1086和第一滑轮1085活动连接；

所述的升降支架2由升降手轮201、第三齿轮202、齿轮条203、活动板204、第二滑轮205、伸缩杆206、第三弹簧207、壳体208组成，所述的第三齿轮202中间位置上设有升降手轮201，所述的第三齿轮202和升降手轮201机械连接，所述的第三齿轮202左右两端均设有齿轮条203，所述的第三齿轮202和齿轮条203相啮合，所述的齿轮条203上设有活动板204，所述的齿轮条203和活动板204活动连接，所述的活动板204上设有伸缩杆206，所述的活动板204和伸缩杆206一端相连接，所述的伸缩杆206另一端与齿轮条203焊接，所述的伸缩杆206表面上设有第三弹簧207，所述的伸缩杆206和第三弹簧207相配合，所述的活动板204上设有第二滑轮205，所述的活动板204和第二滑轮205活动连接，所述的活动板204设有壳体208内侧，所述的活动板204和壳体208通过第二滑轮205滑动配合，所述的第一固定机构103、第二固定机构105、第三固定机构106、第四固定机构108均为相同结构，所述的齿轮条203采用不锈钢材质制作，不易损坏，所述的驱动手轮1024和升降手轮201两者结构相同。

当使用者想使用本发明的时候将锁扣机构107通过推杆1072打开，利用推杆1072将扣合头1071推开，使得安全保护管套1通过铰链器104分开，然后将天然气井输气管道放置进去，再将锁扣机构107闭合，通过旋转驱动手轮1024带动锥形齿轮1023旋转，锥形齿轮1023和齿轮盘1022相啮合，齿轮盘1022利用传动轴1021带动第一齿轮1025工作，第一齿轮1025与齿轮框1026相啮合，所以齿轮框1026通过内齿轮1028可以驱动第二齿轮1081旋转，而限位齿轮1027是用来避免齿轮框1026出现偏位的，第二齿轮1081通过旋转带动蜗轮杆1084升降，而蜗轮杆1084与升降杆1083相连接，避免出现松动、脱轨，蜗轮杆1084与固定板1088相连接，因此固定板1088移动的同时带动辅助托杆1086滑动，而辅助托杆1086通过第一滑轮1085进行滑动，固定板1088与卡齿板1087相贴合，用于固定输气管道，形成一个完整的固定机构，通过旋转升降手轮201来带动第三齿轮202，而第三齿轮202与两边的齿轮条203相啮合，所以齿轮条203通过第三齿轮202的旋转而进行升降工作，齿轮条203在升降的同时会带动活动板204位移，而活动板204利用第二滑轮205在壳体208内壁进行滑动工作，通过伸缩杆206配合第三弹簧207推动活动板204往壳体208紧贴滑动，形成一个稳固的升降支架2。

本发明所述的限位齿轮1027是一种用于限制齿轮偏位并且可以配合齿轮传动的齿轮。

本发明解决的问题是输气管道安全保护支架一般采用的固定的管道直径大小，安全保护支架不能根据管道的直径调节支架管套的大小，并且不能调节管道支架的高度，容易造成高低差，致使管道在输气时候造成阻碍，本发明通过上述部件的互相组合，为了实现用于高产天然气井输气管道安全保护装置能够根据管道的直径调节支架管套的大小和调节管道支架的高度，安全保护管套1内设有驱动机构102，第一固定机构103、第二固定机构105、第三固定机构106、第四固定机构108均通过驱动机构102实现调节支架管套的大小，并且可以稳固的固定，安全保护管套1利用升降支架2能够有效的调节管道支架的高度，避免出现高低差，致使管道在输气时候造成阻碍，该结构设计合理，且操作简单，适于推广使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。