一种用于卡瓦固定装配工装的制作方法

本实用新型属于油气田井下开采技术领域，具体涉及一种用于卡瓦固定装配工装。

背景技术：

在油田压裂技术领域，桥塞的顺利坐封和密封是保证压裂工艺实现的重要前提，卡瓦在桥塞坐封时，卡瓦的底面与顶面分别和推环与斜体6°斜面配合滑动，其斜面与锥体斜面的贴合，并通过打压保证坐封过程，使卡瓦牙嵌入套筒，确保卡瓦的顺利坐封和胶筒的正常密封；随着石油开采条件变化，令桥塞坐封时的压力不断提高，使得卡瓦在坐封时要受到一定压力的作用，不论对其材料强度，还是组装后的结构强度都提出了更高的要求，参见附图1和附图2，卡瓦1的结构包括19度面101、底面102、下沟槽103、上沟槽104、顶面105和6度面106；目前桥塞的卡瓦在装配过程中，用树脂材料箍环固定在9个卡瓦上沟槽与下沟槽内，但随时井下开采条件的变化，以及桥塞坐封条件的改变，对箍环的材料与强度的要求不断提高，承载压力需达到2T，且保证卡瓦组件不提前坐封，现有技术的卡瓦固定可靠性差、装配效率低、装配尺寸精度低。这就需要寻找更好的卡瓦固定方式，以及树脂材料箍环的替代材料。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种用于卡瓦固定装配工装，解决现有技术存在的卡瓦固定可靠性差、装配效率低和装配尺寸精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装包括：

支撑结构；

两端通过支撑结构支撑的中心轴，所述中心轴前端圆柱面上设置有19度斜面，19度斜面端部为柱面，所述中心轴的后端圆柱面上设置有外螺纹；

通过销钉固定在中心轴上的前定位环；所述前定位环和中心轴的19度斜面端部的柱面配合，所述前定位环内侧的端面为前定位面，所述前定位面上开有环形沟槽A，所述环形沟槽A上均匀设置n个尖牙A，将所述环形沟槽A分为n个分隔槽A，所述分隔槽A和卡瓦的底面配合；

与所述中心轴滑动配合的后定位环；所述后定位环与所述前定位面相对的端面为后定位面，所述后定位面上开有环形沟槽B，所述环形沟槽B上均匀设置n个尖牙B，将所述环形沟槽B分为n个分隔槽B，所述分隔槽B和卡瓦的顶面配合；

以及设置在后定外环外侧与所述中心轴的后端螺纹连接的锁环。

所述支撑结构包括底座和两个支架，两个支架相对固定在底座上，两个支架中任意一个上端设置有通孔，另一个上端为U型开口，中心轴分别与通孔和U型开口配合。

所述中心轴分别与通孔和U型开口配合具体为：中心轴一端和一个轴套连接，所述轴套通过一个轴承和一个支架上端的通孔配合，中心轴的另一端搭接在另一个支架上端的U型开口上。

所述装配工装还包括旋转手柄，所述旋转手柄和轴套固定连接。

所述后定位面上设置有6度斜角，所述6度斜角和卡瓦的6度面配合。

所述锁环位于中心轴上的外螺纹最右端时，前定位面和后定位面之间的最大距离小于等于卡瓦的底面和顶面之间的距离。

所述n的取值范围为6-10。

所述分隔槽A和卡瓦的底面配合时，分隔槽A顶端和卡瓦的下沟槽齐平。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装通过前定位面和后定位面实现同时对多个卡瓦底面和顶面的定位，通过锁环锁紧，进而对定位完成的多个卡瓦进行固定；本工装操作简单、便于拆卸、稳定可靠、尺寸约束精准、并保证了零件组装装配后各方面尺寸精度较高，节约成本，节省人力，提高大量工作效率，为量产化提供必要保障。且寻找了另外材料替代树脂材料，保证了井下卡瓦坐封条件。大大提高了桥塞坐封的成功率、可靠性，保证了工程质量。

附图说明

图1为现有技术中卡瓦的结构示意图；

图2为现有技术中卡瓦的结构右视图；

图3为本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装的整体结构示意图；

图4为本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装中的中心轴与前定位环、后定位环装配关系图；

图5为本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装中的中心轴与前定位环、后定位环装配关系剖视图；

图6为本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装中后定位环结构示意图；

其中：1、卡瓦，101、19度面，102、底面，103、下沟槽，104、上沟槽，105、顶面，106、6度面，2、底座，3、支架，4、旋转手柄，5、轴套，6、轴承，7、前定位环，701、前定位面，702、分隔槽A，703、分隔槽A顶端，8、中心轴，801、19度斜面，9、后定位环，901、后定位面，902、尖牙B，903、分隔槽B，904、6度斜角，10、锁环，11、销钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图3、附图4、附图5和附图6本实用新型的一种用于卡瓦固定装配工装包括：

支撑结构；

两端通过支撑结构支撑的中心轴8，所述中心轴8前端圆柱面上设置有19度斜面801，19度斜面801端部为柱面，所述中心轴8的后端圆柱面上设置有外螺纹，所述19度斜面801和卡瓦1的19度面101配合；

通过销钉11固定在中心轴8上的前定位环7；所述前定位环7和中心轴8的19度斜面801端部的柱面配合，所述前定位环7内侧的端面为前定位面701，所述前定位面701上开有环形沟槽A，所述环形沟槽A上均匀设置n个尖牙A，将所述环形沟槽A分为n个分隔槽A702，所述分隔槽A702和卡瓦1的底面102配合；

与所述中心轴8滑动配合的后定位环9；所述后定位环9与所述前定位面701相对的端面为后定位面901，所述后定位面901上开有环形沟槽B，所述环形沟槽B上均匀设置n个尖牙B902，将所述环形沟槽B分为n个分隔槽B903，所述分隔槽B903和卡瓦1的顶面105配合；

以及设置在后定外环外侧与所述中心轴8的后端螺纹连接的锁环10。所述锁环10、后定位环9和前定位环7在中心轴8上从左至右依次设置。

所述支撑结构包括底座2和两个支架3，两个支架3相对固定在底座2上，两个支架3中任意一个上端设置有通孔，另一个上端为U型开口，中心轴8分别与通孔和U型开口配合。

所述中心轴8分别与通孔和U型开口配合具体为：中心轴8一端和一个轴套5连接，所述轴套5通过一个轴承6和一个支架3上端的通孔配合，中心轴8的另一端搭接在另一个支架3上端的U型开口上。

所述装配工装还包括旋转手柄4，所述旋转手柄4和轴套5固定连接。通过旋转手柄4的旋转带动轴套5相对支架3转动，进而带动中心轴8转动。

所述后定位面901上设置有6度斜角904，所述6度斜角904和卡瓦1的6度面配合。

所述锁环10位于中心轴8上的外螺纹最右端时，前定位面701和后定位面901之间的最大距离小于等于卡瓦1的底面102和顶面105之间的距离。

所述n的取值范围为6-10，根据实际固定装配卡瓦1的数量确定。

所述分隔槽A702和卡瓦1的底面102配合时，分隔槽A顶端703和卡瓦1的下沟槽103齐平，内面贴合并相切于中心轴8。

采用本实用新型对九个卡瓦1进行装配固定时具体工作过程为：装配工装用于卡瓦1组件的固定，即多个卡瓦1组装在一起，其支架3用于进行支撑与固定，底座2与工作平台进行固定，将轴承6与支架3固定，轴套5嵌在轴承6内，将中心轴8前端水平插入轴套5内，中心轴8后端搭接在支架3U型开口处，用旋转手柄4插入轴套5开口处进行固定，到此组装完成，通过旋转手柄4的旋转，经过轴承6带动轴套5旋转，进而带动前定位面701旋转，进而带动整体旋转；旋转过程中，用强度较高的塔线，长12米，缠入卡瓦1的下沟槽103内固定住，约为40圈，进行9个卡瓦组件固定组装，上沟槽104面同理，装配完成后，依次拆卸工装零件，将组装后的卡瓦组件取下来进行下一步整体装配。经压力测试塔线承压达到2.3T，完全满足井下工作条件需要。且本工装操作简单、便于拆卸、稳定可靠、尺寸约束精准、并保证了零件组装装配后各方面尺寸精度较高，节约成本，节省人力，提高大量工作效率，为量产化提供必要保障。且寻找了另外材料替代树脂材料，保证了井下卡瓦1坐封条件。大大提高了桥塞坐封的成功率、可靠性，保证了工程质量。