一种防跟转的夹紧式更换装置的制作方法

1.本发明涉及石油钻修井设备技术领域，具体地来说，涉及一种防跟转的夹紧式更换装置。


背景技术：

2.通常，泥浆泵是石油钻修井作业的重要设备，泥浆泵可在钻井时，向钻孔内输送泥浆或水等冲洗液。泥浆泵中含有大量的泥沙，在高压下，泥浆泵的缸套内部很容易磨损，往往工作几百小时就需要更换一次缸套。而目前，更换缸套的装置设计得极为笨重复杂，导致更换缸套时操作极为繁琐，往往需要几个工人一天的时间才能将缸套更换。
3.针对上述问题，中国专利cn 204700814 u，公开新型缸套取出装置，文中提出“包括依次套设的缸套、定位套与缸套卡箍，缸套的外周面向外设有第一环形凸缘，缸套卡箍的一端设有第二环形凸缘，且第一环形凸缘垫设于第二环形凸缘与定位套之间，缸套拔出环为欧姆夹并套设于缸套的外周，缸套拔出环的右端抵靠在第二环形凸缘的左端，螺栓穿装于缸套拔出环的两个夹持部上的螺孔内，螺母旋装在螺栓上并将缸套拔出环旋紧于缸套的外周面上”。
4.该现有技术中虽然通过缸套拔出环与缸套、定位套和缸套卡箍的配合设置，在一定程度上简化了整体结构，但是该现有技术中通过带动缸套卡箍转动带动缸套跟转，而缸套头部的密封件极易在缸套的跟转过程中发生损坏，从而影响缸套的使用寿命，甚至引发泥浆泵的泄漏问题，产生安装隐患，整体的作业安全性和稳定性一般，且在安装缸套时极易因此出现安装不到位，需要重复安装的问题，影响作业效率和作业效果，同时，该现有技术中的缸套卡箍与所述定位套的外圆周面螺纹连接，拆装所需作用力大且需要进行大角度旋转，也对作业效率产生影响。
5.为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种防跟转的夹紧式更换装置，以解决上述背景技术提出的现有的缸套更换装置，在简化结构的同时，其作业过程中缸套发生跟转，整体的作业安全性和稳定性仍然一般，同时作业效率和作业效果也一般的技术问题。
7.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种防跟转的夹紧式更换装置，包括缸套、套设于缸套外周面的泥浆泵定位套和锁环、梯形螺纹连接于锁环外周面的缸套卡箍、与缸套卡箍外周面旋转卡扣连接的缸套取出环、以及与缸套取出环和锁环相配合的撬棒，所述缸套取出环的内部安装有与缸套抵接配合的液压顶紧机构，所述缸套卡箍与泥浆泵定位套的外周面旋转卡扣连接，所述缸套的外周面向外设有凸缘ⅱ，所述缸套卡箍套设于凸缘ⅱ的外周面，所述锁环和泥浆泵定位套分别设于凸缘ⅱ的上下两端，所述锁环远离凸缘ⅱ的一端沿周向开设有与撬棒相配合的旋孔，所述缸套取出环沿周向开设有与撬棒相配合的让位孔；
进一步的，所述定位套的外周面上端沿周向均匀分布有多个公扣凸起ⅱ，所述缸套卡箍的内周面下端设有与公扣凸起ⅱ一一对应卡接配合的母扣凸起ⅱ，所述缸套卡箍的外周面上端沿周向均匀分布有多个公扣凸起组，所述缸套取出环的内周面下端设有与公扣凸起组一一对应卡接配合的母扣凸起组，其中一个所述母扣凸起组上设有与对应的公扣凸起组相配合的止位销，所述止位销轴向贯穿于母扣凸起组的一侧，所述母扣凸起组的另一侧相邻位置设有与对应的公扣凸起组相配合的锁紧销，所述公扣凸起组均包括同轴间隔设置的多重公扣凸起ⅰ，所述母扣凸起组均包括同轴间隔设置的多重母扣凸起ⅰ，所述母扣凸起ⅰ和公扣凸起ⅰ的数量相同，所述锁紧销径向贯穿于缸套取出环，所述锁紧销包括螺纹套、同轴贯穿于螺纹套的拉杆、以及套设于拉杆外周面的第二弹簧，所述拉杆的一端伸出螺纹套的底部，所述拉杆的另一端与位于螺纹套顶部外侧的拉头相固定，所述第二弹簧设于螺纹套内，所述拉杆位于螺纹套内的外周面向外设有与第二弹簧抵接配合的凸缘ⅰ；进一步的，所述液压顶紧机构包括液压缸、以及与液压缸相配合的液压接头、压力表和泄压阀，所述液压缸螺纹连接于缸套取出环的内周面上端，所述液压缸的内部下端密封装嵌有与其相配合的液压活塞，所述液压活塞的外周面下端形成有台阶槽，所述台阶槽内安装有第一弹簧，所述第一弹簧的下方设有与其抵接配合的弹簧复位环，所述弹簧复位环与液压缸螺栓固定连接，所述液压活塞的内周面上端和外周面上端分别嵌设有与液压缸相配合的内密封件和外密封件。
8.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明中将现有的缸套卡箍，拆分为锁环和缸套卡箍两个部件，在锁环和泥浆泵定位套同时套设于缸套外周面的基础上，通过缸套卡箍与锁环的外周面梯形螺纹连接，缸套取出环与缸套卡箍的外周面旋转卡扣连接，以及缸套卡箍与泥浆泵定位套的外周面旋转卡扣连接的配合设置，在基于缸套卡箍与锁环的外周面梯形的螺纹连接以提高结构的稳定性的同时，依据旋转卡扣连接的结构特点，缸套卡箍和缸套取出环仅需旋转极小的角度即可实现拆装，进而快速完成缸套的更换，其在进一步简化结构的同时，有效地提高了操作便捷性，从而大幅度地提升了整体的作业效率，在此基础上，通过缸套取出环内部的液压顶紧机构的配合设置，即可使锁环在撬棒的作用下发生旋转时，通过液压顶紧机构向下预压住缸套，有效地避免缸套发生跟转，进而避免因缸套跟转而引发的缸套头部的密封件损坏的情形的出现，延长了缸套的使用寿命，规避了泥浆泵的泄漏问题，消除了安全隐患，极大地提升了整体的作业安全性和稳定性，同时避免了缸套安装不到位，需要重复安装的情形的出现，进一步提升了作业效率和作业效果；2.本发明中的缸套卡箍的外周面上端沿周向均匀分布有多个公扣凸起组，缸套取出环的内周面下端设有与公扣凸起组一一对应卡接配合的母扣凸起组，且公扣凸起组均包括同轴间隔设置的多重公扣凸起ⅰ，母扣凸起组均包括同轴间隔设置的多重母扣凸起ⅰ，通过多个公扣凸起组和母扣凸起组的配合设置，形成多重旋转卡扣连接结构，在有效提高连接安装稳定性，从而提高整体的作业安全性和稳定性的同时，使得缸套取出环仅需旋转极小的角度即可实现拆装，极大地提升了操作的便捷性，有效地保证了作业效率；同时，本发明中的定位套的外周面上端沿周向均匀分布有多个公扣凸起ⅱ，缸套卡箍的内周面下端设有与公扣凸起ⅱ一一对应卡接配合的母扣凸起ⅱ，通过公扣凸起ⅱ和母扣凸起的配合设置，同样可以使得缸套卡箍仅需旋转极小的角度即可实现拆装，进一步保证作业效率；
3.本发明中的止位销轴向贯穿于缸套取出环的其中一个母扣凸起组的一侧，通过止位销的设置，可以有效地避免已旋转到位的该母扣凸起组过度旋转到缸套卡箍的下一个公扣凸起组，起到旋转止位的效果，即用于缸套取出环相对于缸套卡箍旋转到位后，阻止缸套取出环继续旋转，有效地提升了整体的作业效率，同时提高了整体的作业安全性和稳定性，而母扣凸起组另一侧的锁紧销的配合设置，则进一步控制缸套取出环的旋转，及时对缸套取出环的旋转进行让位和有效锁止，保证缸套取出环的快速拆装，从而进一步提高作业效率和作业效果；4.本发明中的液压顶紧机构包括液压缸、液压活塞、第一弹簧和弹簧复位环，通过第一弹簧和弹簧复位环与液压活塞的配合设置，可以保证液压活塞的平稳伸缩，进一步提升对于缸套的预压效果，从而保证整体的作业效率和作业效果，与此同时，通过压力表和泄压阀与液压缸、液压活塞和液压接头的配合设置，可进一步形成高压保护结构，在通过液压接头提供液压驱动液压活塞顶出的同时，有效地提升了液压活塞的作业安全性，从而进一步提升了整体的作业安全性和稳定性。
附图说明
9.图1为本发明的半剖示意图；图2为本发明的轴测示意图；图3为本发明止位销的工作原理示意图；图4为本发明的下视图；图5为本发明缸套取出环的侧向剖视图；图6为本发明锁紧销的剖视图；图中：1、缸套取出环，2、缸套，3、撬棒，4、锁环，5、缸套卡箍，6、泥浆泵定位套，71、公扣凸起ⅰ，72、母扣凸起ⅰ，8、止位销，9、锁紧销，91、螺纹套，92、拉杆，93、第二弹簧，94、拉头，95、凸缘ⅰ，101、公扣凸起ⅱ，102、母扣凸起ⅱ，11、缸套密封件，12、液压缸，13、液压活塞，14、台阶槽，15、第一弹簧，16、弹簧复位环，17、液压接头，18、压力表，19、泄压阀，20、内密封件，21、外密封件，22、凸缘ⅱ，23、旋孔，24、让位孔，25、梯形螺纹，26、螺纹。
具体实施方式
10.以下实施例用来进一步说明本发明的内容，并不限制本发明的应用。
11.请参阅图1～图6，其示出一种防跟转的夹紧式更换装置，包括缸套取出环1（可采用密度小、强度高的航空铝制备）、缸套2、泥浆泵定位套6，泥浆泵定位套6套设于缸套2的外周面，缸套2的外周面形成有向外设有凸缘ⅱ22，泥浆泵定位套6位于凸缘ⅱ22的下端，凸缘ⅱ22的上端抵靠有锁环4（锁环4可采取轻薄设计，以减轻后续作业压力），锁环4套设于缸套2的外周面，锁环4的外周面梯形螺纹连接有缸套卡箍5（缸套卡箍5的内周面中部和锁环4的外周面中部分别形成有梯形螺纹25），缸套卡箍5套设于凸缘ⅱ22的外周面，缸套卡箍5的内周面下端沿周向均匀分布有四个母扣凸起ⅱ102，泥浆泵定位套6的外周面上端设有与母扣凸起ⅱ102一一对应卡接配合的公扣凸起ⅱ101，缸套卡箍5和泥浆泵定位套6通过母扣凸起ⅱ102和公扣凸起ⅱ101旋转卡扣连接（仅需旋转45度即可固定缸套卡箍5），缸套卡箍5的内周面上端沿周向均匀分布有四个公扣凸起组，公扣凸起组有三个同轴间隔设置的公扣凸起
ⅰ
71组成，缸套取出环1的内周面下端设有与公扣凸起组一一对应卡接配合的母扣凸起组，母扣凸起组由三个同轴间隔设置的母扣凸起ⅰ72组成，缸套取出环1和缸套卡箍5通过母扣凸起ⅰ72和公扣凸起ⅰ71多重旋转卡扣连接（相邻的母扣凸起ⅰ72和公扣凸起ⅰ71上下交错配合，母扣凸起ⅰ72落入两个上下相邻的公扣凸起ⅰ71形成的凹槽中），其中一组的三个母扣凸起ⅰ72的一侧共同轴向贯穿有止位销8，该组的三个母扣凸起ⅰ72的一侧相邻位置设有锁紧销9，锁紧销9由螺纹套91、拉杆92、第二弹簧93和拉头94组成，螺纹套91径向贯穿安装于缸套取出环1，拉杆92同轴贯穿于螺纹套91，拉杆92的一端伸出螺纹套91的底部，拉杆92的另一端伸出螺纹套91的顶部并与拉头94相固定，第二弹簧93套设于拉杆92的外周面且位于螺纹套91内，拉杆92位于螺纹套91内的外周面向外设有与第二弹簧93抵接配合的凸缘ⅰ95；进一步的，缸套取出环1的内周面上端螺纹连接有液压缸12（缸套取出环1的内周面上端和液压缸12的外周面分别形成有螺纹26），液压缸12的上端还安装有与其配合的液压接头17、压力表18、以及泄压阀19，液压缸12的内部下端嵌入有与缸套2抵接配合的液压活塞13，液压活塞13的内周面上端和外周面上端分别内设有与液压缸12接触配合的内密封件20和外密封件21，液压活塞13的外周面下端形成有台阶槽14，台阶槽14内嵌入有第一弹簧15，第一弹簧15的下方设有与其抵接配合的弹簧复位环16，弹簧复位环16螺栓固定连接于液压缸12的下方；进一步的，该防跟转的夹紧式更换装置还包括撬棒3，锁环4位于缸套取出环1内的一端沿周向开设有与撬棒3相配合的旋孔23，缸套取出环1沿周向开设有与旋孔23相配合供撬棒3通过的让位孔24，让位孔24为矩形结构且具有减轻配重的效果。
12.本发明的工作原理及工作流程如下：安装缸套2：先固定好泥浆泵定位套6，并将缸套2（此时，锁环4预套设在缸套2上）装入泥浆泵定位套6内后，依次旋转安装缸套卡箍5和缸套取出环1（缸套取出环1安装前提起锁紧销9，安装好后放下锁紧销9，即，锁紧销9的拉头94提起拉杆92时，第二弹簧93被凸缘ⅰ95压缩，拉杆92与缸套卡箍5相接触的一端缩回至螺纹套91中，此时可旋入或旋出缸套取出环1，反之，缸套取出环1则不可旋转），然后打开液压接头17的液压源，先利用液压接头17注入液压，配合液压缸12驱动液压活塞13向下顶出至缸套2，此时，第一弹簧15处于压缩状态，再用撬棒3将锁环4旋转抵靠于缸套2的凸缘ⅱ22，并使锁环4与缸套卡箍5梯形螺纹连接后，关闭液压源，使液压活塞13向上缩回，此时，第一弹簧15恢复原有长度，再提起锁紧销9，旋转卸下缸套取出环1，安装完成；卸下缸套2：先打开液压接头17的液压源，利用液压接头17注入液压，配合液压缸12驱动液压活塞13向下顶出至缸套2，此时，第一弹簧15处于压缩状态，再将撬棒3穿过缸套取出环1的让位孔24，插入锁环4的旋孔23中，同时旋转撬棒3带动锁环4转动，将锁环4旋离缸套卡箍5，继而，关闭液压源，使液压活塞13向上缩回，此时，第一弹簧15恢复原有长度，再提起锁紧销9，依次旋转卸下缸套取出环1和缸套卡箍5（该过程中，锁环4一同被卸下），最后卸下缸套2。
13.整个过程中，缸套2不会随锁环4而跟转，从而损伤其头部的缸套密封件11（正常缸套常配的头部密封件的功能和结构均为本领域所公知，连接设定也为公知常识，所以在此不多做说明，在附图中也未详细示出）。