专利名称：旋转式液压卡瓦和使用这种卡瓦的旋转式双向液压卡瓦的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油机械，具体涉及一种油田钻井、修井用液压卡瓦和使用这种液压
卡瓦的双向液压卡瓦。
背景技术：
液压卡瓦是油田钻井、修井时用来起下管柱的卡具，现有液压卡瓦有的能将管柱沿轴向单向卡紧，有的能将管柱沿轴向双向卡紧，但现有液压卡瓦在管柱需要上、卸扣，或进行打捞，套、磨、铣等旋转作业时必须松开，卡瓦松开时无法对管柱施加控制力，使管柱处于不受控状态，容易发生窜管事故，使作业具有风险性。
发明内容
本发明的目的是提供一种在管柱需要上、卸扣，或进行打捞、套、磨、铣等旋转作业时不需要松开，卡瓦始终对管柱施加控制力，使管柱处于受控状态，不容易发生窜管事故，增加作业的安全性的旋转式液压卡瓦和使用这种卡瓦的旋转式双向液压卡瓦。
本发明的技术解决方案是 旋转式液压卡瓦，它包括卡瓦座、卡瓦块、液压油缸、卡瓦连杆、环形卡瓦连板和卡瓦连板导轴，卡瓦座包括有卡瓦体和通过轴承转动安装在卡瓦体上的卡瓦锥体，卡瓦连板包括有动板和通过轴承转动安装在动板上的连杆座板，各液压油缸的缸体分别轴向固定在卡瓦座的卡瓦体上、其活塞杆分别与卡瓦连板的动板固定连接，各卡瓦连杆的一端分别铰接在卡瓦块上、另一端分别与卡瓦连板的连杆座板相铰接，各卡瓦连板导轴一端分别固定在卡瓦座的卡瓦体上，卡瓦连板的动板滑动安装在各卡瓦连板导轴上。 旋转式双向液压卡瓦，它包括上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦和下卡瓦分别为上述旋转式液压卡瓦，上卡瓦和下卡瓦的卡瓦座端相对、上卡瓦的卡瓦体和下卡瓦的卡瓦体轴向相固定连接。 本发明的技术效果是这两种旋转式液压卡瓦在管柱需要上、卸扣，或进行打捞，套、磨、铣等旋转作业时不需要松开，卡瓦始终对管柱施加单向或双向控制力，使管柱始终处于受控状态，不容易发生窜管事故，增加作业的安全性。 本发明的卡瓦可以在卡紧管柱的同时，允许管柱旋转，在管柱重量较轻时，可以进行强行下钻旋转作业；而在井内管柱较重时，仍能够进行倒划眼等原本需要顶驱系统才能完成的作业项目。在带压作业过程中，卡瓦可以始终卡紧管柱，防止作业中发生窜管事故，同时为带压大修作业提供了可能。使用本发明的卡瓦能够縮短油田钻井、修井的作业时间，使作业速度和效率得到大幅度提高，同时提高作业安全性。
图1为本发明实施例旋转式液压卡瓦局剖和半剖 图2为本发明实施例旋转式液压卡瓦俯视局剖 图3为本发明实施例旋转式双向液压卡瓦局剖和半剖 图4为本发明实施例旋转式双向液压卡瓦下半部分俯视局剖图。
具体实施例方式
旋转式液压卡瓦，如图1、图2所示，它包括卡瓦座1、卡瓦块2、液压油缸3、卡瓦连杆4、环形卡瓦连板5和卡瓦连板导轴6，卡瓦座1包括有卡瓦体11和通过轴承转动安装在卡瓦体11上的卡瓦锥体12，卡瓦连板5包括有动板51和通过轴承转动安装在动板51上的连杆座板52，各液压油缸3的缸体分别轴向固定在卡瓦座的卡瓦体11上、其活塞杆分别与卡瓦连板5的动板51固定连接，各卡瓦连杆4的一端分别铰接在卡瓦块2上、另一端分别与卡瓦连板5的连杆座板52相铰接，各卡瓦连板导轴6 —端分别固定在卡瓦座1的卡瓦体11上，卡瓦连板5的动板51滑动安装在各卡瓦连板导轴6上。 卡瓦体11的上下两端分别通过内六角螺栓和普通螺栓安装有环形上盖13和环形下盖14。卡瓦锥体12上端通过内六角螺栓和内螺纹圆柱销15安装有环形轴承压盖16。卡瓦体11和卡瓦锥体12之间的轴承包括1个圆锥滚子轴承和1个推力调心磙子轴承。各卡瓦块2分别由卡瓦滑块21和通过螺栓安装在卡瓦滑块21上的卡瓦牙板22构成。卡瓦锥体12和卡瓦滑块21相配合的锥形面分别由大锥度的前导向段和小锥度的后卡紧段构成，本实施例中前导向段的锥度为45。、后卡紧段的锥度为9。 27' 45〃 ，即两锥面呈1 : 3锥度，此结构可以使卡瓦体积做得更小。液压油缸3的缸体通过开槽螺母31和开口销32固定在卡瓦体11上。液压油缸3的活塞杆通过元螺母33和元螺母止动垫圈34固定在动板51上。各卡瓦连杆4与连杆座板52之间分别设有一端连接在各卡瓦连杆4上、另一端连接在连杆座板52上的卡瓦块复位拉簧7，卡瓦块复位拉簧7的设置可以使卡瓦打开时卡瓦块2自动张开松开管柱。卡瓦连板5上还设有通过螺栓安装在连杆座板52上的环形固定板53。卡瓦连板5上的轴承为推力轴承。卡瓦连板导轴6为直线轴承的轴、与其配套的轴套61套在卡瓦连板导轴6上并通过内六角螺栓固定在卡瓦连板5的动板51上，卡瓦连板导轴6与卡瓦体11相连接端通过内六角螺栓和直线轴承轴固定板62固定在卡瓦体11上。连杆座板52上设有拉簧连接座54和连杆铰接座55，拉簧7的一端连接在拉簧连接座54上、另一端通过拉簧销56连接在卡瓦连杆4上。卡瓦连杆4的与卡瓦连板5相连端通过连杆销41和开口销42铰接在连杆座板52的连杆铰接座55上。 上盖13的内周壁上与轴承压盖16之间设有环形密封圈槽、密封圈槽内设有特康旋转格来圈17，也可以采用其它旋转密封圈。上盖13的上端面上设有环形密封圈槽、密封圈槽内设有0型密封圈一 18。下盖14的内周壁上与卡瓦锥体12之间设有环形密封圈槽、密封圈槽内设有O型密封圈二 19。动板51的上端面上与连杆座板52之间设有环形密封圈槽、密封圈槽内设有0型密封圈三57。动板51与固定板53之间轴向设有减磨垫58。
旋转式双向液压卡瓦，如图3、图4所示，它包括上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦和下卡瓦分别为上述旋转式液压卡瓦，上卡瓦和下卡瓦的卡瓦座端相对、上卡瓦的卡瓦体11和下卡瓦的卡瓦体11轴向相固定连接。 上卡瓦和下卡瓦之间设有横梁8，横梁8分别与上卡瓦的卡瓦体11和下卡瓦的卡瓦体11相固定连接。横梁8由上横梁81和下横梁82两部分构成，上卡瓦的卡瓦体11通过其液压油缸固定螺栓、开槽螺母31和开口销32固定在上横梁81上，下卡瓦的卡瓦体11通过其液压油缸固定螺栓、开槽螺母31和开口销32固定在下横梁82上。上卡瓦和下卡瓦之间轴向设有垫环9，垫环9位于上卡瓦和下卡瓦的上盖13之间。也可以是将上卡瓦和下卡瓦各安装在一个安装板上，分别固定于唯一横梁的上、下表面。因此，双横梁不是必要条件。
权利要求
旋转式液压卡瓦，它包括卡瓦座(1)、卡瓦块(2)、液压油缸(3)、卡瓦连杆(4)、环形卡瓦连板(5)和卡瓦连板导轴(6)，其特征在于卡瓦座(1)包括有卡瓦体(11)和通过轴承转动安装在卡瓦体(11)上的卡瓦锥体(12)，卡瓦连板(5)包括有动板(51)和通过轴承转动安装在动板(51)上的连杆座板(52)，各液压油缸(3)的缸体分别轴向固定在卡瓦座的卡瓦体(11)上、其活塞杆分别与卡瓦连板(5)的动板(51)固定连接，各卡瓦连杆(4)的一端分别铰接在卡瓦块(2)上、另一端分别与卡瓦连板(5)的连杆座板(52)相铰接，各卡瓦连板导轴(6)一端分别固定在卡瓦座(1)的卡瓦体(11)上，卡瓦连板(5)的动板(51)滑动安装在各卡瓦连板导轴(6)上。
2. 如权利要求l所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述卡瓦体(11)的上下两端分别通过螺栓安装有环形上盖(13)和环形下盖(14)。
3 如权利要求l所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述卡瓦锥体(12)上端安装有环形轴承压盖(16)。
4. 如权利要求l所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述各卡瓦块(2)分别由卡瓦滑块(21)和通过螺栓安装在卡瓦滑块(21)上的卡瓦牙板(22)构成。
5. 如权利要求4所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述卡瓦锥体(12)和卡瓦滑块(21)相配合的锥形面分别由大锥度的前导向段和小锥度的后卡紧段构成。
6. 如权利要求l所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述各卡瓦连杆(4)与连杆座板(52)之间分别设有一端连接在各卡瓦连杆(4)上、另一端连接在连杆座板(52)上的卡瓦块复位拉簧(7)。
7. 如权利要求l所述的旋转式液压卡瓦，其特征在于所述卡瓦连板(5)上还设有通过螺栓安装在连杆座板(52)上的环形固定板(53)。
8. 旋转式双向液压卡瓦，它包括上卡瓦和下卡瓦，其特征在于上卡瓦和下卡瓦分别为权利要求1所述的旋转式液压卡瓦，上卡瓦和下卡瓦的卡瓦座端相对、上卡瓦的卡瓦体(11)和下卡瓦的卡瓦体(11)轴向相固定连接。
9. 如权利要求8所述的旋转式双向液压卡瓦，其特征在于所述上卡瓦和下卡瓦之间设有横梁(S)，横梁(8)分别与上卡瓦的卡瓦体(11)和下卡瓦的卡瓦体(11)相固定连接。
10. 如权利要求9所述的旋转式双向液压卡瓦，其特征在于所述横梁(8)由上横梁(81)和下横梁(82)两部分构成，上卡瓦的卡瓦体(11)通过其液压油缸固定螺栓、开槽螺母(31)和开口销(32)固定在上横梁(81)上，下卡瓦的卡瓦体(11)通过其液压油缸固定螺栓、开槽螺母(31)和开口销(32)固定在下横梁(82)上。
全文摘要
本发明涉及石油机械，具体涉及一种液压卡瓦和使用这种液压卡瓦的双向液压卡瓦，旋转式液压卡瓦的卡瓦座包括有卡瓦体和转动安装在卡瓦体上的卡瓦锥体，卡瓦连板包括有动板和转动安装在动板上的连杆座板，各液压油缸的活塞杆分别与动板连接，各卡瓦连杆的一端分别与连杆座板相铰接，动板滑动安装在各卡瓦连板导轴上。旋转式双向液压卡瓦包括分别为旋转式液压卡瓦的上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦和下卡瓦的轴向相固定连接。这两种旋转式液压卡瓦在管柱需要上、卸扣，或进行打捞，套、磨、铣等旋转作业时不需要松开，卡瓦始终对管柱施加单向或双向控制力，使管柱始终处于受控状态，不容易发生窜管事故，增加作业的安全性。
文档编号E21B19/10GK101709627SQ20091021591
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月26日 优先权日2009年12月26日
发明者杨颖辉, 裕晓志 申请人:杨颖辉