一种内置式液压卡瓦的制作方法

本发明涉及石油、天然气及地质勘探装置技术领域，尤其涉及一种内置式液压卡瓦。

背景技术：

公知的油田作业，其主要就是把多根管柱，连接成一根长管柱，又把连接在一起的长管柱，分解成多根管柱；从组合、分解过程中安装井下的钻具等等，达到采油目的；然而在管柱组合、分解操作时，必须通过两个吊卡来回轮换，一个在作为吊卡，另一个充当坐卡，轮换两个吊卡的角色，需要作业工在井口不断地搬抬，搬抬吊卡是个力气活，需要强壮年轻人，然而井口工作环境非常恶劣，随时有井喷、高处落物、飞出硫化氢气体等不可预测事情发生，危及人身安全，所以解放作业工体力劳动，是安全工作的重中之重；现有的液压卡瓦装置卡持直径小，成本高。

授权公告号为：cn202832290u的专利公开了一种液压卡瓦，包括盖板，所述盖板在轴向方向上连接有深入倒锥台状的底座内部的牙板，在底座和盖板之间设有液压油缸，使油管的下落过程由靠重力被动式下落改为靠液压缸的作用主动式降落，其降落过程可控，能防止油管降落过程发生径向偏移，所述牙板在径向方向上为三瓣式结构，在轴向方向上为三段式结构，牙板的外部设置三段从下至上依次增厚的夹片，如此设置可以保证牙板与油管的接触面比较大，从而减少牙板对油管的压痕，夹片在径向方向上为三瓣式结构，夹片的外部设置在径向方向上为三瓣式结构的导向板，导向板的下端设有伸向内部的凸台，用于承载夹片和牙板；但是该专利的卡持直径小，不能满足市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种内置式液压卡瓦，解决了现有技术中的液压卡瓦卡持直径小、安全性差和无对中装置的技术问题。

一种内置式液压卡瓦，包括卡瓦座、连接体、卡瓦体和连接组件，所述卡瓦体设置在卡瓦座内部，且卡瓦体与卡瓦座之间设置有连接体，所述连接组件分别与连接体和卡瓦座内壁连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，所述连接组件包括两个液压缸、一根花键轴和两个连杆片，所述液压缸间隔设置，且液压缸的活塞齿条与花键轴啮合，所述花键轴上安装有连杆片，两个所述连杆片的端部通过销轴连接，所述销轴穿过所述连接体，采用本步的有益效果是通过液压缸的活塞齿条与花键轴配合使用，这样液压缸的活塞齿条运动时，能够带动花键轴转动，从而带动连杆片绕着花键轴转动，因此连接体能够上下运动。

进一步地，所述液压缸为齿条油缸，采用本步的有益效果是齿条油缸能够完成花键轴的逆时针和顺时针的转动。

进一步地，所述连接体的内侧与卡瓦体的外侧之间设置有连接键，所述连接键通过螺钉安装在所述连接体的内侧，采用本步的有益效果是通过连接键安装卡瓦体，保证卡瓦体的结构稳定。

进一步地，所述连接体的锥度差不小于80mm，采用本步的有益效果是这样能够扩大卡瓦体的卡持直径。

进一步地，所述卡瓦座上安装有盖板，所述盖板上方安装有刮泥盘，且盖板底部安装有对中装置，采用本步的有益效果是刮泥盘安装在盖板上形成的环形浮动槽，起钻时，刮泥盘抱住钻杆并随钻杆的摆动而在环形浮动槽中浮动，进行钻杆的刮泥作业。

进一步地，所述盖板由两个半圆盖板组合而成，每个半圆盖板底部均安装有对中装置，所述对中装置包括对中摆动体和推送液压缸，所述对中摆动体为半环状，所述对中摆动体一端通过销轴安装在半圆盖板底部，另一端与所述推送液压缸的输出端连接，所述推送液压缸安装在半圆盖板底部，采用本步的有益效果是通过对中装置进行对中，在井口不正的情况下也能正常使用。

进一步地，所述卡瓦体底部安装有气体刮泥环，采用本步的有益效果是通过气体刮泥环进行喷气刮泥。

进一步地，它还包括更换动力卡瓦钳头装置，所述更换动力卡瓦钳头装置安装在连接体上方，采用本步的有益效果是采用“丢手即锁定，拉出既松开”设计，缩短卡瓦体的更换时间。

进一步地，所述卡瓦体的卡持范围为2-7/8"---13-3/8"mm。

本发明的有益效果：

1.本发明提供一种内置式液压卡瓦，其中连接体采用独特的大锥面差设计，卡瓦体上、下移动距离小，直径方向变化大。安装在转盘后，无论是工作状态和非工作状态，内置式液动卡瓦的上平面与钻井平台齐平，不影响钻井平台其它工具的使用。

2.本发明在卡瓦座内部设置有连接组件，通过连接组件可以完成卡瓦体和连接体的上、下运动。

3.本发明为内置式液压卡瓦，安装在钻井平台里，安全性能高。

4.本发明设置有对中装置，通过对中装置进行对中，在井口不正的情况下也能正常使用；

5.本发明的卡持范围大，快速更换卡瓦体，可以卡持不同直径的管具，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的结构示意图；

图2为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的连接组件和卡瓦座的结构示意图；

图3为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的连接组件和卡瓦座的剖视图；

图4为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的液压缸和花键轴的结构示意图；

图5为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的俯视图；

图6为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的对中装置仰视图；

图7为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的对中装置的结构示意图；

图8为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的更换动力卡瓦钳头装置连接的结构示意图；

图9为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的更换动力卡瓦钳头装置连接的轴侧图；

图10为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的连接体的结构示意图；

图11为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的顶销部分的放大示意图；

图12为本发明具体实施例所述的一种内置式液压卡瓦的气体刮泥环的俯视图；

附图标记：

1-卡瓦座；2-连接体；3-卡瓦体；4-连接组件；5-液压缸；6-花键轴；7-连杆片；8-活塞齿条；9-销轴；10-连接键；11-盖板；12-刮泥盘；13-螺钉；14-对中装置；15-气体刮泥环；16-更换动力卡瓦钳头装置；

1401-对中摆动体；1402-推送液压缸；1403-销轴；1404-限位槽；1405-限位块；

1601-解锁构件；1602-锁紧构件；1603-安装槽；1604-解锁提环；1605-固定块；1606-吊装段；1607-解锁段；1608-吊孔；1609-通槽；1610-凸起；1611-锁紧座；1612-压板；1613-顶销；1614-转轴；1615-压板；1616-销孔；1617-弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1所示，本发明所提供的一种内置式液压卡瓦，包括卡瓦座1、连接体2、卡瓦体3和连接组件4，所述卡瓦体3设置在卡瓦座1内部，且卡瓦体3与卡瓦座1之间设置有连接体2，所述连接组件4分别与连接体2和卡瓦座1内壁连接；卡瓦体3与连接体2配合连接，连接组件4可以带动连接体2相对于卡瓦座1作上下运动，即能够带动卡瓦体3运动。

如图1-4所示，所述连接组件4包括两个液压缸5、两根花键轴6和两个连杆片7，所述液压缸5间隔设置，且液压缸5的活塞齿条8与花键轴6啮合，所述花键轴6上安装有连杆片7，两个所述连杆片7的端部通过销轴9连接，所述销轴9穿过所述连接体2，液压缸5为齿条油缸，液压缸5的活塞齿条8的运动，带动花键轴6逆时针或者顺时针转动，同时连杆片7跟着运动，连杆片7一端安装在花键轴6上，另一端通过销轴9连接，而销轴位于所述连接体2内部，这样就能够带动连接体2运动；本发明液压缸5上、下运动，通过连杆片7连接体2上下运动，从而带动卡瓦体3上、下运动，卡瓦体下行时，推动钻杆向中心收拢，卡紧钻杆。反之，松开钻杆，同时让出通道，保证钻杆从卡瓦中心自由通过。

如图1所示，所述连接体2的内侧与卡瓦体3的外侧之间设置有连接键10，连接体2与连接键10之间通过螺钉13固定，这样保证连接键的稳定性，同时连接键10的外侧与卡瓦体3相互配合，这样保证卡瓦体3能够随着连接体2一起运动。

如图1所示，所述连接体2的锥度差不小于80mm，本发明的连接体2的锥度差能够达到80mm，这样卡瓦体3上、下移动距离小，安装在转盘后，无论是工作状态和非工作状态，内置式液动卡瓦的上平面与钻井平台齐平，不影响钻井平台其它工具的使用。

如图5所示，所述卡瓦座1上方安装有盖板11，所述盖板11上方安装有刮泥盘12，刮泥盘12安装在盖板上形成的环形浮动槽，本发明中的刮泥盘12位于盖板的中部，起钻时，刮泥盘抱住钻杆并随钻杆的摆动而在环形浮动槽中浮动，进行钻杆的刮泥作业。

如图6-7所示，本发明在盖板下方设置有对中装置14，通过对中装置14进行对中；本发明中的盖板由两个半圆盖板组成，半圆盖板是铰接在卡瓦座上，且是向外翻转，每个半圆盖板底部安装有一个对中装置14，其中对中装置14包括对中摆动体1401和推送液压缸1402，所述对中摆动体1401位于半圆盖板底部，对中摆动体1401为半环型，所述对中摆动体1401一端通过销轴1403安装在半圆盖板底部，另一端与所述推送液压缸1402的输出端连接，所述推送液压缸1402安装在半圆盖板底部；本发明中两个对中装置14的对中摆动体能够组合形成环状，以此夹住刮泥盘12；推送液压缸1402能够推动对中摆动体1401绕着销轴1403转动，在盖板11下方还设置有多个限位槽1404，在对中摆动体1401的外缘上还设置有限位块1405，所述限位块1405设置在限位槽1404内部，这样能够限制对中摆动体1401的运动方向，这样保证作业时，工件时水平运动的。

如图1所示，所述卡瓦体3的卡持范围为2-7/8"---13-3/8"mm。

如图1、12所示，所述卡瓦体3底部安装有气体刮泥环15，通过气体刮泥环进行喷气刮泥，该气体刮泥环15为现有的，此处不再赘述。

其中，如图8-11所示，它还包括更换动力卡瓦钳头装置16，所述更换动力卡瓦钳头装置16安装在连接体2上方，实现卡瓦体的快速更换，采用“丢手即锁定，拉出既松开”设计，缩短卡瓦体的更换时间，该更换动力卡瓦钳头装置16和申请号2017113490407的专利文件描述的机构一致，便于快速更换卡瓦，该更换动力卡瓦钳头装置16包括解锁构件1601和锁紧构件1602，在卡瓦体的外侧开设有安装槽1603，解锁构件1601设置在安装槽1603内部，其中解锁构件1601包括固定块1605和解锁提环1604，所述解锁提环1604位于所述安装槽1603内部，且解锁提环1604包括吊装段1606和解锁段1607，所述吊装段1606位于解锁段1607上方，且吊装段1606上方开设有吊孔1608，所述解锁段1607内部开设有通槽1609，所述固定块1605两端固定在所述安装槽1609内部，且固定块1605中部位于所述通槽1609内部，所述固定块1605的宽度大于所述安装槽1603上部分的宽度；

所述安装槽1605为阶梯型，且安装槽1605上部分的宽度大于安装槽1605下部分的宽度；

所述解锁提环1604的解锁段1607的外壁上设置有凸起1610，所述凸起1610的外端面为水平面；

其中，所述锁紧构1602件包括锁紧座1611、压板1612和多个顶销1613，所述锁紧座1611间隔设置，且锁紧座1611内部设置有转轴1614，所述转轴1614之间连接有所述压板1615，所述连接体2上间隔开设有销孔1616，所述顶销1613一端设置在销孔1616内部，另一端与压板1612底部接触，所述压板1612的内侧与所述凸起1610接触，所述顶销1613上套装有弹簧1617。

在更换钳头时，提起解锁提环1604，解锁提环1604在安装槽1603内部滑动，解锁段1607的凸起1610就会推动压板1612，压板1615在转1614的作用下就会发生转动，最后与凸起1610相切，当解锁提环1604运动到一定高度时，固定块1605到达通槽1609底部，解锁提环1604就能拉动钳头一起向上运动，此时压板1615也不会压住凸起1610，这样钳头就能被吊装出来；在安装时，也同样，先吊住解锁提环1604，然后将钳头放入，最后压板1612转动压住凸起1610，从而完成钳头的锁紧。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。