一种机械式卡瓦油管锚的制作方法

本发明涉及油管固定设备技术领域，具体为一种机械式卡瓦油管锚。

背景技术：

在井下措施作业和有杆抽油生产过程中，由于生产或措施管柱在一些因素(动液面的不断下降，泵挂越来越深，热洗措施等)的影响下，不可避免的面临管柱伸缩，受力状态恶化等一些问题。目前，现场主要通过井下油管锚定器(以下简称油管锚)来解决上述问题。

油管锚是一种生产及措施井井下管柱锚定用井下装置，可以改善管柱受力状态，降低管柱疲劳损坏，控制管柱的伸缩，减少漏失，延长管柱的使用寿命。在有杆泵抽油生产过程中对管柱进行固定，可以减少冲程损失，提高泵效；在压裂、酸化等工艺中对管柱进行固定，可以提高井下工具及管柱的承压能力。它也可以作为一种机构，设计在其他井下工具(如封隔器)上，发挥其作用。

机械式卡瓦油管锚是一种常用的油管锚固件，目前常见的机械式卡瓦油管锚通常在回收时需要剪断限位锁定件，操作复杂。专利号：cn203729920u的实用新型，提供了一种油管锚及其卡瓦，该油管锚卡瓦包括主体结构和卡瓦牙，所述主体结构包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座与相应的卡瓦座相连接，用于固定卡瓦在油管锚上的相对位置；所述斜坡面在卡瓦与油管锚的上接头相对运动时，与油管锚的上接头相结合；所述卡槽为凹陷槽，位于所述底座上部；所述卡瓦牙为锯齿状，位于所述斜坡面的对立面；所述卡瓦牙的前角度数与后角度数相等；所述卡瓦的前角和后角的度数d的取值范围为：40°≤d≤55°。这种结构不具有自动限位的结构，不便进行重复使用，导致工作效率低下，为此我们提供了一种机械式卡瓦油管锚。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械式卡瓦油管锚，具备根据管内流体压力进行自动封装限位的结构，使得锚固件的装卸更加的方便，且无需像传统油管锚一样对限位件进行剪断等操作，可实现油管锚的重复利用，设计合理，操作简单，便于推广使用等优点，解决了现有的机械式卡瓦油管锚通常在回收时需要剪断限位锁定件，操作复杂，不便进行重复使用，导致工作效率低下问题。

(二)技术方案

为实现上述根据管内流体压力进行自动封装限位的结构，使得锚固件的装卸更加的方便，且无需像传统油管锚一样对限位件进行剪断等操作，可实现油管锚的重复利用，设计合理，操作简单，便于推广使用的目的，本发明提供如下技术方案：

一种机械式卡瓦油管锚，包括中心管，所述中心管的上端部外部活动套设有上下滑动的上接头，中心管的底端固定有下接头，中心管的中部外侧周向布设有卡瓦片，卡瓦片的下端部连接有卡瓦固定套环，中心管的中部下侧还装设有扶正器结构；

上接头的整体为套管状，且下端部外表面为倾斜面；

中心管的中部上侧装设有卡接组件，卡接组件包括开设于中心管内壁内部的功能槽，功能槽的内部横向装设有支柱，支柱的顶端伸出于中心管的外侧壁，支柱的底端伸出于中心管的内侧壁，且支柱的底端外部安设有防脱边沿，支柱的两侧均装设有回缩复位弹簧件，回缩复位弹簧件的末端固定于功能槽的内侧壁；

卡瓦片的上端内侧面为倾斜面，卡瓦片的下端部通过铰链结构与卡瓦固定套环相连接，卡瓦固定套环的整体箍设于中心管的外部。

优选的，所述上接头的下端部外表面倾斜角度与卡瓦片的上端内侧面倾斜角度相同。

优选的，所述支柱的顶端伸出部位为半球形且位置位于下接头移动至底端位置后的上端面上部。

优选的，所述防脱边沿的上部外侧面也为倾斜面。

优选的，所述卡瓦片的外表面还开设有弹簧槽，弹簧槽的上侧壁与卡瓦固定套环之间通过卡瓦复位弹簧相连接，卡瓦片的外表面还开设有锯齿牙口，且锯齿呈鱼鳞形交错排布。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种机械式卡瓦油管锚，具备以下有益效果：

该机械式卡瓦油管锚采用能够回缩的卡接组件结构对下压的上接头套环进行限位固定，使得上接头下压后不至于上移复位，能够持续将下部的卡瓦片顶开，在工作状态下能够有效对上接头进行限位封设，卡瓦片的外边缘锯齿与油管壁卡接，从而实现锚固工作，锚固工作结束后，中心管内部油体流动结束，使得卡接组件内部的支柱能够在回缩复位弹簧件的作用下向内回缩，即支柱的末端不会伸出中心管的外表面，即上接头可向上移动复位，将下端顶住的卡瓦片松开，卡瓦片在卡瓦复位弹簧的作用下复位，即可有效进行收拢，取消对油管壁的卡接锚固，方便进行锚固件的拆卸，采用这种根据管内流体压力进行自动封装限位的结构，使得锚固件的装卸更加的方便，且无需像传统油管锚一样对限位件进行剪断等操作，可实现油管锚的重复利用，设计合理，操作简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明一种机械式卡瓦油管锚的主视图；

图2为本发明的卡接组件的结构放大示意图；

图3为本发明的上接头下移到底端后被卡接组件限位状态下的示意图；

图4为本发明的卡瓦片的放大结构示意图。

图中标示：1-中心管，2-上接头，3-下接头；

4-卡瓦片，41-弹簧槽，42-卡瓦复位弹簧，43-锯齿牙口；

5-卡瓦固定套环，6-扶正器结构；

7-卡接组件，71-功能槽，72-支柱，73-防脱边沿，74-回缩复位弹簧件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种机械式卡瓦油管锚，参见图1，包括中心管1、上接头2、下接头3、卡瓦片4、弹簧槽41、卡瓦复位弹簧42、锯齿牙口43、卡瓦固定套环5、扶正器结构6、卡接组件7、功能槽71、支柱72、防脱边沿73和回缩复位弹簧件74，所述中心管1的上端部外部活动套设有上下滑动的上接头2，中心管1的底端固定有下接头3，中心管1的中部外侧周向布设有卡瓦片4，卡瓦片4的下端部连接有卡瓦固定套环5，中心管1的中部下侧还装设有扶正器结构6；

上接头2的整体为套管状，且下端部外表面为倾斜面，方便与卡瓦片4的上端面配合；

卡瓦片4的上端内侧面为倾斜面，卡瓦片4的下端部通过铰链结构与卡瓦固定套环5相连接，可以卡瓦固定套环5为基点进行转动，即上端部向外展开，类似喇叭口状，卡瓦固定套环5的整体箍设于中心管1的外部，位置固定牢靠；

上接头2的下端部外表面倾斜角度与卡瓦片4的上端内侧面倾斜角度相同，方便上接头2下移将卡瓦片4顶开。

参见图2，中心管1的中部上侧装设有卡接组件7，卡接组件7包括开设于中心管1内壁内部的功能槽71，功能槽71的内部横向装设有支柱72，支柱72的整体为圆柱形，外端部为半球形，支柱72的顶端伸出于中心管1的外侧壁，支柱72的伸出部与中心管1表面开设的通过孔的尺寸恰好吻合，避免发生漏液，支柱72的底端伸出于中心管1的内侧壁，即支柱72的两端均伸出于功能槽71的外部，即支柱72的两端分别伸出于中心管1的内外壁，且支柱72的底端外部安设有防脱边沿73，防脱边沿73防止支柱72掉落，防脱边沿73的上部外侧面也为倾斜面，当中心管1内部充满油液式，防脱边沿73的倾斜面方便承受油体压力，使得防脱边沿73在液压的作用下向中心管1的内壁侧移动，即将支柱72顶出，支柱72的两侧均装设有回缩复位弹簧件74，回缩复位弹簧件74的末端固定于功能槽71的内侧壁，当支柱72被顶出时，回缩复位弹簧件74被拉长，给支柱72向中心管1内侧壁回缩的拉力，在液压减少时可将支柱72回缩复位；

参见图3，支柱72的顶端伸出部位为半球形且位置位于下接头3移动至底端位置后的上端面上部，下接头3移动至底端，即下接头3与卡瓦片4充分接触，并将卡瓦片4彻底顶起，此时的下接头3恰好被伸出的支柱72进行限位固定，支柱72即开设于此时下接头3的上端面位置，可有效避免下接头3向上移动，充分将卡瓦片4顶开。

参见图4，卡瓦片4的外表面还开设有弹簧槽41，弹簧槽41的上侧壁与卡瓦固定套环5之间通过卡瓦复位弹簧42相连接，卡瓦复位弹簧42拉动卡瓦片4，当卡瓦片4向外展开时，卡瓦复位弹簧42被拉伸，给予卡瓦片4向内回缩、合拢复位的拉力，在锚固完成后有效进行合口复位，卡瓦片4的外表面还开设有锯齿牙口43，且锯齿呈鱼鳞形交错排布，可有效对油管壁进行抓取锚定。

工作时，首先上接头2在外部套管的压力下沿着中心管1下滑至最低端，与卡瓦片4相接触，并将卡瓦片4顶开，卡瓦片4展开，呈喇叭口状，卡瓦片4外边缘的锯齿与外周的管件内壁卡接接触，进而进行锚固，此时的中心管1内开始通过油液，对中心管1的内壁产生压力，即将卡接组件7内的支柱72向中心管外挤压(由于油压的作用，对防脱边沿73有一个向外的压力，带动支柱72向管外伸出)，上接头2的上端被伸出的支柱72进行限位，支柱72的伸出部分外端为圆柱形和半球形的组合，可有效对上接头2的上端面进行限位，只要中心管1内始终进行油液的运输，即始终存在液压，即可始终避免支柱72的伸出部分回缩，采用能够回缩的卡接组件7结构对下压的上接头2套环进行限位固定，使得上接头2下压后不至于上移复位，能够持续将下部的卡瓦片4顶开，在工作状态下能够有效对上接头2进行限位封设，卡瓦片4的外边缘锯齿与油管壁卡接，从而实现锚固工作，锚固工作结束后，中心管1内部油体流动结束，即液压下降或消失，使得卡接组件7内部的支柱72能够在回缩复位弹簧件74的作用下向内回缩，即支柱72的末端将不会伸出中心管1的外表面，使得上接头2可向上移动复位，将下端顶住的卡瓦片4松开，卡瓦片4在卡瓦复位弹簧42的作用下复位，即可有效进行合口收拢，取消对油管壁的卡接锚固，方便进行锚固件的拆卸，可重复使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。