可监测胶芯寿命的环形防喷器的制作方法

1.本实用新型属于防喷器技术领域，具体涉及一种可监测胶芯寿命的环形防喷器。


背景技术：

2.钻修井用防喷器是石油和天然气钻井工程中必不可少的设备，防喷器的种类包含环形防喷器、闸板防喷器、钻井四通等。现有的环形防喷器具备有效封闭井口、防止钻井时井喷以及处理其它复杂情况等功能。其特点是承压高、安全可靠、结构紧凑、开关操作方便迅速，特别适用于密封各种形状和不同尺寸的管柱，也可全封闭井口。
3.球形胶芯类环形防喷器结构特点：胶芯呈半球状，其不易翻胶、具有漏斗效应、摩擦力小的优点。另外球形胶芯具有贮胶量大的优点，胶芯筋板之间的橡胶均可挤向井口形成密封，其胶量比需要封闭的空间面积大得多。因此，它可以封闭不同形状、不同尺寸的钻具，也可以全封闭井口。另外胶芯工作以后逐步收缩，能完全恢复到自由状态，不影响钻具通过。但是球形胶芯本身制造困难、成本较高。
4.胶芯磨损后，需要靠增加活塞行程，多挤出贮备橡胶来填补。当活塞行程达最大值(即活塞走到上顶点)，或者胶芯支承筋的上下两端分别靠紧时，说明胶芯的贮备橡胶已使用完，既使增大液控压力，胶芯也不能可靠密封因此在球形胶芯类防喷器使用的过程中要随时注意胶芯本身的变化，测量其寿命，及时更换胶芯。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题：环形防喷器的球形胶芯存在磨损情况，在球形胶芯类防喷器使用的过程中要随时注意胶芯本身的变化，测量其寿命，及时更换胶芯。
6.技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
7.可监测胶芯寿命的环形防喷器，包括壳体，壳体上端设置有顶盖，顶盖内部设有球形腔，球形腔内设置有胶芯；壳体内部中间设有放置油管的空腔，空腔周向的壳体内壁设有“凹”形液压腔；“凹”形液压腔内设置有活塞，活塞上部外圆壁与壳体内壁以及顶盖下端面之间设置有支撑圈；
8.所述顶盖上开设测孔，测孔内设置测量杆，测量杆穿过测孔和支撑圈，底端与活塞的下端滑动连接。
9.进一步地，所述测量杆的底端设置有球形接触头，活塞的下端面与测量杆接触的位置设有半球形槽，球形接触头位于半球形槽内。
10.进一步地，所述顶盖上设置有导向杆，导向杆上设置导向座，导向座套装在导向杆上可上下滑动；测量杆与导向座固定连接。
11.进一步地，所述顶盖上设置拉杆式位移传感器，其底部固定在顶盖上，上部的拉杆端与测量杆平行，拉杆式位移传感器的拉杆端与测量杆通过水平块连接。
12.进一步地，所述测孔与测量杆之间设置密封件。
13.进一步地，所述密封件为在测孔的内壁上设置两条凹槽，下部凹槽内设置o型胶
条，上部凹槽内设置双唇形密封圈。
14.进一步地，所述顶盖外部端面处的测孔与测量杆之间设置防尘密封圈。
15.进一步地，所述活塞上端与壳体之间设有壳体用密封圈；活塞下端与壳体之间设有活塞用密封圈；活塞上端与支撑圈接触处设有支撑圈用密封圈；支撑圈与顶盖之间、与壳体之间均设有“o”形密封圈。
16.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
17.本实用新型整体的结构简单，安装使用方便。利用测量杆直接测量环形防喷器活塞行程量从而判断胶芯的磨损程度，进而判断贮备橡胶的量，间接的监测胶芯的寿命。
18.在顶盖上设置与测杆平行的拉杆式位移传感器，可直接读取活塞的位移量，并将位移信息传送至控制端，实现远程监测。拉杆式位移传感器测量位移精度及重复精度准确可靠，安装使用方便。
附图说明
19.图1是本实用新型整体结构的半剖视图；
20.图2是图1中截取部分结构的示意图；
21.图3是图2中c处的局部结构放大图；
22.图4是图1中截取部分结构的示意图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
24.如图1所示，本技术的可监测胶芯寿命的环形防喷器，包括壳体1，壳体1上端设置有顶盖2，顶盖2内部设有球形腔，球形腔内设置有胶芯3；壳体1内部中间设有放置油管的空腔，空腔周向的壳体1内壁设有“凹”形液压腔；“凹”形液压腔内设置有活塞4，活塞4上部外圆壁与壳体1内壁以及顶盖2下端面之间设置有支撑圈5。
25.活塞4的径向断面呈“z”字形，活塞4的底部以上、支撑圈5、壳体1的“凹”形液压腔共同构成上部油腔，称为油腔a；活塞4以下与壳体1的“凹”形液压腔共同构成下部油腔，称为油腔b；控制油腔a和油腔b的进出油压，实现活塞4上、下移动来打开或关闭胶芯3。
26.活塞4上端与壳体1“凹”形液压腔靠近壳体1中间空腔的一面设有壳体用密封圈16；活塞4下端与壳体1“凹”形液压腔靠近外部的一面设有活塞用密封圈17；活塞4上端与支撑圈5接触处设有支撑圈用密封圈14；支撑圈5与顶盖2之间、与壳体1之间均设有“o”形密封圈15。
27.当胶芯3发生磨损后，需要靠增加活塞4行程，多挤出贮备橡胶来填补。当活塞4行程达最大值时，证明胶芯3的贮备橡胶已使用完，需要更换胶芯3。由于活塞4为“z”字形，其上端与胶芯3接触不易测量行程，所以在活塞4的下端与顶盖2之间为活动腔，可用于设置测量装置d，具体为：
28.实施例一：如图2所示，在顶盖2上开设测孔6，测孔6内设置测量杆7，测量杆7穿过测孔6和支撑圈5，底端与活塞4的下端滑动连接。测量杆7上设有刻度，可通过观察测量杆7监测活塞4的行程。当测量杆7的运行刻度达到顶值，证明活塞4的行程达最大值，证明胶芯3
的贮备橡胶已使用完，需要更换胶芯3。
29.如图3所示，测量杆7的底端设置有球形接触头71，活塞4的下端面与测量杆7接触的位置设有半球形槽41，球形接触头71位于半球形槽41内。实现测量杆7与活塞4的滑动连接，可有效防止测量杆7跑偏，固定测量杆7的位置，更好的监测活塞4的行程。
30.在顶盖2上设置有导向杆8，导向杆8上设置导向座9，导向座9套装在导向杆8上可上下滑动。测量杆7与导向座9固定连接。
31.由于测量杆7需要穿过支撑圈5和顶盖2，所以顶盖2的外部的水平台阶面加大(相比于传统的环形防喷器)，测孔6与测量杆7之间设置密封件10。为不影响测量杆7的上下滑动，密封件10既要保证密封性还要不阻碍测量杆7的运行，所以本实用新型的密封件10同活塞4与壳体1和支撑圈5之间的密封圈相同。所以密封件10为在测孔6的内壁上设置两条凹槽，下部凹槽内设置o型胶条，上部凹槽内设置双唇形密封圈。
32.另外在顶盖2外部端面处的测孔6与测量杆7之间设置防尘密封圈11。
33.实施例二，如图4所示，与实施例一不同的是本实施例在顶盖2上设置拉杆式位移传感器12，其底部固定在顶盖2上，上部的拉杆端与测量杆7平行，拉杆式位移传感器12的拉杆端与测量杆7通过水平块13连接，测量杆7上升时带动拉杆式位移传感器12上升可直接读取位移量，并可将位移数据传输到控制端，实现远程监测。拉杆式位移传感器12测量位移精度及重复精度准确可靠，安装使用方便。
34.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。