一种封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油、天然气钻井、完井、修井和生产领域，尤其涉及一种封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置。


背景技术：

2.封隔器广泛用于油气田钻井、完井、防砂、生产、修井领域，是石油开采领域的重要设备。封隔器一般包含密封机构和锁紧机构，密封机构通常采用胶筒组合来实现，锁紧机构通常由一对具有倒齿结构的锁紧螺纹构成，即含有外螺纹的芯轴和含有内螺纹的锁紧环。封隔器坐封后，密封机构封隔套管内壁与封隔器之间的环形空间，锁紧机构确保胶筒组合不回弹，从而保证密封效果。
3.当封隔器的坐封力达到设定值，然后卸掉坐封载荷后，封隔器的锁紧机构会出现一定程度的回退，胶筒组合相应地伸长，因而导致胶筒与套管内壁的接触应力下降，降低了胶筒的密封性能。为了降低回退量，需要将锁紧螺纹的螺距设计得足够小，通常可达到每英寸32牙，螺距大约0.8mm，牙高大约0.4mm，这就给芯轴锁紧螺纹的加工带来了很大的困难，加工出来的锁紧螺纹的牙型角超过图纸设计要求的情况发生率很高，每个芯轴的成本很高，通常可以占到整个封隔器成本的1/3至1/2，如果直接将这些尺寸超差的芯轴报废，将会极大地增加成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够通过打压模拟芯轴锁紧螺纹的受力，从而判断这些超差芯轴是报废还是可以让步接收的封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置；具体技术方案为：
5.一种封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置，设置有包括锁紧环和锁环座的芯轴单向锁紧单元；所述锁紧环为开口环，设置在待测的芯轴和所述锁环座之间；锁紧环的内锁紧螺纹与所述芯轴的外锁紧螺纹适配，锁紧环的外锁紧螺纹与锁环座的内锁紧螺纹适配，锁紧螺纹均为防倒齿形；所述芯轴还设置有为锁紧环提供相对于芯轴倒向运动的推挤力的推挤机构。
6.进一步，所述推挤机构由活塞筒、活塞和挡环组成；所述活塞和所述挡环分设在所述锁环座的两侧；活塞与所述芯轴固定连接，挡环与所述活塞筒固定连接。
7.进一步，所述锁环座设置有防转销钉孔，所述防转销钉孔内设置有插入所述锁紧环开口的防转销钉。
8.进一步，所述锁环座的内锁紧螺纹与所述锁紧环的外锁紧螺纹之间设置有锁紧环与所述芯轴滑脱所需的退让空间。
9.本实用新型封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置通过推挤机构为芯轴单向锁紧单元提供推挤力，为芯轴单向锁紧单元能否承受最大载荷提供实验依据；可以在芯轴锁紧螺纹尺寸超差的情况下，判定芯轴是可以让步接收还是必须报废，节约了成本，也保证了封隔器的
可靠性。
附图说明
10.图1为本实用新型封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置结构示意图；
11.图2为图1局部结构示意图；
12.图3为锁紧环结构示意图。
13.图中：1、活塞；2、活塞筒；3、挡环；4、锁环座；5、锁紧环；6、防转销钉；7、芯轴；
14.8、密封圈；9、密封圈；a、打压孔。
具体实施方式
15.下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
16.为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
17.本实施例中的封隔器芯轴锁紧螺纹检验装置，设置有包括锁紧环5和锁环座4的芯轴单向锁紧单元；芯轴单向锁紧单元用于将待测的芯轴7单向锁紧。
18.所述锁紧环5设置在待测的芯轴7和所述锁环座4之间；锁紧环5的内锁紧螺纹与所述芯轴7的外锁紧螺纹适配，锁紧环5的外锁紧螺纹与锁环座4的内锁紧螺纹适配，锁紧螺纹均为防倒齿形；即顺向角度小于逆向角度；使顺向阻力远小于逆向的阻力。所述锁紧环5为开口环，在顺向运动时，锁紧环5开口张大，使锁紧环5可以沿芯轴7的轴向顺向滑动。
19.为了能够测定芯轴单向锁紧单元的载荷能否符合要求，还为所述芯轴7还设置了推挤机构；通过挤推机构提供推动锁紧环5相对于芯轴7倒向运动的推挤力。推挤机构可以采用丝杠螺母结构。
20.为了方便获得实时载荷（锁紧环5与芯轴7相对滑动时，驱动液压会出现瞬间的压力波动；这种现象发生，则不能让步接收），所述推挤机构采用液压机构来实现。推挤机构主要由活塞筒2、活塞1和挡环3组成；所述活塞1和所述挡环3分设在所述锁环座4的两侧；挡环3阻止锁环座4沿活塞1前进方向运动；活塞1提供芯轴7向挡环3方向的推挤力；由于，芯轴7向挡环3方向运动为逆向运动，锁紧环5可以提供较大的载荷。
21.其中，活塞1与所述芯轴7固定连接，挡环与所述活塞筒固定连接。活塞1也可以和所述芯轴7抵接。活塞1与所述芯轴7通过螺纹固定连接，不仅拆卸方便，还可以避免芯轴7与锁紧环5不同轴，影响实验结果。
22.如图1所示，活塞筒2套设在活塞1上，二者之间设有密封圈8和密封圈9。被检测的芯轴7通过螺纹与活塞1右端连接。
23.为了防止锁紧环5旋转，影响实验结果，所述锁环座4设置有防转销钉孔，所述防转销钉孔内设置有插入所述锁紧环开口的防转销钉6。
24.为了保证顺向运动的进行，所述锁环座4的内锁紧螺纹与所述锁紧环5的外锁紧螺纹之间设置有锁紧环5与所述芯轴7顺向滑动所需的退让空间。
25.如图3所示，锁紧环5为开口环，内外均设有锁紧螺纹，其中内锁紧螺纹与芯轴7锁紧螺纹配合，外锁紧螺纹与锁环座4的内锁紧螺纹配合，如图2所示。防转销钉6安装在锁环座4的销钉孔内,并插入锁紧环5的开口内,以保证锁环座4和锁紧环5不发生相对旋转。锁环座4、锁紧环5和防转销钉6可以采用封隔器中的原有结构，使测试环境与使用环境相一致。挡环3套设在芯轴7外，通过螺纹与活塞筒2连接。
26.使用时，先将锁紧环5旋入锁环座4，然后将锁紧环5和锁环座4从芯轴7的左端套入，由于锁紧螺纹的倒齿结构，且锁紧环5是开口环，锁紧环5可以从芯轴7左端向右端移动，但不能反向运动。
27.将密封圈8安装在活塞1上，连接活塞1和芯轴7。将密封圈9安装在活塞筒2上，将活塞筒2从左向右套在活塞1的外部。将挡环3从右向左套在芯轴7上，并与活塞筒2螺纹连接。
28.向活塞筒2的打压孔a打压，活塞1带动芯轴7、锁紧环5和锁环座4向右运动，当锁环座4被挡环3阻挡时，压力升高，芯轴7与锁紧环5的锁紧螺纹之间的轴向力不断增大，当该轴向力达到实际封隔器需要传递的最大载荷，且芯轴7的锁紧螺纹与锁紧环的锁紧螺纹无相对滑动时，即可认为芯轴螺纹能够满足使用要求，反之则认为芯轴螺纹不能达到使用要求。
29.上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。