一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器的制作方法

本技术涉及油井井下作业中用于固定和保护电缆的装置，尤其涉及一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器。

背景技术：

1、随着我国经济发展势头的日益迅猛，油气田开发向中后期发展，开采深度不断加大，井矿形状各异，尤其是套管变径，甚至水平井等负载情况，需要反复上下井进行石油开采，长时间的摩擦容易造成紧固件松动，进而造成电缆保护器损坏、断裂甚至脱落，从而使电缆失去保护，给生产作业带来很大困扰。当前市场上的很多铸造电缆保护器外观有棱角，外形不圆润，下井移动过程中易磕碰，而且主体与抱夹采用螺栓和螺母连接，没有自锁功能，一旦螺栓松动，保护器失去保护效果，造成电缆滑动甚至损坏。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，以解决电缆保护器在上下井过程中因摩擦、撞击或振动后螺栓松动造成电缆和保护器滑动的技术问题。

2、本实用新型提出的技术方案是一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其结构包括主体、抱夹，所述抱夹与主体之间通过锁紧螺栓和锁紧销钉连接，所述抱夹体内含两个销轴与两个异型旋转凸轮铰接；所述抱夹、主体均为金属材质，由模具浇注而成。

3、其中，锁紧螺栓前段为螺纹，后段为直径小于螺纹外径的光杆，光杆长度大于抱夹壁厚，所述锁紧螺栓穿过抱夹螺纹后铰接在抱夹上，锁紧螺栓将主体与抱夹可拆卸端连接；锁紧销钉前段为光轴后段为直径大于光轴的螺纹；所述锁紧销钉通过螺纹固定在主体上。

4、进一步，所述抱夹一端设有与锁紧螺栓铰接的螺纹孔，另一端设有与主体内锁紧螺钉铰接的光孔。

5、其中，所述抱夹内含销轴与异型凸轮铰接，异型凸轮为偏心圆形状，中心设有可供销轴通过的圆孔，端面设有扇形凸起和圆柱状凹槽，圆柱状凹槽内设有弹簧，所述弹簧长度大于异型凸轮凹槽底部到端面距离，圆弧端面与油管接触侧有网状凸起尖点，异型凸轮采用40cr材质。

6、进一步，抱夹和主体采用模具浇注而成，均采用半圆形结构，外形由一个或多个曲面构成，内部中空为油管通道，主体边缘设有u型槽通道可容纳多个液控管线和电缆，u槽外侧采用金属包裹。

7、进一步，抱夹沿油管轴线方向的一侧边缘设有小于45度的斜坡和不同规格的圆弧曲面，抱夹上开有容纳销轴的圆孔和容纳异型凸轮的凹槽，凹槽底部设有超出底部平面的限位凸去起和低于底部平面的圆柱形凹槽。

8、进一步，所述异型凸轮在抱夹内布置两个，以45度夹角布置，异型凸轮的尖端朝向电缆保护器的外侧。

9、本实用新型具有以下优点和有益效果：

10、在主体上设置了连接螺纹孔，去掉了螺母，减少了连接件的数量，简化了安装步骤，采用无螺母设计，可减小主体壁厚使电缆保护器外径减小，适用小直径的油井。

11、该电缆保护器在上下油井过程中，在油管和电缆保护器产生间隙时能自我锁定，将保护器与油管固定，防止线缆和保护器滑动。

12、异型凸轮布置在u型管线槽相对的抱夹内，凸轮旋转后可将抱夹撑起，在锁紧电缆保护器的同时，可确保电缆保护器与电缆贴实避免电缆滑动。电缆保护器上下两个抱夹内的异型凸轮的锁紧方向相反，可确保电缆保护器无论是上井还是下井都能与油管锁紧。

13、每个抱夹内的两个异型凸轮以45度成对布置，可靠性高，在同时安装数个不同直径的液控管线和电缆后，仍能保持两个方向的锁紧力。

14、电缆保护器所有部件采用金属材质，耐高温耐腐蚀，使用寿命长。异型凸轮采用cr12材料且在与油管接触的方向采用网纹尖刺，自锁锁紧力大，耐摩擦。

15、外形采用曲面设计，无凸起、无棱角，表面光滑，摩擦系数小，通过性好，可减少上下井过程中因电缆保护器两端与套管磕碰挂卡的发生，提高施工效率。

16、该电缆保护器采用铸造成型，切削加工量少，可减少加工成本，可针对不同规格的电缆制成对应形状的保护器，方便批量生产。

技术特征：

1.一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于包括：主体（1）、抱夹（2），所述抱夹（2）与主体（1）之间通过锁紧螺栓（3）和锁紧销钉（7）连接，所述抱夹（2）体内含两个销轴（4）与两个异型旋转凸轮（5）铰接；所述抱夹（2）、主体（1）均为金属材质，由模具浇注而成。

2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述锁紧螺栓（3）前段为螺纹，后段为直径小于螺纹外径的光杆，光杆长度大于抱夹（2）壁厚，所述锁紧螺栓（3）穿过抱夹（2）螺纹后铰接在抱夹（2）上，锁紧螺栓（3）将主体（1）与抱夹（2）可拆卸端连接；锁紧销钉（7）前段为光轴，后段为直径大于光轴的螺纹；所述锁紧销钉（7）通过螺纹固定在主体（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述抱夹（2）一端设有与锁紧螺栓（3）铰接的螺纹孔，另一端设有与主体内锁紧销钉（7）铰接的光孔。

4.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述抱夹（2）内含销轴（4）与异型旋转凸轮（5）铰接，异型旋转凸轮（5）为偏心圆形状，中心设有可供销轴（4）通过的圆孔，端面设有扇形凸起和圆柱状凹槽，圆柱状凹槽内设有弹簧（6），所述弹簧（6）长度大于异型旋转凸轮（5）凹槽底部到端面的距离，圆弧端面与油管接触侧有网状凸起尖点，异型旋转凸轮（5）采用40cr材质。

5.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述抱夹（2）和主体（1）采用模具浇注而成，均采用半圆形结构，外形由一个或多个曲面构成，内部中空为油管通道，主体（1）边缘设有u型槽通道可容纳多个液控管线和电缆，u槽外侧采用金属包裹。

6.根据权利要求2所述的具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述抱夹（2）沿油管轴线方向的一侧边缘设有小于45度的斜坡和不同规格的圆弧曲面，抱夹（2）上开有容纳销轴（4）的圆孔和容纳异型旋转凸轮（5）的凹槽，凹槽底部设有超出底部平面的限位凸起和低于底部平面的圆柱形凹槽。

7.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，其特征在于：所述异型旋转凸轮（5）在抱夹（2）内布置两个，以45度夹角布置，异型旋转凸轮（5）的尖端朝向电缆保护器的外侧。

技术总结
本技术提供了一种具有自锁功能的油井用铸造电缆保护器，包括：主体、抱夹，所述抱夹与主体之间通过锁紧螺栓和锁紧销钉连接，所述抱夹体内含销轴与两个异型凸轮铰接。本技术适用于油管型铸造电缆保护器，通过异型凸轮，可在实现传统电缆保护器保护电缆功能的同时，解决了井下作业过程中因振动、撞击使电缆保护器松动，造成电缆滑动甚至损坏的问题。增加了电缆保护器与油管的接触力，保证电缆保护器在井下工作时不松动，增强了电缆保护器的可靠性。

技术研发人员：刘超
受保护的技术使用者：天津欧立德石油装备有限公司
技术研发日：20230221
技术公布日：2024/1/13