CN101806384A - 冲击式可松懈管道整形器胀头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击式可松懈管道整形器胀头，其顶锥与托盘通过连接杆活动连接，多瓣状外锥设置在顶锥与托盘之间。本发明冲击式可松懈管道整形器胀头与现有技术相比，该锥头具有在拉力作用下可松懈的功能，进退自如，克服了一般冲击式锥头在胀管过程中容易出现“卡锥”、不能连续工作和胀形量小的缺点，提高了工作效率。

Description

冲击式可松懈管道整形器胀头

技术领域

本发明公开了一种冲击式可松懈管道整形器胀头，可用于受损压扁管件的修复。

背景技术

管件在运输和实际使用过程中，有时会受到挤压而发生变形，压扁成椭圆型，从而影响其正常工作和使用。

管件通过火车、汽车、轮船等各种运输工具运输的过程中由于相互挤压、受到外来意外载荷冲击等作用也会被压扁，各种工程上使用的结构管件由于设计不当或者意外冲击载荷的作用，在使用中也会被压扁，从而影响其正常使用，减小其寿命。石油井下的套管在地应力作用下也会被压扁，发生“套损”现象。

为了使这些被压扁的管件能够恢复其正常功能，就要对其进行整形修复。

迄今为止，对管件进行整形的基本方法主要有机械法和化学爆炸法。机械法是又可分为液压式和冲击式，液压式通过液压装置把压力传至变形部位的膨胀器来实施膨胀修复作用的，结构比较繁杂，适用于管件形变量较小的油井(形变量小于10mm)，机械胀套工具要从小到大自成系列，每胀一处形变点，首先要用小直径工具，然后逐渐加大。冲击式是将一个冲击力作用于锥头，靠锥头向前运动把管件胀开，该方式每次胀开的量不能太大，且容易出现“卡锥”现象，胀形工具要也从小到大依次更换；化学爆炸修复法则是通过在变形部位施放化学药品，爆炸而产生很大的冲击力来实现的，需要解决好药量、爆速控制、布药方法和引爆点等关键问题。

综上所述，管件受压挤扁已经成为限制其正常使用的一个严重问题，现有的机械胀形修复法难以适应形变较大的情形，爆炸整形修复法难于控制，发展新的管件整形修复方式和方法具有十分重要的现实意义。

发明人在先申请公开了一种管件锤击式电磁整形技术(中国专利申请201010143700.8)，其技术关键在于：将待修复的管件竖直放置，设置有整形线圈的锥头和冲锤置于管件内部待修复部位，脉冲电流通过整形线圈形成脉冲反磁场，使锥头和冲锤之间产生排斥力，在排斥力作用下，冲锤向上运动，锥头向下运动，向下运动的锥头冲击到管件被压扁部位，就可以使管件产生第一次胀开，向上运动的冲锤在达到一定高度后，在重力作用下回跳，向下运动，冲击到锥头上，锥头再次向下运动进一步冲击到管件被压扁部位，使管件产生第二次胀开。

尽管上述技术可以有效的修复被压扁的管件，但在实际使用过程中，修复后的管件，锥头难以退出，给实际使用带来了一定的麻烦。本发明提出一种冲击式可松懈管道整形器胀头，它具有进退自如、不“卡锥”、连续工作等优点，使其适用于管件整形，如石油套管的整形修复等。

发明内容

本发明的目的是提供一种进退自如、不“卡锥”、可连续工作的冲击式可松懈管道整形器胀头，以克服现有技术的不足。

本发明实现过程如下：

一种冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：顶锥(1)与托盘(5)通过连接杆(4)活动连接，多瓣状外锥(3)设置在顶锥(1)与托盘(5)之间。多瓣状外锥(3)由3～15瓣外锥组成，顶锥(1)的半锥角α为30～60度；多瓣状外锥(3)半锥角β为5～15度。顶锥(1)与多瓣状外锥(3)设置有连接线(2)。

本发明冲击式可松懈管道整形器胀头是一套“活”的锥头，这个“活”锥头由顶锥、外锥、连接杆和托盘组成。在胀管过程中，顶锥的椎体部分与外锥的内面紧密接触，“活”锥头由顶锥、外锥、连接杆和托盘紧密连接成为一个刚体，在外来冲击力作用下整体向前运动。在退锥时，这个锥头“活”的功能就得以发挥，其顶锥部分在拉力作用下能够移动，从而与该锥头的外锥部分相分离，这时该外锥部分就可以产生一定的轴向移动使锥头“瘦身”，从而避免“卡锥”现象。

本发明提出的冲击式可松懈管道整形器胀头，与现有技术相比，该锥头具有在拉力作用下可松懈的功能，进退自如，克服了一般冲击式锥头在胀管过程中容易出现“卡锥”、不能连续工作和胀形量小的缺点，提高了工作效率。

说明书附图

图1是本发明冲击式可松懈管道整形器胀头结构示意图。

图1中，1为顶锥，高度为L可调，半锥角α可调；2为连接线；3为多瓣状外锥，其半锥角β可调；4为连接杆；5为托盘。

具体实施方式

本发明的冲击式可松懈管道整形器胀头，其顶锥(1)与托盘(5)通过连接杆(4)活动连接，多瓣状外锥(3)设置在顶锥(1)与托盘(5)之间。为方便顶锥(1)与外锥(3)松懈，顶锥(1)可沿连接杆(4)上下移动；还可在连接杆(4)的上端或下端设置弹簧，便于顶锥(1)复位；连接杆(4)也可以用弹性皮筋代替，以便于顶锥(1)与外锥(3)松懈。

多瓣状外锥(3)由3～15瓣外锥组成，外锥围绕连接杆(4)设置。

实施例1

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为80mm；半锥角α为45度；整形器外锥为3瓣状的，其半锥角β为10度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量4mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例2

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为70mm；半锥角α为45度；整形器外锥为4瓣状的，其半锥角β为10度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为8mm，变形量4mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例3

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为70mm；半锥角α为50度；整形器外锥为6瓣状的，其半锥角β为7度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量3mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例4

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为70mm；半锥角α为50度；整形器外锥为8瓣状的，其半锥角β为7度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量4mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例5

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为50mm；半锥角α为55度；整形器外锥为6瓣状的，其半锥角β为9度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量5mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例6

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为60mm；半锥角α为50度；整形器外锥为8瓣状的，其半锥角β为9度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量5mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例7

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为50mm；半锥角α为50度；整形器外锥为8瓣状的，其半锥角β为10度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为8mm，变形量5mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开迅速恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例8

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为70mm；半锥角α为60度；整形器外锥为5瓣状的，其半锥角β为8度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为5mm，变形量3mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开缓慢恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例9

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为30mm；半锥角α为70度；整形器外锥为9瓣状的，其半锥角β为5度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量3mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开缓慢恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

实施例10

在本实施例中，将整形器顶锥高度为L取为40mm；半锥角α为60度；整形器外锥为15瓣状的，其半锥角β为6度。安装好后置入原始内径为130mm和厚度为3mm，变形量8mm的扁管中，外来冲击力作用到顶锥上部，扁管缓慢胀开缓慢恢复原状。然后在拉力作用下上提顶锥，整形器会自动松懈从管道中拔出。

Claims (5)

1.冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：顶锥(1)与托盘(5)通过连接杆(4)活动连接，多瓣状外锥(3)设置在顶锥(1)与托盘(5)之间。

2.根据权利要求1所述的冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：多瓣状外锥(3)由3～15瓣外锥组成。

3.根据权利要求2所述的冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：顶锥(1)的半锥角α为30～60度。

4.根据权利要求2所述的冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：多瓣状外锥(3)半锥角β为5～15度。

5.根据权利要求3或4所述的冲击式可松懈管道整形器胀头，其特征在于：顶锥(1)与多瓣状外锥(3)设置有连接线(2)。