CN103758468A - 一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦 - Google Patents
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Abstract
一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，液压油缸通过耳板和销轴一端与卡瓦体连接在一起，另一端与卡瓦座连接，卡瓦体与卡瓦牙连接，联动装置与4个卡瓦体及卡瓦牙连接组成一个整体部件，导轨与卡瓦座连接，卡瓦座与导向块连接，导向块顶部通过小压板压紧，导向块上连有导向杆，卡瓦座上连有扶正装置。卡瓦体与卡瓦座之间安装有2套对称布置的液压油缸。导轨上的导向槽表面为阶梯形。导向块外表面为为楔形斜面。本发明的卡瓦通径提高40%以上，可以实现卡瓦正反装时全程均能平稳可靠运行，油缸及内部密封件使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于油田作业设备中进行提升和下压作业的新型大通径液压动力卡瓦。
背景技术
液压动力卡瓦是油田作业设备中的核心部件，主要进行管柱的夹持，是油田能否安全可靠进行作业的关键。
目前国内外卡瓦主要有对开式及滑块式两种结构，均为被动锁紧型式：即通过油缸提供一个很小的预紧力带动卡瓦牙夹持住管柱，然后利用管柱自身的重量，带动卡瓦牙沿导向斜面滑动实现自动锁紧，避免了通过油缸直接大力驱动卡瓦牙夹紧管柱而对管柱造成的损伤。对开式卡瓦通常只装有一个水平布置的卡瓦油缸，通过油缸两端的伸缩控制四片卡瓦牙的开启、闭合，由于卡瓦牙只有顶端一处位置与卡瓦油缸相连，卡瓦牙下部依靠重力自然下垂，所以运动轨迹不稳定，可靠性相对较低、对中性较差，工作过程中如果反向安装，会产生卡瓦牙向内翻转现象，无法顺利实现开启、闭合，因而油田作业过程中只能用于承载作业，无法用于下压作业，但对开式卡瓦通径较大； 滑块式卡瓦结构形式为卡瓦牙沿导向块固定斜面卡槽滑动来实现开启、闭合，由于斜面倾角变大时卡瓦牙夹持效果会相应变差，所以斜面倾角一般都比较小，卡瓦牙在沿斜面卡槽滑动夹紧管柱时，水平方向的位移就很小，卡瓦牙的通径相应变得较小，无法满足大通径井下工具的通过要求，且结构复杂、体积庞大，油田在作业过程中，遇到大通径工具需要通过时，只能将卡瓦整体拆除，或者整体移开，程序非常繁琐，工作量较大，浪费大量人力、物力及宝贵的工作时间，但此种卡瓦因卡瓦牙全程均在卡槽内滑动，所以运行轨迹平稳，可靠性较高，对中性较好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，本发明解决了液压卡瓦通径较小、结构复杂、体积庞大的弊端，提供一种可实现大通径、结构简单、能满足正或倒装要求的新型液压动力卡瓦装置。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：
一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，包括：卡瓦座、卡瓦体、联动装置、卡瓦牙、液压油缸，液压油缸通过耳板和销轴一端与卡瓦体连接在一起，另一端与卡瓦座连接，其特征在于：卡瓦体与卡瓦牙连接，联动装置与4个卡瓦体及卡瓦牙连接组成一个整体部件，导轨与卡瓦座连接，卡瓦座与导向块连接，导向块顶部通过小压板压紧。
导向块上连有导向杆，卡瓦座上连有扶正装置。
卡瓦体与卡瓦座之间安装有2套对称布置的液压油缸。
导轨上的导向槽表面为阶梯形。
导向块外表面为为楔形斜面。
本发明的有益效果为：
1．通过导轨的导向作用，与传统滑块式卡瓦相比，卡瓦通径提高40%以上。
2．通过扶正装置及导向杆作用，可以实现卡瓦正反装时全程均能平稳可靠运行。
3．由于夹持件沿导轨及导向块斜面运动，卡瓦是被动锁紧结构，所以液压油缸只需提供卡瓦对管柱的预紧力，控制压力低，油缸及内部密封件使用寿命长。
附图说明
图1为液压卡瓦主视图；
图2为液压卡瓦俯视图；
图3为液压卡瓦A向剖视图；
图4为液压卡瓦等轴侧视图。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明作进一步说明。
本发明的液压卡瓦装置的导轨3通过锁紧螺钉与卡瓦座1支撑座侧面连接，卡瓦座1支撑座与导向块2通过平键11相连，并用小压板9压紧固定，使三者成为一个整体；卡瓦体4和卡瓦牙5通过平键11连为一体，卡瓦体4顶部通过锁紧螺钉与大压板12相连，大压板12另一端通过半圆弧卡槽将卡瓦牙5卡紧，使得卡瓦体4与卡瓦牙5及大压板12连为一个整体，四个卡瓦体4和卡瓦牙5通过锁紧螺钉与顶部联动装置6相连，最终使得联动装置6与四套卡瓦体4及卡瓦牙5连为可以同步运动的一个整体； 2套液压油缸13呈接近180°对角布置，一端通过销轴10和卡瓦座1顶板相连，另一端通过销轴10与卡瓦体4侧面耳板连接，最终通过液压油缸13将整个卡瓦各部件串联为一个整体，通过油缸13的伸缩实现卡瓦牙5的开启、闭合。
当液压油缸13运动时，带动卡瓦体4、卡瓦牙5沿导轨3斜面一起运动，产生水平和竖直方向的位移，并通过卡瓦牙5的夹持达到对管柱实施预紧；由于导向块2外表面为为楔形斜面，与导轨3的阶梯形斜面能贴合卡位固定，在大载荷的情况下，通过管柱的作用，带动卡瓦体4、卡瓦牙5以及液压油缸13活塞沿导轨3及导向块2斜面产生微小的移动，实现更大夹持力的提供，并达到对管柱实现被动锁紧的目的。
在卡瓦正装时，卡瓦体5由张开到闭合夹紧管柱运动过程中，导向杆7全程紧贴卡瓦体4斜面，防止卡瓦体4及卡瓦牙5产生向后摆动；卡瓦倒装时，扶正装置8通过最终卡紧联动装置6侧端面，防止卡瓦体4及卡瓦牙5产生向内栽头。卡瓦座1与活动门14之间通过两插销15相连，取出其中一个插销15后，活动门14可以以另一插销15为轴心旋转打开，取出卡瓦中间夹持的管柱。
本发明将导轨3导向槽表面设计成阶梯形，通过导轨3的变径作用，利用卡瓦体4端面耳板所连销轴沿导轨3导向槽滑动，使得卡瓦牙5在夹持管柱状态过程中导轨3与导向块2锥度满足最佳夹持锥度要求，而在完全打开状态过程中导轨3锥度稍稍变小，从而使得卡瓦牙5及卡瓦体4的水平位移增加，达到了增加卡瓦最大通径的目的。卡瓦牙5通过卡瓦体4直接与卡瓦座1相连，传动链短，导轨3为阶梯斜面，在实现大通径的同时结构更加紧凑，卡瓦座1以四根承载支柱为基础，直接将连接板及支撑座连为一体，结构更加简单、合理。
Claims (5)
1.一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，包括：卡瓦座（1）、卡瓦体（4）、联动装置（6）、卡瓦牙（5）、液压油缸（13），液压油缸13通过耳板和销轴10一端与卡瓦体4连接在一起，另一端与卡瓦座1连接，其特征在于：卡瓦体（4）与卡瓦牙（5）连接，联动装置（6）与4个卡瓦体（4）及卡瓦牙（5）连接组成一个整体部件，导轨（3）与卡瓦座（1）连接，卡瓦座（1）与导向块（2）连接，导向块（2）顶部通过小压板（9）压紧。
2.根据权利要求1所述的一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，其特征在于：导向块（2）上连有导向杆（7），卡瓦座（1）上连有扶正装置（8）。
3.根据权利要求1所述的一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，其特征在于：卡瓦体（4）与卡瓦座（1）之间安装有2套对称布置的液压油缸（13）。
4.根据权利要求1所述的一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，其特征在于：导轨（3）上的导向槽表面为阶梯形。
5.根据权利要求1或2所述的一种能实现被动锁紧的新型大通径液压卡瓦，其特征在于：导向块（2）外表面为楔形斜面。
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