CN104074499A - 一种压裂杆连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连接压裂杆的连接装置，包括连接管、充气头连接件、活动件、连接杆和弹簧组，连接管内设有隔离凸环，第一弹簧和第二弹簧套在连接杆上并分别位于隔离凸环两侧，连接杆螺纹端与活动件螺接，活动件与连接管轴向移动配合，充气头连接件与连接管螺接为一体，第一弹簧约束在连接管和活动件构成的腔室内，第二弹簧约束在连接杆头部和连接管构成的腔室内。本发明中采用弹簧组作为缓冲装置，大大地吸收了启爆压裂杆时产生的冲击能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接装置，特别是连接压裂杆的连接装置。
背景技术
压裂杆是煤矿用于瓦斯治理的一种器材，它可以在短时间内释放大量的气体，从而压裂煤体提高透气性，加大瓦斯抽采效率。压裂杆常采用多根串联方式使用，两根压裂杆之间的连接装置是制约一次启爆压裂杆根数的主要因素，一次启爆的压裂杆根数越多，压裂杆所受到的力越大，传递给连接装置的力也就越大。施工过程中为了达到更加有效的压裂效果，往往需要增加一次启爆压裂杆的数量，但难以避免连接装置因受力过大而折断导致压裂杆掉入钻孔中，后果难以处理。目前市场上常见的压裂杆连接装置有两种：一种连接装置是采用加长杆相连的方式，即加长杆螺纹的一端连接前一压裂杆的释放头，其另一端连接后一压裂杆的充气头，但这样的连接装置是刚性连接，没有缓冲，启爆压裂杆时大部分力直接作用到加长杆上，大大降低了连接装置的使用使命；另一种连接装置由加长杆、橡胶垫和销子组成，这样的连接装置内虽有橡胶垫作为缓冲物，但实际压裂过程中橡胶垫的缓冲效果并不明显，而且以销子相连的两根压裂杆，使用时大部分力作用于销子上，销子所受剪切力较大，易造成销子断裂的现象，从而导致压裂杆连接装置损坏。到目前为止还没见有理想的连接装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种连接压裂杆的连接装置，该连接装置可靠性高，能明显延长压裂杆使用寿命。
本发明的技术方案是：一种压裂杆连接装置，包括连接管、充气头连接件、活动件、连接杆和弹簧组，连接管与充气头连接件和活动件的外径相同，连接管内设有隔离凸环，连接杆位于连接管内，第一弹簧和第二弹簧套在连接杆上并分别位于隔离凸环两侧，连接杆螺纹端与活动件螺接，活动件与连接管轴向移动配合，充气头连接件与连接管螺接为一体，活动件外端和充气头连接件外端均设有内螺纹，第一弹簧约束在连接管和活动件构成的腔室内，第二弹簧约束在连接杆头部和连接管构成的腔室内。
活动件内设有一体的挡环，挡环中心为螺孔，连接杆螺纹端与挡环螺接为一体。
连接管一端设有沿圆周等间隔分布的凸齿，与该端配合的活动件上也对应的设有凹槽，凸齿与凹槽相嵌轴向滑动配合。
充气头连接件位于连接管内的一端为实心体。
充气头连接件中心为通孔，该通孔内径小于连接管内径，但大于连接杆头部外径。
本发明中采用弹簧组作为缓冲装置，大大地吸收了启爆压裂杆时产生的冲击能量。不论压裂杆之间是挤压还是拉伸，第一弹簧或第二弹簧中的一个总是同时被压缩，吸收冲击能量，保证压裂杆连接装置得以缓冲，不易被损坏。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的剖切示意图。
图3是图1的结构分解示意图。
图4是图3的剖切示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。图1至图4所示，本发明包括连接管2、充气头连接件1、活动件3、连接杆4和弹簧组。连接管2与充气头连接件1和活动件3的外径相同，连接管2内设有隔离凸环，连接杆4位于连接管2内，第一弹簧6和第二弹簧5套在连接杆4上并分别位于隔离凸环两侧。活动件3内设有一体的挡环，挡环中心为螺孔，连接杆4螺纹端与挡环螺接为一体。充气头连接件1与连接管2螺接为一体，活动件3外端和充气头连接件1外端均设有内螺纹。连接管2一端设有沿圆周等间隔分布的凸齿，与该端配合的活动件3上也对应的设有凹槽，凸齿与凹槽相嵌轴向滑动配合。第一弹簧6约束在连接管2和活动件3构成的腔室内，第二弹簧5约束在连接杆4头部和连接管2构成的腔室内。充气头连接件1中心为通孔，该通孔内径小于连接管2内径，但大于连接杆4头部外径。充气头连接件1位于连接管2内的一端也可采用实心体结构。
工作时，将本发明的充气头连接件1与压裂杆的充气头螺接为一体，将本发明的活动件3与另一压裂杆的释放头螺接为一体，照此重复连接可串接多根压裂杆。将串接好的多根压裂杆插入孔中，根据操作规程完成各项准备工作后，启爆压裂杆，此时，各压裂杆发生强烈冲击，各压裂杆之间连接的压裂杆连接装置也同样受到冲击，而无论何时压裂杆连接装置只受两个方向的冲击，即不是受挤压就是被拉伸。在常态时，第一弹簧6和第二弹簧5不受力处于原长状态，连接管2的凸齿尖部与活动件3的凹槽根部有一定间隔距离。挤压状态时，活动件3与连接管2发生相向滑动，连接管2的凸齿尖部与活动件3的凹槽根部之间的距离缩短，此时，连接杆4的头部抵在充气头连接件1上，第二弹簧5松驰不受力，第一弹簧6的两端受连接管2上隔离凸环和活动件3上的挡环的作用受到压缩，吸收冲击能量，增加缓冲效果。拉伸状态时，活动件3远离连接管2，此时，第一弹簧6松驰不再受力，但活动件3带动连接杆4运动，第二弹簧5受连接杆4头部和连接管2上隔离凸环的作用受到压缩，吸收冲击能量，增加缓冲效果。
启爆压裂杆时所使用的仪器设置、各种装置的安装和连接以及控制操作等均为现有技术，在此不再赘述。
Claims (5)
1.一种压裂杆连接装置，其特征在于：包括连接管（2）、充气头连接件（1）、活动件（3）、连接杆（4）和弹簧组，连接管（2）与充气头连接件（1）和活动件（3）的外径相同，连接管（2）内设有隔离凸环，连接杆（4）位于连接管（2）内，第一弹簧（6）和第二弹簧（5）套在连接杆（4）上并分别位于隔离凸环两侧，连接杆（4）螺纹端与活动件（3）螺接，活动件（3）与连接管（2）轴向移动配合，充气头连接件（1）与连接管（2）螺接为一体，活动件（3）外端和充气头连接件（1）外端均设有内螺纹，第一弹簧（6）约束在连接管（2）和活动件（3）构成的腔室内，第二弹簧（5）约束在连接杆（4）头部和连接管（2）构成的腔室内。
2.根据权利要求1所述的压裂杆连接装置，其特征是：活动件（3）内设有一体的挡环，挡环中心为螺孔，连接杆（4）螺纹端与挡环螺接为一体。
3.根据权利要求1所述的压裂杆连接装置，其特征是：连接管（2）一端设有沿圆周等间隔分布的凸齿，与该端配合的活动件（3）上也对应的设有凹槽，凸齿与凹槽相嵌轴向滑动配合。
4.根据权利要求1所述的压裂杆连接装置，其特征是：充气头连接件（1）位于连接管（2）内的一端为实心体。
5.根据权利要求1所述的压裂杆连接装置，其特征是：充气头连接件（1）中心为通孔，该通孔内径小于连接管（2）内径，但大于连接杆（4）头部外径。
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