CN104114328A - 一种钻井泵缸盖装配工具组件 - Google Patents

一种钻井泵缸盖装配工具组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的缸盖，所述工具包括螺纹杆；长定位臂；和长扭矩杆，其特征在于，当长定位臂与液力端上的定位装置配合，且扭矩杆与开口上的缸盖配合时，螺纹杆沿预定方向的转动导致螺纹杆的端部配合和驱动扭矩杆用于旋转所述缸盖。

Description

一种钻井泵缸盖装配工具组件
技术领域
本发明涉及石油和天然气钻采设备领域。尤其涉及一种装配工具用于装配和拆卸不同类型的盖板，例如液力端开口上的阀门盖板。
背景技术
随着油气勘探的发展，钻井深度逐步增加。这就要求代表钻探设备核心的钻井泵性能需要得到相应提升，例如，钻井泵要求钻井动力大、重量较轻及运行寿命长。钻井泵的运行寿命与钻井泵的装配质量有关。装配质量不好会减少钻井泵的工作寿命或降低钻井工作效率。
钻井泵包括许多需要组装的零部件。一个范围由组装问题所提出，将现有的钻井泵缸盖的装配到液力端的组装。液力端有许多开口，需要用缸盖进行密封，例如这些缸盖包括阀门盖、缸套盖等。由于液力端的零部件之间的空间狭窄，难于用扳手等工具对液力端缸盖进行装配。除此之外，之前的缸盖设计也导致使用装配工具时不方便，如难以用工具套入缸盖的孔或凹处。
因此，现有的缸盖装配在使用装配工具时往往感到不方便或物理上受限的状况。这些状况也许不允许之前的组装工具有足够的空间用于产生足够或适当的力矩旋紧缸盖。结果，现有的缸盖要么旋得过紧，其可能损坏密封环或损坏缸盖的螺纹。相对的，现有的缸盖要么旋得不够紧，其能导致物料从液力端泄露或外部物质从液力端开口和缸盖之间的界面进入液力端。此外，由于在装配时，装配工具空间受限会导致现有的装配工具与钻井泵的零部件干涉从而损坏钻井泵的零部件。
发明内容
本发明一方面包括一种装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的第一和第二缸盖，其特征在于，所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第一缸盖包括一中心套筒结构，且第二缸盖包括一圆周排列的孔。
在一实施例中，所述装配工具包括，螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹孔的端部，其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在开口中的一个，形实质上的固定关系；螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和长扭矩杆，具有第一端部，第一端部的一侧具有插座结构，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合，且一对结构销从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
在一实施例中，所述第二缸盖上的孔是等间距隔开，在扭矩杆上的所述结构销设置成与邻近的第二缸盖上的孔配合。
所述扭矩杆还包括与插座结构相邻的定位销，其用于与第一缸盖上与套筒相邻的孔配合。
位于定位臂上的定位结构可包括一对结构销，用于与液力端上对应的一对孔配合。
在一实施例中，所述驱动装置包括一个扳手，其通过球头和球形凹结构与扭矩杆配合
在另一实施例中，所述装配工具还包括位于螺纹杆端部的滑套，用于与部分扭矩杆配合并在其上滑动。所述滑套通过铰接关节连接至所述螺纹杆，且所述铰接关节可以是球头和球形凹。
所述定位臂可以设置成当扭矩杆与缸盖配合时，扭矩杆放置在扭矩杆的一平面上且实质上垂直于该平面。所述定位臂还可以设置成当扭矩杆与缸盖配合时，其与扭矩杆位于同一平面上。
所述装配工具和缸盖可以允许该装配工具与缸盖连接在一起使用，该连接处在液力端上方一容易接近的位置。所述装配工具和缸盖还提供一可控的以设定转数旋转缸盖方式，其可以有助于阻止由于过紧而损害缸盖。
本发明的另一实施例包括一装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的第一缸盖，其特征在于，所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第一缸盖包括一中心套筒结构，所述工具包括，螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹通孔的端部，其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在所述开口上，形实质上的固定关系；螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和长扭矩杆，具有第一端部，第一端部的一侧具有插座结构，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
所述长扭矩杆可以具有一对结构销，其从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合。
本发明的又一实施例包括装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的缸盖，其特征在于，所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第缸盖包括一圆周排列的孔，所述工具包括，螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹通孔的端部，其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在所述开口上，形实质上的固定关系；螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和长扭矩杆，具有一对结构销，其从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
所述长扭矩杆可以具有一插座结构，其位于与所述一对结构销的第一端部相对侧，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合。
下面将结合实施例更详细的说明本发明。
附图说明
图1显示了本发明实施例装配工具的分解图。
图2和图3显示了图1所示装配工具在装配状态下的不同视图。
图4显示了本发明实施例在安装缸盖至液力端时，装配工具的示例位置。
图5显示了图4所示装配工具和缸盖在示例安装位置的不同视图。
图6显示了本发明另一实施例在安装缸盖至液力端时，装配工具在另一示例位置的视图。
图7显示了图6所示装配工具和缸盖在示例安装位置的不同视图。
图8显示了图4和5所示第一缸盖的实施例，与现有技术中用于封闭类似液力端开口的缸盖相比较的不同视图。
图9显示了图6和7所示第二缸盖的实施例，与现有技术中用于封闭类似液力端开口的缸盖相比较的不同视图。
 
具体实施例
尽管此处公开的发明易于实现各种改进和可选形式，但是在附图中只以举例方式显示并在下文描述了几个特定实施例。这些特定实施例的附图和详细说明不用于以任何方式限制本发明的构思或所附权利要求书的广度或范围，相反，本发明提供的附图和详细说明为所属技术领域的普通技术人员解释本发明的构思。
图1显示了实施例装配工具1的主要部件的分解图。所述装配工具1包括带螺纹的传力杆2，把手4（例如具有棘轮驱动的管钳子），适配器3（例如一个套筒），长扭矩杆9，滑套13，和长定位臂5，定位臂5包括端部7和内螺纹通孔8，其中内螺纹通孔8限定于通过端部7。
图2和图3显示了图1所示装配工具在装配状态下的不同视图。
如图2所示，定位臂5具有一对销钉，其构成了定位结构6，定位结构6位于定位臂5的一侧，用于将装配工具1定位至液力端上，并提供用于将缸盖装配到液力端开口上的基准位置，具体如下文中的详细描述。将螺纹杆2安装在定位臂5上的内螺纹通孔8中，使得由把手4带动螺纹杆2的旋转导致螺纹杆前行或后退，前行或后退是取决于旋转方向。滑套13通过球头和球形凹14安装于螺纹杆2的一端（如图5所示）。
扭矩杆9实质上是扁平的，且在其第一端部上具有一个插座结构10和定位销11（如图2所示）。一对销12有第一端的相对侧延伸至插座结构10（如图3所示）。
图4显示了本发明实施例装配工具1安装到泵上液力端15的方法。液力端15包括开口，阀门盖板17位于开口中，阀门盖板17具有中心套筒结构18和布置成圆周排列的孔19（如图8所示）。液力端15上邻近开口处有多对定位孔16。在使用时，定位臂5安装在液力端15上开口的一侧，以便于销6与孔16配合，使定位臂实质上地保持在与开口相参照的固定位置。扭矩杆9进行定位，使得所述插座结构10适配进入阀门盖板上的套筒18，且定位销11适配进入孔19中的一个。定位臂5和扭矩杆9设置在近乎相同的平面上。所述螺纹杆2由把手4旋转，直到滑套13支撑到扭矩杆9的背侧。螺纹杆2的进一步旋转会作用于扭矩杆9并旋转阀门盖板17（如图4所示实施例的顺时针方向），定位臂5为螺纹杆2提供了一个受力点。图5所示为本实施例中去除液力端15后的装配工具1的结构和阀门板17。
图6显示了本发明的另一实施例。在本例中，具有圆周布置的孔21阀门盖板20（具体如图9所示）安装在液力端15的另一面，其垂直于阀门盖板17所安装位置。在销6进入空16前，定位臂5被安装。扭矩杆9安装成以便于一对销12与阀门盖板20上的孔21配合。扭矩杆9设置在实质上垂直于定位臂5的平面上。再一次的，螺杆杆2的旋转用于推进滑套13朝向扭矩杆9移动，并选择阀门盖板20。图7显示了本实施例中去除液力端15后的装配工具1的结构和阀门板20。
基于本发明的构思范围内还可以产生变化。例如，定位销6和孔16的位置可以互换，销可以位于液力端15上，而孔位于定位臂5上。类似的，插座10和套筒18也可以互换。用于将定位臂5固定液力端的其他结构的销和孔也可以使用。球头和球形凹14可以由其他灵活的铰接关节代替，其能够给予需要的自由度，例如，铰链，万向节和灵活的耦合件。
在其他实施例中，可以在一扭矩杆上设置套筒10和销11，在另一个上设销12，可以选择与需要拧紧的盖板想适合的扭矩杆。除了阀门盖板以外，装配工具1也可以用于拧紧或松开其他设备，也可以作用于除了泵以外的其他设备。
本文所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的第一和第二缸盖，其特征在于，
所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第一缸盖包括一中心套筒结构，且第二缸盖包括一圆周排列的孔，所述工具包括，
螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，
长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹孔的端部，
其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在开口中的一个，形实质上的固定关系；
螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；
驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和
长扭矩杆，具有第一端部，第一端部的一侧具有插座结构，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合，且一对结构销从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；
其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
2.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述驱动装置包括一个扳手，其通过球头和球形凹结构与扭矩杆配合。
3.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述第二缸盖上的孔是等间距隔开，在扭矩杆上的所述结构销设置成与邻近的第二缸盖上的孔配合。
4.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述定位臂设置成当扭矩杆与缸盖配合时，扭矩杆放置在扭矩杆的一平面上且实质上垂直于该平面。
5.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述定位臂设置成当扭矩杆与缸盖配合时，其与扭矩杆位于同一平面上。
6.如权利要求1所述的工具，还包括位于螺纹杆端部的滑套，用于与部分扭矩杆配合并在其上滑动。
7. 如权利要求6所述的工具，其特征在于，所述滑套通过铰接关节连接至所述螺纹杆。
8.如权利要求7所述的工具，其特征在于，所述铰接关节包括球头和球形凹。
9.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述扭矩杆还包括与插座结构相邻的定位销，其用于与第一缸盖上与套筒相邻的孔配合。
10. 如权利要求1所述的工具，其特征在于，在定位臂上的至少一个定位结构包括一对销，用于与液力端上的一对相应的孔配合。
11.一种装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的第一缸盖，其特征在于，所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第一缸盖包括一中心套筒结构，所述工具包括，
螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，
长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹通孔的端部，
其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在所述开口上，形实质上的固定关系；
螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；
驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和
长扭矩杆，具有第一端部，第一端部的一侧具有插座结构，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；
其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
12.如权利要求11所述的工具，用于紧固和松开位于液力端开口的第二缸盖，所述第二缸盖包括一圆周排列的孔，其特征在于，所述长扭矩杆具有一对结构销，其从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合。
13.一种装配工具，用于紧固和松开位于液力端开口的缸盖，其特征在于，所述液力端包括位于液力端上与开口具有预定位置关系的定位结构，所述第缸盖包括一圆周排列的孔，所述工具包括，
螺纹杆，其设置成用适配器附着在把手上，
长定位臂，其具有至少一个位于在其一侧上的定位结构，和限定有内螺纹通孔的端部，
其中，至少一个所述定位结构设置用于与位于液力端上的定位结构相互配合，使定位臂固定在所述开口上，形实质上的固定关系；
螺纹杆，设置成与内螺纹孔配合，使得螺纹杆的沿预定方向旋转导致其向前穿过螺纹孔；
驱动装置，其可运行的旋转所述螺纹杆；和
长扭矩杆，具有一对结构销，其从第一端部的相对侧延伸到所述插座结构中，结构销设置成能够与第二缸盖上的孔配合；和第二端部，和所述螺纹杆的端部配合适配；
其中，当定位臂与液力端上的定位结构配合，且扭矩臂与开口的缸盖配合时，螺纹杆在预定方向的旋转导致螺纹杆的端部配合且推动扭矩杆的第二端部旋转缸盖。
14.如权利要求13所述的工具，用于紧固和松开位于液力端开口的另一缸盖，所述另一缸盖包括一个中心套筒结构，其特征在于，所述长扭矩杆具有一插座结构，其位于与所述一对结构销的第一端部相对侧，插座结构设置成能够和第一缸盖的套筒结构相配合。
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