CN104395549A - 滑动环 - Google Patents

Abstract

一用于支撑部件的滑动环（1），诸如一管道（14）。该滑动环包括一个或多个滚动元件（9），诸如用于夹紧部件的辊子，该滚动元件可以互相接触。该滑动环可形成于多个枢轴连接分割段（2）。滚动元件可以被设置在坡道滚动，用于促进该部件接触被夹紧的部件（14）。

Description

滑动环

技术领域

本发明涉及一种滑动环。本发明特别是，但不完全，针对用于钻井工业中操作油管、钻杆、钻铤、冲洗管、套管或其他部件的滑动环。

背景技术

滑动环包括多个金属楔块，通常称为分割段，它是用来支撑大致为圆柱形的部件如孔径套管，通常一个碗状的孔延伸通过钻机的钻台。传统的滑动环具有尖锐的牙齿，滑动环在加工和研磨完成后用于夹紧套筒或其他被支撑的部件。

但这些传统的滑动环有个严重的问题：用来支撑的部件表面时他们的齿受损。这种损伤可能影响部件的强度和完整性。它可能引起机械疲劳并导致应力腐蚀。

本发明的实施例已经在考虑这个问题了。

发明内容

根据本发明的第一个方面，它提供了一种用于支撑部件的滑动环，该滑动环包括一个或多个滚动元件，其中所述滚动元件可以相互接触并且可以沿着滑动环的表面滚动。

每个滚动元件都与一坡道相关联。其提供了，该/或每个坡道是为了促进相关联的滚动元件与被滑动环支撑的部件想接触。该/或每个滚动元件是一个辊子。该辊子具有大致为圆柱的形状。所述滑动环被设置多个并列排列的滚动元件。一配置的辊子一个一个往上排列，每个辊子的旋转轴大致是平行的，但有间距。

该/或每个滚动元件设置在一槽中并且可以沿着槽在夹紧位置和松开位置之间移动。其中该/或每个滚动元件是一个辊子。每个滚动元件是具有一柱栓，柱栓设置在辊子的一端，该/或每个柱栓设置在所述槽内。

可以提供一推进所述/或每个滚动元件朝向松开位置的装置。也可以提供一推进所述/或每个滚动元件朝向夹紧位置的装置。在每种情况下用于推进的装置包含一滑动销，所述滑动销通过一弹性装置被推进接触一滚动元件。所述弹性装置可以是压缩弹簧，尤其是一螺旋弹簧。

其中多个滚动元件设置为一排列，推进该滚动元件朝向松开位置的装置被设置在滚动元件排列的一端，并且所述推进该滚动元件朝向夹紧位置的装置被设置在滚动元件排列的另一端。所述推进滚动元件朝向松开位置的装置相比于所述推进滚动元件朝向夹紧位置的装置需要施加更大的力。这个结果是滚动元件相互接触支撑，并且具有新的朝向松开位置的偏向。

该滑动环可以包含多个枢轴连接分割段，每个分割段包含一个或多个滚动元件。每个分割段可包含一个或多个滚动元件排列。

根据本发明的另一个方面，它提供了一种用于支撑部件的滑动环，该滑动环分割段包括一个或多个用于夹紧部件的滚动元件，其中所述滚动元件可以相互接触并且可以沿着滑动环分割段的表面滚动。

附图说明

为了使本发明可以更清楚地理解，一个实施例只通过举例的方式并参考附图来被描述，其中：

图1是本发明滑动环在一打开状态下的示意图；

图2是图1滑动环在一封闭的状态下的示意图；

图3是图1滑动环中一分割段的示意图；

图4是图3滑动环那分割段去除一盖板的侧视图；

图5是图3滑动环那分割段去除的那块盖板内表面的示图；

图6是图3滑动环那分割段中辊子的示意图；

图7是图1封闭状态下滑动环中管状构件由此延伸的示意图；

图8是图7滑动环和管状构件平面示意图；以及

图9是沿图8的A-A线的横断面视图。

在以下术语中下，上，顶，底，及类似的术语是适用于附图所示定位所表述的装置，只是用于定位，该术语不应被视为其他的限制。

参照图中滑动环1包含多个枢轴连接金属分割段2。该分割段通过柱栓3连接，柱栓3延伸到支架4中的孔，支架4安装在该分割段1的一侧。位于连接分割段的另一层的每分割段都安装有一相应的把手5。该把手便于操作该滑动环，尤其是，使推进滑动环的端部连在一起从而让滑动环进入封闭状态，在封闭状态下滑动环可以围绕以元件，诸如钻套筒，从而被所述滑动环所支撑。其特征通常被描述为传统的滑动块，并且不用进一步阐述。

每个滑动环分割段2包括一金属形体，通常为钢。该分割段的侧面在使用中面朝一被滑动环所支撑的元件，该滑动环具有一嵌入部分，该嵌入部分从其形体的上端和下端之间延伸。嵌入部分的表面通常具有以犬齿的外形，其通过多个相邻的斜坡形成的，每个斜坡都呈角度，从而他们的下端可以比上端从形体上进一步延伸。一相应的盖板用螺栓拴在或者通过其他合适的方式紧固在该分割段形体的每侧，并且盖过嵌入部分的长度延伸。多个细长、隔开的平行槽9形成在两个盖板7的内表面。一相应的槽被设置在每个盖板上，为了每个形成于该分割段形体的嵌入部分的斜坡，并且槽定位，从而当盖板贴着该分割段形体时，每个槽相邻于相应的斜坡设置。每个槽延伸的方向大致平行于相关联的斜坡表面。

槽8安装有在分割段上的淬火钢辊子9。每个辊子具有圆柱形形体，并带有各自的柱栓10，柱栓10从每个相反的一端开始延伸。在一个装配分割段中，辊子柱栓延伸如盖板7中的槽8，从而该盖板可以抓住辊子9。柱栓10可以沿着槽的长度方向移动，并且槽的宽度略大于柱栓的直径，从而使柱栓在槽的宽度有些位移。槽8如此定位是为了每个辊子在该分割段形体上相邻的各自斜坡上定位，并且槽8可以在没有辊子的情况下接触斜坡，柱栓在其运动时承载着槽的一侧。

在嵌入部分上方和下方的该分割段形体上形成有两个孔，一个在嵌入部分上方，一个在嵌入部分下方，其中设置滑动销11。在每一种情况下，压缩弹簧12，在所示的例子是一螺旋弹簧，它被安装在滑动销的下方并且通过弹簧挡圈13支撑在该位置上。弹簧12推动滑动销11离开各自的孔并且和相邻的辊子想接触。下弹簧是明显比上弹簧强力，并且下弹簧施加足够的力来驱使在槽中辊子上抵抗上弹簧的力。任何合适的弹性部件可以用不止于弹簧。

当使用辊子9的滑动环提供了滑动环表面来夹紧被支撑的部件，并且代替滑动环的齿面，滑动环在使用中移入到封闭形位围绕被支撑部件，诸如图7、8和9所示的管道14，并且该滑动环被设置在钻台上的碗状孔钻内。钻台上的异形孔钻，以及滑动环的外表面推进该分割段朝向管道的表面，并且推进辊子9接触到管道。

在辊子接触管道之前，该辊子通过下压缩弹簧被推进向上移动，从而他们的柱栓被设置在槽8的上端并且辊子相邻于各自斜坡的上表面，即松开位置。至于其他位置的管道，诸如来自起重机，该管道被松开后在自重的作用下通过滑动环向下移动。这引起接触管道的辊子10可以沿着他们各自的斜坡向下滚动，并且因此被推进接触管道的表面。理想的情况下，管道表面将同时接触所有的辊子，并且当管道的重量被滑动环所接纳时所有的辊子将一起移动。在某种程度上，这是不会发生，那时一接触管道并且沿着斜坡滚动的辊子将对下方的辊子施加压力并且移动那些辊子沿着接触管道。当辊子向着该分割段下方移动时，最下方的辊子将推进下滑动环销11进入其孔中来抵住压缩弹簧12。一接触管道的辊子上方的辊子将被推进沿着他们各自的斜坡向下运动并且通过其自身重力和上压缩弹簧的作用接触管道，由于接合管道的下辊子将隔离被下压缩弹簧作用的辊子。因此，所有或绝大多数辊子接触管道是可以被保证的。

当管道被滑动环所支撑，管道的重量将通过辊子传到该分割段形体上形成的斜坡上。由于辊子9中的柱栓10和槽8有间隙，没有载荷会传过柱栓。

由于管道又一次上升远离滑动环，辊子将沿着坡道向上滚动，并且远离管道表面移动，即松开管道。当辊子向着他们松开的位置移动，上升的管道通过下压缩弹簧便于推进辊子向上，并且克服上压缩弹簧的反作用力。

使用辊子夹紧一管道或者其他部件避免了由传统滑动环牙齿所引起的损伤。事实上，当辊子离开被滑动环所固定的部件，一般锯齿状的缺口事实上可以降低部件的疲劳，而辊子的作用类似于敲击部件。

上述实施例仅用例子来描述。可能存在的许多差异在不脱离本发明的范围的界定作为附加要求。

Claims (14)

1.一种用于支撑一部件的滑动环，该滑动环包括一个或多个用于夹紧所述部件滚动元件，其特征在于，所述滚动元件可以相互接触并且可以沿着滑动环的表面滚动。

2.根据权利要求1所述的滑动环，其特征在于，所述/或每个滚动元件都与一坡道相关联。

3.根据权利要求2所述的滑动环，其特征在于，所述/或每个坡道设置为推进相关联的滚动元件与被滑动环支撑的部件相接触。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的滑动环，所述/或每个滚动元件是一个辊子。

5.根据之前任意一项权利要求所述的滑动环，所述滑动环拥有多个并列排列的滚动元件。

6.根据之前任意一项权利要求所述的滑动环，其特征在于，所述/或每个滚动元件设置在一槽中，并且可以沿着槽在夹紧位置和松开位置之间移动。

7.根据权利要求6所述的滑动环，其特征在于，每个滚动元件具有一柱栓，所述柱栓设置在所述槽内。

8.根据权利要求6或7所述的滑动环，所述滑动环包含一用于推进所述/或每个滚动元件朝向松开位置的装置。

9.根据权利要求8所述的滑动环，其特征在于，也具有一用于推进所述/或每个滚动元件朝向夹紧位置的装置。

10.根据权利要求8或9所述的滑动环，其特征在于，用于推进的装置包含一滑动销，所述滑动销通过一弹性装置被推进接触一滚动元件。

11.根据权利要求9或者引用权利要求9的权利要求10所述的滑动环，其特征在于，推进所述/或每个滚动元件朝向松开位置的装置被设置在滚动元件排列的一端，并且所述推进所述/或每个滚动元件朝向夹紧位置的装置被设置在滚动元件排列的另一端。

12.根据权利要求11所述的滑动环，其特征在于，所述推进所述/或每个滚动元件朝向松开位置的装置相比于所述推进所述/或每个滚动元件朝向夹紧位置的装置需要被施加更大的力。

13.根据之前任意一项权利要求所述的滑动环，所述滑动环包含多个枢轴连接的分割段，每个分割段包含一个或多个滚动元件。

14.根据权利要求13所述的滑动环，其特征在于，每个所述分割段包含至少一排滚动元件。