CN104533317A - 一种对开式液压动力卡瓦 - Google Patents

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张新荣
李�杰
贺媛阁
顾鹏
吴佳祥
刘美红
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices

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Abstract

本发明属于钻井配套设备技术领域，尤其涉及一种对开式液压动力卡瓦，包括若干组卡瓦组件，卡瓦组件之间能够形成夹持腔；卡瓦组件包括外壳体，沿径向设置在外壳体外侧的径向液压缸，设置在外壳体内与径向液压缸的缸杆固定连接的卡瓦座，在卡瓦座内设置有卡瓦体以及位于卡瓦体外侧的轴向液压缸，在卡瓦体上设置有与轴向液压缸的缸杆连接的提升架；卡瓦座与卡瓦体的配合面呈斜面；所有卡瓦体的夹持面形成用于夹持钻杆的夹持腔。本发明的卡瓦体能够在卡瓦座的斜面滑动，保证了当卡瓦体夹紧钻杆时能够随钻杆滑动一定的距离，从而实现了卡瓦的自锁能力，卡瓦座通过径向液压缸的推动带动卡瓦体在外壳体内滑动，实现了较大的开口通孔直径。

Description

一种对开式液压动力卡瓦
技术领域
本发明属于钻井配套设备技术领域，涉及一种石油钻井作业中起下钻用的动力卡瓦装置，尤其涉及一种对开式液压动力卡瓦。
背景技术
在石油钻井时，为了减轻钻井工人的劳动强度，提高钻井速度及效率，通常会使用动力卡瓦。传统的动力卡瓦主要有径向式和轴向式两种结构的动力卡瓦。径向式动力卡瓦的卡紧主要靠液压缸的推进实现，需要较大的液压驱动力且夹紧效果较差，往往会因为夹紧力不足而造成钻杆滑落到井中，降低作业效率。轴向式动力卡瓦的开口通孔直径变化范围较小，不能够保证钻杆的顺利通过，给起下钻作业造成了不便，同时限制了其可使用范围，若要实现开口通孔直径较大范围的变化，适应多种通孔直径尺寸的钻杆，卡瓦必须通过上提一定的高度释放通孔直径，这会造成轴向尺寸过长，占据较大的轴向空间，给作业带来不便。现提出一种结构合理可靠的大通孔直径对开式液压动力卡瓦。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种了通孔直径变化范围大、占据轴向空间小的对开式液压动力卡瓦。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：包括若干组结构相同的卡瓦组件，若干组卡瓦组件之间能够形成用于夹持钻杆的夹持腔；
所述的卡瓦组件包括外壳体，沿径向设置在外壳体外侧的径向液压缸，设置在外壳体内与径向液压缸的缸杆固定连接的卡瓦座，
在卡瓦座内设置有卡瓦体以及位于卡瓦体外侧的至少两个轴向液压缸，在卡瓦体上设置有与轴向液压缸的缸杆连接的提升架；
所述的卡瓦座与卡瓦体的配合面呈能够使卡瓦体在径向液压缸带动下在外壳体内滑动的斜面；
所有卡瓦体的夹持面形成用于夹持钻杆的夹持腔。
所述的外壳体为圆弧形，所述的外壳体上设置有用于安装起吊环的一号螺孔，在外壳体底部设置有用于将外壳体固定在转盘上的二号螺孔；
通过起吊环穿过一号螺孔将外壳体吊装在转盘上，并采用与二号螺孔匹配的螺母将外壳体固定在转盘上。
在外壳体与卡瓦座之间设置有限位块。
所述的提升架通过连杆与卡瓦体连接；
所述的连杆的两端分别通过销轴与卡瓦体及提升架铰链连接。
所述的径向液压缸通过法兰固定在外壳体上。
所述的卡瓦组件至少为三组。
所述的卡瓦体与卡瓦座配合面呈锥形面，卡瓦体的夹持面为带卡瓦牙的圆弧面。
所述的夹持腔的直径与钻杆的直径相同。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明使用时通过将若干组卡瓦体连接想成用于夹持钻杆的夹持腔，使钻杆能够顺利通过，卡瓦体在初始工作位置，当需要夹紧时，卡瓦座和卡瓦体滑动，钻杆带动卡瓦体沿着卡瓦座的斜面下滑并收拢，直至楔紧并卡住钻杆，本发明的卡瓦体能够在卡瓦座的斜面滑动，保证了当卡瓦体夹紧钻杆时能够随钻杆滑动一定的距离，从而实现了卡瓦的自锁能力，卡瓦座通过径向液压缸的推动带动卡瓦体在外壳体内滑动，实现了较大的开口通孔直径，保证工作时钻杆顺利通过，由于设置有轴向液压缸使得卡瓦体在轴向滑动范围较小，所以能够释放较大的轴向空间。
进一步，限位块放在外壳体与卡瓦座之间，起到补心卡紧卡瓦座的作用。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明图1的A视图；
图3为本发明图1的B视图；
其中，1、径向液压缸 2、外壳体 3、法兰 4、卡瓦座 5、连杆 6、提升架 7、卡瓦体 8、限位块 9、轴向液压缸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详细说明：
参见图1至图3，本发明包括至少三组结构相同的卡瓦组件，所述的组卡瓦组件之间能够形成用于夹持钻杆的夹持腔；
卡瓦组件包括圆弧形外壳体2，在外壳体2上设置有用于安装起吊环的一号螺孔，在外壳体2底部设置有用于将外壳体2固定在转盘上的二号螺孔；通过起吊环穿过一号螺孔将外壳体2吊装在转盘上，并采用与二号螺孔匹配的螺母将外壳体2固定在转盘上，所有的外壳体2通过螺母连接成一体结构，在外壳体2上设置有用于安装起吊环的螺孔，在外壳体2外侧沿径向设置有径向液压缸1，在外壳体2内设置有与径向液压缸1的缸杆固定连接的卡瓦座4，在外壳体2与卡瓦座4之间设置有限位块8，用于起到补心卡紧卡瓦座4的作用；
在卡瓦座4内设置有卡瓦体7以及位于卡瓦体7外侧的至少两个轴向液压缸9，卡瓦座4与卡瓦体7的配合面呈能够使卡瓦体7在径向液压缸1带动下在外壳体2内滑动的斜面；卡瓦体7与卡瓦座4配合面呈锥形面，卡瓦体7的夹持面为带卡瓦牙的圆弧面，所有卡瓦体7的夹持面形成用于夹持钻杆的夹持腔，该夹持腔的直径与钻杆的直径相同。
在卡瓦体7上通过连杆5设置有与轴向液压缸9的缸杆连接的提升架6；连杆5的两端分别通过销轴与卡瓦体7及提升架6铰链连接。
本发明的径向液压缸1通过法兰3固定在在外壳体2上。
本发明的工作过程为：
使用时，将本发明安装在井口，不工作时将限位块8取出，径向液压缸1的缸杆处于回收状态，让出空间，保证大通孔直径，钻杆可以顺利通过，卡瓦体7在初始工作位置，当需要夹紧时，径向液压缸1推动卡瓦座4和卡瓦体7滑动，卡瓦体7夹住钻杆时放入限位块8，在摩擦力的作用下，钻杆带动卡瓦体8沿着卡瓦座4的斜面下滑并收拢，直至楔紧并卡住钻杆。作业完毕后，先取出限位块8，然后三个径向液压缸1带动三个卡瓦座4和卡瓦体7滑动退出，让出空间，保证大通孔直径，轴向液压缸9带动提升架6上行，使卡瓦体7恢复到初始的工作位置。
本发明对开式液压动力卡瓦，卡瓦体7可以在卡瓦座4的斜面滑动，保证了当卡瓦体7夹紧钻杆时可以随钻杆滑动一定的距离，从而实现了卡瓦的自锁能力，卡瓦4能够带动卡瓦体7在外壳体2内滑动，实现了较大的开口通孔直径，保证工作时钻杆顺利通过。同时由于卡瓦体7在轴向滑动范围较小，所以可以释放较大的轴向空间。

Claims (8)

1.一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：包括若干组结构相同的卡瓦组件，若干组卡瓦组件之间能够形成用于夹持钻杆的夹持腔；
所述的卡瓦组件包括外壳体(2)，沿径向设置在外壳体(2)外侧的径向液压缸(1)，设置在外壳体(2)内与径向液压缸(1)的缸杆固定连接的卡瓦座(4)，
在卡瓦座(4)内设置有卡瓦体(7)以及位于卡瓦体(7)外侧的至少两个轴向液压缸(9)，在卡瓦体(7)上设置有与轴向液压缸(9)的缸杆连接的提升架(6)；
所述的卡瓦座(4)与卡瓦体(7)的配合面呈能够使卡瓦体(7)在径向液压缸(1)带动下在外壳体(2)内滑动的斜面，所述的卡瓦体(7)与卡瓦座(4)配合面呈锥形面，卡瓦体(7)的夹持面圆弧面；
所有卡瓦体(7)的夹持面形成用于夹持钻杆的夹持腔。
2.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的外壳体(2)为圆弧形，所述的外壳体(2)上设置有用于安装起吊环的一号螺孔，在外壳体(2)底部设置有用于将外壳体(2)固定在转盘上的二号螺孔；
通过起吊环穿过一号螺孔将外壳体(2)吊装在转盘上，并采用与二号螺孔匹配的螺母将外壳体(2)固定在转盘上。
3.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：在外壳体(2)与卡瓦座(4)之间设置有限位块(8)。
4.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的提升架(6)通过连杆(5)与卡瓦体(7)连接；
所述的连杆(5)的两端分别通过销轴与卡瓦体(7)及提升架(6)铰链连接。
5.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的径向液压缸(1)通过法兰(3)固定在外壳体(2)上。
6.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的卡瓦组件至少为三组。
7.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的卡瓦体(7)的夹持面设置有卡瓦牙。
8.根据权利要求1所述的一种对开式液压动力卡瓦，其特征在于：所述的夹持腔的直径与钻杆的直径相同。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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