CN104777032B - 一种上扣式油管试压机排气控制装置 - Google Patents

Abstract

涉及油管压力试验设备的一种上扣式油管试压机排气控制装置，用于上扣式油管试压机。本发明采取排气阀安装在带有腔体的旋转缸体内，阀杆的后端与控制压力缸的缸杆配合，旋转缸体与减速机输出轴连接，套装在阀杆上的阀杆复位弹簧的前后两端分别接触旋转缸体和阀杆，旋转缸体上的空气引出口连通腔体和机体外的技术方案，解决了现有上扣式油管试压机的排气阀安装在排气头外，排气头占用空间较大，结构较复杂的技术问题。阀杆复位弹簧、套装在旋转缸体上旋转缸体复位弹簧与控制压力缸配合工作，使工具头伸缩和排气阀开关由同一机构控制，机构简单，控制容易，工作流程顺畅。

Description

一种上扣式油管试压机排气控制装置

技术领域

本发明涉及油管压力试验设备，具体的讲是一种上扣式油管试压机排气控制装置。

背景技术

油田使用的油管维修后，需要进行静水压试验，即试压，检验钢管质量，通常是采用上扣式油管试压机来完成试压的。现有上扣式油管试压机的排气阀位于排气头外，排气头占用空间较大，结构较复杂。现有上扣式油管试压机的工具头伸缩和排气阀开关独立控制，两部分机构分开动作，机构复杂，增加了控制难度。

发明内容

本发明要解决现有上扣式油管试压机的排气阀安装在排气头外，排气头占用空间较大，结构较复杂的技术问题，提供一种排气阀安装在机内，结构简单的上扣式油管试压机排气控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种上扣式油管试压机排气控制装置，排气阀安装在前端连接工具头的带有腔体的旋转缸体内，排气阀阀座固定在腔体的壁上，连接排气阀阀芯的阀杆贯穿腔体，阀杆的后端从旋转缸体的旋转缸体端盖上伸出，与安装在减速机外壳上的控制压力缸的缸杆配合；旋转缸体与减速机的输出轴连接；套装在阀杆上的阀杆复位弹簧的前后两端分别接触旋转缸体和阀杆；排气阀后面旋转缸体上的空气引出口连通腔体和机体外，腔体是阀杆的移动通道以及被试压油管内空气排出通道。

排气阀控制油管内孔与腔体之间的连通和阻断。阀杆复位弹簧的弹力使排气阀阀芯压紧阀座，关闭排气阀；控制压力缸的缸杆推动阀杆的后端头，克服阀杆复位弹簧的弹力，复位弹簧被压缩，阀杆带动阀芯离开阀座，排气阀开启。上扣式油管试压机的工具头与油管端头螺纹连接后，控制压力缸的缸杆推动阀杆的后端头，排气阀开启，试压介质推动油管、工具头等内部空气穿过排气阀和腔体，从气体引出口排出机体外；当控制压力缸的缸杆退回，缸杆离开阀杆的后端头，阀杆复位弹簧使阀杆复位，阀杆带动阀芯压紧阀座，关闭排气阀，油管内部充压试验；试压完毕卸荷后，工具头与油管端头脱开。排气阀安装在上扣式油管试压机旋转缸体的内部，不占机体外围空间，结构简单。

旋转缸体的前部安装在减速机动力输出轴的内孔中，两者在轴向上滑动配合，减速机动力输出轴驱动旋转缸体旋转；减速机安装在试压车上，试压车动力驱动试压车的运动方向与减速机动力输出轴的轴线平行；旋转缸体复位弹簧套装在旋转缸体上，前后两端分别接触减速机和旋转缸体。当油管到达试压位置后，试压车向前运动，带动工具头向油管靠近，工具头与油管接触后，减速机动作带动工具头转动，工具头与油管端螺纹密封旋紧后，缸杆向前推出，首先接触阀杆的后端头，接触到旋转缸体端盖，继续向前推出，直至其行程末端，因为工具头已与油管固定连接而无法移动，控制压力缸带动减速机和试压车后移，同时旋转缸体复位弹簧被压缩蓄能。缸杆接触阀杆的后端头后，排气阀打开，试压介质推动油管、工具头、旋转缸体内部的气体通过工具头、阀芯与阀座的间隙、腔体和空气引出口排出上扣式油管试压机外，直至油管内部全部充满试压介质。缸杆向后退回，阀杆在阀杆复位弹簧的作用下将阀芯拉回，关闭排气阀，油管内部充压试验。试验完毕，卸荷阀卸掉高压载荷后，减速机带动工具头转动卸扣，工具头与油管螺纹脱开，在旋转缸体复位弹簧的作用下，旋转缸体带动工具头退回，让开油管路线，返回初始状态。试压完毕的油管被举起运走。工具头伸缩和排气阀开关同一机构控制，机构简单，控制容易，工作流程顺畅。

旋转缸体的前部与减速机动力输出轴的内孔通过导向键与键槽配合连接。现有技术中有多种技术既能实现旋转缸体与减速机在减速机动力输出轴的轴线方向上相对移动，减速机动力输出轴又能够驱动旋转缸体旋转，例如，旋转缸体的前部与减速机动力输出轴的内孔通过键槽与滑键配合连接，或通过花键轴与花键套配合连接等等。

控制压力缸安装在控制压力缸架上，控制压力缸架固定在减速机外壳上。

缸杆的行程大于旋转缸体端盖到缸杆完全收回位置之间的距离。使得缸杆推出后不仅可以开启排气阀，还可以推动工具头伸出，缸杆缩回工具头弹回到初始位置后，排气阀也可以在阀杆复位弹簧的作用下随之关闭。

阀杆与阀座接触部分的横截面呈十字形，十字形的外圆与其跟阀座的接触部分滑动配合，相邻十字边之间的缺口连通排气阀与腔体。排气阀开启时，缺口是排气的通道，试压介质推动油管、工具头、旋转缸体内部的气体通过工具头、阀芯与阀座的间隙、缺口和空气引出口排出上扣式油管试压机外。阀杆可以有诸多的形状实现排气，例如，阀杆的横截面呈三棱形，相邻棱间的缺口是排气的通道；又如三棱形相邻棱间缺口或十字形相邻边之间的缺口呈螺旋形；再如阀杆中部呈与腔体滑动配合的圆柱形，圆柱形上有贯通的通孔，该通孔连通阀座和空气引出口，通孔形成排气的通道等等。

阀座可拆卸的密封固定在阀座体上，两者之间安装脚形滑环式组合密封；阀座体可拆卸的密封镶嵌在旋转缸体上。阀座作为易损件，通过可拆卸的密封安装在旋转缸体上，便于维修和更换，降低使用成本。脚形滑环式组合密封能承受较高压力，可靠性好。

阀芯与阀杆可拆卸的密封固定连接，两者之间安装脚形滑环式组合密封。阀芯与阀杆可拆卸的密封连接，便于安装、维修和更换，降低使用成本。

减速机动力为液压马达。液压马达驱动减速机上扣过程稳定，不易损伤丝扣。

阀芯与阀座是锥面配合。锥度面便于加工，静水试验时密封效果好。

本发明的优点是：排气阀安装在旋转缸体的内部，不占机体外围空间，结构简单。阀杆复位弹簧、旋转缸体复位弹簧与控制压力缸配合工作，使工具头伸缩和排气阀开关由同一机构控制，机构简单，控制容易，工作流程顺畅。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是图1的Ⅰ处局部放大图；

图3是图2中的A-A剖面的局部放大图；

图4是图1的Ⅱ处局部放大图。

具体实施方式

结合附图说明。

本实施例的工具头17的前端是内螺纹，与端头是阳螺纹的油管配合进行水压试验。控制压力缸15是气缸。减速机固定安装在试压车16上，试压车动力通常采用电动机或液压马达，本实施例是电动机，电动机驱动试压车16左右方向运动。减速机动力为液压马达，液压马达驱动减速机上扣过程稳定，不易损伤丝扣。减速机的输出动力轴与大齿轮为一体。旋转缸体1外圆周安装导向键9，与减速机的大齿轮内孔键槽配合。工具头17固定安装在旋转缸体1的前端面上。阀座3可拆卸的固定在阀座体上，两者之间安装阀座密封圈10，阀座密封圈10是脚形滑环式组合密封。阀座体在带有腔体6的旋转缸体1的前端，可拆卸的密封镶嵌在腔体6的内壁上。阀杆4的前端固定连接阀芯2，两者之间安装阀芯密封圈11，阀芯密封圈11是脚形滑环式组合密封。阀芯2、阀座3、阀杆4和腔体6的轴线重合。阀杆4与阀座3接触部分的横截面呈十字形，十字形的外圆与其跟阀座3的接触部分之间滑动配合，相邻十字边之间的缺口5与腔体6的轴线平行，缺口5连通排气阀和腔体6。空气引出口12在旋转缸体1的后部，通过旋转缸体套上的开口连通腔体6与外界。阀杆复位弹簧室将旋转缸体套固定在旋转缸体1的后部。阀杆复位弹簧室内阀杆复位弹簧7的前端抵压在阀杆复位弹簧室的内壁上，后端抵压在阀杆4的阀杆复位弹簧挡块上，阀杆复位弹簧挡块由销钉固定在阀杆4上。旋转缸体端盖13固定连接在旋转缸体套的后端面上。阀杆4的后端穿过阀杆复位弹簧室，从旋转缸体1的旋转缸体端盖13上向后伸出。控制压力缸15安装在圆柱杆组成的控制压力缸架的后端，控制压力缸架固定在减速机外壳上。控制压力缸15的缸杆14与阀杆4的轴线重合，缸杆14的前端与阀杆4的后端相对、配合。旋转缸体复位弹簧8套装在旋转缸体后部外圆上，其前端抵压在减速机的外壳上，后端抵压在旋转缸体套上。缸杆14的行程大于旋转缸体端盖13到缸杆14完全收回位置之间的距离L，使得缸杆14推出后不仅可以开启排气阀，还可以推动工具头17伸出，缸杆14缩回工具头17弹回到初始位置后，排气阀也可以在阀杆复位弹簧7的作用下随之关闭。

Claims (9)

1.一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于排气阀安装在前端连接工具头的带有腔体（6）的旋转缸体（1）内，排气阀阀座（3）固定在腔体（6）的壁上，连接排气阀阀芯（2）的阀杆（4）贯穿腔体（6），阀杆（4）的后端从旋转缸体（1）的旋转缸体端盖（13）上伸出，与安装在减速机外壳上的控制压力缸（15）的缸杆（14）配合；旋转缸体（1）与减速机的输出轴连接；套装在阀杆（4）上的阀杆复位弹簧（7）的前后两端分别接触旋转缸体（1）和阀杆（4）；排气阀后面旋转缸体（1）上的空气引出口（12）连通腔体（6）和机体外，腔体（6）是阀杆（4）的移动通道以及被试压油管内空气排出通道。

2.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于旋转缸体（1）的前部安装在减速机动力输出轴的内孔中，两者在轴向上滑动配合，减速机动力输出轴驱动旋转缸体（1）旋转；减速机安装在试压车（16）上，试压车动力驱动试压车（16）的运动方向与减速机动力输出轴的轴线平行；旋转缸体复位弹簧（8）套装在旋转缸体（1）上，前后两端分别接触减速机和旋转缸体（1）。

3.根据权利要求1或2所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于旋转缸体（1）的前部与减速机动力输出轴的内孔通过导向键与键槽配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于控制压力缸（15）安装在控制压力缸架上，控制压力缸架固定在减速机外壳上。

5.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于缸杆（14）的行程大于旋转缸体端盖（13）到缸杆（14）完全收回位置之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于阀杆（4）与阀座（3）接触部分的横截面呈十字形，十字形的外圆与其跟阀座（3）的接触部分滑动配合，相邻十字边之间的缺口（5）连通排气阀与腔体（6）。

7.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于阀座（3）可拆卸的密封固定在阀座体上，两者之间安装脚形滑环式组合密封；阀座体可拆卸的密封镶嵌在旋转缸体（1）上。

8.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于阀芯（2）与阀杆（4）可拆卸的密封固定连接，两者之间安装脚形滑环式组合密封。

9.根据权利要求1所述的一种上扣式油管试压机排气控制装置，其特征在于阀芯（2）与阀座（3）是锥面配合。