CN104912492B - 一种用于管柱旋转的无级角度调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于管柱旋转的无级角度调节装置，包括连接在上部管柱下端的上部固定结构、连接在下部管柱上端的下部转动结构以及连接所述上部固定结构和所述下部转动结构的中间连接锁定结构。本发明通过采用与上部管柱连接的上部固定结构、与下部管柱连接的下部转动结构以及将下部转动结构锁紧固定在上部固定结构上的中间连接锁定结构，实现了下部管柱旋转角度的无级调节，并且调节精度高，现场操作容易，而且具备防转能力，能够适用于采油或注水作业井下部管柱的角度调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油开采工具，特别是涉及一种用于井下生产管柱旋转的无级角度调节装置。
背景技术
目前，罐装电泵采油系统作为一种海上油田开发成熟工艺应用日益广泛，此系统的关键技术之一即是解决电泵机组在罐内的居中性问题，从而保证电泵机组在生产过程中的工作可靠性，为解决此问题通常会在电泵机组上部连接角度调节装置。此外在类似罐装电泵采油系统偏心连接环境下，当需要对下部管柱进行居中调节时亦可使用角度调节装置。而现在应用的角度调节装置多使用定角度调节装置，现场调节时无法实现准确对中，同时需反复调试角度，操作复杂，工作量大。为此急需一种可实现管柱旋转无级角度调节的装置。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于管柱旋转的无级角度调节装置，该装置能够实现管柱旋转角度的无级调节，结构简单、操作简便。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于管柱旋转的无级角度调节装置，包括连接在上部管柱下端的上部固定结构、连接在下部管柱上端的下部转动结构以及连接所述上部固定结构和所述下部转动结构的中间连接锁定结构；所述上部固定结构包括从上至下依次密封连接的上接头和外壳，所述上接头的上端与上部管柱的下端连接，所述上接头的下端与所述外壳的上端连接，在所述外壳的下端外侧设有多个均布的插槽；所述下部转动结构包括从上至下依次密封连接的旋转主轴和下接头，所述下接头的下端与下部管柱的上端连接，所述下接头的上端与所述旋转主轴的下端连接，所述旋转主轴设有中空结构，所述旋转主轴的上部周向转动轴向固定地安装在所述外壳内；所述中间连接锁定结构包括从上至下依次连接在所述旋转主轴外面的上锁环、固定环和下锁环，在所述固定环的上端外部设有限位凸块，在所述上锁环和所述固定环的外面套装有锁爪，所述锁爪设有多个向上延伸的爪片，所有所述爪片与所有所述限位凸块交错布置，所述爪片的上部一一对应地插装在所述外壳下端的插槽内；在所述锁爪的下方设有锁套，所述锁套连接在所述固定环的下端外部。
所述下锁环的外径大于所述锁套的内径。
所述上接头与所述外壳之间、所述外壳与所述旋转主轴之间以及所述旋转主轴与所述下接头之间均采用O形圈密封。
所述上接头与所述外壳之间、所述旋转主轴与所述下锁环之间以及所述旋转主轴与所述下接头之间均设置有紧定螺钉。
本发明具有的优点和积极效果是：通过采用与上部管柱连接的上部固定结构、与下部管柱连接的下部转动结构以及将下部转动结构锁紧固定在上部固定结构上的中间连接锁定结构，实现了下部管柱旋转角度的无级调节，并且调节精度高，现场操作容易，而且具备防转能力，能够适用于采油或注水作业井下部管柱的角度调节。
附图说明
图1是本发明的半剖视图；
图2是图1的A部放大图；
图3是本发明旋转主轴的外观结构图；
图4是本发明固定环的半剖视图；
图5是本发明锁爪的外观结构图；
图6是本发明的应用示意图。
图中：1、上接头；2、12、13、紧定螺钉；3、4、15、O形圈；5、外壳；6、旋转主轴；7、锁爪；8、上锁环；9、固定环；10、锁套；11、下锁环；14、下接头；16、油管、17、外罐、18、角度调节装置、19、偏心弯头、20、潜油电泵。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图6，一种用于管柱旋转的无级角度调节装置，包括连接在上部管柱下端的上部固定结构、连接在下部管柱上端的下部转动结构以及连接所述上部固定结构和所述下部转动结构的中间连接锁定结构。
所述上部固定结构包括从上至下依次密封连接的上接头1和外壳5，所述上接头1的上端与上部管柱的下端连接，所述上接头1的下端与所述外壳5的上端连接，在所述外壳5的下端外侧设有多个均布的插槽。
在本实施例中，所述外壳5的具体结构为：上端内侧圆柱面从上至下依次设置有与上接头1连接的螺纹结构、光滑密封面和限位台阶，所述外壳5下端外侧均布加工有6个插槽。
所述下部转动结构包括从上至下依次密封连接的旋转主轴6和下接头14，所述下接头14的下端与下部管柱的上端连接，所述下接头14的上端与所述旋转主轴6的下端连接，所述旋转主轴6设有中空结构，所述旋转主轴6的上部周向转动轴向固定地安装在所述外壳5内。
在本实施例中，所述旋转主轴6的具体结构为：上端形成有外凸加厚管段，外凸加厚管段外侧面为光滑密封面，在所述外凸加厚管段的外侧下部形成有与外壳5内的限位台阶适配的45度锥面台阶，所述旋转主轴6中部和下端分别加工有螺纹结构。
所述中间连接锁定结构包括从上至下依次连接在所述旋转主轴外面的上锁环8、固定环9和下锁环11，在所述固定环9的上端外部设有限位凸块，在所述上锁环8和所述固定环9的外面套装有锁爪7，所述锁爪7设有多个向上延伸的爪片，所有所述爪片与所有所述限位凸块交错布置，所述限位凸块的下端面构成所述锁爪7的定位结构，所述限位凸块对所述锁爪7进行限位。所述爪片的上部一一对应地插装在所述外壳5下端的插槽内；在所述锁爪7的下方设有锁套10，所述锁套10连接在所述固定环9的下端外部。
在本实施例中，为了防止所述锁套10脱落，保证所述锁套10和所述固定环9的连接稳定可靠，使所述下锁环11外径大于所述锁套10的内径。在本实施例中，上锁环8、固定环9和下锁环11连接在所述旋转主轴6的中部螺纹结构上。
在本实施例中，所述上接头1与所述外壳5之间采用O形圈3密封，所述外壳5与所述旋转主轴6之间采用O形圈4密封，所述旋转主轴6与所述下接头14之间采用O形圈15密封。在所述上接头1与所述外壳5之间设置有紧定螺钉2，所述旋转主轴6与所述下锁环11之间设置有紧定螺钉12，在所述旋转主轴6与所述下接头14之间设置有紧定螺钉13。
本发明的工作原理：
请参见图6，油管16连接于外罐17后处于罐内偏心位置，油管16下端依次连接角度调节装置18、偏心弯头19和潜油电泵20。调节角度调节装置18，偏心弯头19绕油管16中心线旋转设定角度后，潜油电泵20与外罐17同轴。
本发明应用时，上接头1与油管16连接，下接头14与偏心弯头19连接。当需要进行角度调节时，首先将下锁环11反转卸扣使得下锁环11与旋转主轴6脱开，然后继续将锁套10反转卸扣使得锁套10与固定环9脱开，这样锁爪7因失去锁套10支撑作用而下落，锁爪7的爪片上部脱离外壳5下端的插槽，这时转动旋转主轴6与下接头14即可带动下部管柱转动，最终实现下部管柱角度无级调节。在调节完毕后，按照相反的顺序依次装配锁爪7、锁套10和下锁环11。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于管柱旋转的无级角度调节装置，其特征在于，包括连接在上部管柱下端的上部固定结构、连接在下部管柱上端的下部转动结构以及连接所述上部固定结构和所述下部转动结构的中间连接锁定结构；
所述上部固定结构包括从上至下依次密封连接的上接头和外壳，所述上接头的上端与上部管柱的下端连接，所述上接头的下端与所述外壳的上端连接，在所述外壳的下端外侧设有多个均布的插槽；
所述下部转动结构包括从上至下依次密封连接的旋转主轴和下接头，所述下接头的下端与下部管柱的上端连接，所述下接头的上端与所述旋转主轴的下端连接，所述旋转主轴设有中空结构，所述旋转主轴的上部周向转动轴向固定地安装在所述外壳内；
所述中间连接锁定结构包括从上至下依次连接在所述旋转主轴外面的上锁环、固定环和下锁环，在所述固定环的上端外部设有限位凸块，在所述上锁环和所述固定环的外面套装有锁爪，所述锁爪设有多个向上延伸的爪片，所有所述爪片与所有所述限位凸块交错布置，所述爪片的上部一一对应地插装在所述外壳的下端外侧插槽内；在所述锁爪的下方设有锁套，所述锁套连接在所述固定环的下端外部。
2.根据权利要求1所述的用于管柱旋转的无级角度调节装置，其特征在于，所述下锁环的外径大于所述锁套的内径。
3.根据权利要求1所述的用于管柱旋转的无级角度调节装置，其特征在于，所述上接头与所述外壳之间、所述外壳与所述旋转主轴之间以及所述旋转主轴与所述下接头之间均采用O形圈密封。
4.根据权利要求1所述的用于管柱旋转的无级角度调节装置，其特征在于，所述上接头与所述外壳之间、所述旋转主轴与所述下锁环之间以及所述旋转主轴与所述下接头之间均设置有紧定螺钉。
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