CN105804989B - 钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，在液缸本体的台阶孔中从上到下依次安装有压帽、楔块和压盖，压帽与液缸本体螺纹连接，压帽下部的楔块为多个，所有的楔块同心围成一个近似的圆环形，所有的楔块沿外圆周方向共同设置有一个弹簧，所有楔块的内表面围成的空间中设置有螺栓的下端头，螺栓上端头的螺杆穿出压帽底端面后安装有防松螺母；所有楔块坐在同一个压盖上表面，压盖的上表面的中心设置有与螺栓的下端头套接的盲孔，压盖通过阀盖密封圈与液缸本体台阶孔密封接触。本发明的装置，预紧防松可靠，特别适用于高压力钻井泵的阀盖处。

Description

钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置
技术领域
本发明属于油气钻采设备技术领域，涉及一种钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置。
背景技术
钻井泵阀盖位于阀腔上部，卸开它可以更换阀等易损件。阀盖与液缸本体采用大规格梯形螺纹进行连接。由于大螺纹的预紧困难和预紧力难以控制以及阀盖(尤其吸入阀盖)处压力波动幅度大等原因，钻井泵阀盖螺纹经常松动，导致阀盖密封圈失效，甚至阀盖螺纹损坏，严重影响钻井泵性能。
针对上述阀盖螺纹预紧和防松困难的问题，中国实用新型专利：钻井泵阀盖装置(CN202883350U)提出过一种小螺钉预紧的方法，该方法结构简单，但存在小螺钉数量多，操作维护繁琐且操作难度大的弊端。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，解决现有技术中阀盖螺纹预紧和防松困难，预紧效果不佳，阀盖窜动，使用寿命短的问题。
本发明采用的技术方案是，一种钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，在液缸本体的台阶孔中从上到下依次安装有压帽、楔块和压盖，压帽与液缸本体螺纹连接，压帽下部的楔块为多个，所有的楔块同心围成一个近似的圆环形，所有的楔块沿外圆周方向共同设置有一个弹簧，所有楔块的内表面围成的空间中设置有螺栓的下端头，螺栓上端头的螺杆穿出压帽底端面后安装有防松螺母；所有楔块坐在同一个压盖上表面，压盖的上表面的中心设置有与螺栓的下端头套接的盲孔，压盖通过阀盖密封圈与液缸本体台阶孔密封接触。
本发明的钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，其特征还在于：
螺栓下端头为圆锥形结构，每个楔块内表面与螺栓下端头外表面通过滑动斜面一滑动接触；每个楔块下表面与压盖上表面之间通过滑动斜面二滑动接触。
滑动斜面一与轴心线的夹角为β，β取值范围为5°-15°；滑动斜面二与水平线的夹角为α，并且满足α＝2β。
滑动斜面一的光洁度≥3.2μm，滑动斜面二的光洁度≥3.2μm。
本发明的有益效果是，操作简单，预紧防松可靠，有效解决常规阀盖大螺纹预紧防松困难且易松动失效的问题，避免了阀盖密封圈经常刺漏的弊病，有效地提高了钻井泵的可靠性，特别适用于高压力钻井泵阀盖连接处。
附图说明
图1为现有技术的钻井泵阀盖结构示意图；
图2为本发明装置的结构示意图。
图中，1.压帽，2.防松螺母，3.螺栓，4.楔块，5.弹簧，6.压盖，7.阀盖密封圈，8.液缸本体，9.阀盖，10.滑动斜面二，11.滑动斜面一。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1，现有技术的阀盖密封装置的结构是，在液缸本体8的台阶孔中安装有阀盖9，阀盖9外周与液缸本体8通过大尺寸梯形螺纹连接，在液缸本体8的台阶孔沿开有密封槽，该密封槽中安装有阀盖密封圈7，阀盖密封圈7通过阀盖9的端面压紧，阀盖9下端面与活塞连接。
参照图2，本发明的结构是，在液缸本体8的台阶孔中从上到下依次安装有压帽1、楔块4和压盖6，压帽1通过大尺寸梯形螺纹与液缸本体8螺纹连接，压帽1下部的楔块4为多个均等扇形块，所有的楔块4同心围成一个近似的圆环形，所有的楔块4沿外圆周方向共同设置有一个弹簧5，所有楔块4的内表面围成的空间中设置有螺栓3的下端头，螺栓3上端头的螺杆穿出压帽1底端面后安装有防松螺母2；所有楔块4坐在同一个压盖6上表面，压盖6的上表面的中心设置有与螺栓3的下端头套接的盲孔，压盖6的上表面的盲孔上沿低，压盖6的上表面的外周高，形成一个圆锥面(称为滑动斜面二10)，压盖6通过阀盖密封圈7与液缸本体8台阶孔密封接触；
所述的螺栓3下端头外圆周为圆圆锥形结构(称为滑动斜面一11)，每个楔块4内表面与螺栓3下端头外表面通过滑动斜面一11滑动接触，通过螺栓3及防松螺母2将楔块4和压帽1配套滑动连接；每个楔块4下表面与压盖6上表面之间通过滑动斜面二10滑动接触，保证每个楔块4沿径向移动；防松螺母2的结构根据需要采取多种螺纹防松结构，优选SPL防松螺母结构；
螺栓3下端头外表面的斜面与各个楔块4的内表面角度一致，相互接触面称为滑动斜面一11，滑动斜面一11与轴心线的夹角为β，β取值范围为5°-15°，滑动斜面一11光洁度≥3.2μm。
每个楔块4下表面与压盖6上表面接触面的角度一致，相互接触面称为滑动斜面二10，滑动斜面二10与水平线的夹角为α，并且满足α＝2β，滑动斜面二10的光洁度≥3.2μm。
安装时在滑动斜面一11和滑动斜面二10表面涂抹可承受重载的润滑剂，使得减小阻力，部件移动轻快，减少磨损。
本发明的工作原理是，由楔块4和螺栓3形成的滑动斜面一11和由楔块4和压盖6形成的滑动斜面二10实现预紧力的两次放大效应，上抬螺栓3就使得各个楔块4克服弹簧5的拉力向外移动径向散开，下降螺栓3就使得各个楔块4在弹簧5的拉力作用下向心移动收缩靠近；沿旋紧方向拧动防松螺母2，螺栓3沿滑动斜面一11滑动从而被上提，各个楔块4沿滑动斜面二10向外滑动，压帽1不动，在压帽1底面的压制下，各个楔块4共同向外移动的过程中将压盖6向下挤压，压盖6通过阀盖密封圈7与液缸本体8台阶孔的密封可靠。
本发明装置，通过上紧防松螺母2的预紧力，预紧力通过两次放大效应后，施加到压帽1与液缸本体8的连接大螺纹上，各个楔块4的两次放大使得上紧防松螺母2的小预紧力放大到压帽1大螺纹所需的预紧力，达到预紧防松阀盖螺纹的效果。

Claims (3)

1.一种钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，其特征在于：在液缸本体(8)的台阶孔中从上到下依次安装有压帽(1)、楔块(4)和压盖(6)，压帽(1)与液缸本体(8)螺纹连接，压帽(1)下部的楔块(4)为多个，所有的楔块(4)同心围成一个近似的圆环形，所有的楔块(4)沿外圆周方向共同设置有一个弹簧(5)，所有楔块(4)的内表面围成的空间中设置有螺栓(3)的下端头，螺栓(3)上端头的螺杆穿出压帽(1)底端面后安装有防松螺母(2)；所有楔块(4)坐在同一个压盖(6)上表面，压盖(6)的上表面的中心设置有与螺栓(3)的下端头套接的盲孔，压盖(6)通过阀盖密封圈(7)与液缸本体(8)台阶孔密封接触；
所述的螺栓(3)下端头为圆锥形结构，每个楔块(4)内表面与螺栓(3)下端头外表面通过滑动斜面一(11)滑动接触；每个楔块(4)下表面与压盖(6)上表面之间通过滑动斜面二(10)滑动接触。
2.根据权利要求1所述的钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，其特征在于：所述的滑动斜面一(11)与轴心线的夹角为β，β取值范围为5°-15°；滑动斜面二(10)与水平线的夹角为α，并且满足α＝2β。
3.根据权利要求1所述的钻井泵阀盖螺纹预紧防松装置，其特征在于：所述的滑动斜面一(11)的光洁度≥3.2μm，滑动斜面二(10)的光洁度≥3.2μm。
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