CN107083936A - 自动复位封孔器 - Google Patents

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万军
陈斌
周应江
张始斋
王志根
刘杰
李军
辛德忠
陈航
刘小华
吕晋军
罗华
陶勇
蒲剑
宋玉壁
李和祥
唐敏
梁佐兴
石磊
刘厚富
吴景明
许令要
崔文通
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China Coal Xinji Energy Co Ltd
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
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China Coal Xinji Energy Co Ltd
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
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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
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
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    • E21B33/129—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing

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Abstract

本发明公开了一种自动复位封孔器，包括活塞、进油接头、出油接头、安装座、设置在安装座内的卡瓦及对称设置在安装座两端的缸筒，所述缸筒内设有氮气弹簧，所述活塞穿过安装座且两端分别与卡瓦及氮气弹簧连接，所述进油接头与出油接头设置在缸筒上；该自动复位封孔器通过氮气弹簧提供的力实现了常闭功能，在没有外部动力源的情况下也能夹紧钻杆，实现了封堵突出瓦斯的目的，结构简单且可靠。卡瓦采用柔性层和刚性基座相结合的结构，即保证了强度，又保证了密封性，具有自动补偿夹紧功能。

Description

自动复位封孔器
技术领域
本发明属于土层或岩石的钻进、采矿领域，具体涉及一种自动复位封孔器。
背景技术
封孔器用于封堵施工瓦斯防突孔过程中突出的瓦斯气体，以避免瓦斯超限。现有封孔器为双油缸式封孔器，其结构如附图1所示。该双油缸式封孔器由进油接头1、油缸外筒2、活塞3、安装座4、卡瓦5及出油接头6等组成。双油缸式封孔器工作时，封孔器与孔口固孔器的法兰盘连接，用于钻孔的钻杆从卡瓦之间穿过，当施工过程中有瓦斯突出时，操作外部高压油从进油接头进入油缸，从而压缩活塞带动卡瓦夹紧钻杆，进而达到封堵突出瓦斯的目的。
现有封孔器主要存在以下两点不足：
(1)由于采用两个双作用油缸进行夹紧、松开动作，当没有外部高压油时(瓦斯突出严重时，工作面会自动断电)，该封孔器不能起作用；
(2)被夹紧的钻杆在使用一段时间后会磨损变细，由于卡瓦是刚性材料，当钻杆变细后，封孔器在夹紧过程中会出现夹不住钻杆的问题，即卡瓦和钻杆之间存在间隙，这样就起不到封堵的作用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种夹紧可靠、不易失效的自动复位封孔器。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动复位封孔器，包括活塞、进油接头、出油接头、安装座、设置在安装座内的卡瓦及对称设置在安装座两端的缸筒，所述缸筒内设有氮气弹簧，所述活塞穿过安装座且两端分别与卡瓦及氮气弹簧连接，所述进油接头与出油接头设置在缸筒上，且进油接头及出油接头与由活塞、缸筒及安装座组成的油腔相对应。
进一步，所述卡瓦为复合卡瓦，主要由基座及设置在基座上的柔性层组成。
本发明的有益效果在于：该自动复位封孔器通过氮气弹簧提供的力实现了常闭功能，在没有外部动力源的情况下也能夹紧钻杆，实现了封堵突出瓦斯的目的，结构简单且可靠。卡瓦采用柔性层和刚性基座相结合的结构，即保证了强度，又保证了密封性，具有自动补偿夹紧功能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为现有双油缸式封孔器结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为卡瓦的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图2所示，本发明中的自动复位封孔器，包括活塞7、进油接头、出油接头、安装座8、设置在安装座8内的卡瓦9及对称设置在安装座8两端的缸筒10，所述缸筒10内设有氮气弹簧11，所述活塞7穿过安装座8且两端分别与卡瓦9及氮气弹簧11连接，所述进油接头与出油接头设置在缸筒10上，且进油接头及出油接头与由活塞7、缸筒10及安装座8组成的油腔12相对应。
具体的，工作时，高压液压油从进油接头进入由缸筒10、活塞7及安装座8组成的油腔12内，在高压油的驱动下，活塞7带动卡瓦9压缩氮气弹簧11，从而使卡瓦松开。当有瓦斯突出时，高压液压油卸荷，卡瓦9在氮气弹簧11的作用下自动复位至夹紧状态。在无高压液压油进入油腔12的情况下，卡瓦9在氮气弹簧11的作用下自动保持夹紧状态。
作为上述方案的进一步改进，所述卡瓦9为复合卡瓦，主要由基座91及设置在基座上的柔性层92组成。
工作过程中，每根钻杆直径大小可能不一致，卡瓦9采用柔性层92和刚性基座91的复合结构，其柔性层92形成的密封圆小于刚性材料卡瓦基座91形成的圆，可实现夹紧补偿，保证卡瓦始终夹紧钻杆。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (2)

1.一种自动复位封孔器，包括活塞、进油接头、出油接头、安装座、设置在安装座内的卡瓦及对称设置在安装座两端的缸筒，其特征在于：所述缸筒内设有氮气弹簧，所述活塞穿过安装座且两端分别与卡瓦及氮气弹簧连接，所述进油接头与出油接头设置在缸筒上，且进油接头及出油接头与由活塞、缸筒及安装座组成的油腔相对应。
2.根据权利要求1所述的自动复位封孔器，其特征在于：所述卡瓦为复合卡瓦，主要由基座及设置在基座上的柔性层组成。
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