CN108160365B - 钻杆丝扣油喷涂机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻井设备维护技术领域，公开一种钻杆丝扣油喷涂机构，包括喷油腔体、喷嘴结构和补油结构，所述喷油腔体内安装有活塞，所述活塞将所述喷油腔体分隔为左腔和右腔，所述右腔内安装有弹性元件，所述弹性元件一端与所述活塞固定连接、另端与喷油腔体固定连接，所述喷油腔体上开设有驱动介质进口和驱动介质出口，所述驱动介质进口和驱动介质出口均与所述右腔连通，所述喷嘴结构水平安装于所述喷油腔体的左端、并与所述左腔连通，所述补油结构安装于所述喷油腔体的上端、且可为所述左腔补油。通过喷涂机构代替了人工涂抹，使得操作更加方便快捷，使得公扣上的丝扣油更加均匀全面，降低了工人劳动强度，提高了工作效率。

Description

钻杆丝扣油喷涂机构

技术领域

本发明涉及钻井设备维护技术领域，特别涉及一种钻杆丝扣油喷涂机构。

背景技术

在石油钻井接单根过程中，每对丝扣连接前，要向钻杆公扣上涂抹丝扣油，一方面，可以润滑保护丝扣，防止丝扣在高载荷下发生粘扣现象，另一方面，也有利于丝扣的螺纹密封作用。

但目前向钻杆公扣涂抹丝扣油的普遍方法是，工人用毛刷蘸上丝扣油涂抹在公扣上。这种方法存在如下弊端：受人为不确定因素影响较大，难免会出现涂抹不均或遗漏的问题，从而不能发挥丝扣油的保护作用，造成丝扣粘扣和密封失效等问题，同时，人工涂抹丝扣油，工作效率低，作业进度慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种钻杆丝扣油喷涂机构，通过喷涂机构代替了人工涂抹，使得操作更加方便快捷，使得公扣上的丝扣油更加均匀全面，降低了工人劳动强度，提高了工作效率。

本发明采用的技术方案如下：钻杆丝扣油喷涂机构，包括喷油腔体、喷嘴结构和补油结构，所述喷油腔体内安装有活塞，所述活塞将所述喷油腔体分隔为左腔和右腔，所述右腔内安装有弹性元件，所述弹性元件一端与所述活塞固定连接、另端与喷油腔体固定连接，所述喷油腔体上开设有驱动介质进口和驱动介质出口，所述驱动介质进口和驱动介质出口均与所述右腔连通，所述喷嘴结构水平安装于所述喷油腔体的左端、并与所述左腔连通，所述补油结构安装于所述喷油腔体的上端、且可为所述左腔补油。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述喷嘴结构包括拉簧、喷嘴芯杆和喷嘴套管，所述喷嘴套管固定安装于所述喷油腔体左端，所述喷嘴芯杆穿过所述喷嘴套管中部的油通道、并延伸进所述左腔内，所述喷嘴芯杆的左端具有一个喇叭头，所述喇叭头可与所述喷嘴套管的左端贴合接触并完好密封，所述拉簧的左端与所述喷嘴芯杆的右端固定连接、右端与所述喷油腔体固定连接。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述喷嘴芯杆上具有导向板一，所述导向板一位于所述油通道内、且其外形尺寸与所述油通道的截面尺寸相适配，所述导向板一上开设有油通孔。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述喷油腔体的左端内侧固定安装有固定套，所述固定套中心线与所述喷嘴套管中心线重合，所述喷嘴芯杆的右端延伸进所述固定套的腔体内，所述固定套上沿其长度方向开设有过油缝，所述固定套的右端开设有过油孔，所述喷嘴芯杆的右端具有导向板二，所述导向板二位于所述固定套的腔体内、且其外形尺寸与所述固定套的腔体截面尺寸相适配，所述导向板二上也开设有所述油通孔，所述拉簧位于所述固定套的腔体内，且其左端与所述导向板二固定连接、右端与所述固定套固定连接。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述喷嘴套管的左端套装有喷头，所述喷头从左至右依次包括分布板、锥筒部和圆筒部，所述分布板上开设有若干喷油孔，所述锥筒部左大右小，所述圆筒部套装在所述喷嘴套管左端。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述喷嘴套管的油通道左端具有一个内锥面，所述喇叭头的外表面可与所述内锥面完好贴合并形成密封，所述喇叭头的外圆表面具有一圈台阶，所述台阶的右端面可与所述喷嘴套管的左端面贴合接触。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述补油结构包括储油腔体，所述喷油腔体上端具有上凸嘴，所述上凸嘴中部具有通腔，所述上凸嘴与所述储油腔体固定连接、并延伸进所述储油腔体内，所述上凸嘴的通腔中安装有阀芯，所述阀芯的外表面与所述通腔的内壁之间具有补油间隙，所述阀芯的上端具有限位板、下端具有密封板，所述限位板上开设有补油孔，所述储油腔体内的油可依次通过所述补油孔和补油间隙进入所述左腔内，所述限位板的下端面能够与所述上凸嘴的上端面接触并限位，所述密封板的上端面能够与所述喷油腔体上端的内壁贴合接触并形成密封。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述储油腔体的下端具有下凸嘴，所述下凸嘴也具有通腔，所述上凸嘴延伸进下凸嘴的通腔内、并与下凸嘴固定连接，当所述限位板的下端面与所述上凸嘴的上端面接触时，所述限位板的上端面低于所述储油腔体下端的内壁表面。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，在所述上凸嘴的通腔对应的喷油腔体上端内壁处开设有上台阶槽，所述密封板的可位于所述台阶槽内，且其上端面可与台阶槽贴合接触并形成密封。

本发明所述的钻杆丝扣油喷涂机构，所述储油腔体的上端具有补油口。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：通过本发明的喷涂机构代替了人工涂抹，使得操作更加方便快捷，使得公扣上的丝扣油覆盖更加均匀全面，降低了工人劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明结构剖视图；

图2是图1中A处放大图；

图3是图1中B处放大图；

图4是图1中C处放大图；

图5是本发明中喷头的主视图；

图6是本发明中喷嘴芯杆结构示意图；

图7是本发明中阀芯结构示意图。

附图标记：1为喷油腔体，2为活塞，3为左腔，4为右腔，5为弹性元件，6为驱动介质进口，7为驱动介质出口，8为拉簧，9为喷嘴芯杆，10为喷嘴套管，11为油通道，12为喇叭头，13为导向板一，14为油通孔，15为固定套，16为过油缝，17为过油孔，18为导向板二，19为分布板，20为锥筒部，21为圆筒部，22为喷油孔，23为内锥面，24为台阶，25为储油腔体，26为上凸嘴，27为阀芯，28为补油间隙，29为限位板，30为密封板，31为补油孔，32为下凸嘴，33为台阶槽，34为补油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1

如图1至3、5和6所示，钻杆丝扣油喷涂机构，包括喷油腔体1、喷嘴结构和补油结构，喷油腔体1内安装有活塞2，活塞2将喷油腔体1分隔为左腔3和右腔4，左腔3用于容纳丝扣油，右腔4内安装有弹性元件5，弹性元件5具体设置为复位弹簧，弹性元件5一端与活塞2固定连接、另端与喷油腔体1固定连接，喷油腔体1上开设有驱动介质进口6和驱动介质出口7，驱动介质为气体或者液体，此处具体设置为液压油，液压油通过一液压泵（图中未示出）泵送而来，进而驱动活塞2运动，驱动介质进口6和驱动介质出口7均与右腔4连通，喷嘴结构水平安装于喷油腔体1的左端、并与左腔3连通，补油结构安装于喷油腔体1的上端、且可为左腔3补油。

初始位置，复位弹簧处于自然状态，活塞2位于右极限位置，工作时，驱动介质进口6通过液压泵泵送进油，驱动介质出口7关闭，液压油通过驱动介质进口6泵入，推动活塞2向左运动并拉伸复位弹簧，左腔3压力增大，左腔3的压力挤压其中的丝扣油，压力驱使喷嘴结构打开，使得丝扣油从喷嘴结构中喷出，即可实现对公扣进行喷涂操作，方便快捷，解决了人工涂抹不均匀、遗漏、劳动强度大的问题，提高了工作效率，同时，补油结构可为左腔3消耗的丝扣油进行补油；一次喷涂过程结束后，液压泵停止工作，驱动介质进口6关闭，驱动介质出口7打开，处于拉伸状态的复位弹簧开始恢复到初始位置，复位弹簧带动活塞2回到右极限位置，右腔4中的液压油通过驱动介质出口7排出，这时，左腔3中的压力减小到初始值，喷嘴结构关闭。

喷嘴结构包括拉簧8、喷嘴芯杆9和喷嘴套管10，拉簧8始终处于拉伸状态，喷嘴套管10固定安装于喷油腔体1左端，喷嘴芯杆9穿过喷嘴套管10中部的油通道11、并延伸进左腔3内，喷嘴芯杆9的左端具有一个喇叭头12，喇叭头12可与喷嘴套管10的左端贴合接触并完好密封，拉簧8的左端与喷嘴芯杆9的右端固定连接、右端与喷油腔体1固定连接，活塞2向左挤压左腔3时，丝扣油从喷嘴套管10与喷嘴芯杆9之间的间隙通过，并从喇叭头12喷出，如此设置，保证了丝扣油能够顺利有效地喷出，同时，在一次喷涂操作完成时，喷嘴芯杆9能够在拉簧8的作用下自动复位，且拉簧8可保证喇叭头12与喷嘴套管10始终密封完好，避免了丝扣油意外流出，造成浪费。

喷嘴芯杆9上具有导向板一13，导向板一13位于油通道11内、且其外形尺寸与油通道11的截面尺寸相适配，导向板一13上开设有油通孔14，此处具体开设一圈6个油通孔14，具体设置两块圆形的导向板一13，油通道11截面也为圆形，导向板一13的直径与油通道11的直径相适配，油通孔14保证了丝扣油能够顺利通过导向板一13，导向板一13可对喷嘴芯杆9在油通道11中的移动进行支撑并导向；喷油腔体1的左端内侧固定安装有固定套15，固定套15中心线与喷嘴套管10中心线重合，喷嘴芯杆9的右端延伸进固定套15的腔体内，固定套15上沿其长度方向开设有过油缝16，固定套15的右端开设有过油孔17，喷嘴芯杆9的右端具有导向板二18，导向板二18位于固定套15的腔体内、且其外形尺寸与固定套15的腔体截面尺寸相适配，导向板二18上也开设有油通孔14，此处具体开设一圈6个油通孔14，拉簧8位于固定套15的腔体内，且其左端与导向板二18固定连接、右端与固定套15固定连接，如此设置，固定套15使得喷嘴芯杆9与喷油腔体1之间的拉簧8安装位置更加可靠合理，油通孔14保证了丝扣油能够顺利通过导向板二18，导向板二18可对喷嘴芯杆9的左右移动在固定套15中进行支撑和导向，过油缝16和过油孔17能够有效保证左腔3的丝扣油顺利进入固定套15中，进而顺利通过油通孔14进入油通道11内。

活塞2向左移动时，左腔3压力增大，同时，左腔3的丝扣油通过过油缝16和过油孔17进入固定套15内，带压的丝扣油进一步作用在导向板一13和导向板二18上，通过导向板一13和导向板二18上油通孔14的丝扣油作用在喇叭头12上，进而推动喷嘴芯杆9克服拉簧8的拉力向左运动，打开喷嘴结构，进而喷出丝扣油；一次喷涂过程结束后，复位弹簧带动活塞2回到右极限位置，左腔3中的压力减小到初始值，拉簧8回到初始位置，并带动喷嘴芯杆9向右移动至初始位置，进而关闭油通道11，即关闭喷嘴结构。

实施例2

如图1至3、5所示，在实施例1的基础上，喷嘴套管10的左端套装有喷头，喷头从左至右依次包括分布板19、锥筒部20和圆筒部21，分布板19上开设有若干喷油孔22，锥筒部20左大右小，圆筒部21套装在喷嘴套管10左端，具体地，圆筒部21与喷嘴套管10螺纹连接，锥筒部20的锥度α在50°～70°范围内，以满足不同的喷涂覆盖范围，此处锥度α设置为60°，喷油孔22的形状、尺寸以及其在分布板19上的布置方式可根据实际需要具体设置，此处具体在分布板19的中心设置一个喷油孔22，并围绕此中心喷油孔22沿分布板19径向设置四圈喷油孔22，每个喷油孔22均为圆孔且尺寸相同，锥筒部20和圆筒部21均为空腔状，喇叭头12可控制锥筒部20的空腔与油通道11连通或隔断；如此设置，使得喷头与喷嘴套管10拆卸和连接更加方便快捷，根据不同的公扣直径尺寸，可以对应安装锥筒锥度α合适、喷油孔22形状合适、尺寸合适及其在分布板19上的布置方式合适的喷头，切换安装使用方便快捷，同时，喷油孔22可进一步使得公扣上的丝扣油更加均匀全面。

实施例3

如图1至3所示，在实施例2的基础上，喷嘴套管10的油通道11左端具有一个内锥面23，喇叭头12的外表面可与内锥面23完好贴合并形成密封，喇叭头12的外圆表面具有一圈台阶24，台阶24的右端面可与喷嘴套管10的左端面贴合接触、并进一步密封，如此设置，进一步提升了喇叭头12与油通道11之间的密封效果，防止丝扣油意外流出。

实施例4

如图1、4、7所示，在实施例3的基础上，补油结构包括储油腔体25，储油腔体25中储存有丝扣油，喷油腔体1上端具有上凸嘴26，上凸嘴26中部具有通腔，上凸嘴26与储油腔体25固定连接、并延伸进储油腔体25内，上凸嘴26的通腔中安装有阀芯27，阀芯27的外表面与通腔的内壁之间具有补油间隙28，阀芯27的上端具有限位板29、下端具有密封板30，在限位板29上绕其中心开设一圈补油孔31，储油腔体25内的油可依次通过补油孔31和补油间隙28进入左腔3内，能够有效保证限位部的过油率，使得足够量的丝扣油能够通过补油孔31进入补油间隙28，限位板29的下端面能够与上凸嘴26的上端面接触并限位，密封板30的上端面能够与喷油腔体1上端的内壁贴合接触并形成密封；具体地，当限位板29的下端面与上凸嘴26的上端面接触时，密封板30的上端面不与喷油腔体1上端的内壁接触密封，当密封板30的上端面与喷油腔体1上端的内壁接触密封时，限位板29的下端面不与上凸嘴26的上端面接触；储油腔体25的上端具有补油口34，当储油腔体25内的丝扣油全部补充入左腔3时，工人可通过补油口34向储油腔体25中加油。

进一步地，储油腔体25的下端具有下凸嘴32，下凸嘴32也具有通腔，上凸嘴26延伸进下凸嘴32的通腔内、并与下凸嘴32固定连接，此处具体为螺纹连接，当限位板29的下端面与上凸嘴26的上端面接触时，限位板29的上端面低于储油腔体25下端的内壁表面，如此设置，使得储油腔体25和喷油腔体1的连接更加方便快捷且稳定可靠，且更有利于储油腔体25中丝扣油通过限位部进入补油间隙28中。

进一步地，在上凸嘴26的通腔对应的喷油腔体1上端内壁处开设有上台阶槽33，密封板30的可位于台阶槽33内，且其上端面可与台阶槽33贴合接触并形成密封，如此设置，当密封板30的上端面与台阶槽33贴合接触时，密封效果更好。

在喷涂过程中，液压泵（图中未示出）泵送液压油经驱动介质进口6进入右腔4，并推动活塞2向左挤压左腔3，左腔3压力增大，压力传递至密封板30，并将密封板30和阀芯27向上顶，进而使得密封板30进入台阶槽33内、且其上端面与台阶槽33贴合接触密封，使得储油腔体25与左腔3隔断；在补油过程中，液压泵停止工作，驱动介质进口6关闭，活塞2在复位弹簧的作用下向右复位，阀芯27在重力作用下向下移动，使得密封板30离开台阶槽33，此时限位板29与上凸嘴26的上端面接触限位，丝扣油依次通过补油孔31和补油间隙28而进入左腔3；上述两个过程交替进行，实现了补油结构对左腔3的自动补油操作。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (9)

1.钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：包括喷油腔体(1)、喷嘴结构和补油结构，所述喷油腔体(1)内安装有活塞(2)，所述活塞(2)将所述喷油腔体(1)分隔为左腔(3)和右腔(4)，所述右腔(4)内安装有弹性元件(5)，所述弹性元件(5)一端与所述活塞(2)固定连接、另端与喷油腔体(1)固定连接，所述喷油腔体(1)上开设有驱动介质进口(6)和驱动介质出口(7)，所述驱动介质进口(6)和驱动介质出口(7)均与所述右腔(4)连通，所述喷嘴结构水平安装于所述喷油腔体(1)的左端、并与所述左腔(3)连通，所述补油结构安装于所述喷油腔体(1)的上端、且可为所述左腔(3)补油；

所述补油结构包括储油腔体(25)，所述喷油腔体(1)上端具有上凸嘴(26)，所述上凸嘴(26)中部具有通腔，所述上凸嘴(26)与所述储油腔体(25)固定连接、并延伸进所述储油腔体(25)内，所述上凸嘴(26)的通腔中安装有阀芯(27)，所述阀芯(27)的外表面与所述通腔的内壁之间具有补油间隙(28)，所述阀芯(27)的上端具有限位板(29)、下端具有密封板(30)，所述限位板(29)上开设有补油孔(31)，所述储油腔体(25)内的油可依次通过所述补油孔(31)和补油间隙(28)进入所述左腔(3)内，所述限位板(29)的下端面能够与所述上凸嘴(26)的上端面接触并限位，所述密封板(30)的上端面能够与所述喷油腔体(1)上端的内壁贴合接触并形成密封。

2.根据权利要求1所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述喷嘴结构包括拉簧(8)、喷嘴芯杆(9)和喷嘴套管(10)，所述喷嘴套管(10)固定安装于所述喷油腔体(1)左端，所述喷嘴芯杆(9)穿过所述喷嘴套管(10)中部的油通道(11)、并延伸进所述左腔(3)内，所述喷嘴芯杆(9)的左端具有一个喇叭头(12)，所述喇叭头(12)可与所述喷嘴套管(10)的左端贴合接触并完好密封，所述拉簧(8)的左端与所述喷嘴芯杆(9)的右端固定连接、右端与所述喷油腔体(1)固定连接。

3.根据权利要求2所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述喷嘴芯杆(9)上具有导向板一(13)，所述导向板一(13)位于所述油通道(11)内、且其外形尺寸与所述油通道(11)的截面尺寸相适配，所述导向板一(13)上开设有油通孔(14)。

4.根据权利要求3所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述喷油腔体(1)的左端内侧固定安装有固定套(15)，所述固定套(15)中心线与所述喷嘴套管(10)中心线重合，所述喷嘴芯杆(9)的右端延伸进所述固定套(15)的腔体内，所述固定套(15)上沿其长度方向开设有过油缝(16)，所述固定套(15)的右端开设有过油孔(17)，所述喷嘴芯杆(9)的右端具有导向板二(18)，所述导向板二(18)位于所述固定套(15)的腔体内、且其外形尺寸与所述固定套(15)的腔体截面尺寸相适配，所述导向板二(18)上也开设有所述油通孔(14)，所述拉簧(8)位于所述固定套(15)的腔体内，且其左端与所述导向板二(18)固定连接、右端与所述固定套(15)固定连接。

5.根据权利要求2所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述喷嘴套管(10)的左端套装有喷头，所述喷头从左至右依次包括分布板(19)、锥筒部(20)和圆筒部(21)，所述分布板(19)上开设有若干喷油孔(22)，所述锥筒部(20)左大右小，所述圆筒部(21)套装在所述喷嘴套管(10)左端。

6.根据权利要求5所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述喷嘴套管(10)的油通道(11)左端具有一个内锥面(23)，所述喇叭头(12)的外表面可与所述内锥面(23)完好贴合并形成密封，所述喇叭头(12)的外圆表面具有一圈台阶(24)，所述台阶(24)的右端面可与所述喷嘴套管(10)的左端面贴合接触。

7.根据权利要求1所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述储油腔体(25)的下端具有下凸嘴(32)，所述下凸嘴(32)也具有通腔，所述上凸嘴(26)延伸进下凸嘴(32)的通腔内、并与下凸嘴(32)固定连接，当所述限位板(29)的下端面与所述上凸嘴(26)的上端面接触时，所述限位板(29)的上端面低于所述储油腔体(25)下端的内壁表面。

8.根据权利要求7所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：在所述上凸嘴(26)的通腔对应的喷油腔体(1)上端内壁处开设有台阶槽(33)，所述密封板(30)可位于所述台阶槽(33)内，且其上端面可与台阶槽(33)贴合接触并形成密封。

9.根据权利要求8所述的钻杆丝扣油喷涂机构，其特征在于：所述储油腔体(25)的上端具有补油口(34)。