CN110159220A - 石油行业井口设备快速连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油行业井口设备快速连接装置，包括上接头、装置主体和下接头，所述上接头的下端通过所述装置主体与所述下接头的上端连接，所述装置主体的上方设置有导向套，连接时所述导向套对所述上接头进行导向，所述装置主体中还设置有锁紧卡瓦、驱动装置和监测装置，所述驱动装置驱动所述锁紧卡瓦沿所述装置主体的径向方向作往复运动，从而使所述锁紧卡瓦锁紧和松开所述上接头，所述监测装置对所述锁紧卡瓦的运动位置进行检测并显示。本发明安装方便，使用便捷，智能化程度高，通过远程控制操作与工作状态的实时双监控，能够替代人工操作，大大提高安全性，允许现场带压作业。
Description
技术领域
本发明涉及油田井口设备的密封连接领域，尤其涉及一种石油行业井口设备快速连接装置。
背景技术
在传统的油田电缆作业过程中，在作业完成一层后，需要将防喷管串从井口拆卸，再次更换工具后再安装到井口作业下一层。原有作业方法为防喷管与捕集器之间安装快速试压短节来进行每次拆卸后的密封试压，这个过程需要人工登上塔梯，进行拆装，由于螺纹较大，因此拆装较为费劲，消耗时间，而且在拆装过程中，附近的其它的电缆防喷设备，出于安全因素，是无法进行带压作业的。随着石油钻井作业对时效性、安全性、先进性的需求，本领域技术人员急需研发一种安全可靠、高效率、高自动化程度的快速连接装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油行业井口设备快速连接装置，解决现有连接装置效率低、自动化程度低和安全性差的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种石油行业井口设备快速连接装置，包括上接头、装置主体和下接头，所述上接头的下端通过所述装置主体与所述下接头的上端连接，所述装置主体的上方设置有导向套，连接时所述导向套对所述上接头进行导向，所述装置主体中还设置有锁紧卡瓦、驱动装置和监测装置，所述驱动装置驱动所述锁紧卡瓦沿所述装置主体的径向方向作往复运动，从而使所述锁紧卡瓦锁紧和松开所述上接头，所述监测装置对所述锁紧卡瓦的运动位置进行检测并显示。
进一步的，所述锁紧卡瓦、驱动装置、监测装置沿所述装置主体圆周方向均匀设置有三组，所述驱动装置和监测装置的外侧设置有保护罩，所述保护罩与所述装置主体固定连接，其中一个所述保护罩内设置有无线信号发射器，所述无线信号发射器与所述监测装置电连接。
再进一步的，所述驱动装置包括油路、导油管、液压马达和螺纹轴，所述油路设置在所述装置主体中并通过所述导油管与所述液压马达相连通，所述液压马达的工作端安装有所述螺纹轴，所述螺纹轴与所述锁紧卡瓦通过传动螺纹连接，所述油路包括A油路和B油路，油压通过所述A油路和所述B油路使所述液压马达进行正向或反向转动，所述液压马达通过传动螺纹带动所述螺纹轴向前或向后作直线运动，从而使所述锁紧卡瓦锁紧或松开所述上接头。
再进一步的，所述A油路、B油路在所述装置主体内为两个连通的油路，所述A油路、B油路均在所述装置主体的外侧壁上设有六个油口，使用时，用快速接头将其中任意一个所述A油路的油口和任意一个所述B油路的油口与液压源基站相连接，其它用丝堵密封。
再进一步的，所述监测装置包括电子监测装置与机械监测装置，所述电子监测装置和所述机械监测装置平行设置且对称安装在所述锁紧卡瓦一侧。
再进一步的，所述电子监测装置包括接近开关、接近开关指示杆，所述接近开关与所述无线信号发射器电连接，所述无线信号发射器与发射天线电连接，所述锁紧卡瓦的两侧固定连接有连接杆，其中一个所述连接杆与所述接近开关指示杆固定连接，所述接近开关指示杆上设置有凹槽，所述接近开关固定在与所述接近开关指示杆相对应的位置，所述接近开关通过感应所述接近开关指示杆的直径的变化产生不同的信号，并通过所述无线信号发射器传输出去；
所述机械监测装置包括机械指示放大杆，所述机械指示放大杆的一端与所述连接杆固定连接，将所述机械指示放大杆靠近所述连接杆处固定铰接在相应位置，当所述连接杆移动时，所述机械指示放大杆的最远端，产生多倍的放大效果，实现机械指示。
再进一步的，所述下接头上设置有泄压口和测压口，所述泄压口、测压口中均设置有相对应的快速接头，所述上接头的下端与所述下接头的连接处设有两个凹槽，所述测压口设置在两个所述凹槽的中间位置，所述凹槽处设置有橡胶O型圈和垫圈。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：1)本发明，利用液压控制液压马达5，将旋转运动转换为直线运动，从而将锁紧卡瓦沿装置主体的径向方向推进，通过锁紧卡瓦的径向往复运动，实现轴向的锁紧和松开，达到快速插拔的功能，将快速接头与液压管线连接，用液压可实现远距离操纵，安全可靠，操作简单；2)本发明，通过设置的测压口和泄压口，实现自测试密封与泄压功能，可有效地提高工作时效；3)监测装置的设置，具有远程操控电子检测与机械检测双保险的监测方式，能够保证各种情况下对设备进行有效直观的检测。综上所述，本发明安装方便，使用便捷，智能化程度高，通过远程控制操作与工作状态的实时双监控，能够替代人工操作，大大提高安全性，允许现场带压作业。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明石油行业井口设备快速连接装置轴向剖视图；
图2为本发明石油行业井口设备快速连接装置径向局部剖视图；
图3为本发明石油行业井口设备快速连接装置轴侧图；
图4为本发明装置主体轴向剖视图；
图5为本发明装置主体俯视图；(局部剖)
图6为本发明A油路结构示意图；
附图标记说明：1、上接头；2、导向套；3、锁紧卡瓦；4、保护罩；5、液压马达；6、导油管；7、无线信号发射器；8、螺纹轴；9、装置主体；10、发射天线；11、测压口；12、橡胶O型圈；13、泄压口；14、下接头；15、快速接头；16、接近开关；17、接近开关指示杆；18、机械指示放大杆；19、连接杆；20、A油路；21、B油路。
具体实施方式
如图1-6所示，一种石油行业井口设备快速连接装置，包括上接头1、装置主体9和下接头14，所述上接头1的下端通过所述装置主体9与所述下接头14的上端连接，所述装置主体9的上方设置有导向套2，连接时所述导向套2对所述上接头1进行导向，所述装置主体9中还设置有锁紧卡瓦3、驱动装置和监测装置，所述驱动装置驱动所述锁紧卡瓦3沿所述装置主体9的径向方向作做往复运动，从而使所述锁紧卡瓦3锁紧和松开所述上接头1，所述监测装置对所述锁紧卡瓦3的运动位置进行检测并显示，使用时，所述上接头1通过带有爱克母梯形螺纹的由壬接头与防喷管连接，所述下接头14通过带有爱克母梯形螺纹的由壬接头与捕集器连接。
所述锁紧卡瓦3、驱动装置、监测装置沿所述装置主体9圆周方向均匀设置有三组，使所述上接头1被所述锁紧卡瓦3锁紧时受力均匀，所述驱动装置和监测装置的外侧设置有保护罩4，所述保护罩4与所述装置主体9固定连接，保护所述驱动装置和监测装置免受磕碰，其中一个所述保护罩4内设置有无线信号发射器7和与之相配的电源，所述无线信号发射器7与三组电子监测装置的三个接近开关16电连接。
所述驱动装置包括油路、导油管6、液压马达5和螺纹轴8，所述油路设置在所述装置主体9中，并通过所述导油管6与所述液压马达5相连通，所述液压马达5的工作端安装有所述螺纹轴8，所述螺纹轴8与所述锁紧卡瓦3通过传动螺纹连接，具有螺纹的自锁特性功能，当油压停止或无液压的情况下，依然可以保证设备的锁紧状态，所述油路包括A油路20和B油路21，油压通过所述A油路20和所述B油路21使所述液压马达5进行正向或反向转动，所述液压马达5通过传动螺纹带动所述螺纹轴8向前或向后作直线运动，从而使所述锁紧卡瓦3锁紧或松开所述上接头1。
所述A油路20、B油路21在所述装置主体9内为两个连通的油路，所述A油路20、B油路21均在所述装置主体的外侧壁上设有六个油口，使用时，用快速接头将其中任意一个所述A油路20的油口和任意一个所述B油路21的油口与液压源基站相连接，其它用丝堵密封，提高了本发明的适应性，以满足复杂的使用环境。
所述监测装置包括电子监测装置与机械监测装置，所述电子监测装置和所述机械监测装置平行设置且对称安装在所述锁紧卡瓦一侧，所述电子监测装置包括接近开关16、接近开关指示杆17，所述接近开关16与所述无线信号发射器7电连接，所述无线信号发射器7与发射天线10电连接，所述锁紧卡瓦3的两侧固定连接有连接杆19，其中一个所述连接杆19与所述接近开关指示杆17固定连接，所述接近开关指示杆17上设置有凹槽，所述接近开关16固定在与所述接近开关指示杆17相对应的位置，所述接近开关16通过感应所述接近开关指示杆17的直径的变化产生不同的信号，并通过所述无线信号发射器7传输出去；所述机械监测装置包括机械指示放大杆18，所述机械指示放大杆18的一端与所述连接杆19固定连接，将所述机械指示放大杆18靠近所述连接杆19处固定铰接在相应位置，当所述连接杆19移动时，所述机械指示放大杆18的最远端，产生多倍的放大效果，实现机械指示。
所述下接头14上设置有泄压口13和测压口11，所述泄压口13、测压口11中均设置有相对应的快速接头15，所述泄压口13排放的是安装时管道内部产生的压力，所述上接头1的下端与所述下接头14的连接处设有两个凹槽，所述测压口11设置在两个所述凹槽的中间位置，所述凹槽处设置有橡胶O型圈12和垫圈，所述测压口11处加压力以后，压力会向上和向下走，这样，就可以测出上下所述橡胶O型圈12和垫圈的密封性能，因为所述上接头1需要经常插拔，所以这样测试，可以保证密封性，一般情况下，一层胶圈就可以保证密封功能，设置两层胶圈提高了密封性，可以实现密封压力测试。
本发明通过液压控制，将油路处的快速接头与液压管线连接，达到快速插拔的功能，可实现远距离操纵，安全可靠，操作简单，主通径达到130mm，能通过仪器或工具，可以满足钻井作业的需求，使用时，本发明安装在捕集器与防喷管中间连接部位或其他任意部位连接，利用液控系统与吊车，进行快速插拔操作。
本发明的使用过程如下：
首先，将所述上接头1通过由壬接头与上端的防喷管连接，所述下接头14通过由壬接头与下端的捕集器连接，然后在所述下接头14上依次安装所述装置主体9和导向套2，用吊车将上端的所述上接头1沿所述导向套2，安装到述装置主体9和所述下接头14中，而后通过控制液压系统进行锁紧，并试压。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：包括上接头、装置主体和下接头，所述上接头的下端通过所述装置主体与所述下接头的上端连接，所述装置主体的上方设置有导向套，连接时所述导向套对所述上接头进行导向，所述装置主体中还设置有锁紧卡瓦、驱动装置和监测装置，所述驱动装置驱动所述锁紧卡瓦沿所述装置主体的径向方向作往复运动，从而使所述锁紧卡瓦锁紧和松开所述上接头，所述监测装置对所述锁紧卡瓦的运动位置进行检测并显示。
2.根据权利要求1所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述锁紧卡瓦、驱动装置、监测装置沿所述装置主体圆周方向均匀设置有三组，所述驱动装置和监测装置的外侧设置有保护罩，所述保护罩与所述装置主体固定连接，其中一个所述保护罩内设置有无线信号发射器，所述无线信号发射器与所述监测装置电连接。
3.根据权利要求2所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述驱动装置包括油路、导油管、液压马达和螺纹轴，所述油路设置在所述装置主体中并通过所述导油管与所述液压马达相连通，所述液压马达的工作端安装有所述螺纹轴，所述螺纹轴与所述锁紧卡瓦通过传动螺纹连接，所述油路包括A油路和B油路，油压通过所述A油路和所述B油路使所述液压马达进行正向或反向转动，所述液压马达通过传动螺纹带动所述螺纹轴向前或向后作直线运动，从而使所述锁紧卡瓦锁紧或松开所述上接头。
4.根据权利要求3所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述A油路、B油路在所述装置主体内为两个连通的油路，所述A油路、B油路均在所述装置主体的外侧壁上设有六个油口，使用时，用快速接头将其中任意一个所述A油路的油口和任意一个所述B油路的油口与液压源基站相连接，其它用丝堵密封。
5.根据权利要求1所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述监测装置包括电子监测装置与机械监测装置，所述电子监测装置和所述机械监测装置平行设置且对称安装在所述锁紧卡瓦一侧。
6.根据权利要求2或5所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述电子监测装置包括接近开关、接近开关指示杆，所述接近开关与所述无线信号发射器电连接，所述无线信号发射器与发射天线电连接，所述锁紧卡瓦的两侧固定连接有连接杆，其中一个所述连接杆与所述接近开关指示杆固定连接，所述接近开关指示杆上设置有凹槽，所述接近开关固定在与所述接近开关指示杆相对应的位置，所述接近开关通过感应所述接近开关指示杆的直径的变化产生不同的信号，并通过所述无线信号发射器传输出去；
所述机械监测装置包括机械指示放大杆，所述机械指示放大杆的一端与所述连接杆固定连接，将所述机械指示放大杆靠近所述连接杆处固定铰接在相应位置，当所述连接杆移动时，所述机械指示放大杆的最远端，产生多倍的放大效果，实现机械指示。
7.根据权利要求1所述的石油行业井口设备快速连接装置，其特征在于：所述下接头上设置有泄压口和测压口，所述泄压口、测压口中均设置有相对应的快速接头，所述上接头的下端与所述下接头的连接处设有两个凹槽，所述测压口设置在两个所述凹槽的中间位置，所述凹槽处设置有橡胶O型圈和垫圈。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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