CN111236883B - 一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，包括卡位固定器和胶囊式封孔器；所述卡位固定器包括圆柱形主体、顶盖和端部接头，圆柱形主体和端部接头的轴线上开设通孔，在通孔两侧的圆柱形主体内部对称设有两个伸缩油缸，两个伸缩油缸的伸展端均装有齿；圆柱形主体内装有两个限位环，两个注液管分别与两个伸缩油缸连通，圆盘形集液槽与两个注液管均连通；顶盖覆盖在集液槽上部、并与圆柱形主体上端固定连接；所述胶囊式封孔器与端部接头下端固定连接。本发明安装方便、封孔效果好，并且在封孔完成后能回收，从而能循环使用，降低使用成本，节约封孔材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种卡位封孔装置，具体是一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置。
背景技术
裸孔封孔是地质钻孔勘探、煤矿瓦斯抽采等领域的一个关键环节，目前在裸孔钻设完成后，主要采用水泥砂浆封孔法、木楔黄泥封孔法、聚氨酯泡沫封孔法等，这些现有的封孔技术中均存在许多不足，比如承受的压力不能满足工程要求，密封性差导致冲击波散失，大量的能量得不到充分利用，同时封孔后具有被冲击波顶出裸孔的可能性，对现场的工作人员造成伤害等。如果需要增加封孔的防冲击性能就需要增加封孔段的长度，但是这样又会使得封孔过程耗时较长；另外目前的封孔方式无法重复使用，一旦封孔后则该材料留存在裸孔处，从而无法循环利用，不仅增加使用成本，而且不能节约材料。因此如何研发一种安装方便、封孔效果好，同时能循环使用的卡位封孔装置，是本行业的研究方向。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，其安装方便、封孔效果好，并且在封孔完成后能回收，从而能循环使用，降低使用成本，节约封孔材料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，包括卡位固定器和胶囊式封孔器；
所述卡位固定器包括圆柱形主体、顶盖和端部接头，圆柱形主体下端与端部接头上端同轴固定连接，圆柱形主体和端部接头的轴线上开设通孔，在通孔两侧的圆柱形主体内部对称设有两个伸缩油缸，两个伸缩油缸的伸展方向相反、且均垂直于圆柱形主体的轴线；两个伸缩油缸的伸展端均装有齿；圆柱形主体内装有两个限位环，两个限位环分别对伸缩油缸的伸展最大距离进行限位；两个伸缩油缸、两个限位环和两个齿组成卡位装置，所述圆柱形主体内开设两个平行于通孔的注液管，两个注液管分别与两个伸缩油缸连通，圆柱形主体上端开设圆盘形集液槽，圆盘形集液槽与两个注液管均连通；顶盖覆盖在集液槽上部、并与圆柱形主体上端固定连接；顶盖上开设注液孔，注液孔与集液槽连通；通孔上端通过安装螺栓进行封堵；
所述胶囊式封孔器与端部接头下端固定连接。
进一步，所述卡位固定器为多个，多个卡位固定器同轴首尾串联。
进一步，所述齿采用耐磨材料制成。
与现有技术相比，本发明采用卡位固定器和胶囊式封孔器相结合方式，通过卡位固定器和胶囊式封孔器对裸孔进行封孔，其安装方便，能提高本发明的抗压性能，有效防止冲击波的散失，由于卡位固定器卡入裸孔的孔壁，当受到瞬间能量时使得卡位固定器与裸孔的孔壁的连接更稳定，从而充分利用了瞬间能量，明显改善了封孔效果，增强了工作现场的安全性；另外在封孔完成后能对卡位固定器和胶囊式封孔器回收，从而能循环使用，有效降低了使用成本，并节约了封孔材料。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中卡位固定器的结构示意图；
图3是本发明中胶囊式封孔器的结构示意图。
图中：1-顶盖，2-注液孔，3-螺栓，4-通孔，5-集液槽，6-限位环，7-齿，8-伸缩油缸，9-端部接头，10-卡位装置，11-注液管，12-胶囊式封孔器。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明包括卡位固定器和胶囊式封孔器12；
所述卡位固定器包括圆柱形主体、顶盖1和端部接头9，圆柱形主体下端与端部接头9上端同轴固定连接，圆柱形主体和端部接头9的轴线上开设通孔4，在通孔4两侧的圆柱形主体内部对称设有两个伸缩油缸8，两个伸缩油缸8的伸展方向相反、且均垂直于圆柱形主体的轴线；两个伸缩油缸8的伸展端均装有齿7；圆柱形主体内装有两个限位环6，两个限位环6分别对伸缩油缸8的伸展最大距离进行限位；两个伸缩油缸8、两个限位环6和两个齿7组成卡位装置10，所述圆柱形主体内开设两个平行于通孔的注液管11，两个注液管11分别与两个伸缩油缸8连通，圆柱形主体上端开设圆盘形集液槽5，集液槽5与两个注液管11均连通；顶盖1覆盖在集液槽5上部、并与圆柱形主体上端固定连接；顶盖1上开设注液孔2，注液孔2与集液槽5连通；通孔4上端通过安装螺栓3进行封堵；
所述胶囊式封孔器12与端部接头9下端固定连接。其中胶囊式封孔器12为现有设备。
进一步，所述卡位固定器为多个，多个卡位固定器同轴首尾串联。
进一步，所述齿7采用耐磨材料制成。
在需要对裸孔进行封堵时，根据所需封堵的长度确定卡位固定器的数量，然后将多个卡位固定器首尾串联，并在最下端与胶囊式封孔器12固定连接，然后将卡位固定器和胶囊式封孔器12一起放置到裸孔内，卡位固定器的上端处于裸孔外部；先将螺栓3从通孔4上端拆卸，然后胶囊封孔器注液管从通孔4上端伸入并达到胶囊封孔器12，通过胶囊封孔器注液管对胶囊封孔器12进行注液，使其膨胀对裸孔进行封孔，完成后将胶囊封孔器注液管从通孔4内取出，并将螺栓3安装到通孔上端对通孔4进行密封；然后通过注液孔2向集液槽5内注入水或液压油，水或液压经过集液槽5及注液管11后到达伸缩油缸8内，使伸缩油缸8内部压力增加，进而伸缩油缸8的伸展端带动齿7向卡位固定器两侧扩张，并卡入裸孔的孔壁；直至伸缩油缸8伸展距离达到限位环6限定的最大距离时停止扩张，然后保持该状态，完成本发明对裸孔的封堵过程。此时能进行后续的工作，当完成该裸孔的工作后，先通过注液孔2抽出水或液压油，使得伸缩油缸8内的水或液压油依次经过注液管11及集液槽5，从注液孔2排出；此时伸缩油缸8的伸展端向内回收复位；同时将螺栓3从通孔4上端卸下，胶囊式封孔器12的注液从通孔4排出，使胶囊式封孔器12收缩；最后将卡位固定器和胶囊式封孔器12一起从裸孔内取出，并将各个卡位固定器和胶囊式封孔器12分拆清洗后，为下一个裸孔封堵做准备。
Claims (3)
1.一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，其特征在于，包括卡位固定器和胶囊式封孔器（12）；
所述卡位固定器包括圆柱形主体、顶盖（1）和端部接头（9），圆柱形主体下端与端部接头（9）上端同轴固定连接，圆柱形主体和端部接头（9）的轴线上开设通孔（4），在通孔（4）两侧的圆柱形主体内部对称设有两个伸缩油缸（8），两个伸缩油缸（8）的伸展方向相反、且均垂直于圆柱形主体的轴线；两个伸缩油缸（8）的伸展端均装有齿（7）；圆柱形主体内装有两个限位环（6），两个限位环（6）分别对伸缩油缸（8）的伸展最大距离进行限位；两个伸缩油缸（8）、两个限位环（6）和两个齿（7）组成卡位装置（10），所述圆柱形主体内开设两个平行于通孔的注液管（11），两个注液管（11）分别与两个伸缩油缸（8）连通，圆柱形主体上端开设圆盘形集液槽（5），圆盘形集液槽（5）与两个注液管（11）均连通；顶盖（1）覆盖在圆盘形集液槽（5）上部、并与圆柱形主体上端固定连接；顶盖（1）上开设注液孔（2），注液孔（2）与圆盘形集液槽（5）连通；通孔（4）上端通过安装螺栓（3）进行封堵；
所述胶囊式封孔器（12）与端部接头（9）下端固定连接。
2.根据权利要求1 所述的一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，其特征在于，所述卡位固定器为多个，多个卡位固定器同轴首尾串联。
3.根据权利要求1 所述的一种用于封堵裸孔瞬态高压气体的卡位封孔装置，其特征在于，所述齿（7）采用耐磨材料制成。
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