CN111335825B - 一种连接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接头，属于油气试井工具技术领域，包括上连接体和下连接体，其特征在于：上连接体包括外螺纹段和直圆段，直圆段内开有轴向孔，轴向孔内设置有浮动卡销，浮动卡销依次包括凸台段、第一大圆柱体段和第一小圆柱体段，第一大圆柱体段贯穿连接有限位柱，第一小圆柱体段上套有轴向回位弹簧，下连接体依次包括第二大圆柱体段、第二小圆柱体段和旋转头段，第二小圆柱体段上开有径向安装孔，旋转头段的顶部开有凹槽，径向安装孔内装有定位销，定位销上安装有导向销和径向回位弹簧，直圆段设置有第一扁方和第二扁方。本发明不仅能够快速连接，且能够实现轴向和径向的双重定位，提高连接安全可靠性。

Description

一种连接头

技术领域

本发明涉及到油气试井工具技术领域，尤其涉及一种连接头。

背景技术

在石油、天然气试井施工中，仪器工具串在管柱内容易卡阻，通常会使用到关节式接头进行仪器串工具各段的连接，使仪器工具串在下井过程中有柔性，防止卡阻。传统的关节式接头由上接头、销钉、主体、关节体、下接头组成。主体下端内部设有球形面，关节体上方设相配合的球形体，通过主体的内球形面和关节体的外球体面组成滑动摩擦副，达到柔性的目的。但传统的关节式接头还是存在诸多缺陷，比如：由于主体的内球形面，关节体的外球体面，加工精度不高，尤其主体的内球形面难以达到与关节体相吻合的外球体面，受力点不均匀，在仪器串较重时摩擦力较大，摆动也不灵活；上接头与主体是用销钉固定，拆卸保养不方便，磨损程度难以观察到，随着主体的内球形面与关节体的外球体面之间不断磨损，间隙逐渐增大，载荷能力和抗冲击能力变差，存在关节体上的球形体滑出主体内球形面，关节体与主体分离的潜在风险，有时造成仪器工具串落井事故，不能满足现场施工需要。

公开号为CN 205605201U，公开日为2016年09月28日的中国专利文献公开了试井井下关节式接头，包括上接头、主体、关节体、销钉和下接头，其特征在于：还包括关节轴承，主体内沿径向设置有通孔，关节轴承限位且活动设置在通孔中，所述关节轴承包括外圈和设置在外圈中的内圈，内圈和外圈组成滑动摩擦副，上接头上端为工具连接端，下端与主体固定连接，关节体穿过内圈的内孔且与内圈的内孔紧配合，关节体上端设置有与上接头下端配合的外球形体，关节体下端与下接头连接且通过销钉定位。

该专利文献公开的试井井下关节式接头，虽然具有良好的柔性，但是，无法快速连接，且不能实现轴向和径向的双重定位，连接安全可靠性欠佳。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种连接头，本发明不仅能够快速连接，且能够实现轴向和径向的双重定位，提高连接安全可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种连接头，包括上连接体和下连接体，其特征在于：所述上连接体包括外螺纹段和直圆段，所述直圆段内开有轴向孔，所述轴向孔内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段、第一大圆柱体段和第一小圆柱体段，所述第一大圆柱体段贯穿连接有限位柱，第一小圆柱体段上套有轴向回位弹簧，所述下连接体依次包括第二大圆柱体段、第二小圆柱体段和旋转头段，所述第二大圆柱体段内设置有内螺纹，第二小圆柱体段上开有径向安装孔，旋转头段的顶部开有凹槽，所述径向安装孔内装有定位销，所述定位销上安装有导向销和径向回位弹簧，导向销与径向回位弹簧套装，所述浮动卡销的凸台段与旋转头段的凹槽卡接。

所述定位销包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽，中段开有限位孔，导向销安装在限位孔中，径向回位弹簧套接在后段上。

所述径向安装孔的底部装有压紧螺钉，径向回位弹簧嵌在压紧螺钉上。

所述上连接体的直圆段的一侧设置有第一扁方，第一扁方的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱的直径，上连接体的直圆段的另一侧设置有第二扁方，第二扁方的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱的直径，限位柱的一端穿出第一扁方，另一端穿出第二扁方。

所述轴向回位弹簧为压簧，压簧的外径小于轴向孔的直径，压簧的内径大于第一小圆柱体段的直径。

本发明的原理如下：

组装时，将上连接体和下连接体对准，将下连接体的旋转头段套在上连接体浮动卡销的凸台段上，用力推下连接体，顶压浮动卡销，压缩浮动卡销上的轴向回位弹簧，直至浮动卡销的凸台段完全压回轴向孔内，旋转头段的外卡圆台与上连接体的内卡圆台处于同一个平面时，旋转下连接体90度，上连接体与下连接体实现卡接，浮动卡销的凸台段完全嵌入旋转头段的凹槽内，实现上连接体和下连接体的轴向定位；用一字螺丝刀嵌入定位销前段“一”字槽，向下压定位销，逆时针旋转定位销90度，使导向销在径向回位弹簧的作用下进入下连接体的第二小圆柱体段的径向安装孔内, 定位销的前段伸出下连接体，实现上连接体和下连接体的径向定位，达到安全可靠的双重定位作用。

本发明的有益效果主要表现在以下方面：

一、本发明，上连接体包括外螺纹段和直圆段，直圆段内开有轴向孔，轴向孔内设置有浮动卡销，浮动卡销依次包括凸台段、第一大圆柱体段和第一小圆柱体段，第一大圆柱体段贯穿连接有限位柱，第一小圆柱体段上套有轴向回位弹簧，下连接体依次包括第二大圆柱体段、第二小圆柱体段和旋转头段，第二大圆柱体段内设置有内螺纹，第二小圆柱体段上开有径向安装孔，旋转头段的顶部开有凹槽，径向安装孔内装有定位销，定位销上安装有导向销和径向回位弹簧，导向销与径向回位弹簧套装，浮动卡销的凸台段与旋转头段的凹槽卡接，通过浮动卡销的凸台段完全嵌入旋转头段的凹槽内，实现上连接体和下连接体的轴向定位，导向销在径向回位弹簧的作用下进入下连接体的第二小圆柱体段的径向安装孔内, 定位销的前段伸出下连接体，实现上连接体和下连接体的径向定位，较现有技术而言，不仅能够快速连接，且能够实现轴向和径向的双重定位，提高连接安全可靠性。

二、本发明，定位销包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽，中段开有限位孔，导向销安装在限位孔中，径向回位弹簧套接在后段上，便于实现上连接体和下连接体的径向定位，操作更加方便快捷。

三、本发明，径向安装孔的底部装有压紧螺钉，径向回位弹簧嵌在压紧螺钉上，能够提高径向定位的牢靠度。

四、本发明，上连接体的直圆段的一侧设置有第一扁方，第一扁方的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱的直径，上连接体的直圆段的另一侧设置有第二扁方，第二扁方的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱的直径，限位柱的一端穿出第一扁方，另一端穿出第二扁方，便于实现上连接体和下连接体的轴向定位，定位更方便。

五、本发明，轴向回位弹簧为压簧，压簧的外径小于轴向孔的直径，压簧的内径大于第一小圆柱体段的直径，具有良好的弹性回位作用，便于轴向定位。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图中标记：1、上连接体，2、下连接体，3、外螺纹段，4、直圆段，5、轴向孔，6、凸台段，7、第一大圆柱体段，8、第一小圆柱体段，9、限位柱，10、轴向回位弹簧，11、第二大圆柱体段，12、第二小圆柱体段，13、旋转头段，14、内螺纹，15、径向安装孔，16、凹槽，17、定位销，18、导向销，19、径向回位弹簧，20、“一”字槽，21、限位孔，22、压紧螺钉，23、第一扁方，24、第二扁方。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种连接头，包括上连接体1和下连接体2，所述上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，所述直圆段4内开有轴向孔5，所述轴向孔5内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，所述第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，所述下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，所述第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，所述径向安装孔15内装有定位销17，所述定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，所述浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接。

本实施例为最基本的实施方式，上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，直圆段4内开有轴向孔5，轴向孔5内设置有浮动卡销，浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，径向安装孔15内装有定位销17，定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接，通过浮动卡销的凸台段6完全嵌入旋转头段13的凹槽16内，实现上连接体1和下连接体2的轴向定位，导向销18在径向回位弹簧19的作用下进入下连接体2的第二小圆柱体段12的径向安装孔15内, 定位销17的前段伸出下连接体2，实现上连接体1和下连接体2的径向定位，较现有技术而言，不仅能够快速连接，且能够实现轴向和径向的双重定位，提高连接安全可靠性。

实施例2

参见图1，一种连接头，包括上连接体1和下连接体2，所述上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，所述直圆段4内开有轴向孔5，所述轴向孔5内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，所述第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，所述下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，所述第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，所述径向安装孔15内装有定位销17，所述定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，所述浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接。

所述定位销17包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽20，中段开有限位孔21，导向销18安装在限位孔21中，径向回位弹簧19套接在后段上。

本实施例为一较佳实施方式，定位销17包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽20，中段开有限位孔21，导向销18安装在限位孔21中，径向回位弹簧19套接在后段上，便于实现上连接体1和下连接体2的径向定位，操作更加方便快捷。

实施例3

参见图1，一种连接头，包括上连接体1和下连接体2，所述上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，所述直圆段4内开有轴向孔5，所述轴向孔5内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，所述第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，所述下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，所述第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，所述径向安装孔15内装有定位销17，所述定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，所述浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接。

所述定位销17包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽20，中段开有限位孔21，导向销18安装在限位孔21中，径向回位弹簧19套接在后段上。

所述径向安装孔15的底部装有压紧螺钉22，径向回位弹簧19嵌在压紧螺钉22上。

本实施例为又一较佳实施方式，径向安装孔15的底部装有压紧螺钉22，径向回位弹簧19嵌在压紧螺钉22上，能够提高径向定位的牢靠度。

实施例4

参见图1，一种连接头，包括上连接体1和下连接体2，所述上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，所述直圆段4内开有轴向孔5，所述轴向孔5内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，所述第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，所述下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，所述第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，所述径向安装孔15内装有定位销17，所述定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，所述浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接。

所述定位销17包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽20，中段开有限位孔21，导向销18安装在限位孔21中，径向回位弹簧19套接在后段上。

所述径向安装孔15的底部装有压紧螺钉22，径向回位弹簧19嵌在压紧螺钉22上。

所述上连接体1的直圆段4的一侧设置有第一扁方23，第一扁方23的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱9的直径，上连接体1的直圆段4的另一侧设置有第二扁方24，第二扁方24的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱9的直径，限位柱9的一端穿出第一扁方23，另一端穿出第二扁方24。

本实施例为又一较佳实施方式，上连接体1的直圆段4的一侧设置有第一扁方23，第一扁方23的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱9的直径，上连接体1的直圆段4的另一侧设置有第二扁方24，第二扁方24的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱9的直径，限位柱9的一端穿出第一扁方23，另一端穿出第二扁方24，便于实现上连接体1和下连接体2的轴向定位，定位更方便。

实施例5

参见图1，一种连接头，包括上连接体1和下连接体2，所述上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，所述直圆段4内开有轴向孔5，所述轴向孔5内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，所述第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，所述下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，所述第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，所述径向安装孔15内装有定位销17，所述定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，所述浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接。

所述定位销17包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽20，中段开有限位孔21，导向销18安装在限位孔21中，径向回位弹簧19套接在后段上。

所述径向安装孔15的底部装有压紧螺钉22，径向回位弹簧19嵌在压紧螺钉22上。

所述上连接体1的直圆段4的一侧设置有第一扁方23，第一扁方23的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱9的直径，上连接体1的直圆段4的另一侧设置有第二扁方24，第二扁方24的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱9的直径，限位柱9的一端穿出第一扁方23，另一端穿出第二扁方24。

所述轴向回位弹簧10为压簧，压簧的外径小于轴向孔5的直径，压簧的内径大于第一小圆柱体段8的直径。

本实施例为最佳实施方式，上连接体1包括外螺纹段3和直圆段4，直圆段4内开有轴向孔5，轴向孔5内设置有浮动卡销，浮动卡销依次包括凸台段6、第一大圆柱体段7和第一小圆柱体段8，第一大圆柱体段7贯穿连接有限位柱9，第一小圆柱体段8上套有轴向回位弹簧10，下连接体2依次包括第二大圆柱体段11、第二小圆柱体段12和旋转头段13，第二大圆柱体段11内设置有内螺纹14，第二小圆柱体段12上开有径向安装孔15，旋转头段13的顶部开有凹槽16，径向安装孔15内装有定位销17，定位销17上安装有导向销18和径向回位弹簧19，导向销18与径向回位弹簧19套装，浮动卡销的凸台段6与旋转头段13的凹槽16卡接，通过浮动卡销的凸台段6完全嵌入旋转头段13的凹槽16内，实现上连接体1和下连接体2的轴向定位，导向销18在径向回位弹簧19的作用下进入下连接体2的第二小圆柱体段12的径向安装孔15内, 定位销17的前段伸出下连接体2，实现上连接体1和下连接体2的径向定位，较现有技术而言，不仅能够快速连接，且能够实现轴向和径向的双重定位，提高连接安全可靠性。

轴向回位弹簧10为压簧，压簧的外径小于轴向孔5的直径，压簧的内径大于第一小圆柱体段8的直径，具有良好的弹性回位作用，便于轴向定位。

Claims (2)

1.一种连接头，包括上连接体（1）和下连接体（2），其特征在于：所述上连接体（1）包括外螺纹段（3）和直圆段（4），所述直圆段（4）内开有轴向孔（5），所述轴向孔（5）内设置有浮动卡销，所述浮动卡销依次包括凸台段（6）、第一大圆柱体段（7）和第一小圆柱体段（8），所述第一大圆柱体段（7）贯穿连接有限位柱（9），第一小圆柱体段（8）上套有轴向回位弹簧（10），所述下连接体（2）依次包括第二大圆柱体段（11）、第二小圆柱体段（12）和旋转头段（13），所述第二大圆柱体段（11）内设置有内螺纹（14），第二小圆柱体段（12）上开有径向安装孔（15），旋转头段（13）的顶部开有凹槽（16），所述径向安装孔（15）内装有定位销（17），所述定位销（17）上安装有导向销（18）和径向回位弹簧（19），导向销（18）与径向回位弹簧（19）套装，所述浮动卡销的凸台段（6）与旋转头段（13）的凹槽（16）卡接，所述上连接体（1）的直圆段（4）的一侧设置有第一扁方（23），第一扁方（23）的中间开有第一腰形通孔，第一腰型通孔大于限位柱（9）的直径，上连接体（1）的直圆段（4）的另一侧设置有第二扁方（24），第二扁方（24）的中间开有第二腰形通孔，第二腰型通孔大于限位柱（9）的直径，限位柱（9）的一端穿出第一扁方（23），另一端穿出第二扁方（24），所述径向安装孔（15）的底部装有压紧螺钉（22），径向回位弹簧（19）嵌在压紧螺钉（22）上；所述定位销（17）包括前段、中段和后段，前段顶部开有“一”字槽（20），中段开有限位孔（21），导向销（18）安装在限位孔（21）中，径向回位弹簧（19）套接在后段上。

2.根据权利要求1所述的一种连接头，其特征在于：所述轴向回位弹簧（10）为压簧，压簧的外径小于轴向孔（5）的直径，压簧的内径大于第一小圆柱体段（8）的直径。

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