CN111827907A - 注入头塔架的回转机构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种注入头塔架的回转机构及其加工方法，包括支撑座、安装平台以及滑轨。安装平台用于安装注入头，滑轨包括相互配合的滑槽和导轨，滑槽和导轨其中之一与支撑座连接，其中另一与安装平台连接。导轨包括承载轨和支撑梁，支撑梁竖向的一端连接承载轨的底面。滑槽为一体成型结构，横截面为形成有开口的矩形，滑槽包裹在承载轨外。本申请提供的回转机构，由于滑槽为一体成型结构，且包裹在承载轨外，因而有效地提高了滑槽与导轨的安装精度，降低了二者之间的间隙，进而有效地降低了滑槽相对于滑轨发生倾斜的风险。

Description

注入头塔架的回转机构及其加工方法

技术领域

本申请涉及采油工程机械领域，尤其涉及一种注入头塔架的回转机构及其加工方法。

背景技术

在石油开采的过程中，通常将注入头安装在注入头塔架位于顶层的撬架中，与注入头相连的防喷管等组件在注入头的引导下，可以穿过注入头塔架并引入到油井中。

现有技术中，防喷管由多节管件首尾相接而成，各节之间通过密封圈等密封件密封连接，且防喷管通常垂直穿过安装平台进入油井。然而在工程应用中，防喷管的密封件容易出现松动，进而造成防喷管内的石油泄漏的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种注入头塔架的回转机构及其加工方法，以解决防喷管的密封件松动的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种注入头塔架的回转机构，包括：

支撑座；

安装平台，用于安装所述注入头；以及

滑轨，包括相互配合滑动的滑槽和导轨，所述滑槽和所述导轨其中之一与所述支撑座连接，其中另一与所述安装平台连接；

所述导轨包括承载轨和支撑梁，所述支撑梁竖向的一端连接所述承载轨的底面；

所述滑槽为一体成型结构，所述滑槽的横截面为形成有开口的矩形，所述滑槽包裹在所述承载轨外，所述支撑梁位于所述开口处，所述滑槽与所述承载轨的侧向之间、以及所述滑槽与所述承载轨的底面之间的间隙均设置为第一预设值。

进一步地，所述第一预设值为小于或者等于1mm。

进一步地，所述滑槽包括滑槽本体以及形成在所述滑槽本体上的铜层，所述铜层与所述导轨配合。

进一步地，至少两个所述滑槽间隔设置在所述导轨的两端之间。

进一步地，所述回转机构还包括伸缩油缸和锁止阀，所述支撑座和所述安装平台其中之一与所述伸缩油缸的缸筒连接，其中另一与所述伸缩油缸的活塞杆连接；

所述锁止阀包括套筒和安装在所述套筒内的胀紧套，所述套筒与所述缸筒连接，所述胀紧套套装在所述活塞杆上，所述胀紧套能够夹紧或者松开所述活塞杆。

本申请实施例提供的回转机构，通过将滑槽设置成截面具有开口的矩形，并使滑槽设计为一体成型件，可以有效地降低滑槽与导轨之间的间隙，进而有效地降低了防喷管的密封件发生松动的风险。

本申请实施例的另一方面提供一种回转机构的加工方法，用于加工上述任意一实施例所述的回转机构，包括：

采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽；

将所述滑槽安装在所述导轨上，形成所述滑轨；

将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接。

进一步地，采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽的步骤，具体包括：

采用线切割的工艺，加工形成滑槽本体；

采用堆铜的工艺，在所述滑槽本体与所述导轨的配合面上形成铜层。

进一步地，所述铜层的厚度为2mm～4mm。

进一步地，将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接的步骤，具体包括

在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片；

将所述导轨与所述滑槽分别焊接在所述安装平台与所述支撑座上；

取出所述垫片。

进一步地，在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片的步骤，具体为：

在所述滑槽与所述滑轨的每一配合面之间均塞入垫片。

本申请实施例的另一方面提供的加工方法，通过线切割的工艺，将滑槽一体加工成型，从而提高了滑槽的加工精度，有效地降低了滑槽与导轨之间的间隙。通过将滑槽安装在导轨上以后，再将导轨分别与支撑座和安装平台连接，提高了滑槽和导轨的安装精度，进一步降低了滑槽和导轨之间的间隙。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的回转机构的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的回转机构的一方向的主视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本申请一实施例提供的锁止阀的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的回转机构的加工方法的流程图；以及

图6为本申请另一实施例提供的回转机构的加工方法的流程图。

附图标记说明：

1、支撑座；2、安装平台；3、滑轨；31、滑槽；311、开口；32、导轨；321、承载轨；322、支撑梁；4、伸缩油缸；41、缸筒；42、活塞杆；5、锁止阀；51、套筒；511、进油孔；512、储油腔；52、胀紧套；521、滑块；522、内锥体；523、外锥体；524、弹性件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

防喷管是连续油管施工经常使用的井口防喷装置，一般连接在注入头的下部。技术人员在对防喷管的密封件松动的原因进行分析的过程中发现，现有技术中的滑槽多为由槽钢和钣金件拼装而成的，由于制造及安装误差的存在，滑槽和导轨配合后，尤其是在长久使用后容易发生松动、磨损，使得滑槽与导轨之间容易产生较大的间隙，在注入管对安装平台施加的侧向力的作用下，由于滑槽与导轨之间间隙的存在，使得滑槽相对导轨发生倾斜，进而使得安装平台发生倾斜，而由于防喷管各节管件之间的连接处是垂直于安装平台安装的，因此当安装平台发生倾斜时，各节管件之间的连接处也发生倾斜，进而造成防喷管的密封件发生松动的现象。

有鉴于此，本申请实施例的一方面提供一种注入头塔架的回转机构，请参阅图1～图3，回转机构包括支撑座1、安装平台2以及滑轨3。安装平台2用于安装注入头，防喷管与注入头连接。滑轨3，包括相互配合滑动的滑槽31和导轨32，滑槽31和导轨32其中之一与支撑座1连接，其中另一与安装平台2连接。具体地，请参阅图1和图2，滑槽31和安装平台2连接，导轨32与支撑座1连接。在一未示出的实施例中，也可以将滑槽31与支撑座1连接，导轨32与安装平台2连接，以实际需求进行选取。

导轨32包括承载轨321和支撑梁322，支撑梁322竖向的一端连接承载轨321的底面。滑槽31为一体成型结构，滑槽31的横截面为形成有开口311的矩形，滑槽31包裹在承载轨321外。支撑梁322位于开口311处。滑槽31与承载轨321的侧向之间、以及滑槽31与承载轨321的底面之间的间隙均设置为第一预设值。

导轨32可以为“工”字型或者“T”字型等，通过将滑槽31的截面设置为带有开口311的矩形，并使支撑梁322位于开口311处，从而使得滑槽31的四个面均与承载轨321配合，以使承载轨321的底面对滑槽31具有一定的支撑作用，有效地降低了滑槽31相对于导轨32的承载轨321发生倾斜的风险。

而滑槽31一体成型的设计可以更好地控制滑槽31自身的加工精度，降低由于加工误差导致的滑槽31与导轨32之间间隙过大的问题，且一体成型的设计可以避免因安装误差或者连接松动造成的滑槽31与承载轨321之间的间隙增大的问题，从而进一步降低滑槽31与承载轨321之间的间隙。

本申请提供的回转机构，通过将滑槽31设置成截面具有开口311的矩形，并使滑槽31设计为一体成型件，可以有效地降低滑槽31与导轨32之间的间隙，进而有效地降低了防喷管的密封件发生松动的风险。

需要说明的是，本申中的“竖向”、“底面”、“侧向”等表示方位的术语是基于附图2的方位进行描述的。

可以理解的是，在一未示出的实施例中，本申请提供的回转机构中，在图1和图2中，除在安装平台2与支撑座1之间设置有上部的滑轨3外，还设置有位于支撑座1下部的滑轨3，位于支撑座1上部的滑轨3与下部的滑轨3相互垂直布置，以实现中心回转机构沿两个相互垂直的方向滑动。下部的滑轨3的结构与上部的滑轨3的结构相同，不再赘述。

在一实施例中，本申请提供的回转机构中，第一预设值为小于或者等于1mm。比如第一预设值可以为1mm、0.5mm或者0.8mm等。通过采用相关的加工方法，可以有效地控制滑槽31与承载轨321之间的间隙满足相关要求，进而有效地降低滑槽31与承载轨321之间发生倾斜的风险。

在一实施例中，本申请提供的回转机构中，滑槽31包括滑槽本体以及形成在滑槽本体上的铜层，铜层与导轨32配合。可以理解的是，铜的性质较软，在滑槽31相对于导轨32滑动的过程中，铜层容易发生变形、磨损，可以作为滑槽31与导轨32之间的润滑剂，有效地降低滑槽31相对于导轨32滑动的过程中的摩擦阻力。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的回转机构中，至少两个滑槽31间隔设置在导轨32的两端之间。通过将滑槽31间隔设置在导轨32的两端之间，可以降低滑槽31与导轨32的接触面积，降低滑槽31在相对于导轨32运动的过程中发生卡滞的风险。而通过至少两个滑槽31，可以保证滑槽31对与其连接的安装平台2提供有效支承。具体地，支撑座1的两侧可以各设置一个导轨32，每个导轨32与间隔设置在安装平台2上的两个滑槽31配合滑动。

在一实施例中，本申请提供的回转机构还包括伸缩油缸4和锁止阀5。支撑座1和安装平台2其中之一与伸缩油缸4的缸筒41连接，其中另一与伸缩油缸4的活塞杆42连接。请参阅图1为安装平台2与活塞杆42连接、支撑座1与缸筒41连接的示例。通过活塞杆42相对于缸筒41的滑动，带动安装平台2相对于支撑座1滑动，同时滑槽31相对于导轨32滑动。

参见图4，锁止阀5包括套筒51和安装在套筒51内的胀紧套52，套筒51与缸筒41连接，胀紧套52套装在活塞杆42上，胀紧套52能够夹紧或者松开活塞杆42。胀紧套52夹紧活塞杆42，活塞杆42与缸筒41被锁止，二者不能发生相对位移，从而安装平台2不能相对于支撑座1运动，而当胀紧套52松开活塞杆42时，活塞杆42能够相对于缸筒41滑动，从而可以带动安装平台2相对于支撑座1运动。

在一具体的实施例中，请参阅图4，本申请提供的回转机构中，套筒51上形成有进油孔511，套筒51内形成有储油腔512。胀紧套52包括滑块521、外锥体523、内锥体522以及弹性件524。滑块521套装在活塞杆42上，外锥体523套装在活塞杆42上，其外表面为锥形，内锥体522的内表面为与外锥体523的外表面配合的锥形，内锥体522的一端与滑块521抵接，另一端与弹性件524抵接，弹性件524的另一端抵接在缸筒41上。当液压油经进油孔511内进入储油腔512内时，滑块521在液压力的作用下推动内锥体522运动，进而推动弹性件524压缩，从而外锥体523得到释放，松开活塞杆42，活塞杆42能够相对于缸筒41滑动。而当储油腔512内的液压油减少时，内锥体522在弹性件524的弹力作用下回位，内锥体522压紧外锥体523，使得外锥体523压紧活塞杆42，从而活塞杆42被锁止，不能相对于缸筒41滑动。

本申请实施例的另一方面提供一种回转机构的加工方法，用于加工以上任意一实施例提供的回转机构。请参阅图5，加工方法包括：

S10、采用线切割的工艺，加工形成滑槽31；

S20、将滑槽31安装在导轨32上，形成滑轨3；

S30、将滑轨3分别与支撑座1和安装平台2连接。

具体地，由于滑槽31为截面具有开口311的矩形，从而，通过线切割的工艺可以降低加工难度，且采用线切割工艺加工形成的滑槽31，其加工精度更高，且不容易产生变形等不利因素，因而采用线切割的工艺加工形成的滑槽31能够更好地跟导轨32配合，且配合后二者之间的间隙能够控制到最低。

此外，通过将滑槽31安装在导轨32上以后，再将导轨32分别与支撑座1和安装平台2连接，而不是先将滑槽31和导轨32分别与安装平台2和支撑座1连接后，再将滑槽31安装在导轨32上，可以防止滑槽31与导轨32分别与安装平台2和支撑座1连接后，由于安装误差导致的滑槽31与滑轨3不能很好地连接的情况。

本申请实施例提供的加工方法，通过线切割的工艺，将滑槽31一体加工成型，从而提高了滑槽31的加工精度，有效地降低了滑槽31与导轨32之间的间隙。通过将滑槽31安装在导轨32上以后，再将导轨32分别与支撑座1和安装平台2连接，提高了滑槽31和导轨32的安装精度，进一步降低了滑槽31和导轨32之间的间隙。

在一实施例中，请参阅图6，本申请提供的加工方法中，S10、采用线切割的工艺，加工形成滑槽31的步骤，具体包括：

S11、采用线切割的工艺，加工形成滑槽本体；

S12、采用堆铜的工艺，在滑槽本体与导轨32的配合面上形成铜层。

具体地，铜层可以形成在滑槽本体上，也可以形成在导轨32上，只要在二者的配合面上即可。由于铜的性质较软，通过设置铜层，在滑槽31与导轨32相对滑动的过程中，铜层容易产生变形、磨损，形成的铜屑在滑槽31与导轨32的配合面之间具有一定的润滑作用，从而有效地降低了滑槽31与导轨32之间的摩擦阻力，进而使安装平台2相对于支撑座1的运动更加顺畅。

在一实施例中，本申请提供的加工方法中，铜层的厚度为2mm～4mm，比如，铜层的厚度可以是2mm、3mm或者4mm等，通过将铜层的厚度限定在一定的范围内，可以防止铜层过薄导致的铜层磨损后，滑槽31与导轨32之间直接接触，磨损较大的现象，同时也可以防止铜层过厚导致铜层磨损后，滑槽31与导轨32之间的间隙过大的现象。

在一实施例中，请参阅图6，本申请提供的加工方法中，S30、将滑轨3分别与支撑座1和安装平台2连接的步骤，具体包括：

S31、在所述滑槽31与导轨32之间塞入垫片；

S32、将导轨32与滑槽31分别焊接在安装平台2与支撑座1上；

S33、取出垫片。

可以理解的是，将导轨32与滑槽31分别焊接在安装平台2和支撑座1上，可使连接更加牢固、可靠，而在焊接的过程中导轨32和滑槽31容易发生热变形，通过在二者之间塞入垫片，可以有效地防止滑槽31和导轨32在焊接的过程中发生热变形，进而有效地提高了滑槽31和导轨32的安装精度。需要说明的是，由于滑槽31和导轨32之间的间隙在1mm左右，因此，塞入的垫片的厚度应小于1mm，在需要时，可以塞入多片垫片，直至无法再次塞入垫片。

需要说明的是，在取出垫片的过程中，可以待滑槽31和导轨32焊接后均冷却到室温后再将垫片取出。如此可以防止垫片取出后，滑槽31和导轨32再次发生变形。

在一实施例中，本申请提供的加工方法中，S31、在所述滑槽31与导轨32之间塞入垫片的步骤，具体为：在滑槽31与导轨32的每一配合面之间均塞入垫片。如承载轨321的顶面、底面以及两侧面，如此可以防止滑槽31和导轨32在焊接的过程中发生倾斜，从而进一步提高了加工精度。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种注入头塔架的回转机构，其特征在于，包括：

支撑座；

安装平台，用于安装所述注入头；以及

滑轨，包括相互配合滑动的滑槽和导轨，所述滑槽和所述导轨其中之一与所述支撑座连接，其中另一与所述安装平台连接；

所述导轨包括承载轨和支撑梁，所述支撑梁竖向的一端连接所述承载轨的底面；

所述滑槽为一体成型结构，所述滑槽的横截面为形成有开口的矩形，所述滑槽包裹在所述承载轨外，所述支撑梁位于所述开口处，所述滑槽与所述承载轨的侧向之间、以及所述滑槽与所述承载轨的底面之间的间隙均设置为第一预设值。

2.根据权利要求1所述的回转机构，其特征在于，所述第一预设值为小于或者等于1mm。

3.根据权利要求1所述的回转机构，其特征在于，所述滑槽包括滑槽本体以及形成在所述滑槽本体上的铜层，所述铜层与所述导轨配合。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的回转机构，其特征在于，至少两个所述滑槽间隔设置在所述导轨的两端之间。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的回转机构，其特征在于，所述回转机构还包括伸缩油缸和锁止阀，所述支撑座和所述安装平台其中之一与所述伸缩油缸的缸筒连接，其中另一与所述伸缩油缸的活塞杆连接；

所述锁止阀包括套筒和安装在所述套筒内的胀紧套，所述套筒与所述缸筒连接，所述胀紧套套装在所述活塞杆上，所述胀紧套能够夹紧或者松开所述活塞杆。

6.一种回转机构的加工方法，其特征在于，用于加工权利要求1～5任意一项所述的回转机构，包括：

采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽；

将所述滑槽安装在所述导轨上，形成所述滑轨；

将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽的步骤，具体包括：

采用线切割的工艺，加工形成滑槽本体；

采用堆铜的工艺，在所述滑槽本体与所述导轨的配合面上形成铜层。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述铜层的厚度为2mm～4mm。

9.根据权利要求6～8任意一项所述的加工方法，其特征在于，将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接的步骤，具体包括

在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片；

将所述导轨与所述滑槽分别焊接在所述安装平台与所述支撑座上；

取出所述垫片。

10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片的步骤，具体为：

在所述滑槽与所述滑轨的每一配合面之间均塞入垫片。

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