CN113021251A - 一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井行业钻井泵的使用和更换易损件领域，具体为一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤，包括第一工具、第二工具、连接头、丝杠螺母和支撑架，第二工具的前端、中端分别安装有连接头和丝杠螺母，丝杠螺母与支撑架滑动连接，本发明的优点：第一工具简单旋转几圈即可卸掉锁紧螺母并取出，利用第二工具将活塞杆连同活塞拉出，从根本上废除把旧活塞移出缸套外这一复杂的工序过程，最大限度的降低了工人的劳动强度，消除了不安全因素；利用连接头与第二工具之间独立运动、联动的切换，轻易实现了拆卸锁紧螺母和推拉活塞的操作。

Description

一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤

技术领域

本发明涉及石油钻井行业钻井泵的使用和更换易损件领域，具体为一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤。

背景技术

钻井泵是指国内外钻井行业普遍使用的三缸单作用泥浆泵，单作用泥浆泵在活塞往复运动的一个循环中仅完成一次吸排水动作，它是钻井设备的重要组成部分，被称为钻井设备的心脏.同时也是最薄弱的部分，国内外钻井的时效分析统计证明大约有三分之一的停钻是由于钻井泵故障引起的，而钻井泵的故障又集中在活塞、缸套的疲劳和泥浆砂石的刮屑磨损造成密封失效。

在泥浆泵的使用过程中，发现泵压下降、泥浆刺漏，伴随冷却水变浑浊且缸内有刺漏的异常声音时，即代表活塞失效需要对活塞、缸套进行更换，更换缸套时需要提前取出活塞，目前现有的更换钻井泵活塞的方式为利用榔头、撬杠、管钳、扳手等工具，在彻底坼断动力源、喷淋罩及其固定件的前提下，打开泵前端的缸盖丝扣圈，取出缸盖阀体及附件，打开拉杆卡箍利用多人盘泵，这种方式不仅需多人配合才能完成工作且占用时间长，劳动强度大，还很容易造成人身伤害的事故；用撬杠榔头配合撬动活塞杆带动活塞向缸套出口移动，拉出旧活塞杆组件，从活塞杆上卸下旧活塞装上新活塞并在橡胶部分涂上黄油润滑脂推至金属部分进入缸套，以及把活塞捶打至活塞杆与中心拉杆连接处，装上卡箍恢复喷淋罩等配件，此过程中使用榔头和撬杠等击打工具又容易造成新缸套活塞等配件的先期损坏或损伤，缩短使用寿命；老方法的突出问题是只能从后端使用撬杠和榔头等打砸工具迫使活塞杆、活塞前移，尤其是必须人力盘动重达十几吨的齿轮箱才能实现中心拉杆和活塞杆的分离。

发明内容

本发明提供一种钻井泵拆卸用辅助工具，具体实施方式如下：

一种钻井泵拆卸用辅助工具，包括第一工具、第二工具、连接头、丝杠螺母和支撑架，第二工具的前端、中端分别安装有连接头和丝杠螺母，丝杠螺母与支撑架滑动连接，本结构中依次使用第一工具和第二工具对钻井泵的活塞进行拆除作业。

第一工具的作用是从外侧拆除活塞杆上的锁紧螺母，包括第一加长杆，第一加长杆的两端分别设有垂直于第一加长杆方向的第一T型头和套筒，套筒的内侧设有限位卡槽，本结构中限位卡槽和锁紧螺母匹配，可以带动锁紧螺母沿周向转动做锁紧、松离操作。

第二工具的作用是从外侧实现活塞和活塞杆的取出和放入，包括第二加长杆，第二加长杆通过左端周身上设置的外螺纹与第二T型头丝接，第二加长杆的右端径向上设置有定位孔，定位孔的左侧设有套装固定在第二加长杆周身上的梯形限位圈，定位孔的右侧设有与第二加长杆轴向连接的梯形限位板。

支撑架的作用是保障第二工具在naqu5过程中保持水平姿态，包括螺纹块和连接块两部分，连接块的轴向外侧开设有旋拉槽，连接块的径向上通过连接杆安装有支撑块，支撑块上设有平行于连接块径向的C型过孔。

丝杠螺母主要限制第二工具的移动方向，包括柱状筒，柱状筒的周身中段上固定有限位圈，柱状筒内侧设有第二内螺纹，柱状筒通过第二内螺纹与第二加长杆上的外螺纹丝接，本结构中限位圈的直径大于C型过孔的内径，柱状筒的外侧与于C型过孔滑动连接，即限位圈可以限制第二加长杆的移动方向，只允许第二加长杆向左或向右进行单一方向运动。

连接头实现了第二工具与锁紧螺母之间联动、独立运动两个模式的自由切换，包括圆形筒，圆形筒的内壁左、右侧分别设有蝶形槽和第一内螺纹，蝶形槽为中间窄、两头宽结构，圆形筒的第一内螺纹侧径向上设有方形通孔，圆形筒的左侧径向上开设有定位槽，定位槽与定位孔通过插销相连，本结构中蝶形槽的内侧套装右第二加长杆，且蝶形槽的两头分别与梯形限位圈和梯形限位板转动连接，即圆形筒可以绕第二加长杆做周向运动，但是无法做轴向运动。

一种钻井泵拆卸用辅助工具的操作步骤如下：

单作用泥浆泵的内侧为三个缸套，缸套内侧与通过锁紧螺母固定在活塞杆上的活塞滑动连接，活塞杆的末端通过拉杆卡箍与中心拉杆相连。

拆卸活塞和活塞杆之前的处理操作，首先停止并拆除泵离合器气控制管线、关闭泵上水管阀门后，卸掉缸盖丝扣圈并取出缸盖，放尽阀箱内的钻井液，人力盘泵使活塞杆的末端的拉杆卡箍和冷却装置被卸下。

利用第一工具进行锁紧螺母的拆卸，限位卡槽对准锁紧螺母后，转动第一T型头使限位卡槽带动锁紧螺母从活塞杆上被拆除。

进行支撑架的固定，通过转动旋拉槽使螺纹块丝接在相邻缸套上，当C型过孔的中心处与活塞中心处对准后停止转动旋拉槽。

利用第二工具对活塞和活塞杆进行拆除，将安装在第二加长杆上的柱状筒卡入C型过孔内，且限位圈至于C型过孔的左侧，手伸入缸套内侧转动圆形筒，第一内螺纹与活塞杆原锁紧螺母处的外螺纹丝接并旋合至规定圈数，即停止传递扭矩；使连接头从动于第二工具，向定位孔内插入插销，沿C型过孔向外拉动第二T型头，活塞和活塞杆从缸套内拉出至指定位置，依次拆除第二工具和支撑架。

活塞和活塞杆的送入复位操作，从活塞杆上卸下旧活塞，装上新活塞并在橡胶部分涂上黄油润滑脂，将活塞和活塞杆推入缸套外沿，将安装在第二加长杆上的柱状筒卡入C型过孔内，且限位圈至于C型过孔的右侧，将圆形筒重新丝接在活塞杆上并插入插销，手推第二T型头使活塞和活塞杆深入缸套内，依次取下第二工具和支撑架，安装锁紧螺母、卡紧拉杆卡箍和安装冷却装置，放入缸盖、安装缸盖丝扣圈，恢复泵离合器气控制管线和泵上水管阀门。

由于采用了以上技术方案，本发明的有益技术效果是：

1.本发明利用第一工具简单旋转几圈即可卸掉活塞杆的锁紧螺母并取出，利用第二工具即可将活塞杆连同活塞拉出，从根本上废除把旧活塞移出缸套外这一复杂的工序过程，最大限度的降低了工人的劳动强度，消除了不安全因素；

2.本发明利用固定在相邻缸套上的支撑架为第二工具的推拉作业提供了水平支撑，防止了侧向推拉造成的活塞堵塞卡死的现象；

3.本发明利用连接头与第二工具之间独立运动、联动的切换，轻易实现了拆卸锁紧螺母和推拉活塞的操作；

4.本发明采用下面所述方法简单、快捷、安全地实现了更换活塞的工作。

附图说明

图1为本发明中第一工具的结构流程图；

图2为本发明中第二工具的结构流程图；

图3为本发明中第一工具的结构原理图；

图4为本发明中第二工具的结构原理图；

图5为本发明中支撑架的结构原理图；

图6为本发明中丝杠螺母的结构原理图；

图7为本发明中连接头的结构原理图；

图8为本发明中连接头正视结构图的截面；

图9为本发明中丝杠螺母和支撑架的配合结构图；

图10为本发明中第二工具在取出过程中的结构原理图；

图11为本发明中第二工具在送入过程中的结构原理图。

附图标记说明：

1、第一工具，2、第二工具，3、锁紧螺母，4、活塞，5、缸套，6、活塞杆，7、连接头，8、丝杠螺母，9、支撑架，

101、第一加长杆，102、第一T型头，103、套筒，104、限位卡槽，

201、第二加长杆，202、第二T型头，203、外螺纹，204、梯形限位板，205、梯形限位圈，206、定位孔，

701、圆形筒，702、定位槽，703、方形通孔，704、第一内螺纹，705、蝶形槽，

801、柱状筒，802、第二内螺纹，803、限位圈，

901、螺纹块，902、连接块，903、旋拉槽，904、连接杆，905、支撑块，906、C型过孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

结合图1、图2对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤，包括第一工具1、第二工具2、连接头7、丝杠螺母8和支撑架9，第二工具2的前端、中端分别安装有连接头7和丝杠螺母8，丝杠螺母8与支撑架9滑动连接，本结构中依次使用第一工具1和第二工具2对钻井泵的活塞进行拆除作业。

结合图3对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

第一工具1包括第一加长杆101，第一加长杆101的两端分别设有垂直于第一加长杆101方向的第一T型头102和套筒103，套筒103的内侧设有限位卡槽104，本结构中限位卡槽104和锁紧螺母3匹配，可以带动锁紧螺母3沿周向转动做锁紧、松离操作。

结合图4对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

第二工具2包括第二加长杆201，第二加长杆201通过左端周身上设置的外螺纹203与第二T型头202丝接，第二加长杆201的右端径向上设置有定位孔206，定位孔206的左侧设有套装固定在第二加长杆201周身上的梯形限位圈205，定位孔206的右侧设有与第二加长杆201轴向连接的梯形限位板204。

结合图5对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

支撑架9包括螺纹块901和连接块902两部分，连接块902的轴向外侧开设有旋拉槽903，连接块902的径向上通过连接杆904安装有支撑块905，支撑块905上设有平行于连接块902径向的C型过孔906。

结合图6对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

丝杠螺母8包括柱状筒801，柱状筒801的周身中段上固定有限位圈803，柱状筒801内侧设有第二内螺纹802，柱状筒801通过第二内螺纹802与第二加长杆201上的外螺纹203丝接，本结构中限位圈803的直径大于C型过孔906的内径，柱状筒801的外侧与于C型过孔906滑动连接，即限位圈803可以限制第二加长杆201的移动方向，只允许第二加长杆201向左或向右进行单一方向运动。

结合图7、图8对本发明一种钻井泵拆卸用辅助工具及操作步骤进行说明：

连接头7包括圆形筒701，圆形筒701的内壁左、右侧分别设有蝶形槽705和第一内螺纹704，蝶形槽705为中间窄、两头宽结构，圆形筒701的第一内螺纹704侧径向上设有方形通孔703，圆形筒701的左侧径向上开设有定位槽702，定位槽702与定位孔206通过插销相连，本结构中蝶形槽705的内侧套装右第二加长杆201，且蝶形槽705的两头分别与梯形限位圈205和梯形限位板204转动连接，即圆形筒701可以绕第二加长杆201做周向运动，但是无法做轴向运动。

实施例1，结合图9至图11对本装置在更换活塞、活塞杆过程中进行详细说明，单作用泥浆泵的内侧为三个缸套5，缸套5内侧与通过锁紧螺母3固定在活塞杆6上的活塞4滑动连接，活塞杆6的末端通过拉杆卡箍与中心拉杆相连；首先停止并拆除泵离合器气控制管线、关闭泵上水管阀门后，卸掉缸盖丝扣圈并取出缸盖，放尽阀箱内的钻井液，人力盘泵使活塞杆6的末端的拉杆卡箍和冷却装置被卸下。

活塞4、活塞杆6的取出操作，利用第一工具1进行锁紧螺母3的拆卸，限位卡槽对准锁紧螺母3后，转动第一T型头102使限位卡槽带动锁紧螺母3从活塞杆6上被拆除；进行支撑架9的固定，通过转动旋拉槽903使螺纹块901丝接在相邻缸套5上，当C型过孔906的中心处与活塞4中心处对准后停止转动旋拉槽903；利用第二工具2对活塞4和活塞杆6进行拆除，将安装在第二加长杆201上的柱状筒801卡入C型过孔906内，且限位圈803至于C型过孔906的左侧，手伸入缸套5内侧转动圆形筒701，第一内螺纹704与活塞杆6原锁紧螺母3处的外螺纹丝接并旋合至规定圈数，即停止传递扭矩；向定位孔206内插入插销，沿C型过孔906向外拉动第二T型头202，活塞4和活塞杆6从缸套5内拉出至指定位置，依次拆除第二工具2和支撑架9。

活塞4、活塞杆6的送入操作，从活塞杆6上卸下旧活塞4，装上新活塞4并在橡胶部分涂上黄油润滑脂，将活塞4和活塞杆6推入缸套5外沿，将安装在第二加长杆201上的柱状筒801卡入C型过孔906内，且限位圈803至于C型过孔906的右侧，将圆形筒701重新丝接在活塞杆6上并插入插销；手推第二T型头202使活塞4和活塞杆6深入缸套5内，依次取下第二工具2和支撑架9，安装锁紧螺母3、卡紧拉杆卡箍和安装冷却装置，放入缸盖、安装缸盖丝扣圈，恢复泵离合器气控制管线和泵上水管阀门。

实施例2，结合图9至图11对本装置在更换活塞、活塞杆和缸套过程中进行详细说明，单作用泥浆泵的内侧为三个缸套5，缸套5内侧与通过锁紧螺母3固定在活塞杆6上的活塞4滑动连接，活塞杆6的末端通过拉杆卡箍与中心拉杆相连；首先停止并拆除泵离合器气控制管线、关闭泵上水管阀门后，卸掉缸盖丝扣圈并取出缸盖，放尽阀箱内的钻井液，人力盘泵使活塞杆6的末端的拉杆卡箍和冷却装置被卸下。

活塞4、活塞杆6和缸套5的取出操作，利用第一工具1进行锁紧螺母3的拆卸，限位卡槽对准锁紧螺母3后，转动第一T型头102使限位卡槽带动锁紧螺母3从活塞杆6上被拆除；进行支撑架9的固定，通过转动旋拉槽903使螺纹块901丝接在相邻缸套5上，当C型过孔906的中心处与活塞4中心处对准后停止转动旋拉槽903；利用第二工具2对活塞4和活塞杆6进行拆除，将安装在第二加长杆201上的柱状筒801卡入C型过孔906内，且限位圈803至于C型过孔906的左侧，手伸入缸套5内侧转动圆形筒701，第一内螺纹704与活塞杆6原锁紧螺母3处的外螺纹丝接并旋合至规定圈数，即停止传递扭矩；向定位孔206内插入插销，沿C型过孔906向外拉动第二T型头202，活塞4和活塞杆6从缸套5内拉出至指定位置，依次拆除第二工具2和支撑架9，利用榔头砸松压紧缸套5的接头圈，利用撬棍从缸套座上取出旧缸套5。

新活塞4和新缸套5的处理，从活塞杆6上卸下旧活塞4，装上新活塞4并在橡胶部分涂上黄油润滑脂，在新缸套5的密封面涂上润滑纸并套上密封圈。

活塞4、活塞杆6和缸套5的送入操作，清洁阀内后将新缸套5推入密封座，旋上接头圈后砸紧，将活塞4和活塞杆6推入缸套5外沿，将安装在第二加长杆201上的柱状筒801卡入C型过孔906内，且限位圈803至于C型过孔906的右侧，将圆形筒701重新丝接在活塞杆6上并插入插销；手推第二T型头202使活塞4和活塞杆6深入缸套5内，依次取下第二工具2和支撑架9，安装锁紧螺母3、卡紧拉杆卡箍和安装冷却装置，放入缸盖、安装缸盖丝扣圈，恢复泵离合器气控制管线和泵上水管阀门。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种钻井泵拆卸用辅助工具，包括第一工具(1)、第二工具(2)、连接头(7)、丝杠螺母(8)和支撑架(9)，第二工具(2)的前端、中端分别安装有连接头(7)和丝杠螺母(8)，丝杠螺母(8)与支撑架(9)滑动连接，其特征在于，

所述第一工具(1)包括第一加长杆(101)，第一加长杆(101)的两端分别设有垂直于第一加长杆(101)方向的第一T型头(102)和套筒(103)，套筒(103)的内侧设有限位卡槽(104)，

所述第二工具(2)包括第二加长杆(201)，第二加长杆(201)通过左端周身上设置的外螺纹(203)与第二T型头(202)丝接，第二加长杆(201)的右端径向上设置有定位孔(206)，定位孔(206)的左侧设有套装固定在第二加长杆(201)周身上的梯形限位圈(205)，定位孔(206)的右侧设有与第二加长杆(201)轴向连接的梯形限位板(204)。

2.根据权利要求1所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述丝杠螺母(8)包括柱状筒(801)，柱状筒(801)的周身中段上固定有限位圈(803)。

3.根据权利要求2所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述柱状筒(801)内侧设有第二内螺纹(802)，柱状筒(801)通过第二内螺纹(802)与第二加长杆(201)上的外螺纹(203)丝接。

4.根据权利要求1所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述连接头(7)包括圆形筒(701)，圆形筒(701)的内壁左、右侧分别设有蝶形槽(705)和第一内螺纹(704)，蝶形槽(705)为中间窄、两头宽结构，圆形筒(701)的第一内螺纹(704)侧径向上设有方形通孔(703)。

5.根据权利要求4所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述第二加长杆(201)穿过蝶形槽(705)的内侧，且蝶形槽(705)的两头分别与梯形限位圈(205)和梯形限位板(204)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述圆形筒(701)的左侧径向上开设有定位槽(702)，定位槽(702)与定位孔(206)通过插销相连。

7.根据权利要求6所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述支撑架(9)包括螺纹块(901)和连接块(902)两部分，连接块(902)的轴向外侧开设有旋拉槽(903)，连接块(902)的径向上通过连接杆(904)安装有支撑块(905)，支撑块(905)上设有平行于连接块(902)径向的C型过孔(906)。

8.根据权利要求7所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具，其特征在于，所述限位圈(803)的直径大于C型过孔(906)的内径，柱状筒(801)的外侧与于C型过孔(906)滑动连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种钻井泵拆卸用辅助工具进行具体拆卸的操作步骤，其特征在于，包括以下步骤，

S001、单作用泥浆泵的内侧为三个缸套(5)，缸套(5)内侧与通过锁紧螺母(3)固定在活塞杆(6)上的活塞(4)滑动连接，活塞杆(6)的末端通过拉杆卡箍与中心拉杆相连，

S002、首先停止并拆除泵离合器气控制管线、关闭泵上水管阀门后，卸掉缸盖丝扣圈并取出缸盖，放尽阀箱内的钻井液，人力盘泵使活塞杆(6)的末端的拉杆卡箍和冷却装置被卸下，

S003、限位卡槽对准锁紧螺母(3)后，转动第一T型头(102)使限位卡槽带动锁紧螺母(3)从活塞杆(6)上被拆除，

S004、通过转动旋拉槽(903)使螺纹块(901)丝接在相邻缸套(5)上，当C型过孔(906)的中心处与活塞(4)中心处对准后停止转动旋拉槽(903)，

S005、将安装在第二加长杆(201)上的柱状筒(801)卡入C型过孔(906)内，且限位圈(803)至于C型过孔(906)的左侧，手伸入缸套(5)内侧转动圆形筒(701)，第一内螺纹(704)与活塞杆(6)原锁紧螺母(3)处的外螺纹丝接并旋合至规定圈数，即停止传递扭矩，

S006、向定位孔(206)内插入插销，沿C型过孔(906)向外拉动第二T型头(202)，活塞(4)和活塞杆(6)从缸套(5)内拉出至指定位置，依次拆除第二工具(2)和支撑架(9)，

S007、从活塞杆(6)上卸下旧活塞(4)，装上新活塞(4)并在橡胶部分涂上黄油润滑脂，将活塞(4)和活塞杆(6)推入缸套(5)外沿，将安装在第二加长杆(201)上的柱状筒(801)卡入C型过孔(906)内，且限位圈(803)至于C型过孔(906)的右侧，将圆形筒(701)重新丝接在活塞杆(6)上并插入插销，

S008、手推第二T型头(202)使活塞(4)和活塞杆(6)深入缸套(5)内，依次取下第二工具(2)和支撑架(9)，安装锁紧螺母(3)、卡紧拉杆卡箍和安装冷却装置，放入缸盖、安装缸盖丝扣圈，恢复泵离合器气控制管线和泵上水管阀门。

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