CN113494251B - 一种抽油杆卡瓦装置 - Google Patents

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    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
    • E21B19/102—Slips; Spiders ; Catching devices using rollers or spherical balls as load gripping elements

Abstract

本发明公开了一种抽油杆卡瓦装置，包括固定于基座上的轮组单元和卡瓦单元，基座设置有供抽油杆穿过的中空部位；轮组单元包括滚轮和飞轮，滚轮压紧抽油杆外壁；飞轮的飞轮芯与滚轮同轴设置且固定连接；卡瓦单元包括卡瓦部、连接杆和弹性元件；连接杆两端分别铰接卡瓦部和基座；连接杆与飞轮套经柔性连接件连接，当抽油杆上移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套相对转动，卡瓦部与抽油杆在弹性元件作用下分离；当抽油杆下移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套同步转动，柔性连接件绕飞轮套缠绕拉动连接杆绕基座转动，使得卡瓦部压紧抽油杆外壁。本发明借助机械结构来完成卡瓦部与抽油杆之间的压紧、分离，不需要借助人力，节省了劳动力，降低了工作负荷。

Description

一种抽油杆卡瓦装置
技术领域
本发明涉及钻采设备技术领域，具体为一种抽油杆卡瓦装置。
背景技术
在修井作业中，常常需要上起抽油杆，具体作业时，需要利用提升机构抓住井口外的抽油杆上部并上提，抽油杆不断上移，当两节抽油杆的连接点离开井口后，利用抽油杆卡瓦卡住下一节抽油杆，然后将井口外的两节抽油杆从连接点出拆开，此时便完成了一段抽油杆的提升，提升机构继续抓住下一节开始新的循环。抽油杆卡瓦是这个施工过程中的重要设备，其主要作用有两个：一、当拆卸上部的抽油杆时，对连接点下部的抽油杆进行卡紧操作防止其下坠落入井中；二、当需要提升抽油杆杆时，卡瓦结构与抽油杆分离，使得抽油杆能够被提升机构上提。目前卡紧、卸载这些动作都需要人工操作，劳动强度大，需要消耗大量人力，效率低下。
发明内容
为解决现有技术条件的不足，本发明提供了一种抽油杆卡瓦装置，本抽油杆卡瓦采用机械结构实现卡瓦与抽油杆的压紧、分离，无需人工操作，节省人力，效率高。
本发明的具体方案如下。
一种抽油杆卡瓦装置，包括固定于基座上的轮组单元和卡瓦单元；所述基座设置有供抽油杆穿过的中空部位；所述轮组单元包括滚轮和飞轮，所述滚轮与抽油杆外壁压紧接触使得抽油杆移动时带动滚轮转动；所述飞轮包括套设于飞轮芯外部的飞轮套，飞轮芯与滚轮同轴设置且固定连接，当抽油杆上移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套相对转动，当抽油杆下移带动滚轮反向转动时，飞轮芯与飞轮套一起同步转动；所述卡瓦单元包括卡瓦部、连接杆和弹性元件；连接杆一端与卡瓦部铰接、另一端与基座铰接，使得卡瓦部能够绕基座转动，从而实现卡瓦部与抽油杆的压紧接触和分离，卡瓦部压紧抽油杆外壁后将卡死抽油杆，阻止抽油杆移动；弹性元件用于支撑连接杆，使得连接杆绕基座转动、卡瓦部与抽油杆外壁分离；连接杆与飞轮套经柔性连接件固定连接，当抽油杆上移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套相对转动，卡瓦部与抽油杆在弹性元件作用下仍然分离；当抽油杆下移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套同步转动，柔性连接件绕飞轮套缠绕从而拉动连接杆绕基座转动，卡瓦部压紧抽油杆。
作为本发明的一种具体实施方式，所述轮组单元包括支架和弹性元件B，支架沿所述抽油杆径向布置并与所述基座滑动连接，支架的一端经转轴与滚轮连接，用于支撑滚轮；所述弹性元件用于推动支架沿抽油杆径向移动使得滚轮压紧抽油杆外壁。本设置使得滚轮能够很好地压紧抽油杆外壁，使得本装置也适用于那些变形的抽油杆。
作为本发明的一种具体实施方式，所述卡瓦部正对抽油杆的面上设置有防滑齿。
作为本发明的一种具体实施方式，所述轮组单元和卡瓦单元各一个组成一组夹持单元，所述抽油杆卡瓦有多组夹持单元，各夹持单元绕所述抽油杆环形布置。
作为本发明的一种具体实施方式，所述弹性元件的一端与所述基座固定连接、另一端与所述连接杆靠近卡瓦部的一端固定连接。
作为本发明的一种具体实施方式，所述基座为环形，由多块弧形组件以可拆卸的方式拼接而成。
本发明的飞轮是常规结构，常见于自行车上，其能够带动自行车后轮转动，也可以在车轮自主转动时自由地倒转、空转。本发明即利用了飞轮此种工作原理，利用抽油杆来带动滚轮正转、反转，使得飞轮的飞轮套会出现与滚轮同步转动、相对旋转两种状态，而同步旋转的时候则触发卡瓦单元动作卡紧抽油杆。
与现有技术相比，具有以下优点：本发明完全借助机械结构来完成卡瓦部与抽油杆之间的压紧、分离，不需要借助人力，节省了劳动力，降低了工作负荷，效率更高，具有较高经济价值。
附图说明
图1是本实施例抽油杆卡瓦的工作示意图；
图2是本实施例抽油杆卡瓦的整体结构示意图；
图3是本实施例夹持单元的结构示意图；
图4是本实施例夹持单元的部分拆卸结构示意图；
图5是本实施例滚轮结构示意图；
图6是本实施例飞轮机构示意图；
图中：基座1、抽油杆2、滚轮3、飞轮4、支架5、弹性元件B 6、转轴7、卡瓦部8、连接杆9、弹性元件A 10、柔性连接件11、立柱101、飞轮芯401、飞轮套402。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，不能理解为对本发明的限制。
实施例
请参考图1～图6。一种抽油杆卡瓦装置，包括固定于基座1上夹持单元。所述基座1的主体为环形件，由两块弧形结构件经螺栓连接后组装而成，环形件的中空部位可供抽油杆2穿过，环形件的上侧面还环形阵列布置有3个立柱101，用于固定夹持单元。一组夹持单元包括一个轮组单元和一个卡瓦单元，两者配合实现卡瓦部与抽油杆2的压紧和分离，本抽油杆卡瓦设有三组夹持单元，各夹持单元绕抽油杆2环形阵列布置。
所述轮组单元包括滚轮3、飞轮4和支架5，所述滚轮3与抽油杆2外壁压紧接触使得抽油杆2移动时带动滚轮3转动；所述飞轮4包括套设于飞轮芯401外部的飞轮套402，飞轮是现有技术，其结构较为复杂此处不再详述，飞轮芯401与滚轮3同轴设置且固定连接，当抽油杆2上移带动滚轮3正向转动时，飞轮芯401与飞轮套402能够相对转动，当抽油杆2下移带动滚轮3反向转动时，飞轮芯401与飞轮套402一起同步转动。
具体的，为了使滚轮3与抽油杆2充分压紧，所述支架5沿抽油杆2径向布置并与立柱101键槽滑动连接，支架5还配套设置有弹性元件B 6，弹性元件B 6的一端压紧支架5的一端，用于推动支架向抽油杆2移动。滚轮3与转轴7固定连接，转轴7经滚珠轴承与支架5的另一端转动连接。
所述卡瓦单元包括卡瓦部8、连接杆9和弹性元件A 10；连接杆9一端与卡瓦部8铰接、另一端与基座1的立柱101铰接，使得卡瓦部8能够绕立柱101转动，从而实现卡瓦部8与抽油杆2的压紧接触和分离，当卡瓦部8压紧抽油杆2外壁后卡瓦部8卡死抽油杆2，阻止抽油杆2移动；弹性元件A 10用于支撑连接杆9，弹性元件A 10的一端与立柱101固定连接、另一端与连接杆9固定连接，使得连接杆9绕立柱101的铰接点转动、卡瓦部8与抽油杆2外壁分离，抽油杆2能够自由移动；连接杆9与飞轮套402经柔性连接件11固定连接，这里的柔性连接件11可以是绳子等可弯折的物体，当抽油杆2上移带动滚轮3正向转动时，飞轮芯401与飞轮套402相对转动，卡瓦部8与抽油杆2在弹性元件A 10作用下仍然分离；当抽油杆2下移带动滚轮3反向转动时，飞轮芯401与飞轮套402同步转动，柔性连接件11绕飞轮套402缠绕、拉动连接杆9转动后卡瓦部8压紧抽油杆2。所述卡瓦部8正对抽油杆2的面上设置有防滑齿，以便增加卡瓦部8与抽油杆2之间的摩擦力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种抽油杆卡瓦装置，其特征在于，包括固定于基座上的轮组单元和卡瓦单元；所述基座设置有供抽油杆穿过的中空部位；所述轮组单元包括滚轮和飞轮，滚轮压紧抽油杆外壁，抽油杆移动时带动滚轮转动；飞轮包括套设于飞轮芯外部的飞轮套，飞轮芯与滚轮同轴设置且固定连接，当抽油杆上移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套相对转动，当抽油杆下移带动滚轮反向转动时，飞轮芯与飞轮套同步转动；所述卡瓦单元包括卡瓦部、连接杆和弹性元件A；连接杆一端与卡瓦部铰接、另一端与基座铰接，使得卡瓦部能够绕基座转动，从而实现卡瓦部与抽油杆的压紧接触和分离，当卡瓦部与抽油杆外壁压紧后抽油杆停止移动；弹性元件A用于支撑连接杆，使得连接杆绕基座转动后卡瓦部与抽油杆外壁分离；连接杆与飞轮套经柔性连接件固定连接，当抽油杆上移带动滚轮转动时，飞轮芯与飞轮套相对转动，卡瓦部与抽油杆在弹性元件A作用下分离；当抽油杆下移带动滚轮反向转动时，飞轮芯与飞轮套同步转动，柔性连接件绕飞轮套缠绕拉动连接杆绕基座转动，使得卡瓦部压紧抽油杆外壁。
2.根据权利要求1所述的一种抽油杆卡瓦装置，其特征在于，所述轮组单元包括支架和弹性元件B，支架沿所述抽油杆径向布置并与所述基座键槽滑动连接，支架的一端经转轴与所述滚轮连接，用于支撑滚轮；所述弹性元件B用于推动支架沿抽油杆径向移动使得滚轮压紧抽油杆外壁。
3.根据权利要求2所述的一种抽油杆卡瓦装置，其特征在于，所述卡瓦部正对所述抽油杆的面上设置有防滑齿。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种抽油杆卡瓦装置，其特征在于，所述轮组单元和卡瓦单元各一个组成一组夹持单元，所述抽油杆卡瓦有多组夹持单元，各夹持单元绕所述抽油杆环形布置。
5.根据权利要求4所述的一种抽油杆卡瓦装置，其特征在于，所述基座为环形，由多块弧形组件以可拆卸的方式拼接而成。
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