CN114263445B - 一种井下压裂滑套工具开关器 - Google Patents
一种井下压裂滑套工具开关器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及的是一种井下压裂滑套工具开关器,它包括识别机构、传动机构、卡锁机构及密封机构,传动机构包括壳体、传动轴、传动弹簧,壳体为圆柱体,其内部沿中心轴设置阶梯孔;识别机构包括轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第一平衡滑块,各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中;轴向识别滑块设置有滑尺,滑尺的下底面为倾斜面,滑尺伸入到滑尺滑道中,齿轮识别滑块设置有传动齿条;传动轴由圆轴、传动齿轮轴、正六面形轴由上到下一体构成;卡锁机构包括狗牙、狗牙凸轮、狗牙底座;密封机构包括密封橡胶、密封滑块、前帽。本发明可以整体提高机构的安全性和稳定性,真正做到准确识别,密封效果好。
Description
技术领域
本发明涉及的是井下开关器,具体涉及一种井下压裂滑套工具开关器。
背景技术
随着钻井技术的快速发展,井下分层压裂工具也越来越普及。作为分层压裂工具中用来沟通储层和井筒的一个组件,井下开关器在提高石油开采效率,优化能源配置方面有着不可替代的作用。
现有滑套开关能够实现井下多层重复开启压裂,但下入井中结构较为复杂,滑套开关对压裂层的识别效果不理想。
如申请号为201310023260.6的井下电液控制压裂滑套,该装置是以电子标签为电控信号载体、无线通讯为信号传输方式,实现了井下无阻碍多段压裂控制施工,但也存在明显不足:
(1)井下环境复杂,开关器长期处在高温高压的环境下,很容易导致电控信号及无线通信信号质量降低,传输效率下降,造成开关器对压裂层无法准确的识别,造成设备失效。
(2)开关器内部需要较高的密封措施,来防止沙尘进入。
发明内容
本发明的目的是提供一种井下压裂滑套工具开关器,这种井下压裂滑套工具开关器用来解决现有滑套开关存在识别效果不好,密封不好的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种井下压裂滑套工具开关器包括识别机构、传动机构、卡锁机构及密封机构,传动机构包括壳体、传动轴、传动弹簧,壳体为圆柱体,其内部沿中心轴设置阶梯孔,阶梯孔上细下粗,阶梯孔上端与滑尺滑道相通,壳体外壁沿轴向对称切出2个矩形面,壳体位于两个矩形面的上端分别开有一个第一平衡滑块安装孔和轴向识别滑块安装孔,第一平衡滑块安装孔、轴向识别滑块安装孔通过滑尺滑道相通;壳体位于两个矩形面的下端分别开有一个第二平衡滑块安装孔和齿轮识别滑块安装孔;壳体底座中心设置固定圆筒和固定孔,固定圆筒和固定孔同轴设置且相通,壳体底座固定于壳体底面,固定圆筒插入到阶梯孔的粗孔段中,齿轮识别安装孔、固定圆筒、阶梯孔的粗孔段相通;
识别机构包括轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块,各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中,轴向识别滑块与齿轮识别滑块位于壳体两侧;轴向识别滑块设置有滑尺,滑尺的下底面为倾斜面,滑尺伸入到滑尺滑道中,齿轮识别滑块设置有传动齿条;
传动轴由圆轴、传动齿轮轴、正六面形轴由上到下一体构成,传动轴设置于阶梯孔中,其圆轴抵于滑尺的倾斜面下,齿轮识别滑块回缩时,传动齿条穿过齿条孔伸入到固定圆筒中且与传动齿轮轴啮合,推动传动齿轮轴转动;
卡锁机构包括狗牙、狗牙凸轮、狗牙底座,狗牙底座固定于壳体底座下,狗牙凸轮设置于狗牙底座上,狗牙凸轮的传动弹簧槽伸入到壳体底座的固定圆筒中,传动弹簧槽中设置传动弹簧;狗牙为月牙形,狗牙沿狗牙底座外边缘设置,轴向识别滑块回缩时,滑尺压着传动轴下行,传动轴插入到传动弹簧槽中,齿轮识别滑块回缩时,传动轴带动狗牙凸轮转动,顶出狗牙,使狗牙固定在滑套的卡锁凸台上;
密封机构包括密封橡胶、密封滑块、前帽,前帽与狗牙底座的实心圆柱固定连接,密封橡胶套装在实心圆柱外,狗牙底座具有密封滑块滑动孔,密封滑块滑动孔设置于狗牙凸轮侧面,密封滑块与密封滑块滑动孔滑动连接,密封滑块头部从狗牙底座伸出,狗牙凸轮转动,密封滑块受狗牙凸轮的作用,向下运动,挤压密封橡胶,使密封橡胶受到挤压变形,直径扩大,接触滑套内壁,形成密封。
上述方案中轴向识别滑块的本体为开口式圆筒,其圆筒一端连接有第一识别块,其圆筒内壁设置轴向识别滑块弹簧,轴向识别滑块弹簧另一端约束在轴向识别滑块安装孔内,滑尺位于轴向识别滑块弹簧内,轴向识别滑块弹簧控制传动轴纵向运动;齿轮识别滑块的本体为方形块,其方形块一侧连接有第二识别块,其方形块另一侧开有齿轮识别滑块弹簧孔,方形块边线侧连接有传动齿条,齿轮识别滑块弹簧安装于齿轮识别滑块弹簧孔与齿轮识别滑块安装孔之间,套齿轮识别滑块弹簧控制传动轴轴向转动;第一平衡滑块、第二平衡滑块的本体均为开口式圆筒,其圆筒一端连接梯形滑块,圆筒内部连接平衡弹簧。
上述方案中壳体底座的固定圆筒上端口与阶梯孔的粗孔段之间设置固定垫片,固定垫片与壳体协同约束传动轴。
上述方案中轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块均通过相应的滑块固定垫片固定在壳体上,滑块固定垫片为椭圆形,其中间开有长方形孔,长方形孔两边开有螺栓孔,长方形孔大小与相应的轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块相适应。
上述方案中壳体底盖由圆盘上设置固定圆筒构成,圆盘与固定圆筒同心连接在一起,圆盘中心有固定孔,圆盘两侧沿轴线方向切出2个平面,圆盘平面上沿轴线两侧对称连有凸块,在固定圆筒上齿条孔,圆盘底面对称开有2个小孔,这2个小孔与狗牙底座上的狗牙固定轴连接。
上述方案中狗牙底座的主体为圆盘,圆盘下面连接实心圆柱,圆盘对称开有2个密封滑块滑动孔,每个密封滑块滑动孔内焊有一凸块作为限位块,圆盘设置2个狗牙固定轴,在狗牙固定轴顺时针方向上焊接两个凸台,圆盘圆心处设置狗牙凸轮定位轴,圆盘上还对称开有两个定位销孔;狗牙底座的定位销孔和狗牙凸轮的定位销孔通过定位销连接,定位销为圆柱体,圆柱体在中心轴中心部位开有坡口;实心圆柱用于安装密封橡胶和连接前帽,限位块用来安装密封滑块,凸块用于控制密封滑块滑动距离。
上述方案中狗牙凸轮由椭圆形凸轮上设置圆柱形成,圆柱内开有内六角孔,作为传动弹簧槽,椭圆形凸轮底部开有定位孔,该定位孔与狗牙底座的狗牙凸轮定位轴相配,椭圆形凸轮底部短轴两侧对称开有定位销孔,椭圆形凸轮高度与狗牙高度相等。
上述方案中狗牙为一头大一头小的弧形块,弧形块的厚度从一端到另一端逐渐变厚,在大头的圆心处有狗牙固定轴孔。
上述方案中密封滑块滑动孔内设置限位块,密封滑块具有定向滑块滑道,限位块位于定向滑块滑道内。
上述方案中密封机构还包括密封橡胶上盖、密封橡胶下盖,密封橡胶上盖位于狗牙底座与密封橡胶之间,密封下盖位于密封橡胶与前帽之间,密封橡胶下盖的厚度大于密封橡胶上盖的厚度,前帽为圆锥体,圆锥体锥尖为圆顶形状的,圆锥体的锥底面上设置有凸柱,凸柱直径大小与密封橡胶的内径大小相等。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明要在滑套工作过程中投入到井筒中,在打开压裂滑道之前,是在地面上的,可以有效避免其主要零部件受地下环境影响而磨损,也方便更换主要零件、维修和保养,整套开关器在井下环境当能够平稳运行,外部环境对其影响较小,结构简单,不容易损坏,整体设计可以确保装置的工作稳定性。增强使用寿命。
2.本发明的识别机构识别度高,合理运用机构传动性能,将识别滑块控制为两个,只有当两个识别滑块同时回缩才能够驱动卡锁机构工作,这样可以整体提高机构的安全性,和稳定性,避免了在井筒中运动的过程中遇到砂砾等突出物等情况而引发的误触,真正做到准确识别。
3.本发明全部选用机械传动,使其本身具有较高的稳定性,能够适应多种不同的工作环境,整体采用一次性可溶材料,更有利于现场使用,其次本发明的密封机构采用实体橡胶,与开关器整体配合,无需加入其他装置。密封机构中的密封橡胶受密封滑块的挤压产生变形,使密封橡胶的直径扩大,让其完整的贴合在套管内壁上,形成密封效果。相比其他发明密封机构,本发明具有全贴合,密封效果好等优点。
4.本发明的卡锁机构使用狗牙来对开关器进行固定,其优点是接触面积大,受力均匀,接触面剪切应力小,在狗牙小头处进行了加厚处理,使其整体稳定性和卡锁效果更佳。
附图说明
图1为本发明立体图;
图2为本发明的剖视图;
图3为壳体立体图;
图4为壳体剖视图;
图5为传动轴示意图;
图6为齿轮识别滑块示意图;
图7为轴向识别滑块示意图;
图8为平衡滑块示意图;
图9为壳体底座示意图;
图10为狗牙底座示意图;
图11为狗牙凸轮示意图;
图12为狗牙凸轮仰视图;
图13为狗牙示意图;
图14为定位销示意图;
图15为密封滑块示意图。
图中:1-1识别机构、1-2传动机构、1-3卡锁机构、1-4密封机构;
2壳体、2-1第一平衡滑块安装孔、2-2轴向识别滑块安装孔、2-3第二平衡滑块安装孔、2-4阶梯孔、2-5齿轮识别滑块安装孔、2-6定位槽、2-7滑尺孔;
3传动轴、3-1正六面形轴、3-2传动齿轮轴、3-3圆轴;
4齿轮识别滑块、4-1第二识别块、4-2传动齿条、4-3齿轮滑块弹簧槽;
5轴向识别滑块、5-1第一识别块、5-2滑尺、5-3轴向弹簧槽;
6第一平衡滑块、6-1梯形滑块、6-2平衡弹簧槽;
7壳体底座、7-1齿条孔、7-2定位块、7-3狗牙固定孔、7-4固定孔、7-6底座圆盘;
11、滑块固定垫片;12传动轴固定垫片;
13狗牙底座、 13-1狗牙固定轴、13-2狗牙凸台、13-3狗牙定位销孔、13-4定位轴、13-5密封滑块滑动孔、13-6限位块、13-7实心圆柱、13-8狗牙圆盘;
14狗牙凸轮、14-1凸轮定位销孔、14-2定位孔、14-3椭圆形凸轮、14-4传动弹簧槽、14-5圆柱;
15狗牙、16密封滑块、17密封橡胶、18密封橡胶上盖、19密封橡胶下盖、20前帽、21定位销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
这种井下压裂滑套工具开关器包括识别机构1-1、传动机构1-2、卡锁机构1-3、密封机构1-4。识别机构1-1中识别滑块连接滑尺5-2,控制传动轴3纵向运动,齿轮识别滑块4通过传动齿条4-2控制传动轴3转动,平衡滑块维持开关器平衡;识别滑块为传动轴3提供纵向运动和轴向运动,传动轴3传输给卡锁机构1-3的狗牙凸轮14,狗牙凸轮14转动,顶出狗牙15,使狗牙15固定在滑套的卡锁凸台上;密封机构1-4的密封滑块16受狗牙凸轮14的作用,向下运动,挤压密封橡胶上盖18,使密封橡胶17受到挤压变形,直径扩大,接触滑套内壁,形成密封。
所述壳体2,本体为圆筒结构,其内部开有阶梯孔,细孔段用于固定转动轴,粗孔段用于转动轴齿轮与齿轮滑块上的齿条进行机械传动。在小孔上方开有齿轮滑块滑尺滑道。壳体2外壁两侧沿轴向对称切出2个平面,在壳体两侧平面上部对称开有2个圆形孔,其中安装轴向识别滑块5的圆形孔与矩形滑尺孔相通,矩形滑尺孔与壳体底面平行,壳体2两侧平面下部对称开有1个圆形孔和1个矩形孔,矩形孔沿垂直于底面边线一侧开有齿条孔;每个孔两侧开有安装固定垫片的螺纹口,其轴向识别滑块安装在壳体上部圆孔,齿轮识别滑块4安装在壳体下部矩形孔。在壳体底部对称开有2个凹槽。
更具体的:壳体2上设置轴向识别滑块安装孔2-2、第一平衡滑块安装孔2-1、第二平衡滑块安装孔2-3,在壳体下方左侧开有一方孔,用于安装齿轮识别滑块4。通过固定垫片固定识别滑块与平衡滑块。在轴向识别滑块安装孔2-2圆心处开有一矩形滑尺孔2-7,在齿轮识别滑块4上开有齿条孔,在开关器壳体底部开有阶梯孔2-4。两侧平面底部对称设有定位槽2-6。
所述传动轴3为阶梯轴,上面为圆截面圆轴3-3,中间为传动齿轮轴3-2(由轴体齿轮凸台周边设置传动齿形成),下端为正六面形轴3-1;在圆轴3-3上装有圆顶,传动轴3通过传动弹簧与卡锁机构1-3连接。
所述传动轴固定垫片12,本体为一圆环,内孔直径与阶梯孔2-4的细孔直径相同。
所述齿轮识别滑块4,主体为矩形状,一端为设有第二识别块4-1,另一端设有齿条,矩形凸台底部设有齿轮滑块弹簧槽4-3,矩形边线侧连接有传动齿条4-2,套入齿轮滑块弹簧控制转动轴轴向转动。
所述轴向识别滑块5,主体为圆筒形状,上端设有第一识别块5-1,下端圆柱筒形状的轴向弹簧槽5-3内设有滑尺5-2,控制传动轴纵向运动。
所述第一平衡滑块6、第二平衡滑块均为圆筒形状,上端设有梯形滑块6-1,圆筒下方为平衡弹簧槽6-2,维持开关器平衡。
所述壳体底座7由底座圆盘7-6和固定圆筒7-5构成,圆盘与圆筒同心连接在一起,固定圆筒7-5上开有齿条孔7-1,齿条孔7-1位于固定圆筒上对准传动齿条处,固定圆筒7-5下端与底座圆盘7-6相连接,圆盘原点处开有固定孔7-4,底座圆盘7-6两侧对称切有一平面且设有定位块7-2,在圆盘下端设有狗牙固定孔7-3,与狗牙底座13上的狗牙固定轴13-1连接。
所述滑块固定垫片11为椭圆形,中间开有矩形滑块伸缩孔,其主体为椭圆形,两边开有螺栓孔,中间开有长方形孔,其长方形孔大小与识别滑块上部识别装置尺寸最大处大小一致。本发明共有4片滑块固定垫片。
所述狗牙底座13由狗牙圆盘13-8和实心圆柱13-7构成,在狗牙圆盘13-8上,沿圆心对称设有两个狗牙固定轴13-1、两个焊接的狗牙凸台13-2、两个狗牙定位销孔13-3、两个密封滑块滑动孔13-5,密封滑块滑动孔13-5上设有限位块13-6。具体为:狗牙底座13主体为圆盘为上部主体连接下部圆柱,上部圆盘对称开有2孔,每个孔内焊有一块凸块,用来安装密封滑块16,凸块用于控制密封滑块16滑动距离。上部圆盘还连接有2个狗牙固定轴13-1。在狗牙固定轴顺时针方向上装有两个凸台。下部圆柱用于安装密封橡胶17和连接前帽20,在上部圆盘圆心处装有一圆柱形的狗牙凸轮定位轴13-4。在狗牙底座13对称开有两个圆形定位销孔。
所述狗牙凸轮14,本体有椭圆形凸轮14-3加圆柱14-5组成,中心处设有定位孔14-2,在圆柱14-5上开有传动弹簧槽14-4,传动弹簧控制传动轴回弹。椭圆形凸轮14-3高度与狗牙15高度一致,圆柱14-5内开有内六角孔构成传动弹簧槽14-4;定位孔14-2用于固定在狗牙底座上;在椭圆形凸轮底部短轴两侧对称开有两个凸轮定位销孔14-1(在凸轮上开坡口)。
所述狗牙15近似为月牙形,本体为一大一小两个圆同一方向相切与一大直径圆,形成狗牙本体外侧,内侧为一直径小于外侧圆的圆形相切于两个一大一小圆的另一方向,所围成的一头大一头小的图形构成狗牙本体,在大头处设有狗牙固定轴孔。
所述密封滑块16由圆柱凸台加圆锥组成,在圆柱上开有定向滑块滑道。
所述密封橡胶17、密封橡胶上盖18、密封橡胶下盖19,都为圆柱,圆柱中心均开有轴向固定孔。
所述定位销21本体为圆柱,圆柱中心处设有缩颈。
识别机构中的弹簧,其中轴向识别滑块和平衡滑块使用大小相等的弹簧,齿轮识别滑块所使用的弹簧直径小于主体为圆筒的滑块所使用的弹簧,但长度相同。
识别机构零部件配合关系:
轴向识别滑块5安装在壳体2的轴向识别滑块安装孔2-2中,将轴向识别滑块弹簧,贴合轴向识别滑块圆筒形底部装入,将装备好的部件装入轴向识别滑块安装孔2-2中,再将滑块固定垫片11上的固定螺栓孔与矩形滑块伸缩孔对准壳体上的固定螺栓孔和轴向识别滑块的识别块进行配合。齿轮识别滑块4安装在齿轮识别滑块安装孔2-5中,沿齿轮识别滑块安装孔2-5装入,将壳体上的齿条孔与壳体底座上齿条孔7-1对准,将齿轮识别滑块4的传动齿条4-2对准孔内长方形孔装入,再将齿轮识别滑块弹簧安装在齿轮滑块弹簧槽4-3。将滑块固定垫片11对准壳体上的固定孔和识别滑块识别机构安装。第一平衡滑块6,将平衡弹簧贴合平衡滑块圆筒形底部装入,将装备好的部件装入壳体第一平衡滑块安装孔2-1中,再将滑块固定垫片11,对准对准壳体上的固定孔和梯形滑块6-1,第二平衡滑块安装配合关系与第一平衡滑块相同。四个滑块中,两个为识别滑块,两个为平衡滑块。平衡滑块只起平衡井下开关器的作用,并不能够识别信号。而轴向识别滑块和齿轮识别滑块能够通过识别信号,传递机械能,驱动传动机构的运转,当井下开关器进入正确位置的时候,四个滑块同时缩进开关器壳体当中,将所产生的机械能传递到转动机构。
传动机构零部件配合关系:
将传动轴固定垫片12放入壳体2阶梯孔2-4中,再将传动轴3上端圆轴3-3穿过传动轴固定垫片12沿阶梯孔细孔穿入。上端圆轴3-3与轴向识别滑块5的滑尺5-2配合,壳体底座7装入,将壳体底座7上的齿条孔7-1对准壳体2的齿条孔,将开关器壳体底座推入,壳体底座的凸台对准定位槽配合焊接,下端正六面形轴3-1与传动轴弹簧相贴合,穿过壳体底座的固定孔7-4,伸入狗牙底座传动弹簧槽中。中间传动齿轮轴3-2与齿轮识别滑块4下端传动齿条4-2配合。在井下时,识别机构的识别滑块接收信号,识别滑块向内缩进,由轴向识别滑块5上的滑尺5-2向开关器壳体2内滑动,向下推动传动轴3。齿轮识别滑块4向内缩进,传动齿条4-2向内运动转动传动轴。
卡锁机构零部件配合关系:
将狗牙15上的定位孔与狗牙底座13上狗牙固定轴13-1进行配合,其狗牙大圆边线与狗牙底座圆形凸台边线重合处进行点焊,再将图14所示定位销21插入狗牙底座上的定位销孔13-3,然后,狗牙凸轮14定位孔14-2与狗牙底座上的定位轴13-4相配合,狗牙凸轮14上的凸轮定位销孔14-1和狗牙底座上的通过固定销21相配合。将密封滑块16上的滑道与狗牙底座上的限位块相配合,狗牙底座13上的狗牙固定轴13-1插入壳体底座7上的狗牙固定孔7-3,使狗牙底座13的狗牙凸台13-2与壳体底座7相接触,并焊接。当识别机构接收信号后,驱动传动机构,传动机械能,通过传动轴3向下并转动,驱动狗牙凸轮14沿狗牙16小头逆时针转动,破坏固定销,同时破坏狗牙16与狗牙底座13的点焊接触,驱使狗牙16向外运动,使狗牙卡在井下配套作业的滑套的卡锁凸台上。
密封机构零部件配合关系:
密封滑块16与狗牙底座13上的密封滑块滑动孔13-5,通过定向滑块与滑道相连接。密封橡胶上盖18安装孔、密封橡胶17安装孔和密封橡胶下盖19安装孔沿狗牙底座上实心圆柱13-7滑入,相互贴合,安装在狗牙底座上的实心圆柱上。并将前帽20上的圆柱凸台与狗牙凸台上的实心圆柱13-7焊接,当卡锁机构1-3转动的时候,挤压密封橡胶上盖18,推动密封橡胶17向外扩径,与滑套内壁相接处产生密封。
本发明在井下工作过程:
本发明随滑套进入井下滑入需要压裂的地层你,识别机构1-1与滑套内部识别凸台接触,驱动传动机构1-2,传动轴3使狗牙凸轮14产生传动,启动卡锁机构1-3,狗牙向外滑动产生扩径,固定在卡锁凸台,狗牙凸轮传动,带动密封滑块16,驱动密封机构,使密封橡胶上盖18整体向下移动,压缩密封橡胶,使密封橡胶产生扩径与滑套的固定凸台贴合,进行密封。
开关器进入井下,在压力的推动向下运动,在向下运动的过程时,当开关器遇到滑套上的识别凸台时,识别机构1-2上的识别滑块受到挤压向开关器主体内滑动,开关器壳体上端的轴向识别滑块向内收缩,滑尺向开关器本体轴心吸顶,对传动轴产生向下的驱动力,使传动轴下端的正六面形轴挤压传动弹簧,卡入狗牙凸轮上的传动弹簧槽14-4,开关器壳体下端的齿轮识别滑块向内收缩,齿轮识别滑块上的齿条向开关器本体轴心处移动,驱动传动齿轮,使传动轴转动。
传动轴3在转动的过程中,狗牙凸轮14也会随之转动,狗牙凸轮沿狗牙薄壁处顺时针转动,狗牙向外伸出,形成扩径固定在滑套的卡锁凸台上,狗牙凸轮14转动会向下挤压密封滑块,密封滑块向下滑动挤压密封橡胶上盖。
密封橡胶上盖受到挤压,向下移动,挤压密封橡胶,密封橡胶受到挤压产生变形直径变大,形成扩径,密封橡胶外壁与固定凸台内壁贴合形成密封。
只有当两个识别滑块全部收缩值开关器主体内部,开关器才能够触发开关器工作,如果有其中一个识别滑块滑入开关器主体内部时,是无法触发的,当没有作用力时滑块会在弹簧的驱动下复位。
Claims (10)
1.一种井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:这种井下压裂滑套工具开关器包括识别机构、传动机构、卡锁机构及密封机构,传动机构包括壳体、传动轴、传动弹簧,壳体为圆柱体,其内部沿中心轴设置阶梯孔,阶梯孔上细下粗,阶梯孔上端与滑尺滑道相通,壳体外壁沿轴向对称切出2个矩形面,壳体位于两个矩形面的上端分别开有一个第一平衡滑块安装孔和轴向识别滑块安装孔,第一平衡滑块安装孔、轴向识别滑块安装孔通过滑尺滑道相通;壳体位于两个矩形面的下端分别开有一个第二平衡滑块安装孔和齿轮识别滑块安装孔;壳体底座中心设置固定圆筒和固定孔,固定圆筒和固定孔同轴设置且相通,壳体底座固定于壳体底面,固定圆筒插入到阶梯孔的粗孔段中,齿轮识别安装孔、固定圆筒、阶梯孔的粗孔段相通;
识别机构包括轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块,各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中,轴向识别滑块与齿轮识别滑块位于壳体两侧;轴向识别滑块设置有滑尺,滑尺的下底面为倾斜面,滑尺伸入到滑尺滑道中,齿轮识别滑块设置有传动齿条;
传动轴由圆轴、传动齿轮轴、正六面形轴由上到下一体构成,传动轴设置于阶梯孔中,其圆轴抵于滑尺的倾斜面下,齿轮识别滑块回缩时,传动齿条穿过齿条孔伸入到固定圆筒中且与传动齿轮轴啮合,推动传动齿轮轴转动;
卡锁机构包括狗牙、狗牙凸轮、狗牙底座,狗牙底座固定于壳体底座下,狗牙凸轮设置于狗牙底座上,狗牙凸轮的传动弹簧槽伸入到壳体底座的固定圆筒中,传动弹簧槽中设置传动弹簧;狗牙为月牙形,狗牙沿狗牙底座外边缘设置,所述狗牙底座由狗牙圆盘和实心圆柱构成,在狗牙圆盘上,沿圆心对称设有两个狗牙固定轴、两个焊接的狗牙凸台、两个狗牙定位销孔、两个密封滑块滑动孔,密封滑块滑动孔上设有限位块,具体为:狗牙底座主体为圆盘为上部主体连接下部圆柱,上部圆盘对称开有2孔,每个孔内焊有一块凸块,用来安装密封滑块,凸块用于控制密封滑块滑动距离;上部圆盘还连接有2个狗牙固定轴,在狗牙固定轴顺时针方向上装有两个凸台,下部圆柱用于安装密封橡胶和连接前帽,在上部圆盘圆心处装有一圆柱形的狗牙凸轮定位轴,在狗牙底座对称开有两个圆形定位销孔;将狗牙上的定位孔与狗牙底座上狗牙固定轴进行配合,其狗牙大圆边线与狗牙底座圆形凸台边线重合处进行点焊,再将定位销插入狗牙底座上的定位销孔,然后,狗牙凸轮定位孔与狗牙底座上的定位轴相配合,狗牙凸轮上的凸轮定位销孔和狗牙底座上的通过固定销相配合;将密封滑块上的滑道与狗牙底座上的限位块相配合,狗牙底座上的狗牙固定轴插入壳体底座上的狗牙固定孔,使狗牙底座的狗牙凸台与壳体底座相接触,并焊接;轴向识别滑块回缩时,滑尺压着传动轴下行,传动轴插入到传动弹簧槽中,齿轮识别滑块回缩时,传动轴带动狗牙凸轮转动,驱动狗牙凸轮沿狗牙小头逆时针转动,破坏固定销,同时破坏狗牙与狗牙底座的点焊接触,驱使狗牙向外运动,使狗牙卡在井下配套作业的滑套的卡锁凸台上;
密封机构包括密封橡胶、密封滑块、前帽,前帽与狗牙底座的实心圆柱固定连接,密封橡胶套装在实心圆柱外,狗牙底座具有密封滑块滑动孔,密封滑块滑动孔设置于狗牙凸轮侧面,密封滑块与密封滑块滑动孔滑动连接,密封滑块头部从狗牙底座伸出,狗牙凸轮转动,密封滑块受狗牙凸轮的作用,向下运动,挤压密封橡胶,使密封橡胶受到挤压变形,直径扩大,接触滑套内壁,形成密封。
2.根据权利要求1所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的轴向识别滑块的本体为开口式圆筒,其圆筒一端连接有第一识别块,其圆筒内壁设置轴向识别滑块弹簧,轴向识别滑块弹簧另一端约束在轴向识别滑块安装孔内,滑尺位于轴向识别滑块弹簧内,轴向识别滑块弹簧控制传动轴纵向运动;齿轮识别滑块的本体为方形块,其方形块一侧连接有第二识别块,其方形块另一侧开有齿轮识别滑块弹簧孔,方形块边线侧连接有传动齿条,齿轮识别滑块弹簧安装于齿轮识别滑块弹簧孔与齿轮识别滑块安装孔之间,套齿轮识别滑块弹簧控制传动轴轴向转动;第一平衡滑块、第二平衡滑块的本体均为开口式圆筒,其圆筒一端连接梯形滑块,圆筒内部连接平衡弹簧。
3.根据权利要求2所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的壳体底座的固定圆筒上端口与阶梯孔的粗孔段之间设置固定垫片,固定垫片与壳体协同约束传动轴。
4.根据权利要求3所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块均通过相应的滑块固定垫片固定在壳体上,滑块固定垫片为椭圆形,其中间开有长方形孔,长方形孔两边开有螺栓孔。
5.根据权利要求4所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的壳体底座由圆盘上设置固定圆筒构成,圆盘与固定圆筒同心连接在一起,圆盘中心有固定孔,圆盘两侧沿轴线方向切出2个平面,圆盘平面上沿轴线两侧对称连有凸块,在固定圆筒上齿条孔,圆盘底面对称开有2个小孔,这2个小孔与狗牙底座上的狗牙固定轴连接。
6.根据权利要求5所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的狗牙底座的主体为圆盘,圆盘下面连接实心圆柱,圆盘对称开有2个密封滑块滑动孔,每个密封滑块滑动孔内焊有一凸块作为限位块,圆盘设置2个狗牙固定轴,在狗牙固定轴顺时针方向上焊接两个凸台,圆盘圆心处设置狗牙凸轮定位轴,圆盘上还对称开有两个定位销孔;狗牙底座的定位销孔和狗牙凸轮的定位销孔通过定位销连接,定位销为圆柱体,圆柱体在中心轴中心部位开有坡口。
7.根据权利要求6所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:狗牙凸台由椭圆形凸轮上设置圆柱形成,圆柱内开有内六角孔,作为传动弹簧槽,椭圆形凸轮底部开有定位孔,该定位孔与狗牙底座的狗牙凸轮定位轴相配,椭圆形凸轮底部短轴两侧对称开有定位销孔,椭圆形凸轮高度与狗牙高度相等。
8.根据权利要求7所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的狗牙为一头大一头小的弧形块,弧形块的厚度从一端到另一端逐渐变厚,在大头的圆心处有狗牙固定轴孔。
9.根据权利要求8所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的密封滑块滑动孔内设置限位块,密封滑块具有定向滑块滑道,限位块位于定向滑块滑道内。
10.根据权利要求9所述的井下压裂滑套工具开关器,其特征在于:所述的密封机构还包括密封橡胶上盖、密封橡胶下盖,密封橡胶上盖位于狗牙底座与密封橡胶之间,密封橡胶下盖位于密封橡胶与前帽之间,密封橡胶下盖的厚度大于密封橡胶上盖的厚度,前帽为圆锥体,圆锥体锥尖为圆顶形状的,圆锥体的锥底面上设置有凸柱,凸柱直径大小与密封橡胶的内径大小相等。
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