CN115012866B - 一种旋转防喷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转防喷器，包括外壳，外壳的上下两端均开设有开口，外壳内转动连接有转管，转管内侧连接有橡胶套，转管上开设有若干与膨胀腔相连通的通孔，转管上还开设有若干与膨胀腔相连通的滑块滑槽，滑块滑槽内滑动连接有滑块，滑块远离橡胶套的一端下部倾斜设置，外壳与转管之间滑动连接有活塞，活塞上连接有拨环，拨环靠近滑块的一侧下端倾斜设置，拨环倾斜位置的下部连接有能够与滑块相抵的限位部。本发明属于石油钻采设备技术领域，具体是提供了一种可以提高橡胶套对钻杆的压力，提高密封效果，提高使用稳定性的旋转防喷器。

Description

一种旋转防喷器

技术领域

本发明属于石油钻采设备技术领域，具体是指一种旋转防喷器。

背景技术

在石油开采中，为了控制压力或防止井内液体溢到地面，通常需要在井内安装防喷器，使用时，钻杆穿过防喷器，防喷器将钻杆与油井之间的缝隙封闭。

现有的旋转防喷器包括外壳，外壳的上下两端均开设有开口，外壳内连接有橡胶套，使用时，钻杆穿过橡胶套，外壳进油，橡胶套收缩，封闭橡胶套与钻杆之间的缝隙。

上述技术方案具有以下缺点：1、钻杆转动时会摩擦橡胶套，由于钻杆与橡胶套的材质不同，硬度及耐磨性差距较大，橡胶套易磨损，从而降低密封效果；2、外壳内压力波动会造成橡胶套与钻杆之间的压力波动，降低密封效果。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种可以解决上述问题的旋转防喷器，用于提高密封效果。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种旋转防喷器，包括外壳、转管、橡胶套和滑块，所述外壳的上下两端均开设有开口，所述转管转动设于外壳内，所述橡胶套设于转管内侧上，所述橡胶套靠近转管的一侧开设有膨胀腔，所述膨胀腔绕橡胶套一周设置，所述转管上开设有若干组通孔，所述通孔与膨胀腔相连通，所述转管上还开设有若干与膨胀腔相连通的滑槽，所述滑块滑动连接设于滑槽内，所述滑块远离橡胶套的一端下部倾斜设置，所述外壳与转管之间滑动连接有活塞，所述活塞上连接有拨环，所述拨环靠近滑块的一侧下端倾斜设置，所述拨环倾斜位置的下部连接有能够与滑块相抵的限位部，所述外壳侧部开设有位于活塞上方的上进油口及位于活塞下方的下进油口。使用时，钻杆穿过橡胶套，外壳通过下进油口进油、通过上进油口出油，液压油通过通孔进入膨胀腔，橡胶套收缩，封闭橡胶套与钻杆之间的缝隙。活塞向上运动，同时带动拨环向上运动，拨环驱动滑块挤压橡胶套，提高橡胶套对钻杆的压力，提高密封效果，当活塞运动到行程上极限时，限位部与滑块相抵。

进一步地，所述外壳内侧开设有外活塞滑槽，所述转管外侧开设有内活塞滑槽，所述活塞位于外活塞滑槽与内活塞滑槽所构成的腔体内。活塞在外活塞滑槽与内活塞滑槽所构成的腔体内运动，外活塞滑槽及内活塞滑槽上下侧壁为活塞提供限位。

作为优选方案，所述外壳侧部开设有定位销滑孔，所述定位销滑孔内滑动连接有定位销，所述活塞上开设有能够与定位销相配合的下定位槽及上定位槽。当活塞运动到行程上极限时，定位销与下定位槽相配合，当活塞运动到行程下极限时，定位销与上定位槽相配合，避免外壳内油压不稳定时活塞发生位移。

进一步地，所述定位销连接有定位油缸的输出端。定位销由定位油缸驱动。

优选地，本方案还包括有油箱，所述油箱连接有主泵，所述主泵连接有主换向阀的进油口P1，所述主换向阀的回油口T1与油箱相连通，所述主换向阀的工作油口A1与上进油口相连接，所述主换向阀的工作油口B1与下进油口相连接。使用时，主换向阀控制上进油口及下进油口的进出油。

进一步地，所述主换向阀的工作油口A1与上进油口之间连接有上控制阀，所述主换向阀的工作油口B1与下进油口之间连接有下控制阀。上控制阀控制上进油口的进出油，下控制阀控制下进油口的进出油。

进一步地，所述主换向阀的工作油口A1与定位换向阀的进油口P2相连接，所述主换向阀的工作油口B1与定位换向阀的回油口T2相连接，所述定位换向阀的工作油口A2及定位换向阀的工作油口B2与定位油缸相连接。定位油缸控制定位销运动。

优选地，所述主换向阀采用O型三位四通阀，所述定位换向阀采用O型三位四通阀，结构可靠。

本方案还公开了一种旋转防喷器的使用方法，包括以下步骤：

S1、启动主换向阀，主换向阀的进油口P1与主换向阀的工作油口B1连通，主换向阀的回油口T1与主换向阀的工作油口A1连通，此时，外壳通过下进油口进油、通过上进油口出油，活塞向上运动；当活塞运动到行程上极限时，启动定位换向阀，定位换向阀的进油口P2与定位换向阀的工作油口A2连通，定位换向阀的回油口T2与定位换向阀的工作油口B2连通；

S2、启动主换向阀，主换向阀的进油口P1与主换向阀的工作油口A1连通，主换向阀的回油口T1与主换向阀的工作油口B1连通,此时，外壳通过下进油口出油，通过上进油口进油，活塞向下运动；当活塞运动到行程下极限时，启动定位换向阀，定位换向阀的进油口P2与定位换向阀的工作油口B2连通，定位换向阀的回油口T2与定位换向阀的工作油口A2连通。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案的旋转防喷器，钻杆穿过橡胶套，外壳通过下进油口进油、通过上进油口出油，液压油通过通孔进入膨胀腔，橡胶套收缩，封闭橡胶套与钻杆之间的缝隙。活塞向上运动，同时带动拨环向上运动，拨环驱动滑块挤压橡胶套，提高橡胶套对钻杆的压力，提高密封效果，当活塞运动到行程上极限时，限位部与滑块相抵。

附图说明

图1是本方案所提供的旋转防喷器的使用状态结构示意图；

图2是图1中截面A-A的结构示意图；

图3是图1中截面B-B的结构示意图；

图4是图1中C部分的局部放大示意图；

图5是本方案中控制系统的结构示意图；

图6是本方案中控制系统的非使用状态结构示意图。

其中，1、外壳，2、开口，3、转管，4、橡胶套，5、下进油口，6、上进油口，7、定位销，8、活塞，9、拨环，10、滑块，11、膨胀腔，12、定位销滑孔，13、下定位槽，14、上定位槽，15、外活塞滑槽，16、滑槽，17、油箱，18、主泵，19、主换向阀，20、定位换向阀，21、定位油缸，22、下控制阀，23、上控制阀，24、通孔，25、限位部，26、内活塞滑槽。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

实施例1，如图1-图6所示，本发明一种旋转防喷器，包括外壳1，外壳1的上下两端均开设有开口2，外壳1内转动连接有转管3，转管3内侧连接有橡胶套4，橡胶套4靠近转管3的一侧开设有绕橡胶套4一周的膨胀腔11，转管3上开设有若干与膨胀腔11相连通的通孔24，转管3上还开设有若干与膨胀腔11相连通的滑槽16，滑槽16内滑动连接有滑块10，滑块10远离橡胶套4的一端下部倾斜设置，外壳1与转管3之间滑动连接有活塞8，活塞8上连接有拨环9，拨环9的形状为圆环形，拨环9靠近滑块10的一侧下端倾斜设置，拨环9倾斜位置的下部连接有能够与滑块10相抵的限位部25，外壳1侧部开设有位于活塞8上方的上进油口6及位于活塞8下方的下进油口5。使用时，钻杆穿过橡胶套4，外壳1通过下进油口5进油、通过上进油口6出油，液压油通过通孔24进入膨胀腔11，橡胶套4收缩，封闭橡胶套4与钻杆之间的缝隙，橡胶套4与钻杆之间没有相对运动，减少橡胶套4的磨损，转管3、活塞8及外壳1的材质接近，有利于减少磨损。活塞8向上运动，同时带动拨环9向上运动，拨环9驱动滑块10挤压橡胶套4，提高橡胶套4对钻杆的压力，提高密封效果，当活塞8运动到行程上极限时，限位部25与滑块10相抵。

外壳1内侧开设有外活塞滑槽15，转管3外侧开设有内活塞滑槽26，活塞8位于外活塞滑槽15与内活塞滑槽26所构成的腔体内。活塞8在外活塞滑槽15与内活塞滑槽26所构成的腔体内运动，外活塞滑槽15及内活塞滑槽26上下侧壁为活塞8提供限位。

外壳1侧部开设有定位销滑孔12，定位销滑孔12内滑动连接有定位销7，活塞8上开设有能够与定位销7相配合的下定位槽13及上定位槽14。当活塞8运动到行程上极限时，定位销7与下定位槽13相配合，当活塞8运动到行程下极限时，定位销7与上定位槽14相配合，避免外壳1内油压不稳定时活塞8发生位移。具体的，定位销7连接有定位油缸21的输出端。定位销7由定位油缸21驱动。

还包括油箱17，油箱17连接有主泵18，主泵18连接有主换向阀19的进油口P1，主换向阀19的回油口T1与油箱17相连通，主换向阀19的工作油口A1与上进油口6相连接，主换向阀19的工作油口B1与下进油口5相连接。使用时，主换向阀19控制上进油口6及下进油口5的进出油。

主换向阀19的工作油口A1与上进油口6之间连接有上控制阀23，主换向阀19的工作油口B1与下进油口5之间连接有下控制阀22。上控制阀23控制上进油口6的进出油，下控制阀22控制下进油口5的进出油。

主换向阀19的工作油口A1与定位换向阀20的进油口P2相连接，主换向阀19的工作油口B1与定位换向阀20的回油口T2相连接，定位换向阀20的工作油口A2及定位换向阀20的工作油口B2与定位油缸21相连接。定位油缸21控制定位销7运动。

主换向阀19采用O型三位四通阀，定位换向阀20采用O型三位四通阀。结构可靠。

实施例2，如上所述旋转防喷器使用方法包括以下步骤:

S1、启动主换向阀19，主换向阀19的进油口P1与主换向阀19的工作油口B1连通，主换向阀19的回油口T1与主换向阀19的工作油口A1连通，此时，外壳1通过下进油口5进油、通过上进油口6出油，活塞8向上运动；同时带动拨环9向上运动，拨环9驱动滑块10挤压橡胶套4。

当活塞8运动到行程上极限时，启动定位换向阀20，定位换向阀20的进油口P2与定位换向阀20的工作油口A2连通，定位换向阀20的回油口T2与定位换向阀20的工作油口B2连通。定位销7与下定位槽13相配合。

S2、启动主换向阀19，主换向阀19的进油口P1与主换向阀19的工作油口A1连通，主换向阀19的回油口T1与主换向阀19的工作油口B1连通,此时，外壳1通过下进油口5出油，通过上进油口6进油，活塞8向下运动。同时带动拨环9向下运动，拨环9脱离滑块10，停止挤压橡胶套4。

当活塞8运动到行程下极限时，启动定位换向阀20，定位换向阀20的进油口P2与定位换向阀20的工作油口B2连通，定位换向阀20的回油口T2与定位换向阀20的工作油口A2连通。定位销7与上定位槽14相配合。

选优的，在活塞8运动到行程上下极限时，首先关闭上控制阀23及下控制阀22，减少启动定位换向阀20对外壳1内压力的影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种旋转防喷器，包括外壳(1)，外壳(1)的上下两端均开设有开口(2)，其特征在于：所述外壳(1)内转动连接有转管(3)，所述转管(3)内侧连接有橡胶套(4)，所述橡胶套(4)靠近转管(3)的一侧开设有绕橡胶套(4)一周设置的膨胀腔(11)，所述转管(3)上开设有若干与膨胀腔(11)相连通的通孔(24)，所述转管(3)上还开设有若干与膨胀腔(11)相连通的滑槽(16)，所述滑槽(16)内滑动连接有滑块(10)，所述滑块(10)远离橡胶套(4)的一端下部倾斜设置，所述外壳(1)与转管(3)之间滑动连接有活塞(8)，所述活塞(8)上连接有拨环(9)，所述拨环(9)靠近滑块(10)的一侧下端倾斜设置，所述拨环(9)倾斜下部连接设有限位部(25)，所述限位部(25)与滑块(10)相抵设置，所述外壳(1)侧部开设有位于活塞(8)上方的上进油口(6)及位于活塞(8)下方的下进油口(5)；

活塞(8)向上运动，同时带动拨环(9)向上运动，拨环(9)驱动滑块(10)挤压橡胶套(4)，当活塞(8)运动到行程上极限时，限位部(25)与滑块(10)相抵；

所述外壳(1)内侧开设有外活塞滑槽(15)，所述转管(3)外侧开设有内活塞滑槽(26)，所述活塞(8)位于外活塞滑槽(15)与内活塞滑槽(26)所构成的腔体内；

所述外壳(1)侧部开设有定位销滑孔(12)，所述定位销滑孔(12)内滑动连接有定位销(7)，所述活塞(8)上开设有能够与定位销(7)相配合的下定位槽(13)及上定位槽(14)。

2.如权利要求1所述的旋转防喷器，其特征在于：所述定位销(7)连接有定位油缸(21)的输出端。

3.如权利要求2所述的旋转防喷器，还包括油箱(17)，其特征在于：所述油箱(17)连接有主泵(18)，所述主泵(18)连接有主换向阀(19)的进油口P1，所述主换向阀(19)的回油口T1与油箱(17)相连通，所述主换向阀(19)的工作油口A1与上进油口(6)相连接，所述主换向阀(19)的工作油口B1与下进油口(5)相连接。

4.如权利要求3所述的旋转防喷器，其特征在于：所述主换向阀(19)的工作油口A1与上进油口(6)之间连接有上控制阀(23)，所述主换向阀(19)的工作油口B1与下进油口(5)之间连接有下控制阀(22)。

5.如权利要求4所述的旋转防喷器，其特征在于：所述主换向阀(19)的工作油口A1与定位换向阀(20)的进油口P2相连接，所述主换向阀(19)的工作油口B1与定位换向阀(20)的回油口T2相连接，所述定位换向阀(20)的工作油口A2及定位换向阀(20)的工作油口B2与定位油缸(21)相连接。

6.如权利要求5所述的旋转防喷器，其特征在于：所述主换向阀(19)采用O型三位四通阀，所述定位换向阀(20)采用O型三位四通阀。

7.如权利要求6所述的旋转防喷器，其特征在于，所述旋转防喷器的使用方法包括以下步骤：

S1、启动主换向阀(19)，主换向阀(19)的进油口P1与主换向阀(19)的工作油口B1连通，主换向阀(19)的回油口T1与主换向阀(19)的工作油口A1连通，此时，外壳(1)通过下进油口(5)进油、通过上进油口(6)出油，活塞(8)向上运动；

S2、启动主换向阀(19)，主换向阀(19)的进油口P1与主换向阀(19)的工作油口A1连通，主换向阀(19)的回油口T1与主换向阀(19)的工作油口B1连通,此时，外壳(1)通过下进油口(5)出油，通过上进油口(6)进油，活塞(8)向下运动。

8.如权利要求7所述的旋转防喷器，其特征在于：在步骤S1中，当活塞(8)运动到行程上极限时，启动定位换向阀(20)，定位换向阀(20)的进油口P2与定位换向阀(20)的工作油口A2连通，定位换向阀(20)的回油口T2与定位换向阀(20)的工作油口B2连通；

在步骤S12中，当活塞(8)运动到行程下极限时，启动定位换向阀(20)，定位换向阀(20)的进油口P2与定位换向阀(20)的工作油口B2连通，定位换向阀(20)的回油口T2与定位换向阀(20)的工作油口A2连通。