CN116971744B - 一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封井器技术领域，具体为一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，包括筒状壳体、筒状压盖、胶皮芯子和压环，封井器组装时，筒状压盖旋转螺接到筒状壳体上，过程中单元随动环伴随筒状压盖转动，斜弹片和给压圆板错误滑动，这样筒状压盖顺利旋转，封井器投入使用后，震动冲击经过传动影响给压圆板，给压圆板也会按照筒状压盖螺接旋转的方向环绕运动，给压圆板顶撑斜弹片端部，如果筒状压盖受到震动影响逆转，给压圆板的转动会阻碍筒状压盖的逆转，且给压圆板推动影响使筒状压盖继续螺接旋转，这样持续性的控制筒状压盖，自动进行筒状壳体和筒状压盖的螺接加固。
Description
技术领域
本发明涉及封井器技术领域，具体为一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器。
背景技术
自封封井器在作业过程中关闭井口，是将全封和半封两种功能合为一体的机器，是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置，自封封井器靠井内环形空间的压力和胶皮芯子的伸缩能力，使油管和油管接箍均能通过，并密封油、套管环形空间，在不压井起下作业时用来密封油、套管环形空间的一种井口装置，组装封井器时，将筒状压盖螺接套在筒状壳体上，压盖带动内部的压环，压环推动筒状壳体中的胶皮芯子变形，而封井器投入使用后，压井和不压井起下作业均可能会受到震动侵蚀影响，这样压盖和壳体的螺接会出现松动，压盖逆转和壳体逐渐分开，如果不进行干预阻止，胶皮芯子的变形幅度小，胶皮芯子对环形空间的密封效果也会降低，为此本发明提供了一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，包括筒状壳体、筒状压盖、胶皮芯子和压环，筒状壳体一端插入到筒状压盖中，且筒状壳体和筒状压盖螺接，筒状壳体中设置有胶皮芯子，胶皮芯子一端固定连接有压环，压环固定在筒状压盖内部，所述筒状压盖外部固定套有多个单元随动环，所述单元随动环外部环设有主动环件，所述筒状壳体外部环设有牵动环，所述筒状壳体和牵动环之间环设有多个接收震动的震动装置，所述震动装置包括内动件、弧板罩、定位板和J型定位柱，所述J型定位柱一端固定在筒状壳体上，J型定位柱的另一端支撑主动环件，弧板罩和J型定位柱之间固定连接有定位板，弧板罩支撑定位内动件，内动件和主动环件传动连接。
优选的，所述内动件包括蜗杆部、齿条部、摆动部和重球，所述摆动部一端连接有重球，且牵动环和重球连接，摆动部另一端传动齿条部，齿条部一侧传动连接有蜗杆部，蜗杆部一端和主动环件传动连接。
优选的，所述主动环件包括导向弧板、给压圆板、顶撑弹片、外齿圈和集成架，每个J型定位柱上固定有一个集成架，集成架一侧固定有多个平行分布的导向弧板，相邻的两个导向弧板之间夹持有外齿圈，且导向弧板边缘凸出到外齿圈上开设的环形滑槽中，每个单元随动环外部对应环设一个外齿圈，每个外齿圈内壁上固定有一个顶撑弹片，每个顶撑弹片固定支撑一个给压圆板，每个蜗杆部对应传动一个外齿圈。
优选的，所述牵动环包括软绳、U型框和内环板，所述J型定位柱固定在内环板内壁上，内环板的外部环设有多根软绳，重球分布在两根软绳之间，且软绳端部固定在重球上，U型框固定扣在内环板外壁上，软绳从U型框中穿过。
优选的，所述蜗杆部包括单向齿轮、第一轴、第二轴、侧撑弹片、L型方向板、蜗杆和F型板，所述蜗杆一端的螺旋齿和外齿圈啮合，第一轴一端固定有单向齿轮，第一轴和蜗杆之间传动连接有第二轴，第一轴和蜗杆分别套接在F型板上设置的两个筒体中，F型板一端固定在弧板罩上，第二轴套接在L型方向板一端设置的筒体中，L型方向板的另一端滑动穿过F型板上开设的方孔，L型方向板一侧固定有侧撑弹片，侧撑弹片一端固定在F型板上，单向齿轮和齿条部传动连接。
优选的，所述第二轴一端设置有凸板，且凸板滑动设置在第一轴端部开设的板槽中，第二轴另一端设置三棱横柱，且三棱横柱凸出到蜗杆端部开设的V型槽中，所述单向齿轮上的齿一侧壁为弧面。
优选的，所述齿条部包括齿条和V型弹片，所述齿条的一侧固定有多个V型弹片，多个V型弹片和单向齿轮啮合传动，齿条一端和摆动部传动连接，每个震动装置中的齿条长度不同。
优选的，所述摆动部包括增压件、横板架、短滑柱、弹簧、J型副杆、滑球、束缚环筒和弹性杆，所述齿条滑动穿过横板架一端开设的方孔，横板架固定在弧板罩上，横板架另一端固定有J型副杆，J型副杆一端固定有束缚环筒，J型副杆另一端开设通孔，且通孔中滑动穿过短滑柱，短滑柱一端和增压件连接，短滑柱另一端设置半球体，短滑柱上套有弹簧，弹簧支撑短滑柱，使短滑柱半球体端顶撑滑球一侧设置的平面，滑球活动契合设置在束缚环筒中开设的环槽中，弹性杆一端固定在滑球上，且弹性杆另一端固定在重球上。
优选的，所述增压件包括方滑筒、摆板、增压齿轮和定位轴，所述方滑筒滑动套在摆板上，方滑筒和短滑柱一端铰接，摆板一端固定有增压齿轮，增压齿轮和齿条啮合，定位轴一端固定在增压齿轮上，定位轴另一端套接在横板架上开设的通孔中。
优选的，所述单元随动环包括控制环筒和斜弹片，所述控制环筒固定套在筒状压盖上，控制环筒外部均匀固定环设有多个斜弹片，筒状压盖螺旋盖在筒状壳体过程中，斜弹片和给压圆板错位滑动，外齿圈发生转动时，给压圆板顶撑斜弹片的一端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.封井器组装时，筒状压盖旋转螺接到筒状壳体上，过程中单元随动环伴随筒状压盖转动，斜弹片和给压圆板错位滑动，这样筒状压盖顺利旋转，封井器投入使用后，震动冲击经过传动影响给压圆板，给压圆板也会按照筒状压盖螺接旋转的方向环绕运动，给压圆板顶撑斜弹片端部，如果筒状压盖受到震动影响逆转，给压圆板的转动会阻碍筒状压盖的逆转，且给压圆板推动影响使筒状压盖继续螺接旋转，这样持续性的控制筒状压盖，自动进行筒状壳体和筒状压盖的螺接加固。
2.本发明通过内动件和外齿圈配合组成震动控制机构，震动引起内动件的工作，进而带动外齿圈转动，多个震动控制机构可以同时配合对筒状压盖施加转动压力，也可以是单一的震动控制机构对筒状压盖施加转动压力，这样即使有单一的震动控制机构出现故障，其它的震动控制机构依然能发挥作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为震动装置结构示意图。
图3为弧板罩结构示意图。
图4为内动件结构示意图。
图5为动环件结构示意图。
图6为蜗杆部结构示意图。
图7为增压件结构示意图。
图8为单向齿轮位置示意图。
图9为图8中A处结构示意图。
图10为蜗杆位置示意图。
图11为重球位置示意图。
图中：筒状壳体1、筒状压盖2、胶皮芯子3、压环4、单元随动环5、主动环件6、牵动环7、震动装置8、转柄9、内动件10、弧板罩11、定位板12、J型定位柱13、蜗杆部14、齿条部15、摆动部16、重球17、导向弧板18、给压圆板19、顶撑弹片20、外齿圈21、集成架22、软绳23、U型框24、内环板25、单向齿轮26、第一轴27、第二轴28、侧撑弹片29、L型方向板30、蜗杆31、F型板32、齿条33、V型弹片34、增压件35、横板架36、短滑柱37、弹簧38、J型副杆39、滑球40、束缚环筒41、弹性杆42、方滑筒43、摆板44、增压齿轮45、定位轴46、控制环筒47、斜弹片48。
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。基于本发明中的技术方案，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。
请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，包括筒状壳体1、筒状压盖2、胶皮芯子3和压环4，筒状壳体1一端插入到筒状压盖2中，且筒状壳体1和筒状压盖2螺接，筒状壳体1中设置有胶皮芯子3，胶皮芯子3一端固定连接有压环4，压环4固定在筒状压盖2内部，筒状压盖2外部固定套有多个单元随动环5，单元随动环5外部环设有主动环件6，筒状壳体1外部环设有牵动环7，筒状壳体1和牵动环7之间环设有多个接收震动的震动装置8，震动装置8包括内动件10、弧板罩11、定位板12和J型定位柱13，J型定位柱13一端固定在筒状壳体1上，J型定位柱13的另一端支撑主动环件6，弧板罩11和J型定位柱13之间固定连接有定位板12，弧板罩11支撑定位内动件10，内动件10和主动环件6传动连接。
参考图2，筒状壳体1固定不动，筒状压盖2旋转下降，筒状压盖2带动压环4，压环4下降压迫胶皮芯子3，胶皮芯子3的底部端口收缩，长时间的震动侵蚀，筒状压盖2会反转上升，这样胶皮芯子3自动变形复位，胶皮芯子3的底端口扩张，这样整个封井器的密封效果降低。
内动件10包括蜗杆部14、齿条部15、摆动部16和重球17，摆动部16一端连接有重球17，且牵动环7和重球17连接，摆动部16另一端传动齿条部15，齿条部15一侧传动连接有蜗杆部14，蜗杆部14一端和主动环件6传动连接。
主动环件6包括导向弧板18、给压圆板19、顶撑弹片20、外齿圈21和集成架22，每个J型定位柱13上固定有一个集成架22，集成架22一侧固定有多个平行分布的导向弧板18，相邻的两个导向弧板18之间夹持有外齿圈21，且导向弧板18边缘凸出到外齿圈21上开设的环形滑槽中，每个单元随动环5外部对应环设一个外齿圈21，每个外齿圈21内壁上固定有一个顶撑弹片20，每个顶撑弹片20固定支撑一个给压圆板19，每个蜗杆部14对应传动一个外齿圈21。
牵动环7包括软绳23、U型框24和内环板25，J型定位柱13固定在内环板25内壁上，内环板25的外部环设有多根软绳23，重球17分布在两根软绳23之间，且软绳23端部固定在重球17上，U型框24固定扣在内环板25外壁上，软绳23从U型框24中穿过。
任何一个重球17摆动，通过软绳23的牵连影响，其它的重球17均受影响摆动，这样所有的内动件10受震动影响工作，每个内动件10独立工作对应传动一个外齿圈21，所有外齿圈21的转动互不影响，如果单个内动件10传动路径中断，但是对应的重球17摆动影响会通过软绳23扩散到其它重球17上，其它内动件10工作，牵一发动全身，从而有效捕捉和利用震动冲击。
蜗杆部14包括单向齿轮26、第一轴27、第二轴28、侧撑弹片29、L型方向板30、蜗杆31和F型板32，蜗杆31一端的螺旋齿和外齿圈21啮合，第一轴27一端固定有单向齿轮26，第一轴27和蜗杆31之间传动连接有第二轴28，第一轴27和蜗杆31分别套接在F型板32上设置的两个筒体中，F型板32一端固定在弧板罩11上，第二轴28套接在L型方向板30一端设置的筒体中，L型方向板30的另一端滑动穿过F型板32上开设的方孔，L型方向板30一侧固定有侧撑弹片29，侧撑弹片29一端固定在F型板32上，单向齿轮26和齿条部15传动连接。
第二轴28一端设置有凸板，且凸板滑动设置在第一轴27端部开设的板槽中，第二轴28另一端设置三棱横柱，且三棱横柱凸出到蜗杆31端部开设的V型槽中，单向齿轮26上的齿一侧壁为弧面。
如果第一轴27直接传动蜗杆31，可能存在过压损坏的问题，蜗杆31无法进一步转动下去，第一轴27受震动影响持续转动，此时第二轴28会发挥作用，使转动中断，侧撑弹片29弹力支撑下的第二轴28三棱横柱带动蜗杆31转动，蜗杆31无法转动后，第二轴28转动过程中，又发生的轴向移动，第二轴28和蜗杆31错位滑动，这样传动自动中断，筒状压盖2旋转盖在筒状壳体1上，当旋转到尽头时，筒状压盖2无法继续转动，这样传动中断机制发挥作用。
齿条部15包括齿条33和V型弹片34，齿条33的一侧固定有多个V型弹片34，多个V型弹片34和单向齿轮26啮合传动，齿条33一端和摆动部16传动连接，每个震动装置8中的齿条33长度不同，本发明附图展示的是三个齿条33，三个弧板罩11内侧对应的摆动部16和蜗杆部14之间间距不同，蜗杆部14和外齿圈21传动连接，三个外齿圈21的位置不同，这里通过改变齿条33长度来实现内动件10中的稳定传动。
摆动部16包括增压件35、横板架36、短滑柱37、弹簧38、J型副杆39、滑球40、束缚环筒41和弹性杆42，齿条33滑动穿过横板架36一端开设的方孔，横板架36固定在弧板罩11上，横板架36另一端固定有J型副杆39，J型副杆39一端固定有束缚环筒41，J型副杆39另一端开设通孔，且通孔中滑动穿过短滑柱37，短滑柱37一端和增压件35连接，短滑柱37另一端设置半球体，短滑柱37上套有弹簧38，弹簧38支撑短滑柱37，使短滑柱37半球体端顶撑滑球40一侧设置的平面，滑球40活动契合设置在束缚环筒41中开设的环槽中，弹性杆42一端固定在滑球40上，且弹性杆42另一端固定在重球17上。
增压件35包括方滑筒43、摆板44、增压齿轮45和定位轴46，方滑筒43滑动套在摆板44上，方滑筒43和短滑柱37一端铰接，摆板44一端固定有增压齿轮45，增压齿轮45和齿条33啮合，定位轴46一端固定在增压齿轮45上，定位轴46另一端套接在横板架36上开设的通孔中。
单元随动环5包括控制环筒47和斜弹片48，控制环筒47固定套在筒状压盖2上，控制环筒47外部均匀固定环设有多个斜弹片48，筒状压盖2螺旋盖在筒状壳体1过程中，斜弹片48和给压圆板19错位滑动，外齿圈21发生转动时，给压圆板19顶撑斜弹片48的一端。
震动造成重球17摆动，随后通过弹性杆42带动束缚环筒41转动，束缚环筒41的平面翻转顶撑短滑柱37，短滑柱37轴向移动带动方滑筒43，方滑筒43移动带动增压件35摆动，弹簧38控制短滑柱37复位，从而使摆板44往复式摆动，随后通过增压齿轮45带动齿条33，齿条33往复移动带动V型弹片34，参考图6，V型弹片34上升时和单向齿轮26错位，V型弹片34下落会带动单向齿轮26转动，这样单向齿轮26持续单向转动，随后通过第二轴28带动蜗杆31转动，蜗杆31控制外齿圈21持续转动，随后通过顶撑弹片20带动给压圆板19，参考图8和图9，给压圆板19逆时针转动，当遇到斜弹片48时，会顶撑斜弹片48的端部，这样控制控制环筒47逆时针转动，而在开始筒状压盖2旋转盖在筒状壳体1的过程中，图8中给压圆板19位置不动，控制环筒47逆时针转动，斜弹片48和给压圆板19错位滑动，这样筒状压盖2旋转盖在筒状壳体1过程不受卡位影响，卡位制动发生在封井器投入使用后的震动过程，震动造成筒状压盖2反转，震动触发给压圆板19环绕运动，给压圆板19不仅拦截筒状压盖2反转，还会推动控制环筒47转动，控制环筒47带动筒状压盖2，这样筒状压盖2继续螺旋盖在筒状壳体1上，自动解决螺接反转脱离的问题。
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。
Claims (10)
1.一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，包括筒状壳体(1)、筒状压盖(2)、胶皮芯子(3)和压环(4)，筒状壳体(1)一端插入到筒状压盖(2)中，且筒状壳体(1)和筒状压盖(2)螺接，筒状壳体(1)中设置有胶皮芯子(3)，胶皮芯子(3)一端固定连接有压环(4)，压环(4)固定在筒状压盖(2)内部，其特征在于：所述筒状压盖(2)外部固定套有多个单元随动环(5)，所述单元随动环(5)外部环设有主动环件(6)，所述筒状壳体(1)外部环设有牵动环(7)，所述筒状壳体(1)和牵动环(7)之间环设有多个接收震动的震动装置(8)，所述震动装置(8)包括内动件(10)、弧板罩(11)、定位板(12)和J型定位柱(13)，所述J型定位柱(13)一端固定在筒状壳体(1)上，J型定位柱(13)的另一端支撑主动环件(6)，弧板罩(11)和J型定位柱(13)之间固定连接有定位板(12)，弧板罩(11)支撑定位内动件(10)，内动件(10)和主动环件(6)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述内动件(10)包括蜗杆部(14)、齿条部(15)、摆动部(16)和重球(17)，所述摆动部(16)一端连接有重球(17)，且牵动环(7)和重球(17)连接，摆动部(16)另一端传动连接有齿条部(15)，齿条部(15)一侧传动连接有蜗杆部(14)，蜗杆部(14)一端和主动环件(6)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述主动环件(6)包括导向弧板(18)、给压圆板(19)、顶撑弹片(20)、外齿圈(21)和集成架(22)，每个J型定位柱(13)上固定有一个集成架(22)，集成架(22)一侧固定有多个平行分布的导向弧板(18)，相邻的两个导向弧板(18)之间夹持有外齿圈(21)，且导向弧板(18)边缘凸出到外齿圈(21)上开设的环形滑槽中，每个单元随动环(5)外部对应环设一个外齿圈(21)，每个外齿圈(21)内壁上固定有一个顶撑弹片(20)，每个顶撑弹片(20)固定支撑一个给压圆板(19)，每个蜗杆部(14)对应传动一个外齿圈(21)。
4.根据权利要求2所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述牵动环(7)包括软绳(23)、U型框(24)和内环板(25)，所述J型定位柱(13)固定在内环板(25)内壁上，内环板(25)的外部环设有多根软绳(23)，重球(17)分布在两根软绳(23)之间，且软绳(23)端部固定在重球(17)上，U型框(24)固定扣在内环板(25)外壁上，软绳(23)从U型框(24)中穿过。
5.根据权利要求3所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述蜗杆部(14)包括单向齿轮(26)、第一轴(27)、第二轴(28)、侧撑弹片(29)、L型方向板(30)、蜗杆(31)和F型板(32)，所述蜗杆(31)一端的螺旋齿和外齿圈(21)啮合，第一轴(27)一端固定有单向齿轮(26)，第一轴(27)和蜗杆(31)之间传动连接有第二轴(28)，第一轴(27)和蜗杆(31)分别套接在F型板(32)上设置的两个筒体中，F型板(32)一端固定在弧板罩(11)上，第二轴(28)套接在L型方向板(30)一端设置的筒体中，L型方向板(30)的另一端滑动穿过F型板(32)上开设的方孔，L型方向板(30)一侧分布有侧撑弹片(29)，侧撑弹片(29)一端固定在F型板(32)上，且侧撑弹片(29)另一端固定在L型方向板(30)上，单向齿轮(26)和齿条部(15)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述第二轴(28)一端设置有凸板，且凸板滑动设置在第一轴(27)端部开设的板槽中，第二轴(28)另一端设置三棱横柱，且三棱横柱凸出到蜗杆(31)端部开设的V型槽中，所述单向齿轮(26)上的齿一侧壁为弧面。
7.根据权利要求6所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述齿条部(15)包括齿条(33)和V型弹片(34)，所述齿条(33)的一侧固定有多个V型弹片(34)，多个V型弹片(34)和单向齿轮(26)啮合传动，齿条(33)一端和摆动部(16)传动连接，每个震动装置(8)中的齿条(33)长度不同。
8.根据权利要求7所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述摆动部(16)包括增压件(35)、横板架(36)、短滑柱(37)、弹簧(38)、J型副杆(39)、滑球(40)、束缚环筒(41)和弹性杆(42)，所述齿条(33)滑动穿过横板架(36)一端开设的方孔，横板架(36)固定在弧板罩(11)上，横板架(36)另一端固定有J型副杆(39)，J型副杆(39)一端固定有束缚环筒(41)，J型副杆(39)另一端开设通孔，且通孔中滑动穿过短滑柱(37)，短滑柱(37)一端和增压件(35)连接，短滑柱(37)另一端设置半球体，短滑柱(37)上套有弹簧(38)，弹簧(38)支撑短滑柱(37)，使短滑柱(37)半球体端顶撑滑球(40)一侧设置的平面，滑球(40)活动设置在束缚环筒(41)中，且与束缚环筒(41)中的内弧侧壁接触，弹性杆(42)一端固定在滑球(40)上，且弹性杆(42)另一端固定在重球(17)上。
9.根据权利要求8所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述增压件(35)包括方滑筒(43)、摆板(44)、增压齿轮(45)和定位轴(46)，所述方滑筒(43)滑动套在摆板(44)上，方滑筒(43)和短滑柱(37)一端铰接，摆板(44)一端固定有增压齿轮(45)，增压齿轮(45)和齿条(33)啮合，定位轴(46)一端固定在增压齿轮(45)上，定位轴(46)另一端套接在横板架(36)上开设的通孔中。
10.根据权利要求3所述的一种具有外部卡接机构的旋转自封封井器，其特征在于：所述单元随动环(5)包括控制环筒(47)和斜弹片(48)，所述控制环筒(47)固定套在筒状压盖(2)上，控制环筒(47)外部均匀固定环设有多个斜弹片(48)，筒状压盖(2)螺旋盖在筒状壳体(1)过程中，斜弹片(48)和给压圆板(19)错位滑动，外齿圈(21)发生转动时，给压圆板(19)顶撑斜弹片(48)的一端。
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