CN208358214U - 一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，包括压力装置、缓冲装置和导向装置。压力装置包括气缸、气动换向阀和支架，缓冲装置包括套筒、堵头、橡胶块、挡板和缓冲弹簧，导向装置包括导向套和扶正套。本实用新型结构合理，利用压力装置气缸提供动力，在二级缓冲作用下，减小压力过程中对凡尔体造成的冲击断裂，利用导向装置的导向和一级缓冲作用，容易将凡尔体胶皮安装在凡尔体上，整个装配过程不会损伤凡尔体胶皮，能提高凡尔体胶皮的安装效率，操作简单，省时省力，可单人操作，节约劳动时间，提高工作效率。

Description

一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备

技术领域

本实用新型涉及油田钻井、固井、压裂作业设备辅助工具技术领域，具体涉及一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备。

背景技术

目前，在全球变暖与国际能源结构转型的大背景下，随着世界各国对新能源开发和环境的重视，低碳经济已成为全球共同关注的课题。页岩气是一种蕴藏于页岩层中、可供开采的非常规天然气。与传统的化石能源相比，页岩气具有绿色环保、使用寿命长与开采周期大等特点，因此，在我国传统能源日趋紧张，环保压力加剧之际，页岩气被视为可取代石油与煤炭资源的重要能源之一。油田压裂车组施工是开发非常规油气藏的主要手段，高压柱塞泵是压裂车组的核心部件，而凡尔体又是高压柱塞泵液力端的重要零件之一。凡尔体是工作时起密封和缓冲作用，凡尔体胶皮是易损件，压裂车工作一段时间需要更换凡尔体胶皮。目前凡尔体胶皮的安装方法多为工人用一字起子、榔头等工具将凡尔体胶皮挤入凡尔体上，或者用利用锥形工装用杠杆原理利用人工压力等方式。这种传统的人工安装方式由于锋利工具经常与凡尔体胶皮直接接触且挤压过程没有缓冲装置，容易造成凡尔体胶皮损害或者凡尔体本身断裂。工作效率比较低，影响工作进度。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，结构简单合理，能在不损害凡尔体胶皮的情况下，利用缓冲装置减小压力过程中对凡尔体造成的冲击断裂，能提高凡尔体胶皮的安装效率，操作简单，省时省力，降低成本。

本实用新型的技术方案是：一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，包括：

压力装置，所述压力装置包括气缸、气动换向阀和支架，所述气缸和气动换向阀固定在支架顶部，所述气动换向阀的气孔分别与气缸两侧的换气孔连接，所述支架底部设有环状限位块；

缓冲装置，所述缓冲装置包括套筒、堵头、橡胶块、挡板和缓冲弹簧，所述堵头可拆卸安装在气缸的顶杆上，所述套筒与堵头可拆卸连接在一起，所述橡胶块固定安装在套筒的底部，所述挡板活动设置在套筒内并安装在橡胶块的上方，所述缓冲弹簧设置在套筒内且两端分别连接挡板与堵头；

导向装置，所述导向装置包括导向套和扶正套，所述导向套与环状限位块同轴设置，且所述导向套的外径与环状限位块的内径相适配，所述导向套的内腔截面包括上下依次连接的导向圆锥部和导向圆柱部，所述导向圆锥部的内腔截面为上宽下窄的圆锥形结构，所述扶正套同轴设置在导向套内，所述扶正套可沿导向套内表面上下移动，所述扶正套的外表面截面也包括上下依次连接的扶正圆锥部和扶正圆柱部，所述扶正圆锥部的外表面截面为上宽下窄的圆锥形结构。

优选的，所述导向套内还设有导向缓冲装置，所述导向缓冲装置包括压板、导向弹簧、挡板和六角螺母，所述挡板与导向套的底部固定连接，所述挡板的中部垂直设有向上方延伸的螺杆，所述导向弹簧套设在螺杆上且两端分别连接挡板和压板，所述六角螺母安装在位于压板上方的螺杆上。

优选的，所述导向套的外表面截面为圆柱形结构。

优选的，所述扶正套的内腔截面为圆柱形结构。

优选的，所述导向套的导向圆柱部的尺寸与扶正套外表面的扶正圆柱部尺寸一致。

优选的，所述气缸的气孔上安装有快装接头。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：结构合理，利用压力装置气缸提供动力，在二级缓冲作用下，减小压力过程中对凡尔体造成的冲击断裂，利用导向装置的导向和一级缓冲作用，容易将凡尔体胶皮安装在凡尔体上，整个装配过程不会损伤凡尔体胶皮，能提高凡尔体胶皮的安装效率，操作简单，省时省力，可单人操作，节约劳动时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的平面结构示意图。

图3为本实用新型压力装置的结构示意图。

图4为本实用新型缓冲装置的结构示意图。

图5为本实用新型实施例一的导向装置结构示意图。

图6 为本实用新型凡尔体胶皮装配过程的剖面示意图。

图7为本实用新型实施例二的导向装置结构示意图。

图8为本实用新型实施例二的凡尔体胶皮装配过程剖面示意图。

图9 为本实用新型凡尔体总成剖面示意图。

图中：Ⅰ-压力装置，Ⅱ-缓冲装置，Ⅲ-导向装置；

1、气缸，2、气动换向阀，3、支架，4、限位块，5、堵头，6、缓冲弹簧，7、套筒，8、挡板，9、橡胶块，10、扶正套，11、导向套，12、六角螺母，13、压板，14、导向弹簧，15、挡板，16、凡尔体，17、凡尔体胶皮，18、扶正圆锥部，19、扶正圆柱部，20、导向圆锥部，21、导向圆柱部。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

本实用新型提供一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，如图1所示。如图2所示为该实用新型的平面结构示意图，包括提供动力的压力装置Ⅰ，起调节缓冲作用的缓冲装置Ⅱ和导向定位作用的导向装置Ⅲ组成。

如图3所示，压力装置由气缸1、气动换向阀2、支架3、限位块4组成。支架3由钢板焊接而成、并在顶面按气缸1和气动换向阀2的螺纹孔尺寸加工顶面，用螺栓将其固定在顶面。在支架3底板上焊接限位块4，该限位块4为两个半圆环形，其内径与导向套11的外径尺寸一致，其作用是在装配过程中，使导向装置与气缸1的顶杆始终在同一轴线上，为装配过程中找正节约大量时间时间。装配过程中，首先气动换向阀2引出三根气管线，一根与气源相连，另外两根与气缸1的两端气孔分别相连，气缸1的两端气孔安装有快装接头，能快速连接。利用支架3固定气缸1的位置，利用气源推动气缸1活塞带动顶杆上下运动，为凡尔体胶皮17安装提供动力。

如图4所示，缓冲装置由堵头5、缓冲弹簧6、套筒7、挡板8、橡胶块9组成。堵头5的大端有外螺纹，与套筒7的螺纹连接，堵头5的小端有内螺纹，与气缸1的顶杆螺纹连接，橡胶块9固定在套筒7的下端，挡板8置入套筒7内位于橡胶块9的上方，在挡板8与堵头5之间的套筒7内压入缓冲弹簧6，缓冲装置整体安装在气缸顶杆上。通过缓冲弹簧6和橡胶块9，可以实现二级缓冲，避免气缸压力过大而导致凡尔体直接断裂。使用时，推动气动换向阀2，使气源推动气缸1内的活塞顶杆向下运动，在活塞顶杆作用下，缓冲装置中的橡胶块9与凡尔体16的顶端接触，橡胶块9对其有一个向上的一级缓冲，同时缓冲弹簧6受力压缩，挡板8和橡胶块9沿套筒7内腔连同缓冲弹簧6向上收缩运动，实现对凡尔体16的二级缓冲。反方向推动气动换向阀2，气源推动气缸1的活塞顶杆向上运动，同时缓冲弹簧6所受压力解除，推动挡板8和橡胶块9至初始位置。此装置可以避免气缸1带来的压力直接作用在凡尔体16上，因压力过大导致凡尔体断裂，带来不必要的成本浪费。

如图5所示，导向装置由扶正套10、导向套11、六角螺母12、压板13、导向弹簧14、挡板15组成。挡板15的中部垂直设有向上方延伸的螺杆，六角螺母12安装在位于压板13上方的螺杆上。扶正套10的外表面截面包括上下依次连接的扶正圆锥部18和扶正圆柱部19，即扶正套10外侧上部分为（顶部直径大而底部直径小）上宽下窄的圆锥形、下部分为圆柱形；扶正套10内腔为圆柱形，导向套11的内腔截面包括上下依次连接的导向圆锥部20和导向圆柱部21，即导向套11内侧上部为（顶部直径大而底部直径小）上宽下窄的圆锥形、下部分为圆柱形。扶正套10的内孔按凡尔体16的尺寸确定，外侧扶正圆锥部18按凡尔体胶皮17的内孔的尺寸确定。导向套11的导向圆锥部20尺寸略大于扶正圆锥部18的外锥形尺寸，导向套11的导向圆柱部21与扶正套10外侧下部的扶正圆柱部19尺寸一致，起导向作用，防止压力过程中，扶正套10发生偏移。装配过程中扶正套10与导向套11配合使用，扶正套10可沿导向套11内腔表面上下移动起到导向作用。凡尔体胶皮17在扶正套10、导向套11配合作用下沿锥面运动，圆锥面可以分散各部分的压力，使力均匀分布在凡尔体胶皮17上，避免凡尔体胶皮因受力不均而产生折角、变形等现象的出现，影响使用寿命。在挡板15和六角螺母12的作用下，导向弹簧14可以在导向套11内往复运动，防止导向弹簧14回弹过程中从导向套11内弹出，造成不必要的意外伤害。在扶正套10下压过程中，导向套11底部导向弹簧14收缩，可以缓冲压力装置作用在凡尔体16上的压力。同时，气缸1顶杆回升，导向弹簧14压力解除回弹，扶正套10连同凡尔体16一起向上微微弹起，节约取件时间。

装配时，如图6所示，把凡尔体16直接放入扶正套10的内孔、凡尔体胶皮17套在扶正套10的扶正圆锥部18上，直接安装在导向套11上。如图2所示，把上述整个导向部分直接放在压力装置底面上，因为限位块4与导向套11的外径尺寸一致，该位置可以保障使导向装置与气缸1顶杆中心始终处于同一轴线上。如果其不再同一轴线，可能使凡尔体和凡尔体胶皮因受力不均，造成凡尔体胶皮变形、凡尔体断裂等。因此限位块4能避免因受力不均造成的部件损坏情况，还可以减少每次装配过程中找正带来的不必要时间浪费，提高工作效率。然后推动气动换向阀2，使气源推动气缸1内的活塞顶杆向下运动，在活塞顶杆作用下，缓冲装置中的橡胶块9与凡尔体16的顶端接触，橡胶块9对其有一个向上的缓冲，同时缓冲弹簧6受力压缩，挡板8和橡胶块9沿套筒7内腔连同缓冲弹簧6向上收缩运动，实现对凡尔体16的二级缓冲，可以避免气缸1带来的压力直接作用在凡尔体16上，因压力过大导致凡尔体断裂。在压力作用下，凡尔体16连同扶正套10一起向下运动，由于凡尔体胶皮17具有高弹性，凡尔体胶皮17会沿扶正套10的外侧扶正圆锥部18外径一点点的扩大，直到脱离扶正套10安装到凡尔体16上。在下压过程中，凡尔体16、扶正套10、连同压板13随导向弹簧14收缩向下运动，由于导向弹簧14收缩作用实现对压力装置作用在凡尔体16上的压力的进行缓冲，避免压力过大造成对凡尔体16自身的损坏；凡尔体胶皮17在扶正套10、导向套11配合作用下沿锥面运动，圆锥面可以分散各部分的压力，避免凡尔体胶皮因受力不均而产生折角、变形等现象的出现。同时，气缸1的顶杆回升过程中，导向弹簧14压力解除复位回弹，压板14、扶正套10连同已装配完成的凡尔体总成在导向弹簧14的回弹作用下一起向上微微弹起，当回弹至六角螺母12时停止运动。在此六角螺母12起限位作用，避免弹簧14从导向套11内弹出，造成时间浪费；同时该回弹过程，更加方便取件，大大节约取件时间。

实施例二

其他与实施例一基本相同，不同之处在于：如图7所示，导向装置由扶正套10、导向套11组成。扶正套10的外表面截面包括上下依次连接的扶正圆锥部18和扶正圆柱部19，即扶正套10外侧为（顶部直径大而底部直径小）上宽下窄的圆锥形，内侧为圆柱形，导向套11的内腔截面包括上下依次连接的导向圆锥部20和导向圆柱部21，即导向套11内侧是（顶部直径大而底部直径小）上宽下窄的圆锥形，装配时导向套11与扶正套10配合使用，圆锥面可以分散压力装置提供的压力，使力均匀分布在凡尔体胶皮上，可以避免凡尔体胶皮因各部位受力不均导致胶皮折角、变形、断裂的情况出现，影响使用寿命。

装配中，把凡尔体16直接放入扶正套10的内孔、凡尔体胶皮17套在扶正套10的外侧锥面上，直接安装在导向套11上，如图8所示。同样，把上述整个导向部分直接放在压力装置底面上，因为限位块4与导向套11的外径尺寸一致，该位置可以保障使导向装置与气缸顶杆中心始终处于同一轴线上。在压力作用下，凡尔体16连同扶正套10一起沿着锥面向下运动，由于凡尔体胶皮17具有高弹性，凡尔体胶皮17会沿扶正套10的外侧锥面内径一点点的扩大，直到脱离扶正套10安装到凡尔体16上。

本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：包括：

压力装置，所述压力装置包括气缸、气动换向阀和支架，所述气缸和气动换向阀固定在支架顶部，所述气动换向阀的气孔分别与气缸两侧的换气孔连接，所述支架底部设有环状限位块；

缓冲装置，所述缓冲装置包括套筒、堵头、橡胶块、挡板和缓冲弹簧，所述堵头可拆卸安装在气缸的顶杆上，所述套筒与堵头可拆卸连接在一起，所述橡胶块固定安装在套筒的底部，所述挡板活动设置在套筒内并安装在橡胶块的上方，所述缓冲弹簧设置在套筒内且两端分别连接挡板与堵头；

导向装置，所述导向装置包括导向套和扶正套，所述导向套与环状限位块同轴设置，且所述导向套的外径与环状限位块的内径相适配，所述导向套的内腔截面包括上下依次连接的导向圆锥部和导向圆柱部，所述导向圆锥部的内腔截面为上宽下窄的圆锥形结构，所述扶正套同轴设置在导向套内，所述扶正套可沿导向套内表面上下移动，所述扶正套的外表面截面也包括上下依次连接的扶正圆锥部和扶正圆柱部，所述扶正圆锥部的外表面截面为上宽下窄的圆锥形结构。

2.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：所述导向套内还设有导向缓冲装置，所述导向缓冲装置包括压板、导向弹簧、挡板和六角螺母，所述挡板与导向套的底部固定连接，所述挡板的中部垂直设有向上方延伸的螺杆，所述导向弹簧套设在螺杆上且两端分别连接挡板和压板，所述六角螺母安装在位于压板上方的螺杆上。

3.根据权利要求2所述的一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：所述导向套的外表面截面为圆柱形结构。

4.根据权利要求3所述的一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：所述扶正套的内腔截面为圆柱形结构。

5.根据权利要求4所述的一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：所述导向套的导向圆柱部的尺寸与扶正套外表面的扶正圆柱部尺寸一致。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的一种带缓冲装置的凡尔体胶皮装配用气动安装设备，其特征在于：所述气缸的气孔上安装有快装接头。