CN210977329U - 安全接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全接头，属于石油设备领域。该安全接头包括：下接头、壳体和活塞，壳体的中部外壁上设置有限位凸起，下接头套装在壳体的一端上，下接头的一端朝向限位凸起布置，下接头和壳体连通，活塞插装在壳体中，活塞的外壁和壳体的内壁之间插装有剪切销钉，且活塞的外壁与壳体的内壁滑动配合，活塞的远离下接头的一端设置有用于搁置投球的环形斜口，壳体上设置有安装孔，安装孔中可转动地安装有卡块，卡块的转动轴垂直于壳体的周向布置，卡块上套装有扭簧，卡块通过扭簧卡装在安装孔中，壳体上设置有泄流孔，下接头的内壁设置有第一凹槽，活塞的外壁上设置有第二凹槽。本实用新型可以使得操作人员知晓何时可以取出安全接头。

Description

安全接头

技术领域

本实用新型属于石油设备领域，特别涉及一种安全接头。

背景技术

安全接头是一种常见的井下作业工具，其用于当井下作业工具串卡死在油井内，无法解卡时，进行丢手应急操作。

常见的安全接头通常为液压丢手型，该安全接头通常包括壳体、上接头、下接头和活塞，上接头固定安装在壳体的一端，上接头用于与一部分井下作业工具连接，下接头活动安装在壳体的另一端，下接头用于与另一部分井下作业工具连接。活塞可活动地插装在壳体内，活塞通过剪切销钉与下接头连接。当需要对安全接头进行丢手操作时，向活塞中注入高压液体，使得活塞受到轴向力，当活塞受到的轴向力大于剪切销钉所能承受的最大剪切力时，剪切销钉断裂，活塞和下接头之间不再连接，下接头随之从壳体上脱落，这样就可以将一部分井下作业工具先行取出，以方便打捞另外一部分井下作业工具。

然而，由于安全工具在井下，所以操作人员无法知道剪切销钉是否已经断裂，如果在剪切销钉还未断裂之前，贸然上提安全接头，将有可能导致井下作业工具进一步地卡死在井下，甚至还有可能损坏井下作业工具。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种安全接头，可以使得操作人员知晓何时可以取出安全接头。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种安全接头，所述安全接头包括：下接头、壳体和活塞，所述壳体的中部外壁上设置有限位凸起，所述下接头套装在所述壳体的一端上，所述下接头的一端朝向所述限位凸起布置，所述下接头和所述壳体连通，所述活塞插装在所述壳体中，所述活塞的外壁和所述壳体的内壁之间插装有剪切销钉，且所述活塞的外壁与所述壳体的内壁滑动配合，所述活塞的远离所述下接头的一端设置有用于搁置投球的环形斜口，所述壳体上设置有安装孔，所述安装孔中可转动地安装有卡块，所述卡块的转动轴垂直于所述壳体的周向布置，所述卡块上套装有扭簧，所述卡块通过所述扭簧卡装在所述安装孔中，所述壳体上设置有泄流孔，所述下接头的内壁设置有第一凹槽，所述活塞的外壁上设置有第二凹槽；

所述活塞具有第一位置和第二位置，当所述活塞位于所述第一位置时，所述卡块的一端卡装在所述第一凹槽中，所述卡块的另一端卡装在所述第二凹槽中，所述下接头的一端与所述限位凸起相抵，所述泄流孔与所述活塞的外壁密封配合，当所述活塞位于所述第二位置时，所述卡块的朝向所述第一凹槽的一侧与所述壳体的外壁平齐，所述卡块的朝向所述第二凹槽的一侧与所述壳体的内壁平齐，所述泄流孔连通所述壳体的内部空间和外部空间。

在本实用新型的一种实现方式中，所述卡块的朝向所述第二凹槽的一侧上设置有拨块，所述拨块凸出于所述第二凹槽，当所述活塞位于所述第一位置时，所述拨块与所述第二凹槽的靠近所述环形斜口的一侧边相抵。

在本实用新型的另一种实现方式中，所述壳体的外壁上设置有定位插槽，所述下接头上设置有定位凸块，所述定位凸块插装在所述定位插槽中。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述壳体的侧壁上设置有多个用于容置所述剪切销钉的一端的钉孔，各所述钉孔以所述壳体的轴线为轴周向布置，所述活塞的外壁上设置有用于容置所述剪切销钉的另一端的环形槽，所述环形槽与所述活塞同轴布置。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述壳体的内壁上设置有内凸缘，所述活塞的外壁上设置有外凸缘，所述外凸缘的一端与所述内凸缘的一端相对布置。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述外凸缘上套装有两个第一密封圈，两个所述第一密封圈分别位于所述环形槽的两侧。

在本实用新型的又一种实现方式中，活塞的外壁上套装有第二密封圈，所述第二密封圈夹装在所述活塞和所述内凸缘之间。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述壳体上套装有第三密封圈，所述第三密封圈夹装在所述壳体和所述下接头之间。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述安全接头还包括上接头，所述上接头插装在所述壳体的另一端内。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述上接头的位于所述壳体内的一端与所述环形斜口相对布置，所述上接头的内径与所述投球的外径相同。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在使用本实用新型实施例所提供的安全接头时，在井下工具正常工作时，安全接头位于第一位置，此时卡块在扭簧的作用下，卡块的一端卡装在第一凹槽中，卡块的另一端卡装在第二凹槽中，下接头在卡块和限位凸起的限位下，和壳体之间定位安装在一起，活塞通过剪切销钉与壳体连接在一起，泄流孔密闭，液体在活塞、壳体、下接头之间正常流通。在井下工具出现卡死时，将投球由壳体的另一端放入，使得头球被搁置在环形斜口上，即活塞的开口被投球密封住。通过加压设备向壳体的另一端注入高压液体，当活塞受压大于剪切销钉的所能承受的最大剪切力时，剪切销钉断裂，活塞移动至第二位置，在活塞移动的过程中，活塞推动卡块克服扭簧的弹性旋转，使得卡块的朝向第一凹槽的一侧与壳体的外壁平齐，卡块的朝向第二凹槽的一侧与壳体的内壁平齐，卡块不再对下接头起到限位的作用，使得下接头可以相对于壳体自由轴向移动，即实现下接头的丢手。与此同时，泄流孔连通壳体的内部空间和外部空间，高压液体由泄流孔泄流，使得加压设备的工作压力明显下降，操作人员可以通过该现象知晓剪切销钉已经断裂，即此时可以安全的取出安全接头。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的活塞位于第一位置时的安全接头剖面图；

图2是本实用新型实施例提供的活塞位于第二位置时的安全接头剖面图；

图3是本实用新型实施例提供的图1的A处局部放大图

图4是本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的下接头的剖面图；

图6是本实用新型实施例提供的活塞的剖面图；

图中各符号表示含义如下：

1、下接头；11、第一凹槽；12、定位凸块；2、壳体；21、泄流孔；22、定位插槽；23、钉孔；24、内凸缘；25、限位凸起；26、安装孔；3、活塞；31、环形斜口；32、第二凹槽；33、环形槽；34、外凸缘；4、投球；5、卡块；51、扭簧；52、转轴；53、拨块；6、剪切销钉；71、第一密封圈；72、第二密封圈；73、第三密封圈；74、第四密封圈；8、上接头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供的一种安全接头，如图1所示，该安全接头包括：下接头1、壳体2和活塞3，壳体2的中部外壁上设置有限位凸起25，下接头1套装在壳体2的一端上，下接头1的一端朝向限位凸起25布置，下接头1和壳体2连通，活塞3插装在壳体2中，活塞3的外壁和壳体2的内壁之间插装有剪切销钉6，且活塞3的外壁与壳体2的内壁滑动配合，活塞3的远离下接头1的一端设置有用于搁置投球4的环形斜口31，壳体2上设置有安装孔26，安装孔26中可转动地安装有卡块5，卡块5的转动轴垂直于壳体2的周向布置，卡块5上套装有扭簧51，卡块5通过扭簧51卡装在安装孔26中，壳体2上设置有泄流孔21，下接头1的内壁设置有第一凹槽11，活塞3的外壁上设置有第二凹槽32，活塞3具有第一位置(参见图1)和第二位置(参见图2)。

图1为活塞位于第一位置时的安全接头剖面图，参见图1，当活塞3位于第一位置时，卡块5的一端卡装在第一凹槽11中，卡块5的另一端卡装在第二凹槽中32，下接头1的一端与限位凸起25相抵，泄流孔21与活塞3的外壁密封配合。

图2为活塞位于第二位置时的安全接头剖面图，参见图2，当活塞3位于第二位置时，卡块5的朝向第一凹槽11的一侧与壳体2的外壁平齐，卡块5的朝向第二凹槽32的一侧与壳体2的内壁平齐，泄流孔21连通壳体2的内部空间和外部空间。

在使用本实用新型实施例所提供的安全接头时，在井下工具正常工作时，安全接头位于第一位置，此时卡块在扭簧的作用下，卡块的一端卡装在第一凹槽中，卡块的另一端卡装在第二凹槽中，下接头在卡块和限位凸起的限位下，和壳体之间定位安装在一起，活塞通过剪切销钉与壳体连接在一起，泄流孔密闭，液体在活塞、壳体、下接头之间正常流通。

在井下工具出现卡死时，将投球由壳体的另一端放入，使得头球被搁置在环形斜口上，即活塞的开口被投球密封住。通过加压设备向壳体的另一端注入高压液体，当活塞受压大于剪切销钉的所能承受的最大剪切力时，剪切销钉断裂，活塞移动至第二位置，在活塞移动的过程中，活塞推动卡块克服扭簧的弹性旋转(图1中的逆时针方向)，使得卡块的朝向第一凹槽的一侧与壳体的外壁平齐，卡块的朝向第二凹槽的一侧与壳体的内壁平齐，卡块不再对下接头起到限位的作用，使得下接头可以相对于壳体自由轴向移动，即实现下接头的丢手。与此同时，泄流孔连通壳体的内部空间和外部空间，高压液体由泄流孔泄流，使得加压设备的工作压力明显下降，操作人员可以通过该现象知晓剪切销钉已经断裂，即此时可以安全的取出安全接头。

图3为图1的A处局部放大图，结合图3，需要说明的是，卡块5可以通过转轴52可转动地安装在安装孔26中，扭簧51可以套装在转轴52上，扭簧51的一个支臂与卡块5固定连接，扭簧51的另一个支臂与安装孔26固定连接，使得卡块5在扭簧51的弹性势能影响下，具有朝向图1中顺时针方向旋转的趋势，以保证卡块5的一端可以对下接头1进行稳定的限位，当下接头1具有朝向图1向下移动的趋势时，卡块5可以将作用力传递至壳体2、活塞3、剪切销钉6，以实现下接头1的定位。

在本实施例中，卡块5的朝向第二凹槽32的一侧上设置有拨块53，拨块53凸出于第二凹槽32，当活塞3位于第一位置时，拨块53与第二凹槽32的靠近环形斜口31的一侧边相抵。

在上述实现方式中，拨块53的设置可以便于活塞3推动卡块5旋转，以保证安全接头的可靠性。

图4为壳体的结构示意图，结合图4，在本实施例中，壳体2的外壁上设置有定位插槽22，下接头1上设置有定位凸块12(参见图5)，定位凸块12插装在定位插槽22中。

在上述实现方式中，当下接头1安装在壳体2上时，定位凸块12插装在定位插槽22中，从而可以提高壳体2和下接头1之间的抗扭性能，避免了定位凸块12产生不必要的转动。

可选地，定位凸块12设置在下接头1的与壳体2安装在一起的一端的端部。

这样，可以使得定位凸块12紧贴壳体2的外壁布置，以减小安全接头的体积，有利于安全接头适应更多的油井。

可选地，定位凸块12可以有多个，多个定位凸块12以下接头1的轴线为轴周向等距间隔布置。

这样，可以进一步地提高壳体2和下接头1之间的抗扭性能。

再次参见图4，在本实施例中，壳体2的侧壁上设置有多个用于容置剪切销钉6的一端的钉孔23，各钉孔23以壳体2的轴线为轴周向布置，活塞3的外壁上设置有用于容置剪切销钉6的另一端的环形槽33(参见图6)，环形槽33与活塞3同轴布置。

在上述实现方式中，可以通过实际需求，选择合适数量的剪切销钉6。例如，当壳体2上设置有6个钉孔23时，如果需要在壳体2和活塞3之间设置较大的剪切力，可以在6个孔钉中的4个孔钉内插装剪切销钉6，如果需要在壳体2和活塞3之间设置较小的剪切力，可以在6个孔钉中的2个孔钉内插装剪切销钉6。本实用新型对剪切销钉6的数量和具体布置方式，不做限制。

再次参见图1，在本实施例中，壳体2的内壁上设置有内凸缘24，活塞3的外壁上设置有外凸缘34，外凸缘34的一端与内凸缘24的一端相对布置。

在上述实现方式中，由于内凸缘24和外凸缘34相对布置，所以二者之间配合，可以起到限制活塞3轴向移动行程的作用。例如，当活塞3移动到第二位置时，如果此时泄流孔21被堵塞住，导致高压气体无法泄流，活塞3将继续朝向下接头1移动，那么内凸缘24和外凸缘34可以相抵，以达到限制活塞3轴向移动行程的作用。

需要说明的是，为了避免内凸缘24和外凸缘34影响卡块5进入第二凹槽32，当活塞3位于第二位置时，内凸缘24和外凸缘34之间依然设置有一定的间隙(参见图2)。

可选地，外凸缘34上套装有两个第一密封圈71，两个第一密封圈71分别位于环形槽33的两侧。

在上述实现方式中，两个第一密封圈71用于密封活塞3和壳体2之间的间隙，以保证活塞3能够受到足够大的作用力，从而能够由第一位置正常移动到第二位置。

可选地，活塞3的外壁上套装有第二密封圈72，第二密封圈72夹装在活塞3和内凸缘24之间。

在上述实现方式中，第二密封圈72进一步地实现了活塞3和壳体2之间的密封，提高了安全接头的可靠性。

在本实施例中，壳体2上套装有第三密封圈73，第三密封圈73夹装在壳体2和下接头1之间。

在上述实现方式中，第三密封圈73用于密封壳体2和下接头1之间的间隙，以避免了液体由壳体2和下接头1之间的间隙中漏出，提高了安全接头的可靠性。

继续参见图1，在本实施例中，安全接头还包括上接头8，上接头8插装在壳体2的另一端内。

在上述实现方式中，上接头8用于连接井下作业工具，以便于将安全接头提出油井。

可选地，上接头8的位于壳体2内的一端与环形斜口31相对布置，上接头8的内径与投球4的外径相同。

在上述实现方式中，上接头8可以起到引导投球4的作用，使得投球4可以准确的搁置在环形斜口31上，并对环形斜口31进行密封。

并且，上接头8可以与活塞3的设置有环形斜口31的一端相抵，这样可以进一步地保证活塞3不会上移，以通过卡块5卡死下接头1，避免下接头1下滑。

可选地，上接头8上套装有第四密封圈74，第四密封圈74夹装在上接头8和壳体2之间。

在上述实现方式中，第四密封圈74用于密封壳体2和上接头8之间的间隙，以避免了液体由壳体2和上接头8之间的间隙中漏出，提高了安全接头的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全接头，所述安全接头包括：下接头、壳体和活塞，其特征在于，所述壳体的中部外壁上设置有限位凸起，所述下接头套装在所述壳体的一端上，所述下接头的一端朝向所述限位凸起布置，所述下接头和所述壳体连通，所述活塞插装在所述壳体中，所述活塞的外壁和所述壳体的内壁之间插装有剪切销钉，且所述活塞的外壁与所述壳体的内壁滑动配合，所述活塞的远离所述下接头的一端设置有用于搁置投球的环形斜口，所述壳体上设置有安装孔，所述安装孔中可转动地安装有卡块，所述卡块的转动轴垂直于所述壳体的周向布置，所述卡块上套装有扭簧，所述卡块通过所述扭簧卡装在所述安装孔中，所述壳体上设置有泄流孔，所述下接头的内壁设置有第一凹槽，所述活塞的外壁上设置有第二凹槽；

所述活塞具有第一位置和第二位置，当所述活塞位于所述第一位置时，所述卡块的一端卡装在所述第一凹槽中，所述卡块的另一端卡装在所述第二凹槽中，所述下接头的一端与所述限位凸起相抵，所述泄流孔与所述活塞的外壁密封配合，当所述活塞位于所述第二位置时，所述卡块的朝向所述第一凹槽的一侧与所述壳体的外壁平齐，所述卡块的朝向所述第二凹槽的一侧与所述壳体的内壁平齐，所述泄流孔连通所述壳体的内部空间和外部空间。

2.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述卡块的朝向所述第二凹槽的一侧上设置有拨块，所述拨块凸出于所述第二凹槽，当所述活塞位于所述第一位置时，所述拨块与所述第二凹槽的靠近所述环形斜口的一侧边相抵。

3.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述壳体的外壁上设置有定位插槽，所述下接头上设置有定位凸块，所述定位凸块插装在所述定位插槽中。

4.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述壳体的侧壁上设置有多个用于容置所述剪切销钉的一端的钉孔，各所述钉孔以所述壳体的轴线为轴周向布置，所述活塞的外壁上设置有用于容置所述剪切销钉的另一端的环形槽，所述环形槽与所述活塞同轴布置。

5.根据权利要求4所述的安全接头，其特征在于，所述壳体的内壁上设置有内凸缘，所述活塞的外壁上设置有外凸缘，所述外凸缘的一端与所述内凸缘的一端相对布置。

6.根据权利要求5所述的安全接头，其特征在于，所述外凸缘上套装有两个第一密封圈，两个所述第一密封圈分别位于所述环形槽的两侧。

7.根据权利要求5所述的安全接头，其特征在于，活塞的外壁上套装有第二密封圈，所述第二密封圈夹装在所述活塞和所述内凸缘之间。

8.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述壳体上套装有第三密封圈，所述第三密封圈夹装在所述壳体和所述下接头之间。

9.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述安全接头还包括上接头，所述上接头插装在所述壳体的另一端内。

10.根据权利要求9所述的安全接头，其特征在于，所述上接头的位于所述壳体内的一端与所述环形斜口相对布置，所述上接头的内径与所述投球的外径相同。

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