CN213065002U - 一种直通高压旋转接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直通高压旋转接头，包括上接头，上接头的一端设置有与管线外螺纹配合的内螺纹，所述下接头的一端设置有与管线内螺纹配合的外螺纹，所述上接头的另一端通过压帽与下接头的另一端配合连接，所述压帽的一端套在上接头外侧，另一端通过内螺纹与下接头另一端的外螺纹配合连接；所述上接头的另一端与下接头的另一端之间依次设置有V型组合密封圈、压环和挡板，压帽的一端与上接头之间设置有推力调心滚子轴承，且推力调心滚子轴承的一侧端面与挡板紧密贴合，另一侧端面与压帽的端面内侧贴合。本实用新型能够保证压裂和修井作业的效率，延长管线和水龙带的使用寿命，保证管线的密封性，降低油田开采成本。

Description

一种直通高压旋转接头

技术领域

本实用新型涉及一种油田压裂、修井地面管线接头工具，具体涉及一种直通高压旋转接头。

背景技术

目前，油田压裂过程中，需要借助地面的压裂车向井下打压进行压裂。压裂车与井口之间需要用管线进行连接，当压裂完成，就要对管线进行拆卸与移动便于对下一口油井的作业。在移动的过程中由于管线较长会产生一个轴向的扭矩，这个扭矩会对管线的接口处造成损伤从而降低管线的使用寿命。油田修井过程中，水龙头与水龙带之间为硬性连接，当移动水龙带时，会产生一个轴向的扭矩使水龙带打折，减小高压液体的通过横截面，使得修井工作效率与工具使用寿命降低。现有的高压旋转接头采用滚道和钢球结构，即在转芯和外壳上加工滚道，在滚道里安装钢球，钢球在滚道内进行滚动使得转芯和外壳体发生相对旋转运动，这种结构的强度与密封性达不到要求的工作压力。通常采用橡胶密封圈进行密封处理，接头在长时间工作后会发热致使密封圈受热变形影响接头的密封性。使用深沟球轴承作为旋转部分的支撑点，只能承受小部分的轴向载荷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直通高压旋转接头，以解决油田管线打扭的问题，本实用新型能够保证压裂和修井作业的效率，延长管线和水龙带的使用寿命，保证管线的密封性，降低油田开采成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种直通高压旋转接头，包括上接头、下接头、压帽、V型组合密封圈、压环、挡板和推力调心滚子轴承；

所述上接头的一端设置有与管线外螺纹配合的内螺纹，所述下接头的一端设置有与管线内螺纹配合的外螺纹，所述上接头的另一端通过压帽与下接头的另一端配合连接，所述压帽的一端套在上接头外侧，另一端通过内螺纹与下接头另一端的外螺纹配合连接；

所述上接头的另一端与下接头的另一端之间依次设置有V型组合密封圈、压环和挡板，压帽的一端与上接头之间设置有推力调心滚子轴承，且推力调心滚子轴承的一侧端面与挡板紧密贴合，另一侧端面与压帽的端面内侧贴合。

进一步地，所述压帽的另一端与下接头通过对称设置的两个顶丝紧固。

进一步地，所述压帽的侧面设置有用于安装油杯的螺纹孔，所述用于安装油杯的螺纹孔与推力调心滚子轴承连通。

进一步地，所述压帽的端面对称设置有两个直通至推力调心滚子轴承的孔，当拆卸推力调心滚子轴承时，所述孔用于配合工具以方便拆卸推力调心滚子轴承。

进一步地，所述下接头上设置有直通至压环端面处的排气孔。

进一步地，所述压环与挡板接触的端面上设置有用于方便安装及拆卸压环的螺纹孔。

进一步地，所述挡板为圆环型构件，且挡板以过圆环圆心的一条直径为切割线分为两个均等的构件。

进一步地，所述压环的内壁与上接头的外表面的接触位置设置有第一O型圈。

进一步地，所述压环的外表面与下接头的内壁的接触位置设置有第二O型圈。

进一步地，所述压帽与上接头的接触位置设置有第三O型圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型在使用时，当移动管线就会使得上接头发生转动产生扭矩并传递给推力调心滚子轴承，下接头也会相对于上接头发生旋转，能够防止油田压裂和修井过程中管线打扭造成的管线接口处损伤，具体地：油田压裂结束移动管线时不会产生扭矩，提高管线的使用寿命，提高压裂的工作效率；油田修井时可以有效降低水龙头与水龙带之间产生的扭矩，延长水龙头与水龙带的使用寿命，采用推力调心滚子轴承来取代滚道和钢球结构，增强接头的轴向与径向载荷承受能力，并且本实用新型结构简单，维护方便，工作可靠，提高工作效率，降低工人的劳动强度。

进一步地，V型组合密封圈和O型圈相互配合保证旋转接头的密封性能。

进一步地，安装油杯的螺纹孔与轴承相通，便于添加润滑剂。

进一步地，压帽的端面对称设置有两个直通至推力调心滚子轴承的孔为了，以方便拆卸推力调心滚子轴承，当需要拆卸时，使用工具从压帽外侧通过孔向内轻轻敲打就能很方便拆卸推力调心滚子轴承，因为有的时候推力调心滚子轴承会卡到压帽里不容易拆卸。

进一步地，下接头上设置有直通至压环端面处的排气孔，装配时，因为V型组合密封圈和O型密封圈的作用会使压环和下接头之间产生真空腔室，通过设置排气孔，方便压环与下接头接触完成正常安装。

进一步地，压环与挡板接触的端面上设置有螺纹孔，由于压环外表面光滑工具无法夹紧，安装或拆卸时，螺纹孔中配合专用工具，便于安装时旋转压环，同时也便于拆卸时松动压环。

进一步地，挡板以过圆环圆心的一条直径为切割线分为两个均等的构件，以便于将挡板从上接头的径向安装到指定位置。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型下接头结构示意图；

图3为本实用新型上接头结构示意图。

其中，1、下接头；2、顶丝；3、V型组合密封圈；4、压帽；5、第一O型圈；6、第二O型圈；7、压环；8、挡板；9、推力调心滚子轴承；10、上接头；11、第三O型圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1至图3，直通高压旋转接头，包括下接头1、顶丝2、V型组合密封圈3、压帽4、三种尺寸的O型圈(第一O型圈5，第二O型圈6，第三O型圈11)、压环7、挡板8、推力调心滚子轴承9、上接头10。所述直通高压旋转接头的下接头1与管线有内螺纹的一端通过锥螺纹相连接，旋转接头的上接头10与管线有外螺纹的一端通过锥螺纹相连接接。所述下接头1通过压帽4与上接头10连接，其上装有V型组合密封圈3；所述上接头10通过压帽4与下接头1连接，其上装有第一O型圈5、压环7、挡板8、第三O型圈11、推力调心滚子轴承9；所述压帽4套于上接头10外部并通过螺纹与下接头1相连接，其上装有顶丝2；所述V型组合密封圈3紧贴上接头10的内壁依次进行排放；所述压环7套于上接头10无内螺纹的一端，与上接头10接触面有第一O型圈5进行密封连接，并与V型组合密封圈3端面贴合；所述挡板8内壁紧贴上接头沟槽的底部平面，挡板8的左端面与压环7紧密贴合；所述推力调心滚子轴承9套于上接头10没有内螺纹的一端，推力调心滚子轴承9内壁与上接头10外表面贴合，端面与挡板8紧密贴合；所述压帽4端面开有两个直通到推力调心滚子轴承9的孔(为了方便拆卸轴承，使用工具从压帽外侧向内轻轻敲打就能很方便拆卸轴承，因为有的时候轴承会卡到压帽里不容易拆卸，此孔可以设置为螺纹孔或其他孔)，侧面开有三个直通的螺纹孔，其中两个安放顶丝2的螺纹孔处于压帽4侧面底部位置上，孔的高度一致，两个螺纹孔关于压帽4的中轴线对称放置，第三个用于安放油杯的螺纹孔处于压帽4侧面顶部位置上，所述油杯用于加注黄油，对推力调心滚子轴承9起到润滑作用；所述下接头1开有小尺寸的排气孔直通到压环7的端面处(装配时，因为V型组合密封圈和O型密封圈的作用会使压环和下接头之间产生真空腔室，如果没有这个排气孔，会导致压环无法与下接头接触，无法正常安装)；所述压环7的端面开有螺纹孔(螺纹孔在压环上，便于安装时旋转压环，因为压环外表面光滑工具无法夹紧，所以使用专用工具旋入螺纹孔中来帮助安装压环)；所述挡板8为一圆环构件，以过圆环圆心的一条直径为切割线将圆环切割为两个均等的构件(挡板左右位置都被上接头的台阶所限制无法左右移动，如果不切割为两个构件无法进行安装，切割成两个构件可以从上接头的径向安装到指定位置)；其中压环7作用：给V型组合密封圈施加作用力，增大V型组合密封圈与上接头的密封作用；挡板8作用：固定压环7与推力调心滚子轴承9，起到轴向定位作用；所述上接头10外表面与压环7内壁的接触面装有第一O型圈5；所述压环7的外表面与下接头1的内壁接触表面装有第二O型圈6，，所述压帽4与上接头10的接触位置设置有第三O型圈11，以起到辅助密封的作用。

下面结合具体实施过程对本实用新型作进一步详细描述：

安装时，将下接头1的外螺纹一端与管线的内螺纹一端进行连接，上接头10的内螺纹的一端与管线的外螺纹一端进行连接，同时将压帽4与下接头1进行螺纹连接并使用顶丝2将连接好的下接头1与压帽4进行固定防止脱落。油田进行压裂、修井作业时，移动管线就会使得上接头10发生转动产生扭矩并传递给推力调心滚子轴承9，下接头1也会相对于上接头10发生旋转，这样就会使得上接头10与下接头1之间产生相对运动从而避免了打扭对管线的损害。同时，管线内的液体流经旋转接头时，V型组合密封圈3可以很好地起到密封作用，防止管线高压液体从接头处渗漏。

另外油田通过水龙头向井下输送高压液体时，水龙头鹅颈管的内螺纹母扣与高压旋转接头的下接头1通过螺纹进行连接，上接头10的内螺纹母扣与水龙带的外螺纹公扣进行连接，高压液体通过水龙带经过高压旋转接头，V型组合密封圈3对液体进行密封并配合上接头10外表面安装的第一O型圈5进一步密封高压液体，防止高压液体的泄露，当移动水龙带时会产生一个扭矩使得水龙带相对于鹅颈管发生旋转运动，使得旋转接头的推力调心滚子轴承9旋转，保护了鹅颈管和水龙带处的螺纹接口，延长了工具的使用寿命，提高了工作效率。

Claims (10)

1.一种直通高压旋转接头，其特征在于，包括上接头(10)、下接头(1)、压帽(4)、V型组合密封圈(3)、压环(7)、挡板(8)和推力调心滚子轴承(9)；

所述上接头(10)的一端设置有与管线外螺纹配合的内螺纹，所述下接头(1)的一端设置有与管线内螺纹配合的外螺纹，所述上接头(10)的另一端通过压帽(4)与下接头(1)的另一端配合连接，所述压帽(4)的一端套在上接头(10)外侧，另一端通过内螺纹与下接头(1)另一端的外螺纹配合连接；

所述上接头(10)的另一端与下接头(1)的另一端之间依次设置有V型组合密封圈(3)、压环(7)和挡板(8)，压帽(4)的一端与上接头(10)之间设置有推力调心滚子轴承(9)，且推力调心滚子轴承(9)的一侧端面与挡板(8)紧密贴合，另一侧端面与压帽(4)的端面内侧贴合。

2.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压帽(4)的另一端与下接头(1)通过对称设置的两个顶丝(2)紧固。

3.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压帽(4)的侧面设置有用于安装油杯的螺纹孔，所述用于安装油杯的螺纹孔与推力调心滚子轴承(9)连通。

4.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压帽(4)的端面对称设置有两个直通至推力调心滚子轴承(9)的孔，当拆卸推力调心滚子轴承(9)时，所述孔用于配合工具以方便拆卸推力调心滚子轴承(9)。

5.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述下接头(1)上设置有直通至压环(7)端面处的排气孔。

6.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压环(7)与挡板(8)接触的端面上设置有用于方便安装及拆卸压环(7)的螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述挡板(8)为圆环型构件，且挡板(8)以过圆环圆心的一条直径为切割线分为两个均等的构件。

8.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压环(7)的内壁与上接头(10)的外表面的接触位置设置有第一O型圈(5)。

9.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压环(7)的外表面与下接头(1)的内壁的接触位置设置有第二O型圈(6)。

10.根据权利要求1所述的一种直通高压旋转接头，其特征在于，所述压帽(4)与上接头(10)的接触位置设置有第三O型圈(11)。

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