CN214035599U - 水下闸板防喷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的水下闸板防喷器，其包括壳体、伸缩外缸、伸缩内缸和锁紧机构；壳体上设置有通道，且壳体的侧壁上滑设有闸板，闸板用于闭合或者开启所述通道；伸缩外缸为两端开口的腔体，伸缩外缸的一端设置有锁紧动力源，另一端与壳体连接；伸缩内缸滑设在伸缩外缸内，且伸缩内缸为一端开口的腔体，伸缩内缸远离自身开口的一端与闸板连接；锁紧机构的一端与锁紧动力源传动连接，锁紧机构的另一端位于伸缩内缸内；当伸缩内缸朝壳体一侧移动并带动闸板闭合通道时，锁紧动力源驱动锁紧机构与伸缩内缸抵接，以将伸缩内缸锁定在当前位置。因锁紧机构与伸缩内缸没有相互卡合锁紧的结构，锁紧过程和解锁都更加的方便和顺利，可以长期有效地密封通道。

Description

水下闸板防喷器

技术领域

本实用新型涉及钻井井控装置，特别是关于一种海洋油气田开发时封井用的水下闸板防喷器。

背景技术

水下防喷器是勘探开发海洋油气田时防止发生井喷、平衡钻井压力的关键钻井井控装置，它具有保护钻井平台人员、设备安全和避免海洋环境污染的作用，要求具有极高的可靠性。传统的水下闸板防喷器通常使用活塞式侧门，每个侧门由一个活塞通过液压推动闸板进行密封井口或管柱。执行过程中，侧门推力活塞关闭后采用楔形块锁紧，易因楔形面配合过大无法解锁活塞，不能长期有效地密封井口和管柱。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的水下防喷器的侧门推力活塞关闭后采用楔形块锁紧，易因楔形面配合过大无法解锁活塞，不能长期有效地密封井口和管柱的问题，提供一种水下闸板防喷器。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种水下闸板防喷器，包括：

壳体，壳体上设置有通道，且壳体的侧壁上滑设有闸板，闸板用于闭合或者开启所述通道；

伸缩外缸，伸缩外缸为两端开口的腔体，伸缩外缸的一端设置有锁紧动力源，另一端与壳体连接；

伸缩内缸，伸缩内缸滑设在伸缩外缸内，且伸缩内缸为一端开口的腔体，伸缩内缸远离自身开口的一端与闸板连接；以及

锁紧机构，锁紧机构的一端与锁紧动力源传动连接，锁紧机构的另一端位于伸缩内缸内；当伸缩内缸朝壳体一侧移动并带动闸板闭合通道时，锁紧动力源驱动锁紧机构与伸缩内缸抵接，以将伸缩内缸锁定在当前位置。

在其中一个实施例中，锁紧机构包括：

锁紧外壳，锁紧外壳为两端开口的壳体结构，锁紧外壳的一端与锁紧动力源固定连接；

锁紧中套，锁紧中套滑设于锁紧外壳内，且锁紧中套与锁紧外壳沿周面方向相对固定，锁紧中套的内壁设置有螺纹孔；以及

锁紧螺杆，锁紧螺杆的一端与锁紧动力源的动力输出轴传动连接，锁紧螺杆与螺纹孔配合设置。

在其中一个实施例中，锁紧外壳远离锁紧动力源的一端的内壁上设置有限位块；

锁紧中套的外壁上沿锁紧中套的轴向设置有滑槽，限位块滑设在滑槽内。

在其中一个实施例中，水下闸板防喷器还包括第一法兰，第一法兰设置在伸缩外缸远离壳体的一端，锁紧动力源设置在第一法兰上；第一法兰上设置有第一安装槽，第一安装槽的槽底上均设置有第一通孔；锁紧外壳的一端安装在第一安装槽内，锁紧动力源的动力输出轴通过第一通孔与锁紧螺杆传动连接。

在其中一个实施例中，伸缩外缸包括小径圆筒和大径圆筒，小径圆筒的内径小于大径圆筒的内径；小径圆筒的一端与大径圆筒的一端连接，小径圆筒的另一端与壳体连接，锁紧动力源设置在大径圆筒的远离小径圆筒的一端。

在其中一个实施例中，伸缩内缸包括活塞体和缸体，活塞体滑设在大径圆筒内，缸体滑设在小径圆筒内。

在其中一个实施例中，水下闸板防喷器还包括第二法兰，第二法兰与壳体连接；第二法兰上设置有第二安装槽，第二安装槽的槽底上设置有第二通孔，小径圆筒远离大径圆筒的一端安装在第二安装槽内，缸体通过第二通孔与闸板连接。

在其中一个实施例中，伸缩外缸和伸缩内缸、锁紧动力源以及锁紧机构均为两个；两个伸缩外缸平行间隔设置，两个伸缩内缸、两个锁紧机构和两个锁紧动力源一一对应地安装于两个伸缩外缸。

在其中一个实施例中，水下闸板防喷器还包括联动板和两个联动推力杆；两个伸缩内缸远离自身开口的一端一一对应地与两个联动推力杆的一端连接；两个联动推力杆的另一端均与联动板连接，联动板用于与闸板连接。

在其中一个实施例中，水下闸板防喷起器包括高压油管，高压油管包括第一高压油管和第二高压油管；第一高压油管的一端分别与两个伸缩外缸靠近壳体的一端连通，第一高压油管的另一端用于与液压油泵连通；第二高压油管的一端分别与两个伸缩外缸远离壳体的一端连通，第二高压油管的另一端用于与液压油泵连通。

上述水下闸板防喷器至少具有以下技术效果：

本实用新型的水下闸板防喷器，其在伸缩外缸的一端设置有锁紧动力源，在伸缩外缸内滑设有伸缩内缸，伸缩内缸为一端开口的腔体，锁紧机构的一端与锁紧动力源连接，另一端位于伸缩内缸内。当需要闭合通道时，伸缩内缸朝壳体一侧移动并带动闸板闭合通道，锁紧动力源驱动锁紧机构与伸缩内缸抵接，从而将伸缩内缸锁定在当前位置，进而将水下闸板防喷器锁紧在闭合状态。当需要打开通道时，锁紧动力源驱动锁紧机构与伸缩内缸分开并回到原始的位置，然后伸缩内缸朝远离壳体的一侧移动并带动闸板打开通道。本实用新型提供的水下闸板防喷器利用锁紧动力源带动锁紧机构与伸缩内缸抵接或者分开来实现锁紧功能，因锁紧机构与伸缩内缸没有相互卡合锁紧的结构，因此锁紧过程和解锁过程都更加地方便和顺利，可以长期有效地密封通道。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的水下闸板防喷器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水下闸板防喷器的伸缩外缸处的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的水下闸板防喷器的伸缩外缸处的另一角度的结构示意图；

图4为图3所示结构的A-A面剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的水下闸板防喷器在通道闭合状态下伸缩外缸处的结构示意图；

图6为图5所示结构的B-B面剖视图；

图7为本实用新型实施例提供的水下闸板防喷器的锁紧机构的结构拆解示意图。

其中：

100-壳体；

110-通道；

200-伸缩外缸；

210-锁紧动力源；220-小径圆筒；230-大径圆筒；240-第一法兰；250-第二法兰；

300-伸缩内缸；

310-活塞体；320-缸体；

400-锁紧机构；

410-锁紧外壳；411-限位块；412-限位环；420-锁紧中套；421-滑槽；430-锁紧螺杆；

500-联动推力杆；

600-联动板；

700-第二高压油管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的水下闸板防喷器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图6所示，本实用新型一实施例的一种水下闸板防喷器，包括壳体100、伸缩外缸200、伸缩内缸300和锁紧机构400；壳体100上设置有通道110，且壳体100的侧壁上滑设有闸板，闸板用于闭合或者开启所述通道110；伸缩外缸200为两端开口的腔体，伸缩外缸200的一端设置有锁紧动力源210，另一端与壳体100连接；伸缩内缸300滑设在伸缩外缸200内，且伸缩内缸300为一端开口的腔体，伸缩内缸300远离自身开口的一端与闸板连接；锁紧机构400的一端与锁紧动力源210传动连接，锁紧机构400的另一端位于伸缩内缸300内；当伸缩内缸300朝壳体100一侧移动并带动闸板闭合通道110时，锁紧动力源210驱动锁紧机构400与伸缩内缸300抵接，以将伸缩内缸300锁定在当前位置。

其中，伸缩外缸200和伸缩内缸300的结构形式可以为多种，例如：伸缩外缸200可以包括小径圆筒220和大径圆筒230，小径圆筒220的内径小于大径圆筒230的内径；小径圆筒220的一端与大径圆筒230的一端连接，小径圆筒220的另一端与壳体100连接，锁紧动力源210设置在大径圆筒230的远离小径圆筒220的一端；伸缩内缸300可以包括活塞体310和缸体320，活塞体310滑设在大径圆筒230内，缸体320滑设在小径圆筒220内。将伸缩外缸200设计成两个内径不同的两个圆筒，从而使得伸缩外缸200的内壁形成有凸台结构，利用凸台结构限制伸缩内缸300的移动距离，从而尽可能地避免因锁紧机构400推力过大而使得伸缩内缸300脱离伸缩外缸200，进一步提高本实施例水下闸板防喷器的使用性能。

伸缩外缸200与壳体100连接方式可以为多种，例如：水下闸板防喷器还包括第二法兰250，第二法兰250与壳体100连接；第二法兰250上设置有第二安装槽，第二安装槽的槽底上设置有第二通孔，小径圆筒220远离大径圆筒230的一端安装在第二安装槽内，缸体320通过第二通孔与闸板连接。在一个实施例中，缸体320与闸板的连接方式可以为多种，例如缸体320的一端与传动杆的一端连接，传动杆的另一端与闸板连接，其中传动杆滑设在第二通孔内，这样当伸缩内缸300朝壳体100移动带动闸板闭合通道110时，伸缩内缸300的缸体320可以与第二安装槽的槽底抵接，利用第二法兰250进一步限制伸缩内缸300移动距离。

锁紧机构400的结构形式可以为多种，例如：如图4、图6和图7所示，锁紧机构400可以包括锁紧外壳410、锁紧中套420和锁紧螺杆430；锁紧外壳410为两端开口的壳体结构，锁紧外壳410的一端与锁紧动力源210固定连接；锁紧中套420滑设于锁紧外壳410内，且锁紧中套420与锁紧外壳410沿周面方向相对固定，锁紧中套420的内壁设置有螺纹孔；锁紧螺杆430的一端与锁紧动力源210的动力输出轴传动连接，锁紧螺杆430与螺纹孔配合设置。当伸缩内缸300朝壳体100一侧移动并带动闸板闭合通道110时，锁紧动力源210带动锁紧螺杆430旋转，因锁紧中套420相对于锁紧外壳410沿周面方向相对固定，故锁紧中套420会沿着锁紧螺杆430长度方向朝着壳体100一侧移动，直至锁紧中套420与伸缩内缸300抵接，从而将伸缩内缸300锁定在当前状态，使得通道110处于闭合状态。当需要打开通道110时，锁紧动力源210带动锁紧螺杆430朝相反方向旋转，锁紧中套420沿着锁紧螺杆430长度方向朝远离壳体100一侧移动并回到初始位置，同时伸缩内缸300朝远离壳体100方向移动并带动闸板打开通道110。当然，锁紧机构400也可以是电动伸缩杆、伸缩液压缸等等。

当然，实现锁紧中套420与锁紧外壳410沿周面方向相对固定的结构形式可以为多种，在一个实施例中，锁紧外壳410远离锁紧动力源210的一端的内壁上设置有限位块411；锁紧中套420的外壁上沿锁紧中套420的轴向设置有滑槽421，限位块411滑设在滑槽421内。当然，为了便于组装锁紧外壳410和锁紧中套420，在锁紧外壳410的远离锁紧动力源210的一端可拆卸地设置有限位环412，限位的内壁上设置有限位块411，这样就可以先将锁紧中套420安装在锁紧外壳410后，再安装限位环412并于锁紧中套420配合。

伸缩外缸200与锁紧动力源210以及锁紧机构400与锁紧动力源210的连接方式有多种，例如：水下闸板防喷器还包括第一法兰240，第一法兰240设置在伸缩外缸200远离壳体100的一端，锁紧动力源210设置在第一法兰240上；第一法兰240上设置有第一安装槽，第一安装槽的槽底上均设置有第一通孔；锁紧外壳410的一端安装在第一安装槽内，锁紧动力源210的动力输出轴通过第一通孔与锁紧螺杆430传动连接。这样锁紧动力源210就可以通过第一法兰240与伸缩外缸200和锁紧机构400连接。当然，当锁紧动力源210驱动锁紧螺杆430并带动锁紧中套420朝远离壳体100一侧移动时，可以利用第一法兰240来限制锁紧中套420的移动距离，进一步提高本实施例的水下闸板防喷器的使用性能。

锁紧动力源210的种类可以为多种，例如：液压马达、电动马达或者气动马达等等。

闸板的种类可以为多种，本领域技术人员可以根据实际需求来选择实现半封钻杆、无钻杆全封井口及剪切钻杆等的闸板。

本实施例提供的水下闸板防喷器，其在伸缩外缸200的一端设置有锁紧动力源210，在伸缩外缸200内滑设有伸缩内缸300，伸缩内缸300为一端开口的腔体，锁紧机构400的一端与锁紧动力源210连接，另一端位于伸缩内缸300内。当需要闭合通道110时，伸缩内缸300朝壳体100一侧移动并带动闸板闭合通道110，锁紧动力源210驱动锁紧机构400与伸缩内缸300抵接，从而将伸缩内缸300锁定在当前位置，进而将水下闸板防喷器锁紧在闭合状态。当需要打开通道110时，锁紧动力源210驱动锁紧机构400与伸缩内缸300分开并回到原始的位置，然后伸缩内缸300朝远离壳体100的一侧移动并带动闸板打开通道110。本实施例提供的水下闸板防喷器利用锁紧动力源210带动锁紧机构400与伸缩内缸300抵接或者分开来实现锁紧功能，因锁紧机构400与伸缩内缸300没有相互卡合锁紧的结构，因此锁紧过程和解锁过程都更加的方便和顺利，可以长期有效地密封通道110。

在上述各个实施例中，伸缩外缸200和伸缩内缸300、锁紧动力源210以及锁紧机构400均为两个；两个伸缩外缸200平行间隔设置，两个伸缩内缸300、两个锁紧机构400和两个锁紧动力源210一一对应地安装于两个伸缩外缸200。在一个实施例中，第一法兰240设置有两个第一安装槽，第二法兰250设置有两个第二安装槽，两个伸缩外缸200一一对应地安装在两个第一安装槽和两个第二安装槽内，利用第一法兰240和第二法兰250先将伸缩外缸200和伸缩内缸300、锁紧动力源210以及锁紧机构400安装在一起，从而有利于装配本实施例的水下闸板防喷器。

本实施例提供的水下闸板防喷器平行间隔设置有两个伸缩外缸200，两个伸缩内缸300、两个锁紧机构400和两个锁紧动力源210一一对应地安装于两个伸缩外缸200。利用双缸带动闸板移动实现闭合或打开通道110，从而使闸板受力均匀，尽可能避免闸板的密封面因磨损而导致密封失效。

在上述各个实施例的基础上，水下闸板防喷器还包括联动板600和两个联动推力杆500；两个伸缩内缸300远离自身开口的一端一一对应地与两个联动推力杆500的一端连接；两个联动推力杆500的另一端均与联动板600连接，联动板600用于与闸板连接。在一个实施例中，水下闸板防喷器包括高压油管，高压油管包括第一高压油管和第二高压油管700；第一高压油管的一端分别两个伸缩外缸200靠近壳体100的一端连通，第一高压油管的另一端用于与液压油泵连通；第二高压油管700的一端分别两个伸缩外缸200远离壳体100的一端连通，第二高压油管700的另一端用于与液压油泵连通。其中，相对应地伸缩外缸200和伸缩内缸300形成一个伸缩液压缸，通过第一高压油管和第二高压油管700将两个伸缩液压缸连通成一个整体，从而实现两个伸缩液压缸联动。而将两个伸缩内缸300通过两个联动推力杆500连接到同一个联动板600上，从而使得闸板的受力更加的均匀，同时也可以尽可能地使两个伸缩内缸300同步移动。

当然，为了提供水下闸板防喷器的使用性能，在需要密封的各部件之间设置有密封总成，例如在第一通孔、第二通孔上设置有密封总成，该密封总成的结构形式可以为多种，例如：密封总成包括卡簧、密封圈、防磨套和止动圈等。

此外，第二法兰250与壳体100的连接方式可以为多种，例如：在第二法兰250上设置有四个安装孔，在壳体100的对应位置上设置有第一螺纹孔，利用锁紧螺栓将第二法兰250固定在壳体100上。其中锁紧螺栓的结构形式可以为多种，例如：锁紧螺栓包括螺栓本体、螺栓堵头和螺栓帽；螺栓本体两端均设置有外螺纹，在其中的一端设置有第二螺纹孔；螺栓帽为圆柱体，螺栓帽的长度方向贯穿设置有螺纹通孔，螺纹通孔与螺栓本体的外螺纹相配合；螺栓堵头的截面为六边形，在螺栓堵头的一端设置有与螺栓本体的第二螺纹孔配合的螺纹杆。当需要将第二法兰250固定在壳体100上时，先将四个螺栓本体旋入壳体100上的第一螺纹孔内，然后安装第二法兰250，四个螺栓本体一一穿设在对应的四个安装孔内，然后依次安装螺栓以及螺栓堵头，在利用外部工具通过旋转螺栓堵头进而将第二法兰250与壳体100固定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水下闸板防喷器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设置有通道，且所述壳体的侧壁上滑设有闸板，所述闸板用于闭合或者开启所述通道；

伸缩外缸，所述伸缩外缸为两端开口的腔体，所述伸缩外缸的一端设置有锁紧动力源，另一端与所述壳体连接；

伸缩内缸，所述伸缩内缸滑设在所述伸缩外缸内，且所述伸缩内缸为一端开口的腔体，所述伸缩内缸远离自身开口的一端与所述闸板连接；以及

锁紧机构，所述锁紧机构的一端与所述锁紧动力源传动连接，所述锁紧机构的另一端位于所述伸缩内缸内；当所述伸缩内缸朝所述壳体一侧移动并带动所述闸板闭合所述通道时，所述锁紧动力源驱动所述锁紧机构与所述伸缩内缸抵接，以将所述伸缩内缸锁定在当前位置。

2.根据权利要求1所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述锁紧机构包括：

锁紧外壳，所述锁紧外壳为两端开口的壳体结构，所述锁紧外壳的一端与所述锁紧动力源固定连接；

锁紧中套，所述锁紧中套滑设于所述锁紧外壳内，且所述锁紧中套与所述锁紧外壳沿周面方向相对固定，所述锁紧中套的内壁设置有螺纹孔；以及

锁紧螺杆，所述锁紧螺杆的一端与所述锁紧动力源的动力输出轴传动连接，所述锁紧螺杆与所述螺纹孔配合设置。

3.根据权利要求2所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述锁紧外壳远离所述锁紧动力源的一端的内壁上设置有限位块；

所述锁紧中套的外壁上沿所述锁紧中套的轴向设置有滑槽，所述限位块滑设在所述滑槽内。

4.根据权利要求2所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述水下闸板防喷器还包括第一法兰，所述第一法兰设置在所述伸缩外缸远离所述壳体的一端，所述锁紧动力源设置在所述第一法兰上；

所述第一法兰上设置有第一安装槽，所述第一安装槽的槽底上均设置有第一通孔；所述锁紧外壳的一端安装在所述第一安装槽内，所述锁紧动力源的动力输出轴通过所述第一通孔与所述锁紧螺杆传动连接。

5.根据权利要求1所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述伸缩外缸包括小径圆筒和大径圆筒，所述小径圆筒的内径小于所述大径圆筒的内径；所述小径圆筒的一端与所述大径圆筒的一端连接，所述小径圆筒的另一端与所述壳体连接，所述锁紧动力源设置在所述大径圆筒的远离所述小径圆筒的一端。

6.根据权利要求5所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述伸缩内缸包括活塞体和缸体，所述活塞体滑设在所述大径圆筒内，所述缸体滑设在所述小径圆筒内。

7.根据权利要求6所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述水下闸板防喷器还包括第二法兰，所述第二法兰与所述壳体连接；

所述第二法兰上设置有第二安装槽，所述第二安装槽的槽底上设置有第二通孔，所述小径圆筒远离所述大径圆筒的一端安装在所述第二安装槽内，所述缸体通过所述第二通孔与所述闸板连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述伸缩外缸和所述伸缩内缸、所述锁紧动力源以及所述锁紧机构均为两个；

两个所述伸缩外缸平行间隔设置，两个所述伸缩内缸、两个所述锁紧机构和两个所述锁紧动力源一一对应地安装于两个所述伸缩外缸。

9.根据权利要求8所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述水下闸板防喷器还包括联动板和两个联动推力杆；

两个所述伸缩内缸远离自身开口的一端一一对应地与两个所述联动推力杆的一端连接；两个所述联动推力杆的另一端均与所述联动板连接，所述联动板用于与所述闸板连接。

10.根据权利要求9所述的水下闸板防喷器，其特征在于，所述水下闸板防喷起器包括高压油管，所述高压油管包括第一高压油管和第二高压油管；

所述第一高压油管的一端分别与两个所述伸缩外缸靠近所述壳体的一端连通，所述第一高压油管的另一端用于与液压油泵连通；

所述第二高压油管的一端分别与两个所述伸缩外缸远离所述壳体的一端连通，所述第二高压油管的另一端用于与液压油泵连通。

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