CN214741155U - 无门卡瓦式液压吊卡 - Google Patents

Abstract

提供一种无门卡瓦式液压吊卡，在本体两侧外壁上对称设有吊耳，本体的轴向中部制有多层台肩式的锥形孔，本体上设有夹持端位于锥形孔内并用于对进入本体内部的管柱进行夹持的吊卡夹持装置，翻转体上设有翻转驱动装置且本体一侧的吊耳通过连接件与翻转驱动装置连接，翻转驱动装置用于驱动本体翻转至与自动化猫道适配的角度。本实用新型通过在主体中部的多层台肩式锥形孔内设置夹持孔大小可大幅度调节的吊卡夹持装置，并将主体通过连接件与设于翻转体上的翻转驱动装置连接，实现了吊卡夹持孔与自动化猫道送来的管柱对中，吊耳中心距的增大，无需手动操作，安全性能高，零部件少，故障少，有利于排除各种不安全因素，且维护简单。

Description

无门卡瓦式液压吊卡

技术领域

本实用新型属于液压吊卡技术领域，具体涉及一种无门卡瓦式液压吊卡。

背景技术

吊卡是石油天然气钻井、煤层气钻井、地质勘探、矿山钻探行业领域中重要的井口提升工具，在起下钻/管时，用于悬持钻杆或油管。钻杆或油管吊卡由实心钢材制成，其重量较大，而现有在地质井口用于吊装的吊卡结构/功能上存在下述缺陷：①所用的对开牛头卡瓦吊卡或侧开门吊卡都没法翻转，难以配合自动猫道送上的管柱；②所用的对开牛头卡瓦吊卡或侧开门吊卡在二层台与井口需要钻工手动才做卡管柱/取管柱；③目前已有的液压吊卡在选择吊卡开合机构上过于繁琐，故障率高，影响正常钻井；上述缺陷使地质勘探，修井效率低，由于一些不可预测的电源、液压源的故障，或者操作失误，可能会导致吊卡的意外打开而引发的安全事故，因此，针对上述问题，有必要进行改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种无门卡瓦式液压吊卡，通过在主体中部的多层台肩式锥形孔内设置夹持孔大小可大幅度调节的吊卡夹持装置，并将主体通过连接件与设于翻转体上的翻转驱动装置连接，实现了吊卡夹持孔与自动化猫道送来的管柱对中，吊耳中心距的增大，无需手动操作，安全性能高，零部件少，故障少，有利于排除各种不安全因素，且维护简单，使产品具有最好经济和社会综合效益。

本实用新型采用的技术方案：无门卡瓦式液压吊卡，包括本体和翻转体，所述本体两侧外壁上对称设有吊耳，所述本体的轴向中部制有多层台肩式的锥形孔，所述本体上设有夹持端位于锥形孔内并用于对进入本体内部的管柱进行夹持的吊卡夹持装置，所述翻转体上设有翻转驱动装置且本体一侧的吊耳通过连接件与翻转驱动装置连接，所述翻转驱动装置用于驱动本体翻转至与自动化猫道适配的角度。

其中，两个所述吊耳之间的本体一侧呈半圆形结构而另一侧呈侧壁为平面的加长区，所述锥形孔孔壁上制有与加长区侧壁上的腔槽连通的槽孔；所述吊卡夹持装置包括夹持油缸、拉杆、主动卡瓦体和两个从动卡瓦体，所述拉杆中部通过销轴转动安装于槽孔内，所述拉杆一端伸入腔槽内并与安装于腔槽内的夹持油缸活塞杆端部铰接，所述主动卡瓦体与位于其两侧的从动卡瓦体均设于锥形孔内，且适配于主动卡瓦体上端腰型孔内的连接销将主动卡瓦体与拉杆另一端铰接，所述主动卡瓦体通过弹性复位铰接组件与对应侧的从动卡瓦体铰接，所述夹持油缸活塞杆的伸缩驱动拉杆以销轴为中心转动后带动主动卡瓦体和两个从动卡瓦体下移内缩后将管柱夹紧或上移外扩后将管柱松开。

进一步地，所述弹性复位铰接组件包括扭簧和长销，所述主动卡瓦体两侧的连接耳与对应侧从动卡瓦体上的连接耳通过长销铰接，所述长销上套装有位于中部的两个连接耳之间的扭簧，所述扭簧两侧的扭转臂分别插装于对应侧主动卡瓦体和从动卡瓦体侧壁上的凹槽内，并由扭簧两侧的扭转臂分别对主动卡瓦体和从动卡瓦体提供向外的扭力。

进一步地，所述锥形孔内壁上制有多个环形槽且环形槽的槽底面为向下倾斜的斜面，所述锥形孔下端孔壁上制有环形定位台，与所述锥形孔适配的主动卡瓦体和两个从动卡瓦体的外斜面上制有与环形槽形状相同并适配的凸台。

进一步地，所述翻转驱动装置包括翻转油缸和拐臂，所述拐臂中部转动安装于翻转体下部，所述翻转油缸固定于翻转体上端，所述翻转油缸下端活塞杆端部与拐臂上端铰接，所述拐臂下端通过连接件与本体一侧的吊耳固定连接。

进一步地，所述吊耳由分别位于本体上下两端侧壁上的上吊耳和下吊耳组成，所述连接件为三个连接端的板状结构，所述连接件的其中两个连接端分别与本体一侧的上吊耳和下吊耳固定连接，所述连接件第三个连接端与拐臂下端固连。

进一步地，所述本体上端面固定有用于检测管柱是否进入吊卡夹持位置的管体探测器。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本技术方案通过在主体中部的多层台肩式锥形孔内设置夹持孔大小可大幅度调节的吊卡夹持装置，利于管柱接头从吊卡夹持孔顺利通过，结构上与老吊卡相比，没有了合门、锁舌等部件，零部件少，故障少，有利于排除各种不安全因素，且维护简单；

2、本技术方案将主体通过连接件与设于翻转体上的翻转驱动装置连接，实现了吊卡夹持孔与自动化猫道送来的管柱对中，吊耳中心距的增大，解决了地质勘探钻机顶驱回转头转动的灵活性，且不会与顶驱的背钳磕碰，实现了回转头360°的旋转；

3、本技术方案吊卡可镶嵌不同规格的卡瓦体，使用于不同规格的地质钻柱，适用范围大；

4、本技术方案可配套不同规格钻修井、地质勘探自动化顶驱钻机，提升载荷范围至40T-150T，解决了地质勘探无接箍管柱无门卡瓦式液压吊卡的空白；

5、本技术方案吊卡对管柱的卡持、翻转均可利用远程操作，置无需手动操作，安全性能高，减少了事故，节约人力，物力，财力，使产品具有最好经济和社会综合效益。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图；

图2为本实用新型未安装主体时的侧视图；

图3为本实用新型主体结构示意图；

图4为本实用新型主体中吊卡夹持装置的主动卡瓦体处的结构示意图；

图5为本实用新型从动卡瓦体与弹性复位铰接组件连接处的结构示意图；

图6为本实用新型主动卡瓦体与两个从动卡瓦体通过弹性复位铰接组件连接时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-6描述本实用新型的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

无门卡瓦式液压吊卡，包括本体1和翻转体23，所述本体1两侧外壁上对称设有吊耳3，所述本体1的轴向中部制有多层台肩式的锥形孔2，所述本体 1上设有夹持端位于锥形孔2内并用于对进入本体1内部的管柱进行夹持的吊卡夹持装置，所述翻转体23上设有翻转驱动装置且本体1一侧的吊耳3通过连接件7与翻转驱动装置连接，所述翻转驱动装置用于驱动本体1翻转至与自动化猫道适配的角度；上述结构中，通过在主体1中部的多层台肩式锥形孔2内设置夹持孔大小可大幅度调节让管柱顺利通过的吊卡夹持装置，结构上与老吊卡相比，没有了合门、锁舌等部件，零部件少，故障少，有利于排除各种不安全因素，且维护简单；将主体1通过连接件7与设于翻转体23上的翻转驱动装置连接，实现了吊卡夹持孔与自动化猫道送来的管柱对中，吊耳中心距的增大，解决了地质勘探钻机顶驱回转头转动的灵活性，且吊环不会与顶驱的背钳磕碰，实现了回转头360°的旋转；

如图3-5所示，吊卡夹持装置在本体上的安装结构如下：两个所述吊耳3 之间的本体1一侧呈半圆形结构而另一侧呈侧壁为平面的加长区4，所述锥形孔2孔壁上制有与加长区4侧壁上的腔槽5连通的槽孔6；所述吊卡夹持装置包括夹持油缸8、拉杆9、主动卡瓦体10和两个从动卡瓦体11，所述拉杆9 中部通过销轴14转动安装于槽孔6内，所述拉杆9一端伸入腔槽5内并与安装于腔槽5内的夹持油缸8活塞杆端部铰接，所述主动卡瓦体10与位于其两侧的从动卡瓦体11均设于锥形孔2内，且适配于主动卡瓦体10上端腰型孔 15内的连接销16将主动卡瓦体10与拉杆9另一端铰接，所述主动卡瓦体10 通过弹性复位铰接组件与对应侧的从动卡瓦体11铰接，所述夹持油缸8活塞杆的伸缩驱动拉杆9以销轴14为中心转动后带动主动卡瓦体10和两个从动卡瓦体11下移内缩后将管柱夹紧或上移外扩后将管柱松开；上述结构中，吊卡可镶嵌不同规格的卡瓦体(即不同规格的吊卡夹持装置)，使用于不同规格的地质钻柱，适用范围大；或者，可配套不同规格钻修井、地质勘探自动化顶驱钻机，提升载荷范围至40T-150T，解决了地质勘探无接箍管柱无门卡瓦式液压吊卡的空白；

如图6所示，弹性复位铰接组的具体结构如下：所述弹性复位铰接组件包括扭簧19和长销18，所述主动卡瓦体10两侧的连接耳17与对应侧从动卡瓦体11上的连接耳17通过长销18铰接，所述长销18上套装有位于中部的两个连接耳17之间的扭簧19，所述扭簧19两侧的扭转臂分别插装于对应侧主动卡瓦体10和从动卡瓦体11侧壁上的凹槽内，并由扭簧19两侧的扭转臂分别对主动卡瓦体10和从动卡瓦体11提供向外的扭力，有利于旋转上移的从动卡瓦体11复位扩孔；

如图4所示，多层台肩式的锥形孔2的具体结构如下：所述锥形孔2内壁上制有多个环形槽20且环形槽20的槽底面为向下倾斜的斜面，设计斜面，有利于夹持油缸8驱动主动卡瓦体10下移缩孔时对主动卡瓦体10和从动卡瓦体11下移动作进行导向，利于主动卡瓦体10和从动卡瓦体11脱离出环形槽20，从而缩小夹持孔径，所述锥形孔2下端孔壁上制有环形定位台，与所述锥形孔2适配的主动卡瓦体10和两个从动卡瓦体11的外斜面上制有与环形槽20形状相同并适配的凸台21。

如图1-2所示，翻转驱动装置的具体结构如下：所述翻转驱动装置包括翻转油缸12和拐臂13，所述拐臂13中部转动安装于翻转体23下部，所述翻转油缸12固定于翻转体23上端，所述翻转油缸12下端活塞杆端部与拐臂13 上端铰接，所述拐臂13下端通过连接件7与本体1一侧的吊耳3固定连接；具体的，所述吊耳3由分别位于本体1上下两端侧壁上的上吊耳和下吊耳组成，所述连接件7为三个连接端的板状结构，所述连接件7的其中两个连接端分别与本体1一侧的上吊耳和下吊耳固定连接，所述连接件7第三个连接端与拐臂13下端固连。

所述本体1上端面固定有用于检测管柱是否进入吊卡夹持位置的管体探测器22。

本技术方案的工作原理如下：

1、吊卡卡瓦体上移内孔扩大

夹持油缸8前腔进油，夹持油缸8活塞杆收缩后拉动拉杆9绕销轴14转动，使主动卡瓦体10以销轴14为中心旋转上移，在扭簧19和长销18的作用下，主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11同时上移，从动卡瓦体11因扭簧19力的作用下以长销18为中心旋转后向外扩张，吊卡夹持孔径扩大。

2起管柱动作

吊卡夹持孔扩大后，吊卡随顶驱下移至井口，套入需要卡关的部位，吊卡上部装有管体探测器22检测到管柱已经进入吊卡夹持孔内，液压系统自动驱动使夹持油缸8后腔进油，夹持油缸8活塞杆伸长，推拉杆9以销轴14为中心旋转下移，在扭簧19和长销18的作用下，主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11同时下移，从而使主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11形成的夹持孔因锥形孔2的作用而缩小，即卡紧管柱；顶驱将吊卡提升，管柱提升到下部管柱接头露出井口，井口液压卡盘卡住管柱，司钻将顶驱点动下移，操控液压系统给夹持油缸8前腔进油，夹持油缸8活塞杆收缩后拉动拉杆9 绕销轴14转动，使主动卡瓦体10以销轴14为中心旋转上移，在扭簧19和长销18的作用下，主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11同时上移，从动卡瓦体11因扭簧19力的作用下以长销18为中心旋转后向外扩张，吊卡夹持孔径扩大，顶驱背钳卸扣，二层台机械手抓住管柱，大钩继续上升，吊卡上移离开管柱。

3下管柱动作

吊卡经翻转油缸12后翻到自动猫道送来管柱中心角度，当管柱从本体1 底部进入锥形孔2内，管体探测器22检测到管柱已经进入吊卡卡持位置，系统自检使液压油进入垂直安装的夹持油缸8后腔，夹持油缸8活塞杆伸长，推拉杆9以销轴14为中心旋转下移，在扭簧19和长销18的作用下，主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11同时下移，从而使主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11形成的夹持孔因锥形孔2的作用而缩小，即卡紧管柱；顶驱上移，管柱因自重垂直于井口，井口扶正器辅助，液压钳对接井口上下管柱；夹持油缸8前腔进油，夹持油缸8活塞杆收缩后拉动拉杆9绕销轴14转动，使主动卡瓦体10以销轴14为中心旋转上移，在扭簧19和长销18的作用下，主动卡瓦体10联动两侧的从动卡瓦体11同时上移，从动卡瓦体11因扭簧19 力的作用下以长销18为中心旋转后向外扩张，吊卡夹持孔径扩大；顶驱下移，管柱上端利用顶驱背钳对接于顶驱，松开井口液压卡盘，顶驱开始钻进。

本技术方案吊卡对管柱的卡持、翻转均可利用远程操作，置无需手动操作，安全性能高，减少了事故，节约人力，物力，财力，使产品具有最好经济和社会综合效益。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (7)

1.无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：包括本体(1)和翻转体(23)，所述本体(1)两侧外壁上对称设有吊耳(3)，所述本体(1)的轴向中部制有多层台肩式的锥形孔(2)，所述本体(1)上设有夹持端位于锥形孔(2)内并用于对进入本体(1)内部的管柱进行夹持的吊卡夹持装置，所述翻转体(23)上设有翻转驱动装置且本体(1)一侧的吊耳(3)通过连接件(7)与翻转驱动装置连接，所述翻转驱动装置用于驱动本体(1)翻转至与自动化猫道适配的角度。

2.根据权利要求1所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：两个所述吊耳(3)之间的本体(1)一侧呈半圆形结构而另一侧呈侧壁为平面的加长区(4)，所述锥形孔(2)孔壁上制有与加长区(4)侧壁上的腔槽(5)连通的槽孔(6)；所述吊卡夹持装置包括夹持油缸(8)、拉杆(9)、主动卡瓦体(10)和两个从动卡瓦体(11)，所述拉杆(9)中部通过销轴(14)转动安装于槽孔(6)内，所述拉杆(9)一端伸入腔槽(5)内并与安装于腔槽(5)内的夹持油缸(8)活塞杆端部铰接，所述主动卡瓦体(10)与位于其两侧的从动卡瓦体(11)均设于锥形孔(2)内，且适配于主动卡瓦体(10)上端腰型孔(15)内的连接销(16)将主动卡瓦体(10)与拉杆(9)另一端铰接，所述主动卡瓦体(10)通过弹性复位铰接组件与对应侧的从动卡瓦体(11)铰接，所述夹持油缸(8)活塞杆的伸缩驱动拉杆(9)以销轴(14)为中心转动后带动主动卡瓦体(10)和两个从动卡瓦体(11)下移内缩后将管柱夹紧或上移外扩后将管柱松开。

3.根据权利要求2所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：所述弹性复位铰接组件包括扭簧(19)和长销(18)，所述主动卡瓦体(10)两侧的连接耳(17)与对应侧从动卡瓦体(11)上的连接耳(17)通过长销(18)铰接，所述长销(18)上套装有位于中部的两个连接耳(17)之间的扭簧(19)，所述扭簧(19)两侧的扭转臂分别插装于对应侧主动卡瓦体(10)和从动卡瓦体(11)侧壁上的凹槽内，并由扭簧(19)两侧的扭转臂分别对主动卡瓦体(10)和从动卡瓦体(11)提供向外的扭力。

4.根据权利要求3所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：所述锥形孔(2)内壁上制有多个环形槽(20)且环形槽(20)的槽底面为向下倾斜的斜面，所述锥形孔(2)下端孔壁上制有环形定位台，与所述锥形孔(2)适配的主动卡瓦体(10)和两个从动卡瓦体(11)的外斜面上制有与环形槽(20)形状相同并适配的凸台(21)。

5.根据权利要求1所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：所述翻转驱动装置包括翻转油缸(12)和拐臂(13)，所述拐臂(13)中部转动安装于翻转体(23)下部，所述翻转油缸(12)固定于翻转体(23)上端，所述翻转油缸(12)下端活塞杆端部与拐臂(13)上端铰接，所述拐臂(13)下端通过连接件(7)与本体(1)一侧的吊耳(3)固定连接。

6.根据权利要求5所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：所述吊耳(3)由分别位于本体(1)上下两端侧壁上的上吊耳和下吊耳组成，所述连接件(7)为三个连接端的板状结构，所述连接件(7)的其中两个连接端分别与本体(1)一侧的上吊耳和下吊耳固定连接，所述连接件(7)第三个连接端与拐臂(13)下端固连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的无门卡瓦式液压吊卡，其特征在于：所述本体(1)上端面固定有用于检测管柱是否进入吊卡夹持位置的管体探测器(22)。

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