本發(fā)明涉及石油下套管作業(yè)過(guò)程中使用的設(shè)備，尤其涉及一種高載荷氣動(dòng)卡瓦。

背景技術(shù)：

1、氣動(dòng)卡瓦是一種石油、天然氣鉆井作業(yè)中起下鉆桿、卡持套管油管等管柱的氣動(dòng)操作工具，通過(guò)氣壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)卡瓦的張開(kāi)和閉合。安裝在鉆盤(pán)大瓦孔內(nèi)，由氣缸活塞桿及導(dǎo)向桿帶動(dòng)卡瓦體沿卡瓦座錐面移動(dòng)，從而卡緊或松開(kāi)鉆桿。例如申請(qǐng)?zhí)枮閏n201320426663.0公開(kāi)了一種新型氣動(dòng)卡瓦式套管吊卡，包括吊卡體，吊卡體由通過(guò)鉸銷(xiāo)對(duì)開(kāi)連接的兩部分組成，吊卡體的中心圓錐孔內(nèi)裝有卡瓦，卡瓦體通過(guò)各自的連接機(jī)構(gòu)與四個(gè)氣缸連接，在卡瓦對(duì)鉆桿、卡持套管油管等管柱后，通過(guò)四個(gè)氣缸連接輔助固定，但是該裝置氣缸氣壓不足時(shí)，容易造成夾持力下降，導(dǎo)致卡瓦的夾持載荷上限降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，以更加確切地解決上述所述問(wèn)題。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提出一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，包括卡瓦支持內(nèi)芯體和卡瓦，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)呈環(huán)形陣列排布的卡瓦，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的內(nèi)腔壁上設(shè)有滑坡臺(tái)階槽，卡瓦的背錐面上設(shè)有與滑坡臺(tái)階槽相配合的滑坡臺(tái)階，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的頂部設(shè)有卡瓦牽引支架，每個(gè)卡瓦的頂端設(shè)有鉸接耳座，且卡瓦頂端所設(shè)的鉸接耳座通過(guò)聯(lián)接臂與卡瓦牽引支架相鉸接，所述卡瓦牽引支架的外周連接有若干個(gè)呈環(huán)形陣列排布的氣缸活塞桿，氣缸活塞桿的伸縮桿呈垂直向上延伸，且氣缸活塞桿的伸縮桿上端與卡瓦牽引支架連接，所述卡瓦的內(nèi)端壁上設(shè)有卡瓦齒條，所述卡瓦的背錐面上部設(shè)有用于灌充液壓油液的第一油室，卡瓦的背錐面下部設(shè)有用于灌充液壓油的第二油室。

4、進(jìn)一步的，所述卡瓦的內(nèi)端壁上開(kāi)設(shè)有一道垂直開(kāi)設(shè)的卡瓦齒條裝配槽，卡瓦齒條裝配槽的開(kāi)槽截面為梯形截面，且卡瓦齒條配合滑動(dòng)卡接于卡瓦齒條裝配槽中，卡瓦齒條裝配槽頂端連接有用于卡瓦齒條限位的螺栓。

5、進(jìn)一步的，所述卡瓦齒條的內(nèi)端夾持面為與夾持管件尺徑相配合的圓弧面，卡瓦齒條的夾持面表面為牙紋面。

6、進(jìn)一步的，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有一道與第一油室相連通的第一油道，卡瓦支持內(nèi)芯體的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有一道與第二油室相連通的第二油道，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的底部開(kāi)設(shè)有一道與第二油道相連通的第三油道，第三油道的底端連接液泵的其中一接口，液泵的另一接口與第一油道相連通，所述卡瓦支持內(nèi)芯體中所設(shè)第三油道的中部設(shè)有液壓油斷路組件。

7、所述卡瓦的背錐面上且位于第一油室、第二油室的外周開(kāi)均設(shè)有密封條環(huán)槽，且密封條環(huán)槽中配合有耐磨密封條，所述卡瓦支持內(nèi)芯體內(nèi)腔中位于滑坡臺(tái)階槽的兩側(cè)均一體成型有側(cè)密封板，且第一油室、第二油室外周所設(shè)的耐磨密封條與滑坡臺(tái)階槽、側(cè)密封板的表面緊密貼合。

8、進(jìn)一步的，所述卡瓦的兩側(cè)表面為相平行的平面，滑坡臺(tái)階槽兩側(cè)所設(shè)的側(cè)密封板與卡瓦兩側(cè)面相貼合。

9、進(jìn)一步的，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的外壁開(kāi)設(shè)有一道與第一油室相連通的液壓檢測(cè)道，且液壓檢測(cè)道外端口連接有油壓檢測(cè)器。

10、進(jìn)一步的，所述油壓檢測(cè)器（107）信號(hào)連接有處理器，處理器連接低壓警報(bào)模塊。

11、進(jìn)一步的，所述液壓油斷路組件包括卡瓦支持內(nèi)芯體內(nèi)部與第三油道呈垂直連通的滑銷(xiāo)槽，滑銷(xiāo)槽中配合滑動(dòng)連接有斷路滑銷(xiāo)，所述斷路滑銷(xiāo)的中部開(kāi)設(shè)有油孔，所述斷路滑銷(xiāo)的外側(cè)端與滑銷(xiāo)槽的內(nèi)腔側(cè)壁之間連接有壓力彈簧。

12、進(jìn)一步的，所述斷路滑銷(xiāo)的外側(cè)端連接有銜鐵，卡瓦支持內(nèi)芯體的外壁且對(duì)應(yīng)斷路滑銷(xiāo)的位置設(shè)有電磁鐵，電磁鐵的磁化端與銜鐵的位置相對(duì)應(yīng)。

13、本發(fā)明的有益效果：

14、1、本發(fā)明通過(guò)氣缸活塞桿對(duì)卡瓦牽引支架進(jìn)行升降牽引，由卡瓦牽引支架通過(guò)聯(lián)接臂對(duì)若干個(gè)卡瓦進(jìn)行升降牽引，且卡瓦在滑坡臺(tái)階與滑坡臺(tái)階槽的配合導(dǎo)向下，使若干個(gè)卡瓦對(duì)夾持管件進(jìn)行緊密夾持，在若干個(gè)氣缸活塞桿的作用下，使卡瓦不易松動(dòng)脫離；設(shè)置可更換且可穩(wěn)定裝配的卡瓦齒條，方便對(duì)夾持管件的尺徑做出更換調(diào)節(jié)；

15、2、本發(fā)明在對(duì)夾持管件夾持后，在液泵的工作下，將第二油室內(nèi)部液壓油導(dǎo)入第一油室中，使第一油室內(nèi)部充滿(mǎn)液壓油，從而增加卡瓦松動(dòng)的阻力，進(jìn)一步提高本發(fā)明的夾持載荷以及夾持穩(wěn)定性；通過(guò)油壓檢測(cè)器檢測(cè)第一油室內(nèi)部油壓，當(dāng)油壓檢測(cè)器檢測(cè)到油壓下降時(shí)，則判斷存在漏油風(fēng)險(xiǎn)，方便工作人員輔助進(jìn)行維修維護(hù)；

16、3、本發(fā)明在第一油室、第二油室進(jìn)行油壓轉(zhuǎn)換時(shí)，在電磁鐵的工作下使磁化端磁化，從而對(duì)斷路滑銷(xiāo)端部的銜鐵進(jìn)行吸引，使得斷路滑銷(xiāo)中部的油孔連通第三油道，從而實(shí)現(xiàn)油路連通，且在夾持狀態(tài)下，電磁鐵停止工作，斷路滑銷(xiāo)在壓力彈簧的作用下回彈，使斷路滑銷(xiāo)的油孔與第三油道錯(cuò)位而實(shí)現(xiàn)斷路，進(jìn)而隔斷了第一油室與第二油室之間的油液交流，從而可穩(wěn)定保持夾持力。

技術(shù)特征：

1.一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，包括卡瓦支持內(nèi)芯體（1）和卡瓦（2），其特征在于，所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)呈環(huán)形陣列排布的卡瓦（2），所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的內(nèi)腔壁上設(shè)有滑坡臺(tái)階槽（101），卡瓦（2）的背錐面上設(shè)有與滑坡臺(tái)階槽（101）相配合的滑坡臺(tái)階（201），所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的頂部設(shè)有卡瓦牽引支架（3），每個(gè)卡瓦（2）的頂端設(shè)有鉸接耳座（202），且卡瓦（2）頂端所設(shè)的鉸接耳座（202）通過(guò)聯(lián)接臂（301）與卡瓦牽引支架（3）相鉸接，所述卡瓦牽引支架（3）的外周連接有若干個(gè)呈環(huán)形陣列排布的氣缸活塞桿（4），氣缸活塞桿（4）的伸縮桿呈垂直向上延伸，且氣缸活塞桿（4）的伸縮桿上端與卡瓦牽引支架（3）連接，所述卡瓦（2）的內(nèi)端壁上設(shè)有卡瓦齒條（206），所述卡瓦（2）的背錐面上部設(shè)有用于灌充液壓油液的第一油室（203），卡瓦（2）的背錐面下部設(shè)有用于灌充液壓油的第二油室（204），所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有一道與第一油室（203）相連通的第一油道（103），卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有一道與第二油室（204）相連通的第二油道（104）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦（2）的內(nèi)端壁上開(kāi)設(shè)有一道垂直開(kāi)設(shè)的卡瓦齒條裝配槽（2061），卡瓦齒條裝配槽（2061）的開(kāi)槽截面為梯形截面，且卡瓦齒條（206）配合滑動(dòng)卡接于卡瓦齒條裝配槽（2061）中，卡瓦齒條裝配槽（2061）頂端連接有用于卡瓦齒條（206）限位的螺栓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦齒條（206）的內(nèi)端夾持面為與夾持管件尺徑相配合的圓弧面，卡瓦齒條（206）的夾持面表面為牙紋面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的底部開(kāi)設(shè)有一道與第二油道（104）相連通的第三油道（105），第三油道（105）的底端連接液泵（106）的其中一接口，液泵（106）的另一接口與第一油道（103）相連通，所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）中所設(shè)第三油道（105）的中部設(shè)有液壓油斷路組件（5）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦（2）的背錐面上且位于第一油室（203）、第二油室（204）的外周開(kāi)均設(shè)有密封條環(huán)槽，且密封條環(huán)槽中配合有耐磨密封條（205），所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）內(nèi)腔中位于滑坡臺(tái)階槽（101）的兩側(cè)均一體成型有側(cè)密封板（102），且第一油室（203）、第二油室（204）外周所設(shè)的耐磨密封條（205）與滑坡臺(tái)階槽（101）、側(cè)密封板（102）的表面緊密貼合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦（2）的兩側(cè)表面為相平行的平面，滑坡臺(tái)階槽（101）兩側(cè)所設(shè)的側(cè)密封板（102）與卡瓦（2）兩側(cè)面相貼合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的外壁開(kāi)設(shè)有一道與第一油室（203）相連通的液壓檢測(cè)道，且液壓檢測(cè)道外端口連接有油壓檢測(cè)器（107）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述油壓檢測(cè)器（107）信號(hào)連接有處理器，處理器連接低壓警報(bào)模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述液壓油斷路組件（5）包括卡瓦支持內(nèi)芯體（1）內(nèi)部與第三油道（105）呈垂直連通的滑銷(xiāo)槽（501），滑銷(xiāo)槽（501）中配合滑動(dòng)連接有斷路滑銷(xiāo)（502），所述斷路滑銷(xiāo)（502）的中部開(kāi)設(shè)有油孔（503），所述斷路滑銷(xiāo)（502）的外側(cè)端與滑銷(xiāo)槽（501）的內(nèi)腔側(cè)壁之間連接有壓力彈簧（505）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，其特征在于，所述斷路滑銷(xiāo)（502）的外側(cè)端連接有銜鐵（504），卡瓦支持內(nèi)芯體（1）的外壁且對(duì)應(yīng)斷路滑銷(xiāo)（502）的位置設(shè)有電磁鐵（506），電磁鐵（506）的磁化端（507）與銜鐵（504）的位置相對(duì)應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種高載荷氣動(dòng)卡瓦，包括卡瓦支持內(nèi)芯體和卡瓦，所述卡瓦支持內(nèi)芯體的內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)呈環(huán)形陣列排布的卡瓦，卡瓦的背錐面上部設(shè)有用于灌充液壓油液的第一油室，卡瓦的背錐面下部設(shè)有用于灌充液壓油的第二油室。本發(fā)明在對(duì)夾持管件夾持后，在液泵的工作下，將第二油室內(nèi)部液壓油導(dǎo)入第一油室中，使第一油室內(nèi)部充滿(mǎn)液壓油，從而增加卡瓦松動(dòng)的阻力，進(jìn)一步提高本發(fā)明的夾持載荷以及夾持穩(wěn)定性；通過(guò)油壓檢測(cè)器檢測(cè)第一油室內(nèi)部油壓，當(dāng)油壓檢測(cè)器檢測(cè)到油壓下降時(shí)，則判斷存在漏油風(fēng)險(xiǎn)，方便工作人員輔助進(jìn)行維修維護(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣棟,施宇航
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇佰恰利機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9