防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器的製造方法

2023-05-29 12:18:36

防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器。其方法是將限位組件設在雙向液壓減震器外套管中的連接體下端面處；連接體與油缸之間採用扭矩傳遞螺紋連接方式，通過連接體與油缸之間的扭矩傳遞螺紋防止連接體與油缸的連接螺紋發生退扣。本發明取消了現有雙向液壓減震器中扶正外筒與花鍵體之間的易脫扣螺紋連接，將限位面移動至下部連接體與限位塊之間。限位塊由兩個半環組成，安裝時直接卡入心軸的環槽內，用限位塊螺母固定。以保證限位塊在心軸的環槽內自由轉動，消除心軸與連接體限位面的相對轉動。同時連接體與油缸之間的連接螺紋是扭矩傳遞螺紋，始終處於工作扭矩狀態下，保證雙向液壓減震器在低鑽壓情況下不會產生脫落的現象。
【專利說明】防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器，屬於鑽井工具【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鑽井過程中，鑽柱常有明顯的跳鑽和震動，扭矩也能使鑽具喪失扭曲穩定性。因此鑽井作業中，經常使用雙向液壓減震器來消除或減緩這些振動的衝擊載荷，從而避免或減少振動對鑽井設備所造成的危害，實現提高鑽速和降低鑽井成本的目的。
[0003]雙向液壓減震器減震機構主要由縱向減震機構和活塞換向機構兩部分組成。減震元件為可壓縮的液體。它的工作原理主要是利用工作腔可壓縮液體在壓力作用下產生彈性變形來吸收或釋放鑽頭和鑽柱振動能量。當可壓縮液體在壓縮或伸張過程中，心軸相對外筒作軸向移動。因此，縱向減震機構能吸收或減緩鑽具的縱向振動和衝擊能量。活塞換向機構是通過螺旋副使扭轉振動及衝擊載荷在瞬間內轉換為工作腔的縱向分力，從而達到保持較恆定的扭矩。達到雙向減振的目的。
[0004]現有的雙向液壓減震器採用扶正外筒端面限位，這種結構由於心軸和外筒件工作時存在相對轉動，低鑽壓情況下，鑽頭的跳鑽使心軸和扶正外筒端面經常接觸，這就相當於不斷給扶正外筒螺紋一個帶旋轉的震擊力，造成螺紋松扣，最後心軸和扶正外筒從本體中脫出，造成下部鑽具脫落井底。出現這種情況就必須停止作業採用各種打撈方法打撈，造成極大的損失。嚴重影響鑽井進度和經濟效益。特別是在易坍塌的井段，一旦出現井壁坍塌等次生事故，對整口井來說，結果將是毀滅性的。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於，提供一種防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器。使鑽具在任意鑽壓情況下工作時，不會使螺紋鬆動脫扣的結構。保證雙向液壓減震器在低鑽壓情況下正常工作。提高雙向液壓減震器的可靠性，消除事故隱患於未然。以克服現有技術的不足。
[0006]本發明的技術方案:
防止雙向液壓減震器退扣的方法，所述的雙向液壓減震器主要由縱向減震機構和活塞換向機構兩部分組成，活塞換向機構通過活塞與心軸之間的螺旋副將旋轉衝擊載荷轉換為縱向分力和扭矩，通過縱向減震機構減緩縱向分力引起的震動，扭矩傳遞給限位組件；該方法是將限位組件設在雙向液壓減震器外套管中的連接體下端面處；連接體與油缸之間採用扭矩傳遞螺紋連接方式，通過連接體與油缸之間的扭矩傳遞螺紋防止連接體與油缸的連接螺紋發生退扣。
[0007]前述方法中，所述限位組件安裝連接體下端面處心軸的環槽內，限位組件與環槽之間採用旋轉滑動連接方式，當扭矩作用在限位組件上時，限位組件可在心軸上轉動，通過限位組件的轉動消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量，防止連接體與油缸的連接螺紋發生退扣。
[0008]前述方法中，所述限位組件包括兩個半圓結構的限位塊，兩個半圓結構的限位塊通過限位塊螺母連接成圓環卡在心軸的環槽內；限位塊與環槽間隙配合，確保限位組件能夠在心軸的環槽內轉動，以消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量。
[0009]按前述方法構成的減震器，包括設在外套管內的縱向減震機構和活塞換向機構，縱向減震機構包括外套管內的可壓縮流體和活塞，活塞與心軸連接；活塞換向機構包括活塞與心軸之間的螺旋副；所述外套管由花鍵體、連接體、油缸和下接頭依次螺紋連接構成；連接體與油缸經扭矩傳遞螺紋連接；連接體下端面處的心軸上設有限位塊組件。
[0010]前述減震器中，所述限位塊組件與心軸間隙配合。
[0011]前述減震器中，所述限位塊組件包括兩個半圓結構的限位塊，兩個半圓結構的限位塊經限位塊螺母連接成圓環設在心軸的環槽內。
[0012]前述減震器中，所述活塞位於花鍵體與心軸之間，活塞與心軸經螺旋副連接，活塞與花鍵體經花鍵滑動連接。
[0013]前述減震器中，所述心軸下端與衝管螺紋連接。
[0014]前述減震器中，所述油缸下端與衝管之間密封滑動連接。
[0015]前述減震器中，所述花鍵體上端與心軸密封滑動連接。
[0016]與現有技術相比，本發明取消了現有雙向液壓減震器中扶正外筒與花鍵體之間的易脫扣螺紋連接，將限位面移動至下部連接體與限位塊之間。限位塊由兩個半環組成。安裝時直接卡入心軸的環槽內，用限位塊螺母固定。本發明的方法及結構可以保證限位塊在心軸的環槽內自由轉動，消除心軸與連接體限位面的相對轉動。同時連接體與油缸之間的連接螺紋是扭矩傳遞螺紋，始終處於工作扭矩狀態下，正常工作時不會產生脫落的現象。保證雙向液壓減震器在低鑽壓情況下正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是限位組件的安裝示意圖；
圖3是現有技術的結構示意圖。
[0018]圖中的標記為:1-心軸、2-活塞、3-花鍵體、4-連接體、5-油缸、6-下接頭、7-可壓縮液體、8-限位塊、9-限位塊螺母、10-螺旋副、11-花鍵、12-衝管、13-扭矩傳遞螺紋、14-限位面、15-環槽、16-扶正套筒。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。
[0020]防止雙向液壓減震器退扣的方法，如圖1所示。所述的雙向液壓減震器主要由縱向減震機構和活塞換向機構兩部分組成，活塞換向機構通過活塞2與心軸I之間的螺旋副10將旋轉衝擊載荷轉換為縱向分力和扭矩,通過縱向減震機構減緩縱向分力引起的震動，扭矩傳遞給限位組件；該方法是將限位組件設在雙向液壓減震器外套管中的連接體4下端面處；連接體4與油缸5之間採用扭矩傳遞螺紋13連接方式，通過連接體4與油缸5之間的扭矩傳遞螺紋13防止連接體4與油缸5的連接螺紋發生退扣。限位組件安裝在連接體4下端面處心軸I的環槽15內，限位組件與環槽15之間採用旋轉滑動連接方式，當扭矩作用在限位組件上時，限位組件可在心軸I上轉動，通過限位組件的轉動消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量，旋轉分量不會使連接體4與油缸5的連接螺紋發生退扣。限位組件的安裝如圖2所示，包括兩個半圓結構的限位塊8，兩個半圓結構的限位塊8通過限位塊螺母9連接成圓環卡在心軸I的環槽15內；限位塊8與環槽15間隙配合，確保限位組件能夠在心軸I的環槽15內轉動，以消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量。
[0021]按前述方法構成的減震器，如圖1所示，包括設在外套管內的縱向減震機構和活塞換向機構，縱向減震機構包括外套管內的可壓縮流體7和活塞2，活塞2與心軸I連接；活塞換向機構包括活塞2與心軸I之間的螺旋副10 ;所述外套管由花鍵體3、連接體4、油缸5和下接頭6依次螺紋連接構成；連接體4與油缸5經扭矩傳遞螺紋13連接；連接體4下端面處的心軸I上設有限位塊組件。限位塊組件與心軸I間隙配合。限位塊組件如圖2所示，包括兩個半圓結構的限位塊8，兩個半圓結構的限位塊8經限位塊螺母9連接成圓環設在心軸I的環槽15內。活塞2位於花鍵體3與心軸I之間，活塞2與心軸I經螺旋副10連接，活塞2與花鍵體3經花鍵11滑動連接。心軸I下端與衝管12螺紋連接。油缸5下端與衝管12之間密封滑動連接。花鍵體3上端與心軸I密封滑動連接。
[0022]本發明是對現有雙向液壓減震器的改進，現有雙向液壓減震器如圖3所示。由圖3可見。現有雙向液壓減震器包括由心軸I和衝管12螺紋連接構成的內軸，以及由扶正套筒16、花鍵體、油缸5和下接頭6依次螺紋連接構成的外套；扶正套筒16上端與心軸I密封滑動連接，油缸5下端與衝管12密封滑動連接，油缸5與內軸之間設有可壓縮液體7，花鍵體3與心軸I之間設有活塞2，活塞2外圓與花鍵體3滑動連接，活塞2內圓與心軸I螺紋連接，扶正套筒16下端的心軸I上設有限位塊8，限位塊8與心軸I螺紋連接。
[0023]本發明對現有雙向液壓減震器進行了以下改進
1、取消了現有的扶正套筒16與花鍵體之間的易脫扣螺紋連接，將扶正套筒與原來的花鍵體做成了整體結構，構成本發明的花鍵體3。
[0024]2、在現有的花鍵體3與油缸5之間增加了一個連接體4，花鍵體3與油缸5通過連接體4螺紋連接。其螺紋採用不易脫扣的扭矩傳遞螺紋13。
[0025]3、現有的限位塊位於扶正套筒16的下端面處，本發明將限位塊移到了連接體4的下端面處。
[0026]4、現有的限位塊是整體結構，並且與心軸螺紋連接；本發明將限位塊改成了兩個半圓結構，兩個半圓結構的限位塊8經限位塊螺母9連接成圓環卡在心軸I的環槽15內，限位塊8與心軸I間隙配合。
[0027]由於本發明進行了以上改進，可以保證限位塊在心軸的環槽內自由轉動，消除心軸與連接體限位面的相對轉動。同時連接體與油缸之間的連接螺紋是扭矩傳遞螺紋，始終處於工作扭矩狀態下，正常工作時不會產生脫落的現象。保證雙向液壓減震器在低鑽壓情況下正常工作。解決了現有技術容易造成螺紋松扣，最後心軸和扶正外筒從本體中脫出，造成下部鑽具脫落井底的技術問題。
【權利要求】
1.一種防止雙向液壓減震器退扣的方法，所述的雙向液壓減震器主要由縱向減震機構和活塞換向機構兩部分組成，活塞換向機構通過活塞與心軸之間的螺旋副將旋轉衝擊載荷轉換為縱向分力和扭矩，通過縱向減震機構減緩縱向分力引起的震動，扭矩傳遞給限位組件；其特徵在於:該方法是將限位組件設在雙向液壓減震器外套管中的連接體下端面處；連接體與油缸之間採用扭矩傳遞螺紋連接方式，通過連接體與油缸之間的扭矩傳遞螺紋防止連接體與油缸的連接螺紋發生退扣。
2.根據權利要求1所述方法，其特徵在於:所述限位組件安裝在連接體下端面處心軸的環槽內，限位組件與環槽之間採用旋轉滑動連接方式，當扭矩作用在限位組件上時，限位組件可在心軸上轉動，通過限位組件的轉動消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量，旋轉分量不會造成連接體與油缸的連接螺紋發生退扣。
3.根據權利要求1所述方法，其特徵在於:所述限位組件包括兩個半圓結構的限位塊，兩個半圓結構的限位塊通過限位塊螺母連接成圓環卡在心軸的環槽內；限位塊與環槽間隙配合，確保限位組件能夠在心軸的環槽內轉動，以消除扭矩在外套管上形成的旋轉分量。
4.一種如權利要求1-3任一權利要求所述方法構成的減震器，包括設在外套管內的縱向減震機構和活塞換向機構，縱向減震機構包括外套管內的可壓縮流體(7 )和活塞(2 )，活塞(2)與心軸(I)連接；活塞換向機構包括活塞(2)與心軸(I)之間的螺旋副(10);其特徵在於:所述外套管由花鍵體(3)、連接體(4)、油缸(5)和下接頭(6)依次螺紋連接構成；連接體(4)與油缸(5)經扭矩傳遞螺紋(13)連接；連接體(4)下端面處的心軸(I)上設有限位塊組件。
5.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述限位塊組件與心軸(I)間隙配合。
6.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述限位塊組件包括兩個半圓結構的限位塊(8)，兩個半圓結構的限位塊(8)經限位塊螺母(9)連接成圓環設在心軸(I)的環槽(15)內。
7.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述活塞(2)位於花鍵體(3)與心軸(I)之間，活塞(2 )與心軸(I)經螺旋副(10 )連接，活塞(2 )與花鍵體(3 )經花鍵(11)滑動連接。
8.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述心軸(I)下端與衝管(12)螺紋連接。
9.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述油缸(5)下端與衝管(12)之間密封滑動連接。
10.根據權利要求4所述減震器，其特徵在於:所述花鍵體(3)上端與心軸(I)密封滑動連接。
【文檔編號】E21B17/07GK103775004SQ201210489800
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2012年11月27日
【發明者】黃保黔, 胡衛宇, 鄭波強, 蘭志剛, 洪任在, 謝威, 張澤麗, 李匯平 申請人:貴州高峰石油機械股份有限公司