一種連續油管校直機的製作方法

2023-09-18 02:59:35 1

專利名稱：一種連續油管校直機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種校直機構，特別涉及一種連續油管校直機。
背景技術：
連續油管是由若干段長度在百米以上的柔性管通過對焊或斜焊工藝焊接而成的 無接頭的連續油管，長度一般達幾百米至幾千米，又被稱為撓性油管、蛇形管或盤管。連續 油管主要應用於鑽井、完井、採油、修井和集輸等作業的各個領域，解決了許多常規作業技 術和方式難以解決的問題。由於連續油管一端是被纏繞在捲軸上的，連續油管彎曲變形很 大，另一端連續油管還需要從井裡強行拉出，變形複雜。連續油管的直線度和圓度都會受到 很大影響。連續油管焊前必須對其形狀進行矯正。首先須將焊接兩端各15-20米長的連續 油管進行校直，這是焊前準備工作最關鍵的一步，因此需設計一套校直連續油管的設備。結 合石油工程的工作環境，要求此套設備必須具有變形壓力大，體積小，重量輕，易於拆裝， 便於攜帶，操作簡單，控制精確等特點；除應具備基本的校直功能外還應滿足一些特殊要 求，如連續油管是纏繞在捲軸上的，具有很大的剛性無法自由移動，而連續油管的彎曲方向 和曲率是不確定的，要求校直機能沿彎曲的連續油管在空間360度內轉動，並在空中或地 面的不斷移動中來校直連續油管。國內目前還沒有一種能夠用於油田油井現場對連續油管對接焊焊前進行校直的 設備。
發明內容為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種連續油管校直 機，可環繞彎曲的連續油管軸線在空間360度內轉動，並套在彎曲的連續油管上，沿著彎曲 的連續油管軸線方向上，在不斷移動中來校直連續油管變形，具有適應變形壓力大，體積 小，重量輕，易於拆裝，便於攜帶，操作簡單，控制精確的特點。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的一種連續油管校直機， 包括一空氣壓縮機，空氣壓縮機與液壓增力器相連，液壓增力器與油缸相連，油缸與油缸頭 座連接，油缸頭座的兩面分別連接有上底板和下底板，在下底板與上底板兩端對稱的孔位 設置有兩個迴轉式圓弧支撐轉軸，在油缸的活塞柱頭上裝上壓頭。所述壓頭中R2槽內圓半徑比被校直連續油管外圓半徑大0.3-1毫米，壓頭中Rl 槽內圓半徑比被校直連續油管半徑大1-3毫米，且Rl槽內圓上設置有硬橡膠墊，壓頭中R3 槽半徑尺寸比R2槽半徑尺寸大2-4毫米，並依喇叭口狀與R2槽相交。所述的支撐轉軸至少有一個圓弧槽面，且圓弧槽面的內圓半徑比被校直連續油管 外圓半徑大0. 3-1毫米。所述的壓頭還設置有兩塊託板，兩塊託板呈喇叭口狀，託板上設置有標尺。所述的上底板和下底板上設置有水平且對稱的孔。所述的彈簧卡銷中間段和端頭分別設置有第一凸起和第二凸起。
3[0011]所述的下底板安裝第一萬向輪，在油缸後部也安裝有第二萬向輪。本實用新型填補了校直變形油管的空白，可環繞彎曲的連續油管軸線在空間360 度內轉動，並套在彎曲的連續油管上，沿著彎曲的連續油管軸線方向上，在不斷移動中來校 直連續油管，並且校直的管子精度高，為後續的焊接工作打好了基礎。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1支撐轉軸處的局部放大圖。圖3是圖1的側視圖。圖4是壓頭2的結構示意圖。圖5是彈簧卡銷18的示意圖。圖6是支撐轉軸17的具有五個圓弧槽面的五種狀態示意圖；其中圖6a是支撐轉 軸17示意圖，圖6b是支撐轉軸17旋轉72度時的示意圖，圖6c是支撐轉軸17旋轉144度 時的示意圖，圖6d是支撐轉軸17旋轉216度時的示意圖，圖6e是支撐轉軸17旋轉288度 時的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作詳細敘述。參照圖1、圖2、圖3，一種連續油管校直機，包括一空氣壓縮機12，空氣壓縮機12 通過第一油管11與液壓增力器10相連，液壓增力器10通過第二油管8和第三油管9與油 缸7相連，油缸7與油缸頭座6通過螺紋連接，油缸頭座6的兩面分別連接有上底板14和 下底板3，油缸頭座6底面通過螺栓23連接下底板3，在下底板3與上底板14兩端對稱的 孔位設置有兩個迴轉式油管外圓弧支撐轉軸17，由兩組銷軸19固定，在兩銷軸19上下端 小孔中插入彈簧卡銷18固定銷軸19，在油缸7的活塞柱頭13上裝有壓頭2 ；所述的壓頭2 還設置有兩塊託板20，兩塊託板20呈喇叭口狀，託板20上設置有標尺15，標尺15用於確 定壓頭2的位移量。所述的下底板3安裝兩隻第一萬向輪21，在油缸7後部也安裝有一隻第二萬向輪 22,主要是便於校直機工作時移動靈活。所述的上底板14和下底板3上設置有水平且對稱的孔16，對稱的孔16用於安裝 支撐轉軸17，為了校直不同直徑的彎曲連續油管1所設計的。參照圖4，壓頭2中R2槽內圓半徑比被校直連續油管外圓半徑大0.3-1毫米，油管 直徑越大，R2槽內圓半徑間隙相對越大，確保直連續油管受壓時，油管外圓壁半徑與R2槽 內圓半徑在彈性範圍內緊密接觸；壓頭2中Rl槽內圓半徑比被校直連續油管1半徑大2毫 米，且Rl槽內圓上設置有3. 5毫米厚的硬橡膠墊24，防止連續油管1與壓頭2剛接觸時局 部受力過大造成凹陷；壓頭2中R3槽半徑尺寸比R2槽半徑尺寸大3毫米，並依喇叭口狀與 R2槽相交，防止連續油管1在反變形時，被壓頭2兩埠壓傷。參照圖5，所述的彈簧卡銷18中間段和端頭分別設置有第一凸起25和第二凸起 26，方便插入也確保插入後不掉。支撐轉軸17至少有一個圓弧槽面，且圓弧槽面的內圓半徑尺寸R比被校直連續油管1外圓半徑大0. 3-1毫米。參照圖6，圖6是支撐轉軸17的具有五個圓弧槽面的五種狀 態示意圖，圖6a是支撐轉軸17示意圖，圖6b是支撐轉軸17旋轉72度時的示意圖，圖6c 是支撐轉軸17旋轉144度時的示意圖，圖6d是支撐轉軸17旋轉216度時的示意圖，圖6e 是支撐轉軸17旋轉288度時的示意圖，圖中R的大小各不相同，是為了實際使用時，根據連 續油管1的管徑，選擇合適的圓弧槽面。 本實用新型的工作原理為操作時，將需要校直的連續油管1放入本實用新型，如 圖1所示，當液壓油進入安裝在油缸頭6上的雙作用油缸7後部時，推動活塞下行，油缸活 塞柱頭13上裝的壓頭2在活塞推動下下行，逐漸與放置在本實用新型中彎曲的連續油管1 接觸，並施加一定的力，放置在壓頭2的Rl槽內的硬橡膠墊24受擠壓變形，當壓力使高出 Rl槽的硬橡膠墊24被壓到與壓頭2的R2槽直徑相同時，R2槽直徑的金屬部分與彎曲的 連續油管1開始接觸，此時硬橡膠墊24在變形中承受了很大的壓應力，同時大大的分散了 彎曲的連續油管1中部集中的壓應力，又因為硬橡膠墊24的硬度低於彎曲的連續油管1的 硬度，因此，彎曲的連續油管1中部受到的集中壓應力被分散；不會造成彎曲的連續油管1 中部的局部凹陷。隨著壓力進一步升高，彎曲的連續油管1在壓頭2的推擠下彎曲的曲率 逐漸在減小，R2槽內徑的金屬部分與彎曲的連續油管1接觸面積也在增大，此時壓在彎曲 的連續油管1上單位面積的壓力增加並不多。同理，彎曲的連續油管1被緊緊的壓入下底 板3與上底板14兩端對稱孔位上安放的兩個迴轉式連續油管外圓弧支撐轉軸17的圓弧支 撐槽內，由開始的曲線接觸慢慢形成面接觸。當壓頭R2槽內半徑及撐轉軸17的圓弧支撐 槽與連續油管1形成完全面接觸時，彎曲的連續油管1被壓直。為了防止被暫時壓直連續 油管1回彈，需要壓頭2繼續下行，使連續油管1產生一定反變形，反變形量從標尺15上確 定，然後，向雙作用油缸7前端注油活塞上行，收回壓頭2，連續油管1回彈變直。該段油管 校直後，在空中或地面不斷移動校直機，並根據油管彎曲方向在360度空間內轉動校直機 來校直連續油管。
權利要求一種連續油管校直機，其特徵在於，包括一空氣壓縮機(12)，空氣壓縮機(12)與液壓增力器(10)相連，液壓增力器(10)與油缸(7)相連，油缸(7)與油缸頭座(6)連接，油缸頭座(6)的兩面分別連接有上底板(14)和下底板(3)，在下底板(3)與上底板(14)兩端對稱的孔位設置有兩個迴轉式圓弧支撐轉軸(17)，在油缸(7)的活塞柱頭(13)上裝上壓頭(2)。
2.根據權利要求1所述的校直機，其特徵在於，所述壓頭(2)中R2槽內圓半徑比被校 直連續油管外圓半徑大0. 3-1毫米，壓頭(2)中Rl槽內圓半徑比被校直連續油管(1)半徑 大1-3毫米，且Rl槽內圓上設置有硬橡膠墊(24)，壓頭(2)中R3槽半徑比R2槽半徑尺寸 大2-4毫米，並依喇叭口狀與R2槽相交。
3.根據權利要求1所述的校直機，其特徵在於，所述的支撐轉軸(17)至少有一個圓弧 槽面，且圓弧槽面的內圓半徑比被校直連續油管(1)外圓半徑大0. 3-1毫米。
4.根據權利要求1或2所述的校直機，其特徵在於，所述的壓頭(2)還設置有兩塊託板(20)，兩塊託板(20)呈喇叭口狀，託板(20)上設置有標尺(15)。
5.根據權利要求1所述的校直機，其特徵在於，所述的上底板(14)和下底板(3)上設 置有水平且對稱的孔(16)。
6.根據權利要求1所述的校直機，其特徵在於，所述的彈簧卡銷(18)中間段和端頭分 別設置有第一凸起(25)和第二凸起(26)。
7.根據權利要求1所述的校直機，其特徵在於，所述的下底板(3)安裝第一萬向輪(21)，在油缸(7)後部也安裝有第二萬向輪(22)。
專利摘要一種連續油管校直機，包括一空氣壓縮機，空氣壓縮機與液壓增力器相連，液壓增力器與油缸相連，油缸與油缸頭座連接，油缸頭座連接上底板和下底板，在下底板與上底板兩端對稱的孔位設置有兩個迴轉式圓弧支撐轉軸，在油缸的活塞柱頭上裝上壓頭，操作時，將需要校直的連續油管放入本實用新型，當液壓油進入油缸後部時，壓頭在活塞推動下下行，逐漸與放置在本實用新型中彎曲的連續油管接觸，並施加一定的力，直到校直到產生一定的反變形，然後，油缸前端注油活塞上行，收回壓頭，連續油管回彈變直，本實用新型填補了校直變形油管的空白，具有變形壓力大，體積小，重量輕，易於拆裝，便於攜帶，操作簡單，控制精確的特點。
文檔編號B21D3/10GK201644564SQ20102011657
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者劉小劉 申請人:西安石油大學