油管鉗專用多聯扭矩控制閥的製作方法
2023-10-05 07:37:14 2
專利名稱：油管鉗專用多聯扭矩控制閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田修井用油管鉗在上、卸扣油管作業中，可以一次性設定多種 規格油管的最佳上扣扭矩值的一種多聯扭矩控制閥。
技術背景目前，在國內油田修井作業中，一口油井會出現幾種不同規格型號的油管，而每一 種規格型號的油管的最佳上扣扭矩值是不同的。但是，目前的油管鉗在修井作業中只能預 先設置一種規格型號油管的上扣扭矩值，當換另一種規格型號油管的時候，則需要將油管 鉗油管最佳上扣扭矩重新設定。這樣頻繁、往復式的設定油管鉗上扣扭矩值，這樣不僅加大 了工人的勞動強度、作業時間，給油管上扣聯接作業帶來不安全因素，而且很容易因扭矩值 的頻繁調整致使油管上扣扭矩過大或過小，不僅降低了油管鉗的使用精度和壽命，同時還 會造成對油管的損傷和發生油管粘扣等事故，給油田帶來重大損失；不便於油田對油管上 扣扭矩的管理。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種能同時設定多種油管上扣扭矩的液壓扭矩控制 閥。控制閥的使用大大減少了工人的勞動、作業時間，而且有效地避免了因油管上扣扭矩值 調整不當而造成對油管的損傷和發生油管粘扣等事故；並且便於油田對油管上扣扭矩的統
一管理。本實用新型技術方案如下一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，該控制閥由閥體及閥體上的閥體防護蓋組合而 成。在閥體上設置有並列的扭矩調節器和一個液壓油分配器。其中，每一扭矩調節器中有 一活塞，活塞的上部由調壓彈簧頂緊，調壓彈簧的上部是柱塞，柱塞的上端位於背帽中，由 背帽限位。調節螺釘與背帽的內螺紋貫通式螺接，頂在柱塞上。扭矩調節器於中部相互聯 通，再與低壓回油接口連接。扭矩調節器的調壓油室位於活塞處，各調壓油室與相應的各路 調壓油道聯通，各路調壓油道的尾端連在一起，並通到液壓油分配器的配油軸下部圓形空 腔的配油軸出油口。扭矩調節器根據油田修井上扣油管作業時出現的不同規格型號的油管最佳上扣 扭矩可以設定多種規格油管的最佳上口扭矩值，有效地避免在上扣油管作業中，因同一井 出現多種規格的油管產生重新調整扭矩值而帶來的人力、物力以及工作時間等資源的浪 費，大大減輕了操作工人的勞動強度。同時，當各個扭矩調壓器根據不同規格油管的最佳 上扣扭矩值調好後，可以對當前調好的狀態進行封存，有效避免了人為對扭矩值的更改、變 動，從而保證了上扣作業的安全操作，防止了因扭矩值任意變動而造成對油管的損傷和發 生油管粘扣等事故。液壓油分配器主要用來上扣不同規格油管所需要不同扭矩時，向調節 不同扭矩值的各個「扭矩調節器」的聯接油路中合理分配液壓油。整個多聯扭矩控制閥由以上零部件組合而成，實現了安裝、操作方便靈活，自身防護功能強，減輕了工人的勞動強度和作業時間，使油田油管聯接作業的安全係數加大，具有 良好的安全性和使用性。
圖1是本實用新型多聯扭矩控制閥整體結構剖視圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖1的B-B剖視圖。圖4是圖1的C-C剖視圖。圖5是圖3的D-D剖視圖。圖6是小螺塞結構示意圖。圖7是活塞結構示意圖。圖8是柱塞結構示意圖。圖9是背帽結構示意圖。圖10是上防護蓋結構示意圖。圖11是下防護蓋結構示意圖。圖12是旋鈕結構示意圖。圖13是通孔螺塞結構示意圖。圖14是配油軸結構示意圖。圖15是大螺塞結構示意圖。圖中1、小螺塞，2、小螺塞密封圈，3、活塞，4、調壓彈簧，5、柱塞，6、柱塞密封圈，7、 彈墊，8、螺釘，9、背帽，10、薄螺母，11、調節螺釘，12、螺釘鉛封孔，13、背帽鉛封孔，14、上防 護蓋，15、下防護蓋，16、鉸鏈軸，17、鎖具孔，18、鎖具，19、低壓回油接口，20、閥體，2UIII路 調壓油道，22、II路調壓油道，23、I路調壓油道，24、配油軸出油口，25、I路調壓油室，26、II 路調壓油室，27、III路調壓油室，28、彈性圓柱銷，29、旋鈕，30、通孔螺塞，31、通孔螺塞密封 圈，32、配油軸密封圈，33、配油軸，34、配油軸進油口，35、大螺塞，36、大螺塞密封圈，37、鋼 球，38、緊定螺釘，39、傳動彈簧，40、高壓進油口，41、限位凹槽
具體實施方式
參見圖1-圖5，一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，該控制閥由閥體及閥體上的閥 體防護蓋組合而成。具體結構本實用新型由小螺塞1、小螺塞密封圈2、活塞3、調壓彈簧 4、柱塞5、柱塞密封圈6、彈墊7、螺釘8、背帽9、薄螺母10、調節螺釘11、螺釘鉛封孔12、背 帽鉛封孔13、上防護蓋14、下防護蓋15、鉸鏈軸16、鎖具孔17、鎖具18、低壓回油接口 19、 閥體20、III路調壓油道21、II路調壓油道22、I路調壓油道23、配油軸出油口 24、I路調 壓油室25、II路調壓油室26、III路調壓油室27、彈性圓柱銷28、旋鈕29、通孔螺塞30、通 孔螺塞密封圈31、配油軸密封圈32、配油軸33、配油軸進油口 34、大螺塞35、大螺塞密封圈 36、鋼球37、緊定螺釘38、傳動彈簧39、高壓進油口 40、限位凹槽41組合而成。所述閥體防護蓋包括一個上防護蓋14與一個下防護蓋15。具體地閥體防護蓋 由彈墊7、螺釘8、上防護蓋14、下防護蓋15、鉸鏈軸16、鎖具孔17共同組合而成。該閥體 防護蓋用彈墊7、螺釘8固緊在閥體20的上平面上，由於是從閥體防護蓋內部進行聯接固
4定，所以從外部是無法進行拆卸的；另外該閥體防護蓋的上防護蓋14與下防護蓋15—端用 鉸鏈軸16進行鉸鏈式聯接，聯接後將鉸鏈軸16端面鉚平。在上防護蓋14、下防護蓋15對 應鉸鏈軸16的另一端處設有鎖具孔17，用於掛穿鎖具18。通過鎖具18將上防護蓋14與 下防護蓋15進行最終封閉。這樣，上防護蓋14開、關非常方便、靈活，其密閉的結構不僅防 止髒水、油汙等進入閥體，而且有效避免了受外力影響而產生的對閥體調壓部分的碰、磕現 象。重要的是，配備了鎖具管理，採用專人開啟，有效地實現油田對油管上扣扭矩的統一管 理。所述的扭矩調節器由小螺塞1、小螺塞密封圈2、活塞3、調壓彈簧4、柱塞5、柱塞密 封圈6、背帽9、薄螺母10、調節螺釘11、螺釘鉛封孔12、背帽鉛封孔13共同組合而成。並列 的扭矩調節器可以是多個，本實用新型的實施例為三個。這些扭矩調節器被安在相應聯接油路的調壓油室中，小螺塞1位於扭矩調節器最 下端，小螺塞1與小螺塞密封圈2配合組成了對活塞3的軸向定位，並對油路下端進行有效 密封。活塞3在小螺塞1的上部，可以隨油壓的升高產生相應的向上運動當活塞3受到液 壓油的推力後產生向上的運動，克服彈簧4的阻力，打開調壓油室，讓液壓油從低壓回油口 19流出，從而實現卸壓的目的。活塞3的上部由調壓彈簧4頂緊，調壓彈簧4的上部是柱塞 5，柱塞5的圓周設有柱塞密封圈6，實現柱塞5的徑向密封，而柱塞5與調壓彈簧4的結構 組合，是為了傳遞從調節螺釘11產生的向下的調節力。柱塞5的上端位於背帽9中，由背 帽9進行最大限位；背帽9下端由螺紋聯接在閥體20上。調節螺釘11與背帽9上部的內 螺紋貫通式螺接，頂在柱塞5上。調節螺釘11上擰有一薄螺母10。背帽9、薄螺母10和調 節螺釘11均處於閥體20上部的閥體防護蓋之中。扭矩調節器於中部相互聯通，再與低壓 回油接口 19連接。扭矩調節器的調壓油室位於活塞3處，各調壓油室與相應的各路調壓油 道聯通，調壓油道尾端連在一起，並通到液壓油分配器的配油軸33下部圓形空腔的配油軸 出油口 24。調壓時，先鬆開薄螺母10，用內六角扳手將調整螺釘11的行程進行調整，當扭 矩調好後將薄螺母10固緊，實現對扭矩值的固定。柱塞5由於受調壓彈簧4向上的彈力影 響，所以也會跟著調整螺釘11行程的變化而變化，從而實現調壓的目的。背帽9是用來固 定調整螺釘11的，同時它還用來做柱塞5的最終限位。薄螺母10用來將調整好位置後的 調整螺釘固定住。另外，在背帽9與調節螺釘11上部設有鉛封孔，扭矩調好後，可以將孔中 穿入鋼絲，打上鉛封，完成扭矩值的最終鎖定。扭矩調節器根據油田修井上扣油管作業時出 現的不同規格型號的油管最佳上扣扭矩可以設定多種(目前三種)規格油管的最佳上口扭 矩值。同時，當各個扭矩調壓器根據不同規格油管的最佳上扣扭矩值調好後，可以從螺釘鉛 封孔12與背帽鉛封孔13中穿入鋼絲打上鉛封，對當前調好的狀態進行封存。液壓油分配器由彈性圓柱銷28、旋鈕29、通孔螺塞30、通孔螺塞密封圈31、配油軸 密封圈32、配油軸33、配油軸進油口 34、大螺塞35、大螺塞密封圈36、鋼球37、緊定螺釘38、 傳動彈簧39、高壓進油口 40、限位凹槽41共同組合而成。在液壓油分配器結構的組成中， 大螺塞35與大螺塞密封圈36的配合組成了對配油軸33的軸向定位和對下端的液壓密封。 通孔螺塞密封圈31和配油軸密封圈32實現了對液壓油分配器的油室上端的液壓密封。通 孔螺塞30保證了配油軸的徑向位置。配油軸33與旋鈕29通過彈性圓柱銷28進行固定聯 接成一體，旋鈕29指針方向與配油軸33的出油口 24位置方向一致，這樣旋鈕29指針指向 哪路扭矩調節器，配油軸33上的出油口 24就與哪路扭矩調節器相對應的調壓油道進行對正聯接。而配油軸33上的限位凹槽41與鋼球37、傳動彈簧39、緊定螺釘38的配合正是對 配油軸33在選定的位置進行限定，有效避免配油軸33上的出油口 24與要對接的調壓油道 聯接口出現對接錯位現象，影響液壓油的正常流量。液壓油分配器就是用來上扣不同規格 油管所需要不同扭矩時，向調節不同扭矩值的各個扭矩調節器的調壓油道中合理分配液壓 油。配油軸33下部為一圓形空腔，空腔上端鑽有四個小孔，用於快速增進液壓油。在配油 軸的上半部分圓周處設有配油軸密封圈32，用於配油軸33的徑向密封，在上部設有三個限 位凹槽41，成一定角度分布，用於配油軸33在旋轉分配液壓油時的定位。通孔螺塞30與通 孔螺塞密封圈31配合，用於對配油軸向上方向的最大限位和端面密封。旋鈕29與配油軸 33靠彈性圓柱銷28聯接在一起，這樣扳動旋鈕29，配油軸33就會跟著一起做旋轉。用旋 鈕29的指針明示方向。用鋼球37、傳動彈簧39、緊定螺釘38以及配油軸33上的限位凹槽 41來限定配油軸出油口 24的準確位置。下面以實施例對多聯扭矩控制閥在調壓時的使用原理與操作步驟作進一步說 明參見圖1-圖5，假定將I路調壓油室25內的「扭矩調節器」進行壓力調節。其操 作如下將扭矩控制閥聯接上外管路後，將扭矩閥體上的旋鈕29指針方向扳至左向，此時， 配油軸33上的出油口 24就與I路調壓油道23的油口對接，液壓油從高壓進油口 40、配油 軸進油口 34進入到配油軸33內腔部分，然後由配油軸33的出油口 24出去，進入I路調壓 油道23中，最後進入I路調壓油室25，打開閥體防護蓋上的鎖具18，掀開上防護蓋14，用活 動扳手或叉扳手將薄螺母鬆開，用內六角扳手順時針擰動調整螺釘11，此時，柱塞5受調整 螺釘11的機械壓力，產生向下的位移，調壓彈簧4受壓，將壓力繼續向下傳遞給活塞3，使活 塞3產生的機械壓力阻擋進入I路調壓油室25液壓油的壓力。進入I路調壓油室25的液 壓油由於受阻，油壓繼續升高，當油壓大於調節彈簧4最終調節後產生的阻力後，活塞3由 於壓力差產生向上的位移，I路調壓油室25被打開，進行卸壓，卸壓產生的液壓油由低壓回 油口 19出流出，這樣組合閥系統內的壓力就保證在調整後的額定壓力上。額定壓力調整完 後，再用活動扳手或叉扳手將薄螺母10鎖緊，防止調整螺釘11鬆動。如長期使用不再對壓 力進行調整時，則可以用鋼絲從調整螺釘11上的鉛封孔12與背帽9上的鉛封孔13中穿過 並打上鉛封，對目前調整後的上扣壓力進行封存。正常使用時，將上防護蓋14蓋嚴。同樣的使用原理和操作步驟可以完成II路調壓油室與III路調壓油室內「扭矩調 節器」的壓力調節。當然，這僅僅舉例簡單介紹了三聯扭矩控制閥的壓力調節，本閥體可以 設計延伸到更多聯路的壓力調節，這裡不再贅述。因此，多聯扭矩組合閥，實現了組合一體，安裝、操作方便靈活，工作安全可靠，具 有很好的適用性和可靠性。
權利要求一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於它由閥體及閥體上的閥體防護蓋組合而成；在閥體上設置有並列的扭矩調節器和一個液壓油分配器；其中，每一扭矩調節器中有一活塞，活塞的上部由調壓彈簧頂緊，調壓彈簧的上部是柱塞，柱塞的上端位於背帽中，由背帽限位；調節螺釘與背帽的內螺紋貫通式螺接，頂在柱塞上；扭矩調節器於中部相互聯通，再與低壓回油接口連接；扭矩調節器的調壓油室位於活塞處，各調壓油室與相應的各路調壓油道聯通，各路調壓油道的尾端連在一起，並通到液壓油分配器的配油軸下部圓形空腔的配油軸出油口。
2.根據權利要求1所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於所述閥體防 護蓋包括一個上防護蓋和一個下防護蓋，上防護蓋與下防護蓋一端用鉸鏈軸進行鉸鏈式聯 接；該閥體防護蓋用彈墊、螺釘固緊在閥體的上平面上。
3.根據權利要求2所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於在上防護蓋、 下防護蓋對應鉸鏈軸的另一端處設有鎖具孔，用於掛穿鎖具。
4.根據權利要求1所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於所述並列的 扭矩調節器為三個。
5.根據權利要求1或4所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於扭矩調 節器中小螺塞與小螺塞密封圈配合組成對活塞的軸向定位，並對油路下端密封；活塞位 於小螺塞上部；柱塞的圓周設有柱塞密封圈；背帽下端由螺紋聯接在閥體上；調節螺釘上 擰有一薄螺母；背帽、薄螺母和調節螺釘均處於閥體上部的閥體防護蓋之中。
6.根據權利要求5所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於在背帽與調 節螺釘上部設有鉛封孔。
7.根據權利要求1所述的一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，其特徵在於液壓油分配 器由彈性圓柱銷、旋鈕、通孔螺塞、通孔螺塞密封圈、配油軸密封圈、配油軸、配油軸進油口、 大螺塞、大螺塞密封圈、鋼球、緊定螺釘、傳動彈簧、高壓進油口、限位凹槽共同組合而成；其 中，大螺塞與大螺塞密封圈配合組成對配油軸的軸向定位和對下端的液壓密封；通孔螺塞 密封圈和配油軸密封圈實現對液壓油分配器的油室上端的液壓密封；通孔螺塞保證配油軸 的徑向位置；配油軸與旋鈕通過彈性圓柱銷進行固定聯接成一體；旋鈕指針方向與配油軸 的出油口位置方向一致；配油軸上的限位凹槽與鋼球、傳動彈簧、緊定螺釘配合對配油軸在 選定的位置進行限定；配油軸下部為一圓形空腔，空腔上端鑽有四個小孔，用於快速增進液 壓油；在上部設有三個限位凹槽，用於配油軸在旋轉分配液壓油時的定位。
專利摘要本實用新型涉及一種油管鉗專用多聯扭矩控制閥，它由閥體、閥體上部的閥體防護蓋組成。在閥體上設置有並列的扭矩調節器和一個液壓油分配器，扭矩調節器於中部相互聯通，再與低壓回油接口連接。扭矩調節器的調壓油室與相應的各路調壓油道聯通，各路調壓油道的尾端連在一起，並通到液壓油分配器。本實用新型主要用於油田修井上扣油管作業，作業中可以根據不同規格型號的油管一次設定多個最佳扭矩值，有效地避免了在上扣油管作業中，因同一井出現多種規格的油管產生重新調整扭矩值而帶來的人力、物力以及工作時間等資源的浪費，大大減輕了操作工人的勞動強度。本實用新型具有結構簡單，重量輕、體積小、安裝方便、操作靈活、工作安全可靠等優點。
文檔編號E21B19/16GK201661252SQ201020149470
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者劉俊芬, 姜志林, 王建寓, 遲延慶 申請人:姜文岐