全文摘要
本实用新型公开了一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，主要由锁紧活塞、锁紧缸盖、锁紧楔块、主活塞、液压缸套、中间法兰、连接轴、闸板轴、耐磨环、密封件和液缸连接螺栓组成；液压缸套内设置有主活塞，主活塞靠近中间法兰一端的尾段位置设有连通活塞内部的流道、远离中间法兰的一端均匀开设有若干个开孔；主活塞内套设有纵截面为楔面的锁紧活塞，紧贴锁紧活塞的楔面上设有若干个锁紧楔块，每个锁紧楔块卡紧固定在主活塞的一个开孔内。该液压锁紧装置采用锁紧活塞内置在主活塞内，与关闭闸板为同一油路；锁紧活塞与锁紧楔块配合实现防喷器闸板关闭时锁紧装置可自动补偿锁紧行程，保证闸板密封效果。
主设计要求
1.一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：包括主缸盖(4)，所述主缸盖(4)一端通过内六角连接螺栓(19)连接有锁紧缸盖(2)，所述主缸盖(4)的另一端连接有液压缸套(6)，所述液压缸套(6)的另一端连接有中间法兰(8)，所述主缸盖(4)、液压缸套(6)和中间法兰(8)通过液缸连接螺栓(16)连接为一体；所述液压缸套(6)内设置有主活塞(5)，所述主活塞(5)靠近中间法兰(8)一端的尾段位置设有连通活塞内部的流道(22)、远离中间法兰(8)的一端均匀开设有若干个开孔；所述主活塞(5)内套设有纵截面为楔面的锁紧活塞(1)，紧贴所述锁紧活塞(1)的楔面上设有若干个锁紧楔块(3)，每个所述锁紧楔块(3)卡紧固定在所述主活塞(5)的一个开孔内；所述主活塞(5)的端部连接有贯穿中间法兰(8)的连接轴(9)，所述主活塞(5)通过设置在端部的内设螺纹与连接轴(9)连接，所述连接轴(9)的另一端内连接有闸板轴(10)，所述闸板轴(10)另一端用来安装闸板总成；所述中间法兰(8)上连通有液压油道Ⅰ(7)，所述锁紧缸盖(2)上连通有液压油道Ⅱ(20)。
设计方案
1.一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：包括主缸盖(4)，所述主缸盖(4)一端通过内六角连接螺栓(19)连接有锁紧缸盖(2)，所述主缸盖(4)的另一端连接有液压缸套(6)，所述液压缸套(6)的另一端连接有中间法兰(8)，所述主缸盖(4)、液压缸套(6)和中间法兰(8)通过液缸连接螺栓(16)连接为一体；所述液压缸套(6)内设置有主活塞(5)，所述主活塞(5)靠近中间法兰(8)一端的尾段位置设有连通活塞内部的流道(22)、远离中间法兰(8)的一端均匀开设有若干个开孔；所述主活塞(5)内套设有纵截面为楔面的锁紧活塞(1)，紧贴所述锁紧活塞(1)的楔面上设有若干个锁紧楔块(3)，每个所述锁紧楔块(3)卡紧固定在所述主活塞(5)的一个开孔内；所述主活塞(5)的端部连接有贯穿中间法兰(8)的连接轴(9)，所述主活塞(5)通过设置在端部的内设螺纹与连接轴(9)连接，所述连接轴(9)的另一端内连接有闸板轴(10)，所述闸板轴(10)另一端用来安装闸板总成；所述中间法兰(8)上连通有液压油道Ⅰ(7)，所述锁紧缸盖(2)上连通有液压油道Ⅱ(20)。
2.根据权利要求1所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述锁紧活塞(1)内设有密封沟槽，所述密封沟槽内装有锁紧活塞密封圈(17)、与主活塞(5)的内轴形成完整密封；所述锁紧活塞(1)的楔面与锁紧楔块(3)下端面相配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述锁紧楔块(3)为圆柱形结构，底面为凹圆弧面，顶面为凸起圆弧面、与主缸盖(4)内面的内导向槽接触。
4.根据权利要求1所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述主活塞(5)与液压缸套(6)相接触的外端面上设有内嵌的主活塞密封圈(15)和耐磨环(14)，所述主活塞密封圈(15)用来密封主活塞(5)与液压缸套(6)；所述液压缸套(6)的两端面处设有内嵌的缸套密封圈(13)，其中一端与主缸盖(4)内面形成密封，另一端插入中间法兰(8)内嵌面形成密封。
5.根据权利要求1所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述中间法兰(8)的内表面设有内嵌的轴密封Ⅰ(11)和轴密封Ⅱ(12)、与所述连接轴(9)形成完整密封，其中轴密封Ⅰ(11)用来密封关闭闸板时的油压，轴密封Ⅱ(12)用来密封井压。
6.根据权利要求1所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述主缸盖(4)与锁紧缸盖(2)的内环接触面间设有缸盖密封圈(18)。
7.根据权利要求1所述的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，其特征在于：所述液压缸套(6)与主缸盖(4)的内环接触面间设置有缸套密封圈Ⅱ(21)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于石油天然气钻采装备技术领域，涉及一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置。
背景技术
在石油、天然气钻井过程中，由于底层压力不易预测，地质情况复杂，当遇到高压油气层或钻井液泥浆受到底层流体污染而密度降低，井底压力超过钻井液泥浆柱压力时，高压油气流就会侵入井筒发生井涌或井喷等事故，防喷器应迅速启动关井，此时防喷器一旦失效，将导致井喷等重大事故，造成设备损坏、环境污染及人员伤亡，防喷器锁紧装置就是在防喷器关井后，锁紧防喷器闸板，防止闸板在井内波动的压力作用下向外运动，保证防喷器封井的稳定性和可靠性。
闸板防喷器的闸板开关和侧门开关均采用液压驱动，由液压缸内的液压油推动活塞、闸板轴和闸板，使闸板向井口方向水平移动直至关闭闸板，达到封井、有效控制井口压力的目的，当液压失效或需长时间封井时，则必须使用锁紧装置将闸板位置锁紧。目前常用的锁紧方式包括手动锁紧装置和液压锁紧装置，其中手动锁紧装置操作劳动强度大、速度慢，且锁紧采用的是螺纹驱动，钻井现场作业环境中螺纹容易生锈，使锁紧和解锁困难，造成闸板不能顺利关闭或打开；而液压锁紧装置存在锁紧位置固定，无法满足闸板密封磨损后，锁紧装置行程自动补偿的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，解决了由于防喷器闸板密封磨损造成液压锁紧行程加长的问题，实现了防喷器闸板关闭时锁紧装置自动补偿锁紧。
本实用新型所采用的技术方案是，一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，包括主缸盖，主缸盖一端通过内六角连接螺栓连接有锁紧缸盖，主缸盖的另一端连接有液压缸套，液压缸套的另一端连接有中间法兰，主缸盖、液压缸套和中间法兰通过液缸连接螺栓连接为一体；液压缸套内设置有主活塞，主活塞靠近中间法兰一端的尾段位置设有连通活塞内部的流道、远离中间法兰的一端均匀开设有若干个开孔；主活塞内套设有纵截面为楔面的锁紧活塞，紧贴锁紧活塞的楔面上设有若干个锁紧楔块，每个锁紧楔块卡紧固定在主活塞的一个开孔内；主活塞的端部连接有贯穿中间法兰的连接轴，主活塞通过设置在端部的内设螺纹与连接轴连接，连接轴的另一端内连接有闸板轴，闸板轴另一端用来安装闸板总成；中间法兰上连通有液压油道Ⅰ，锁紧缸盖上连通有液压油道Ⅱ。
本实用新型的特点还在于，
锁紧活塞内设有密封沟槽，密封沟槽内装有锁紧活塞密封圈、与主活塞的内轴形成完整密封；锁紧活塞的楔面与锁紧楔块下端面相配合。
锁紧楔块为圆柱形结构，底面为凹圆弧面，锁紧时能够在锁紧活塞的楔面滑动，顶面为凸起圆弧面、与主缸盖内面的内导向槽接触。
主活塞与液压缸套相接触的外端面上设有内嵌的主活塞密封圈和耐磨环，主活塞密封圈用来密封主活塞与液压缸套；液压缸套的两端面处设有内嵌的缸套密封圈，其中一端与主缸盖内面形成密封，另一端插入中间法兰内嵌面形成密封。
中间法兰的内表面设有内嵌的轴密封Ⅰ和轴密封Ⅱ、与连接轴形成完整密封，其中轴密封Ⅰ用来密封关闭闸板时的油压，轴密封Ⅱ用来密封井压。
主缸盖与锁紧缸盖的内环接触面间设有缸盖密封圈。
液压缸套与主缸盖的内环接触面间设置有缸套密封圈Ⅱ。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置采用锁紧活塞内置在主活塞内，与关闭闸板为同一油路；锁紧活塞与锁紧楔块配合实现防喷器闸板关闭时锁紧装置可自动补偿锁紧行程，保证闸板密封效果。
附图说明
图1为本实用新型锁紧装置解锁、闸板开启状态示意图；
图2为本实用新型闸板关闭、锁紧装置锁紧状态示意图；
图3为图2的A-A截面示意图；
图4为本实用新型锁紧活塞示意图。
图中：1.锁紧活塞，2.锁紧缸盖，3.锁紧楔块，4.主缸盖，5.主活塞，6.液压缸套，7.液压油道Ⅰ，8.中间法兰，9.连接轴，10.闸板轴，11.轴密封Ⅰ，12.轴密封Ⅱ，13.缸套密封圈Ⅰ，14.耐磨环，15.主活塞密封圈，16.液缸连接螺栓，17.锁紧活塞密封圈，18.缸盖密封圈，19.内六角连接螺栓，20.液压油道Ⅱ，21.缸套密封圈Ⅱ，22.流道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置，结构如图1所示，包括主缸盖4，主缸盖4一端通过内六角连接螺栓19连接有锁紧缸盖2，主缸盖4的另一端连接有液压缸套6，液压缸套6的另一端连接有中间法兰8，主缸盖4、液压缸套6和中间法兰8通过液缸连接螺栓16连接为一体；液压缸套6内设置有主活塞5，主活塞5靠近中间法兰8一端的尾段位置设有连通活塞内部的流道22、远离中间法兰8的一端均匀开设有若干个开孔；主活塞5内套设有纵截面为楔面的锁紧活塞1(如图4所示)，紧贴锁紧活塞1的楔面上设有若干个锁紧楔块3，每个锁紧楔块3卡紧固定在主活塞5的一个开孔内；主活塞5的端部连接有贯穿中间法兰8的连接轴9，主活塞5通过设置在端部的内设螺纹与连接轴9连接，连接轴9的另一端内连接有闸板轴10，闸板轴10另一端用来安装闸板总成；中间法兰8上连通有液压油道Ⅰ7，锁紧缸盖2上连通有液压油道Ⅱ20。
锁紧活塞1内设有密封沟槽，密封沟槽内装有锁紧活塞密封圈17、与主活塞5的内轴形成完整密封；锁紧活塞1的楔面与锁紧楔块3下端面相配合。
锁紧楔块3为圆柱形结构，底面为凹圆弧面，锁紧时能够在锁紧活塞1的楔面滑动，顶面为凸起圆弧面、与主缸盖4内面的内导向槽接触。
主活塞5与液压缸套6相接触的外端面上设有内嵌的主活塞密封圈15和耐磨环14，主活塞密封圈15用来密封主活塞5与液压缸套6；液压缸套6的两端面处设有内嵌的缸套密封圈13，其中一端与主缸盖4内面形成密封，另一端插入中间法兰8内嵌面形成密封。
中间法兰8的内表面设有内嵌的轴密封Ⅰ11和轴密封Ⅱ12、与连接轴9形成完整密封，其中轴密封Ⅰ11用来密封关闭闸板时的油压，轴密封Ⅱ12用来密封井压。
主缸盖4与锁紧缸盖2的内环接触面间设有缸盖密封圈18。
液压缸套6与主缸盖4的内环接触面间设置有缸套密封圈Ⅱ21。
本实用新型的一种液缸内置补偿式闸板防喷器锁紧装置的工作状态如下：
当需要进行封井关闭闸板时，液压油从液压油道Ⅱ20进入腔体，由主活塞密封圈15、锁紧活塞密封圈17、缸盖密封圈18及缸套密封圈Ⅱ21形成完整密封空间，该状态下锁紧活塞1由于锁紧楔块3的作用而被卡住无法移动，液压油将先推动主活塞5带动闸板轴10沿轴线移动关闭闸板，锁紧活塞1和锁紧楔块5将一起移动，待锁紧楔块3进入主缸盖4的内斜面后，锁紧活塞1也将沿轴线移动，直至主活塞5推动闸板完全关闭，锁紧活塞1与锁紧楔块3到达位置实现闸板锁紧，由于闸板密封存在使用磨损的情况将导致锁紧行程加长，该锁紧装置通过锁紧活塞1与锁紧楔块3配合可自动补偿增加的锁紧行程，保证闸板密封效果，如图3所示状态。
参照图2及图3，本实用新型装置闸板关闭、锁紧装置锁紧状态，当需要开启闸板时，液压油从液压油道7进入腔体，由主活塞密封圈15、锁紧活塞密封圈17、轴密封Ⅱ13及缸套密封圈Ⅰ13形成完整密封空间，该状态下主活塞5由于锁紧楔块3的锁紧作用下，将无法移动，而锁紧活塞1在压力的作用下，向左移动，待锁紧活塞1移动到一定位置，锁紧楔块3将下移解锁，从而主活塞5将可以沿轴线向左移动，直至完全打开闸板，如图2所示状态。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920039866.1
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:61(陕西)
授权编号:CN209687454U
授权时间:20191126
主分类号:E21B33/06
专利分类号:E21B33/06
范畴分类:申请人:宝鸡石油机械有限责任公司
第一申请人:宝鸡石油机械有限责任公司
申请人地址:721002 陕西省宝鸡市金台区东风路2号
发明人:严金林;李中华;徐虹;乔维鹤;李友兴
第一发明人:严金林
当前权利人:宝鸡石油机械有限责任公司
代理人:谈耀文
代理机构:61214
代理机构编号:西安弘理专利事务所 61214
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计