本发明属于采油设备领域,尤其涉及一种碳纤维抽油杆接箍。
背景技术:
抽油杆用较高强度的合金钢制成的细长杆,抽油杆的两端为外螺纹接头,多根抽油杆通过抽油杆接箍进行连接,通过抽油杆带动井下的抽油泵活塞上下往复运动,从而将地层的石油泵送值地面,由于抽油杆接箍直径大于抽油杆,所以抽油杆接箍不可避免的与油管内壁发生摩擦、碰撞,很容易造成抽油杆接箍和油管内壁的磨损,为了降低磨损,现有技术中公开了多种类型的碳纤维抽油杆接箍,均起到了很好的防磨效果,基本解决的上述问题。
但是现有技术中的碳纤维抽油杆接箍仍然存在的问题是:往复运行的抽油杆在实际运行时会产生扭力,导致抽油杆与抽油杆接箍之间产生卸扣扭矩,卸扣扭矩会导致抽油杆与抽油杆接箍松扣,甚至脱落,使连接失效,引发重大生产事故。
技术实现要素:
为了避免抽油杆与抽油杆接箍松扣,本发明提供一种碳纤维抽油杆接箍,本发明能有效的防止抽油杆与抽油杆接箍松扣。
本发明提供的技术方案是:一种碳纤维抽油杆接箍,包括接箍本体,所述的接箍本体外面表设置有碳纤维耐磨层,接箍本体内侧两端加工有用于连接抽油杆的内螺纹,内螺纹内侧的接箍本体内设置有防退扣装置;所述的防退扣装置包括棘轮套、棘爪和棘爪座,所述的棘轮套通过螺钉与接箍本体固定连接,棘轮套内加工有棘齿,靠近抽油杆的棘轮套一端内侧为锥形导向面;所述的棘爪座一端设置有不少于两个的插杆,对应的抽油杆端部加工有相同数量的轴向盲孔,棘爪座的插杆一一插入到抽油杆的盲孔内,从而使二者可传递旋转运动;所述的棘爪枢接于棘爪座上,枢接处设置有扭簧,在扭簧的扭力作用下,棘爪自由端具有外扩的趋势,当棘爪抵靠在棘轮套内侧的棘齿上时,棘爪只能相对棘轮套单向转动;所述的插杆外侧套装有弹簧,弹簧受到压缩后,棘爪座具有远离抽油杆的趋势,远离抽油杆的棘爪座一端固接有顶环,接箍本体径向安装有限位钉,所述的限位钉限制顶环及棘爪座的轴向最大位移;所述的抽油杆端部螺纹连接有卡牙套,卡牙套自由端为瓣式卡牙,对应的棘爪座一端螺纹连接有与卡牙套同轴的限位轴,所述的限位轴自由端设置有限位凸台,当瓣式卡牙套于限位轴后,限位凸台限制瓣式卡牙脱离,限位轴上滑动套装有解锁环,所述的解锁环两端均为锥形面,相应的与解锁环靠近的限位凸台的端面也加工为同锥度的锥形面,从而当二者端面贴合后外面表连续,得以使瓣式卡牙脱离限位轴。
进一步的,所述的限位钉通过吸力吸引安装于接箍本体上。
进一步的,所述的碳纤维耐磨层的外表面为均匀间隔的弧形凸起。
本发明的有益效果为:
(1)本发明通过棘爪棘轮的单向传动特点实现防脱扣功能,避免抽油杆柱往复运动过程中松扣引发生产事故。使用时只需要将棘爪座插装于抽油杆端部,将抽油杆旋入接箍本体即可,方便快捷。
(2)在卸下抽油杆时,本发明还能后快速解除棘爪座与抽油杆的插装连接,使抽油杆以常规的工作方式从抽油杆接箍上旋下;且本发明可重复使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中防退扣装置的结构示意图。
图3是本发明中棘轮套、棘爪、棘爪座的结构示意图。
图4是本发明中卡牙套和限位轴的结构示意图。
图5是本发明中碳纤维耐磨层的截面示意图。
图中:1-抽油杆,2-碳纤维耐磨层,3-接箍本体,4-螺钉,5-限位钉,6-插杆,7-弹簧,8-棘爪座,9-棘爪,10-顶环,11-棘齿,12-棘轮套,13-限位轴,14-解锁环,15-限位凸台,16-卡牙套,17-瓣式卡牙,18-盲孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明包括箍本体3,所述的接箍本体3外面表设置有碳纤维耐磨层2,接箍本体3内侧两端加工有用于连接抽油杆1的内螺纹以上为现有技术中的常见结构,在此不再赘述。
本发明的最主要创新点在于:所述的内螺纹内侧的接箍本体3内设置有防退扣装置,防退扣装置能起到避免抽油杆1与接箍本体3松扣和退扣的作用,避免抽油杆柱往复运动过程中松扣引发生产事故,保证生产顺利进行。
所述的防退扣装置包括棘轮套12、棘爪9和棘爪座8,所述的棘轮套12通过螺钉4与接箍本体3固定连接,棘轮套12内加工有棘齿11,靠近抽油杆1的棘轮套12一端内侧为锥形导向面,锥形导向面能够使棘爪9顺利的进入到棘轮套12内。
所述的棘爪座8一端设置有不少于两个的插杆6,对应的抽油杆1端部加工有相同数量的轴向盲孔18,棘爪座8的插杆6一一插入到抽油杆1的盲孔18内,从而使二者可传递旋转运动。
所述的棘爪9枢接于棘爪座8上,枢接处设置有扭簧,在扭簧的扭力作用下,棘爪9自由端具有外扩的趋势,当棘爪9抵靠在棘轮套12内侧的棘齿11上时,棘爪9只能相对棘轮套12单向转动。
所述的插杆6外侧套装有弹簧7,弹簧7受到压缩后,棘爪座8具有远离抽油杆1的趋势,远离抽油杆1的棘爪座8一端固接有顶环10,接箍本体3径向安装有限位钉5,所述的限位钉5限制顶环10及棘爪座8的轴向最大位移。
所述的抽油杆1端部螺纹连接有卡牙套16,卡牙套16自由端为瓣式卡牙17,对应的棘爪座8一端螺纹连接有与卡牙套16同轴的限位轴13,所述的限位轴13自由端设置有限位凸台15,当瓣式卡牙17套于限位轴13后,限位凸台15限制瓣式卡牙17脱离,限位轴13上滑动套装有解锁环14,所述的解锁环14两端均为锥形面,相应的与解锁环14靠近的限位凸台15的端面也加工为同锥度的锥形面,从而当二者端面贴合后外面表连续,得以使瓣式卡牙17脱离限位轴13。
所述的限位钉5通过吸力吸引安装于接箍本体3上,从而可实现快速安装和拆除,有利于提升工作效率。
所述的碳纤维耐磨层2的外表面为均匀间隔的弧形凸起,从而能够减小与油管内壁的摩擦面积,减小摩擦力。
本发明的安装过程以及防退扣原理为:
首先,将棘爪座8的插杆6一一插入与抽油杆1的盲孔18内,使二者插装连接,为了避免棘爪座8脱离,将卡牙套16套装于限位轴13上,将瓣式卡牙17卡接于限位凸台15上,此时的弹簧7受到压缩;将连接有棘爪座8的抽油杆1按照常规工序旋入接箍本体3一端;旋入过程中棘爪座8逐渐伸入到棘轮套12内,棘爪9与棘齿11产生单向限位,棘齿11允许抽油杆1继续旋紧,但限制抽油杆1旋松,从而起到了防退扣的作用。
在抽油杆1没有完全旋入接箍本体3内时,棘爪座8前端的顶环10已经抵在限位钉5上,限位钉5限制顶环10及棘爪座8的继续前行,当抽油杆1继续旋入时,同时发生两个变化,第一,弹簧7受到进一步的压缩,第二,瓣式卡牙17沿着解锁环14的锥面渐渐通过解锁环14,抽油杆1已经旋紧后,瓣式卡牙17完全的通过整个解锁环14。弹簧7处于压缩的状态,具有较大的弹性势能。此时的棘爪座8与抽油杆1扔处于插接状态,仍然具有防脱扣功能。
本发明的拆卸过程及棘爪座8与抽油杆1的分离过程是:
抽油杆1起出后,拔掉限位钉5,弹簧7的弹性势能作用在棘爪座8上,将棘爪座8沿轴向弹开与抽油杆1分离,从而抽油杆1可按照常规的工序旋下拆卸。弹开棘爪座8的过程中,瓣式卡牙17拉动解锁环14向着靠近限位凸台15的方向滑动并最终与限位凸台15贴靠,解锁环14与限位凸台15的外缘形成连续面,得以使瓣式卡牙17脱离限位轴13。本发明中解锁环14的滑动摩擦力较小,瓣式卡牙17径向扩张力的分力推动其产生的摩擦力小于其径向扩张力,从而保证只有解锁环14滑动到与限位凸台15贴靠后,能能引起瓣式卡牙17的径向扩张。
本发明即可防脱扣又可拆除,操作工序均非常简单,同时可重复使用。
1.一种碳纤维抽油杆接箍,包括接箍本体(3),所述的接箍本体(3)外面表设置有碳纤维耐磨层(2),接箍本体(3)内侧两端加工有用于连接抽油杆(1)的内螺纹,其特征在于:内螺纹内侧的接箍本体(3)内设置有防退扣装置;
所述的防退扣装置包括棘轮套(12)、棘爪(9)和棘爪座(8),所述的棘轮套(12)通过螺钉(4)与接箍本体(3)固定连接,棘轮套(12)内加工有棘齿(11),靠近抽油杆(1)的棘轮套(12)一端内侧为锥形导向面;所述的棘爪座(8)一端设置有不少于两个的插杆(6),对应的抽油杆(1)端部加工有相同数量的轴向盲孔(18),棘爪座(8)的插杆(6)一一插入到抽油杆(1)的盲孔(18)内,从而使二者可传递旋转运动;所述的棘爪(9)枢接于棘爪座(8)上,枢接处设置有扭簧,在扭簧的扭力作用下,棘爪(9)自由端具有外扩的趋势,当棘爪(9)抵靠在棘轮套(12)内侧的棘齿(11)上时,棘爪(9)只能相对棘轮套(12)单向转动;
所述的插杆(6)外侧套装有弹簧(7),弹簧(7)受到压缩后,棘爪座(8)具有远离抽油杆(1)的趋势,远离抽油杆(1)的棘爪座(8)一端固接有顶环(10),接箍本体(3)径向安装有限位钉(5),所述的限位钉(5)限制顶环(10)及棘爪座(8)的轴向最大位移;
所述的抽油杆(1)端部螺纹连接有卡牙套(16),卡牙套(16)自由端为瓣式卡牙(17),对应的棘爪座(8)一端螺纹连接有与卡牙套(16)同轴的限位轴(13),所述的限位轴(13)自由端设置有限位凸台(15),当瓣式卡牙(17)套于限位轴(13)后,限位凸台(15)限制瓣式卡牙(17)脱离,限位轴(13)上滑动套装有解锁环(14),所述的解锁环(14)两端均为锥形面,相应的与解锁环(14)靠近的限位凸台(15)的端面也加工为同锥度的锥形面,从而当二者端面贴合后外面表连续,得以使瓣式卡牙(17)脱离限位轴(13)。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维抽油杆接箍,其特征在于:所述的限位钉(5)通过吸力吸引安装于接箍本体(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维抽油杆接箍,其特征在于:所述的碳纤维耐磨层(2)的外表面为均匀间隔的弧形凸起。
技术总结