CN108136443B - 夹具和密封组件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有筛网框架的设备，该筛网框架具有第一屏蔽表面和多个开口。所述开口可以由至少一个配合表面界定。具有第二筛选表面的一个或多个筛网过滤单元可设置在筛网框架的一个开口中。该一个或多个筛网过滤器单元可以具有一个或多个密封表面，该密封表面可以联接到筛网框架的至少一个配合表面。

Description

夹具和密封组件
交叉参照有关申请
本发明基于并要求2015年9月14日提交的美国临时申请序列号62/218535的优先权，其全部内容通过援引合并于此。
背景技术
振动分离器用于分离不同尺寸的固体颗粒和/或将固体颗粒与流体分离。各行业使用振动分离器来过滤材料，例如石油和天然气工业、食品加工工业、制药工业和农业工业。振动分离器是振动筛状台，载有固体的流体沉积在振动筛状台上，清洁流体通过该振动筛状台出现。振动分离器可以是带有通常多孔滤筛网底部的台。流体沉积在振动分离器的自由端。当流体沿着振动台的长度行进时，流体通过穿孔流到下方的储存器，留下固体颗粒材料。振动分离器台的振动作用将留下的固体颗粒输送到分离器台的排出端。
振动摇动器包括设置在振动分离器的篮筐内的筛网。筛网本身可以是平坦的或几乎平坦的、波纹状的、凹陷的或包含凸起的表面。由于振动分离器的振动或摇动以及通过振动分离器处理的材料，分离器中的筛网以及其他部件可能随时间而磨损。因此，筛网可拆卸地固定在篮筐中，以便它们可以被移除以进行修理或更换。
上述装置是本领域普通技术人员已知的一种类型的摇动器或振动分离器的示例。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的安装有多个筛网***件的筛网框架的透视图；
图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的具有多个筛网***件的筛网框架的一部分的顶视图；
图3示出沿着图2的线3-3截取的根据本公开的一个或多个实施例的安装有筛网***件的筛网框架的一部分的纵向侧面的横截面侧视图；
图4示出沿着图2的线4-4截取的根据本公开内容的一个或多个实施例的安装有筛网***件的筛网框架的一部分的横向侧面的横截面侧视图；
图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的筛网框架的一部分的顶部透视图；
图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的在安装在筛网框架的一部分中之前的筛网***件的侧透视图；
图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的安装有筛网***件的筛网框架的一部分的透视图；
图8示出了根据本公开的一个或多个实施例的安装有筛网***件的筛网框架的一部分的横截面图；
图9示出沿着图1的线7-7截取的根据本公开的一个或多个实施例的安装有多个筛网***件的筛网框架的横向侧面的横截面侧视图；
图10示出了根据本公开的一个或多个实施例的安装有多个筛网***件的筛网框架的一部分的顶视图。
具体实施方式
以下针对本公开的实施例的各种示例。所公开的实施例不应被解释或以其他方式用作限制本公开的范围，包括权利要求书。另外，本领域的普通技术人员将会理解，以下描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅意味着该实施例的示例，并不意图建议本公开的范围，包括权利要求书，限于该实施例。具体而言，虽然在此公开的实施例可参考用于在油气应用中将钻屑与钻井流体分离的页岩摇动器或振动分离器，但本领域普通技术人员将会理解，在此所公开的振动分离器(或振动摇动器)及其部件和在此公开的方法可以用于任何工业应用中。例如，根据在此公开的实施例的振动分离器可以用于食品工业、清洁工业、废水处理等。
一些术语在整个说明书和权利要求书中指的是特定特征或部件。如本领域普通技术人员将认识到的，不同的人可以通过不同的名称来指代相同的特征或部件。该文献不打算区分名称不同但功能不同的部件或功能。这些附图不一定是按比例的。在此中的某些特征和组件可能以放大比例或略微示意性的形式示出，并且传统元件的一些细节可能没有示出为了清楚和简明起见。
在以下讨论和权利要求书中，术语“包括(including)”和“包含(comprising)”以开放式方式使用，因此应解释为意指“包括但不限于......”。另外，术语“联接(couple)”或“联接(couples)”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一组件联接到第二组件，则该连接可以通过直接连接或通过经由其他组件、装置和连接件的间接连接。另外，为了方便参考附图，使用诸如“在...之上”，“在...之下”，“上”，“下”等的方向术语。
在此公开的实施例大体上涉及振动分离器，并且特别地涉及具有一个或多个大容量筛网组件的振动分离器。大容量筛网组件可用于增加或最大化振动分离器的流体容量(例如，振动分离器可处理的钻井流体或泥浆每分钟的加仑数)。振动分离器具有的流体容量越大，用来保持钻井作业的分离器和筛网越少。大容量筛滤或过滤筛网被设计为最大化可以被处理的钻井流体的流速并且包括涉及附加的制造和组装过程的部件的组装。
大容量筛网组件可以包括例如提供比标准或传统单筛网更高的有效处理能力的经修改的单筛网。例如，大容量筛网组件可以包括具有设置在第二筛选表面上方的第一筛选表面的筛网框架。换句话说，单个筛网框架包括双层筛选表面。双层筛选表面可以与筛网框架整体形成，或两层筛选表面中的一个或两个可以联接至筛网框架。在一些实施例中，第一筛选表面可以联接到第二筛选表面或者可以联接到筛网框架。
在一些实施例中，大容量筛选组件可以包括安装到筛网框架中的一个或多个筛网***件。例如，筛网框架可以包括具有多个开口的筛网表面以及设置在筛网框架的多个开口中的第一开口中的筛网***件。具有两个筛选表面(即，双层筛选表面)的单个筛网框架或盖板可以提供比单独的筛网框架的筛选表面区域更大的筛选表面区域和/或可以在当单个筛网框架的两个筛选表面串联定位使得流体通过筛网框架的两个筛选表面时提供单个筛网框架内的材料的双重筛选。双层筛选组件的示例在转让给本申请的受让人的WO2013/188322中示出和描述，并且通过引用将其全部内容并入在此。
本公开的实施例提供具有配合或密封表面的筛网框架，该配合或密封表面构造为接合***到筛网框架的开口中的筛网***件。本公开的实施例还提供了一种具有配合或密封表面的筛网***件，该配合或密封表面构造成当筛网***件***筛网框架的开口中时接合筛网框架的一个或多个纵向或横向肋。根据在此公开的实施例，筛网框架和/或筛网***件的配合和/或密封表面可以构造成减小或防止筛网***件和筛网框架之间的泄漏。
配合面可以设置在筛网框架和***件之间。在一些实施例中，可以安装垫片以在***件和筛网框架之间提供密封。为了减少对垫片提供令人满意的密封的需要，配合面可以从筛网框架的顶部网孔表面移动到筛网框架的下部密封表面。配合面可能会渐缩到形成一个复杂的路径的点，使得找到该路径的固体可能会打包并形成滤饼，阻止不希望的粒子通过。
为了增加穿过筛网框架的井眼流体的流量，将筛网框架***件***筛网框架的开口中。通过为井眼流体提供另一个筛选表面，筛网框架***件增加了筛网框架的表面区域。筛网的开口由多个纵向肋和多个横向肋的交叉形成。在一些实施例中，配合表面可以位于纵向肋上或者可以位于横向肋上。在其他实施例中，配合表面可以位于两个纵向肋和两个横向肋上，因此围绕所述开口。配合表面可位于纵向肋和/或横向肋的任何组合上，例如可由本领域普通技术人员设计的。
在一些实施例中，筛网框架***件还可以包括由多个纵向肋和多个横向肋的交叉形成的多个开口。在一些实施例中，密封表面可以位于纵向肋上或者可以位于横向肋上。在其他实施例中，密封表面可以位于两个纵向肋和两个横向肋上，因此围绕所述开口。密封表面可位于纵向肋和/或横向肋的任何组合上，例如可由本领域普通技术人员设计的。在一些实施例中，筛网框架***件的密封表面相应于筛网框架的配合表面。在一些实施例中，筛网框架***件的密封表面相应于筛网框架的配合表面。
通过具有相应的配合表面和密封表面，可以辅助将筛网框架***件***到筛网框架中。相应的配合表面和密封表面也可以帮助阻挡不希望的颗粒通过。将筛网框架***件***筛网框架的开口并对准相应的配合表面和密封表面之后，曲折的路径使得找到该路径的任何固体可能会产生滤饼。为了确保筛网框架***件“坐”到筛网框架上，可以施加力，使得相应的配合表面和密封表面形成密封。
在其他实施例中，筛网框架***件可包括延伸构件，该延伸构件可与筛网框架的纵向肋和/或横向肋中的至少一个接合。在一些实施例中，筛网框架***件可以经由位于延伸构件上的一个或多个夹具接合筛网框架。在其他实施例中，筛网框架的纵向肋和/或横向肋可以包括与筛网框架***件的延伸构件接合的多个齿。下面描述筛网框架和筛网框架***件的实施例。
参照图1-3，分别示出了根据本公开的实施例的大容量筛网组件的示例的透视图、顶视图和横截面侧视图。在该实施例中，示出了其中布置有多个筛网***件单元101的筛网框架100。如本领域普通技术人员将理解的，筛网框架100被构造成安装在振动分离器框架(未示出)中。筛网框架100可以是复合材料筛网框架；然而，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离在此公开的实施例的范围的情况下，可以使用其他类型的筛网框架。筛网框架100形成为具有限定多个开口105的多个横向肋107和多个纵向肋109。
在一些实施例中，筛网***件单元101可以包括限定筛网***件单元101的各个部分的多个纵向肋104和一个或多个横向肋106。筛网***件单元101可以具有单个部分、两个部分、三个部分、四个部分或更多，取决于筛网***件的应用。筛网***件单元101的多个纵向肋104和一个或多个横向肋106可以为筛网***件单元101和/或设置在筛网***件单元101的顶部上的筛网网孔提供结构稳定性。筛网***件单元101的顶表面可以具有矩形的表面区域。筛网***件单元101的顶表面区域可基于筛网框架100的形状。筛网***件单元101可具有单个下部部分或***部分150、两个下部或***部分、三个下部部分或***部分、四个下部部分或***部分或更多，这取决于筛网***件单元101的应用。在某些实施例中，并且如图所示，筛网***件单元101的下部150可以是大致方形的或矩形的以装配在筛网框架100的大致矩形或方形的开口105内。在其他实施例中，筛网***件单元101的下部部分150可以具有相应于筛网框架100的开口105的横截面形状的横截面形状，包括但不限于圆形、椭圆形、三角形和其它已知形状。筛网***件单元101可以***筛网框架的一个或多个开口105中，使得筛网***件单元101从筛网框架100的顶表面向上延伸以提供附加的筛选表面。因此，每个筛网***件单元101包括***部分或下部部分150以及筛选部分或上部部分140。在一些实施例中，筛网***件单元101将具有多个***部分或下部部分150，其相应于筛网框架100的开口105的数量。例如，在一个实施例中，如图1所示，筛网***件单元101可具有四个***部分或下部部分150以***到四个相应的开口105中。在另一实施例中，如图9中，筛网***件单元101可具有三个***部分或下部部分150以***三个相应的开口105中。在其他实施例中，任何数量的***部分或下部部分150可包括在筛网***件单元101中，诸如例如，两个、四个或更多。模块化的筛网***件单元中的***部分或下部150的数量可取决于例如筛网框架100的尺寸、开口105的数量和/或用于特定筛网的期望筛网区域。
在一些实施例中，由多个横向肋107和纵向肋109限定的每个开口105的形状和尺寸可以是相同的。在其他实施例中，每个开口105的形状和大小可以变化。例如，在一些实施例中，一个或多个开口105a可以被构造为使得开口105a的形状和尺寸相应于筛网***件单元101的***部分150的构造(例如，形状和尺寸)。一个或多个筛网框架的更多其他开口105b可以具有不同于构造成接收模块式筛网***件单元101的***部分150的开口105a的构造。在该实施例中，一个或多个其他开口105b可以被构造为允许材料在处理材料期间从筛网框架100的上表面传递到底部表面，但是可能不被构造为接收模块化筛网***件单元101。构造成接收模块化筛网***件单元101的开口105a的各种构造在下面更详细地讨论。
如图1所示，例如，根据本公开的一些实施例的筛网框架100包括第一排开口105a和第二排开口105c，该第一排开口105a被构造为接收一个或多个筛网***件单元101，该第二排开口105c被构造为接收一个或多个筛网***件单元101，其中一排或多排开口105b被构造成允许材料从上表面通过到底部表面，但模块化筛网***件单元101没有***其中。本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离在此实施例的范围的情况下，在筛网***件单元没有设置在其中的情况下，可以使用构造为接收筛网***件单元的开口105以及构造为允许材料穿过其中的开口的各种构造。例如，筛网框架100可以包括三排筛网***件单元101，如图1所示。筛网***件单元101可以设置在一个或多个开口105a中，该开口105a构造成接收筛网***件单元。未构造成接收筛网***件单元的一排、两排、三排或更多排开口105b可以布置在构造成接收筛网***件单元的多排开口105a之间。在其他实施例中，筛网框架100的所有开口105可以被构造为接收一个或多个筛网***件单元。在该实施例中，筛网***件单元可以设置在所有的筛网开口105a中或者选择数量的开口中。
筛网框架100的每个开口105由第一纵向肋109a的一部分、第二纵向肋109b的一部分(与多个纵向肋中的第一纵向肋109a相邻)、第一横向肋107a的一部分以及第二横向肋107b的一部分(与多个横向肋中的第一横向肋107a相邻)。如上所述的，一个或多个开口105构造成接收筛网***件单元101的***部分150。具体地，限定开口105a的第一纵向肋109a和第二纵向肋109b以及第一横向肋107a和第二横向肋107b，可构造成相应于筛网***件单元101的***部分150的一个配合表面或多个配合表面。例如，第一纵向肋109a、第二纵向肋109b、第一横向肋107a和第二横向肋107b可各自包括构造成共同提供构造成接收和密封筛网***件单元101的座125的特征或轮廓(例如，表面布置，竖直的，水平的，倾斜的，凹口的等)。这些特征或轮廓的示例在下面详细描述。
例如，如图2和3所示，在构造成接收筛网***件单元101的开口105a中，筛网框架100的第一纵向肋109a可以包括倾斜的第一侧表面120，其从纵向肋109a的顶表面122(其形成筛网框架100的顶表面的一部分)向下延伸到第一密封表面124。第一密封表面124从倾斜的第一侧表面120向着开口105a向内延伸到第一纵向肋109a的第一内表面126。因此，如图3所示，第一密封表面124可以取向在大致水平的位置，并且第一内表面126可以取向在大致竖直的位置。在一些实施例中，第一密封表面124可以包括纵向凹槽128。纵向凹槽128可以是面向上的凹槽，其构造成接收、定位和便于将筛网***件110固定在筛网框架100内。纵向凹槽128可以也有助于密封筛网***件单元101与筛网框架100之间的流体流动，即减少或防止筛网***件单元101的流体旁路。在一些实施例中，纵向凹槽128可由相对的锥形表面限定。例如，如图所示，纵向凹槽128的相对锥形表面可以形成V形凹口。然而，本领域的普通技术人员将会理解，可以使用其他形状的纵向凹槽，例如整圆的、方形的，w形的等。
第二纵向肋109b可以包括与第一纵向肋109a的倾斜的第一侧表面120相对的第二侧表面130。在构造成接收筛网***件单元101的开口105a中，第二侧表面130从第二纵向肋109b的顶表面122(其形成筛网框架100的顶表面的一部分)向下延伸到第二密封表面134。第二侧表面130可以是大致竖直的或者可以包括斜坡(未示出)。第二密封表面134从第二侧表面130朝向开口105a延伸至第二纵向肋109b的第二内表面136。第二密封表面134可以取向在大致水平的位置，并且第二内表面136可以取向在大致竖直的位置。类似于第一密封表面124，第二密封表面134可以包括纵向凹槽138。纵向凹槽138可以具有面向上的凹槽，该凹槽构造成接收、定位并便于将筛网***件110固定在筛网框架100内。纵向凹槽138还可以帮助密封筛网***件110与筛网框架100之间的流体流动，即，减小或防止筛网***件的流体旁路。在一些实施例中，纵向凹槽138可以由相对的锥形表面限定。例如，如图所示，第二密封表面134的纵向凹槽138可以是V形的，类似于第一密封表面124的纵向凹槽128；然而，本领域的普通技术人员将认识到，第二密封表面134可具有不同形状的纵向凹槽138，其包括例如整圆的，方形的，w形的等。
如图2所示，具有倾斜的第一侧表面120的纵向肋109a还可以包括倾斜的第二侧表面121，该倾斜的第二侧表面121从与倾斜的第一侧表面120相反的顶表面122向下延伸。倾斜的第二侧表面121可以限定相邻的开口105的一部分。相邻的开口105可以被构造成或可以不被构造成接收筛网***件单元101。在一些实施例中，具有倾斜的第一侧表面120的纵向肋109a可以包括未倾斜的第二侧(未示出)。换句话说，纵向肋109a的第二侧可以包括从顶表面122竖直延伸的第二侧。如图1-3所示，筛网框架100可以包括一个或多个纵向肋109a，其具有倾斜的第一侧表面120和第二侧表面121，以及一个或多个纵向肋109b，其具有大致竖直设置的第一侧和第二侧。在一些实施例中，倾斜的侧面纵向肋109a可以交替地设置在非倾斜(竖直设置)的侧纵向肋109b之间。因此，如图所示，每个开口105可以包括一个或多个倾斜表面，而不管开口105是否构造成接收筛网***件单元101。
现在转向图4，其是沿着图2的线4-4截取的横截面侧视图，示出了根据本公开的一个或多个实施例的具有安装的筛网***件110的筛网框架100的一部分的横向侧。在构造成接收筛网***件单元101的开口105a中，第一横向肋107a包括从第一横向肋107a的顶表面123(其形成筛网框架100的顶表面的一部分)向下延伸至第三密封表面206的第三侧表面207。第三密封表面206从第三侧表面207朝向开口105a向内延伸到第一横向肋107a的第三内表面208。因此，如图4所示，第三密封表面206可以取向在大致水平的位置，并且第三内表面208可以取向在大致竖直的位置。第一底部表面204从第三内表面208朝向第一横向肋107a延伸。在一些实施例中，第三密封表面206包括类似于第一和第二密封表面(124和134)的纵向凹槽210。纵向凹槽210可以是面向上的凹槽，该凹槽构造成接收、定位和便于将筛网***件单元101固定在筛网框架100内。纵向凹槽210还可以帮助密封所述筛网***件单元101和筛网框架100之间的流体流动，即，减少或防止筛网***件单元101的流体旁路。在一些实施例中，纵向凹槽210可由相对的锥形表面限定。例如，如所示的，纵向凹槽210的相对锥形表面可以形成V形凹口。然而，本领域的普通技术人员将会理解，可以使用其他形状的纵向凹槽，例如整圆的，方形的，w形的等。
在构造成接收筛网***件单元101的开口105a中，第二横向肋107b包括从顶表面123(其形成筛网框架100的顶表面的一部分)向下延伸到第四密封表面216的第四侧表面217。第四密封表面216从第四侧表面217朝向开口105a向内延伸至第二横向肋107b的第四内表面218。因此，如图4所示，第四密封表面216可以取向在大致水平的位置，并且第四内表面218可以取向在大致竖直的位置。第二底部表面214从第四内表面218朝向第二横向肋107b延伸。在一些实施例中，第四密封表面216包括类似于第一、第二和第三密封表面(124,134和206)的纵向凹槽220。纵向凹槽220可以是面向上的凹槽，其构造成接收、定位和便于将筛网***件单元101固定在筛网框架100内。纵向凹槽220还可以帮助密封所述筛网***件单元101和筛网框架100之间的流体流动，即，减少或防止筛网***件单元101的流体旁路。在一些实施例中，纵向凹槽220可由相对的锥形表面限定。例如，如所示的，纵向凹槽220的相对锥形表面可以形成V形凹口。然而，本领域的普通技术人员将会理解，可以使用其他形状的纵向凹槽，例如整圆的，方形的，w形的等。
如图5所示，第一纵向肋109a的第一密封表面124、第二纵向肋109b的第二密封表面134、第一横向肋107a的第三密封表面206和第二横向肋107b的第四密封表面216共同形成被构造为接收筛网***件单元101的座125。此外，纵向凹槽128,138,210和220可以共同定位并便于筛网***件单元101的固定，以及减少或防止筛网***件单元101的流体旁路。
内表面126,136,208和218可以是曲线形的形状的。例如，第一内表面126向着开口105向外突出，其端部朝向第一侧表面120逐渐缩回。这样的曲线形状可以允许更宽且因此增强的内表面，同时仍然使用于流体流过的开口105最大化。在一些实施例中，内表面126,136,208和218可以直接朝向它们各自的侧表面延伸。例如，第一内表面126可以朝向开口105向外突出并且向着第一侧表面120向回直线延伸。因此，虽然示例在附图中示出并且在在此中进行了讨论，但是本领域的普通技术人员将会认识到，在不脱离在此公开的实施例的范围的情况下，可以使用其他形状的纵向肋和横向肋。
筛网***件单元101的下部部分150可以构造成与第一纵向肋109a、第二纵向肋109b、第一横向肋107a和第二横向肋107b的特征和/或轮廓接合。例如，参考图3,4和6，筛网***件单元101的下部部分150具有限定开口170的第一侧402、第二侧404、第三侧403和第四侧405。筛网***件单元101还可以包括从筛网***件单元101的下表面向下延伸的延伸构件240。如图3和4所示，延伸构件240可以从筛网***件单元101的上部部分的纵向肋104和横向肋(106，图2)向下延伸。延伸构件240可以与筛网***件单元101一体地形成或者使用本领域中众所周知的方法附接到筛网***件单元101的纵向肋104和横向肋106。如下面所讨论的，延伸构件240基本上是竖直的并且构造成接合所述筛网框架100的横向肋107和纵向肋109的一个或多个表面。筛网***件单元101的延伸构件240的接合可通过干涉配合来完成，以将筛网***件单元101与筛网框架100固定。再次参考图3，延伸构件240可构造成接合第一纵向肋109a的第一内表面126和第二纵向肋109b的第二内表面136中的至少一个。延伸构件240可以是中空的以允许经过滤的流体流过筛网***件单元101。延伸构件240可以是圆柱形的(如图2和6所示的)，椭圆形的(如图9所示)，方形，矩形或任何其他形状，而不脱离在此公开的实施例的范围。
如图3所示，筛网***件单元101的第一侧402还包括倾斜的第一侧表面152，该第一侧表面152从筛网***件单元101的下表面或筛网***件单元101的第一外表面180朝向开口170向内延伸到第一配合表面154。该第一配合表面154从倾斜的第一侧表面152向内朝向开口170延伸到延伸构件240的外表面127。如所示的，在一些实施例中，第一配合表面154可取向在大致水平位置，而延伸构件的外表面127可取向在大致竖直位置。筛网***件110的倾斜的第一侧表面152构造成接合第一纵向肋109a的倾斜的第一侧表面120，第一配合表面154构造成接触第一纵向肋109a的第一密封表面124，并且第一纵向肋109a的第一内表面126被构造成接触延伸构件240的外表面127。虽然第一配合表面154被示出为接合第一密封表面124的凹槽128，但是在其他实施例中，凹槽128可以形成在第一配合表面154中并且第一纵向肋109a的第一密封表面124将被构造为接触凹槽128。
第二侧404包括筛网***件单元101的第二侧表面156，其从筛网***件单元101的下表面或筛网***件单元101的第二外表面190向下延伸到第二配合表面158。第二配合表面158从第二侧表面156向内朝向开口170延伸到延伸构件240的外表面127。如所示的，在一些实施例中，第二配合表面158可以取向在大致水平位置，而延伸构件的外表面127可以被取向在大致竖直的位置。筛网***件单元101的第二侧表面156构造成接合第二纵向肋109b的第二侧表面130，第二配合表面158构造成接触第二纵向肋109b的第二密封表面134，并且第二纵向肋109b的内表面136构造成接触延伸构件240的外表面127。虽然第二配合表面158示出为接合第二密封表面134的凹槽138，但在其他实施例中，槽138可以形成在第二配合表面158中，并且第二纵向肋109b的第二密封表面134可以构造成接触凹槽138。
如图4和图10所示，其是从筛网框架100的横向侧的沿图1的线10-10截取的横截面侧视图，筛网***件单元101的第三侧403包括第三侧表面181，该第三侧表面181从筛网***件单元101的下表面或筛网***件单元101的第一外表面180向下延伸到第三配合表面182。第三配合表面182从第三侧表面181向内朝向开口170延伸到延伸构件240的外表面127。如所示的，在一些实施例中，第三配合表面182可以取向在大致水平位置，而延伸构件的外表面127可以被取向在大致竖直的位置。筛网***件单元101的第三侧表面181构造成接合第一横向肋107a的第三侧表面207，第三配合表面182构造成接触第一横向肋107a的第三密封表面206，第一横向肋107a的第三内表面208被构造成接触延伸构件240的外表面127。类似地，筛网***件单元101的第四侧405包括第四侧表面185，该第四侧表面185从筛网***件单元101的下表面或筛网***件单元101的第一外表面180向下延伸到第四配合表面186。第四配合表面186从第四侧表面185向内朝向开口170延伸到延伸构件240的外表面127。如所示的，在一些实施例中，第四配合表面186可取向在大致水平位置，而延伸构件的外表面127可取向在大致垂直的位置。筛网***件单元101的第四侧表面185构造成接合第二横向肋107b的第四侧表面217，第四配合表面186构造成接触第二横向肋107b的第四密封表面216，并且第二横向肋107b的第四内表面218构造成接触延伸构件240的外表面127。
如图10所示，筛网***件单元101的下部部分150具有与筛网***件单元101将安装到其中的开口105的横截面相相应的横截面。下部部分150具有宽度“A”。上部部分140具有比宽度“A”大的宽度“B”，由此提供筛网***件单元101的大致Y形的横截面构造。宽度“B“可以是宽度”A“的大约两倍或者在某些实施例中甚至更大，由此增加了筛网***件单元101的筛选区域并且为筛网框架100提供更高的有效流体处理能力的潜力。在其他实施例中，筛网***件110的上部部分140可以具有T形、U形、W形或其他形状的横截面构造。
图6示出了要安装在筛网框架100的一部分的开口(未示出)中的筛网***件单元101的原型的一部分。筛网***件单元101位于要安装到的筛网框架100的开口上方。如先前关于图3和图4所讨论的，筛网框架的纵向和横向侧表面和密封表面定位并匹配于筛网***件单元101的相应的纵向和横向侧表面和密封表面。当筛网***件单元的相对锥形表面与筛网框架的相应纵向凹槽装配时，筛网框架和筛网***件单元的密封表面适当地定位。如前面关于图3和4所讨论的，筛网***件单元被向下推入筛网框架中，直到筛网框架的侧表面和密封表面与筛网***件单元的相应侧表面和密封表面配合。
筛网框架100的倾斜的第一侧表面(未示出)构造成接合筛网***件的下部部分150的相应的倾斜的第一侧表面152，在装置操作的一段时间之后形成原位密封机构，当流体流中的沉积物和小固体在倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152之间的空间中产生滤饼并且因此阻塞筛网***件单元和筛网框架之间的不希望的流体流动时。另外，倾斜的第一侧表面120旨在帮助在组装期间将筛网***件单元定位到筛网框架中。
现在参考图4和8，在一些实施例中，延伸构件240可以包括在延伸构件240的远端处的至少一个向外延伸的夹具245。至少一个夹具245可以与延伸构件240一体形成或使用本领域中公知的方法附接到延伸构件240。至少一个夹具245向外延伸并且构造成接合第一横向肋107a的第一底部表面204和第二横向肋107b的第二底部表面214中的至少一个。至少一个夹具245可以帮助将筛网***件单元101固定到筛网框架100。图4示出了具有两个向外延伸的夹具245的延伸构件240，每个在延伸构件240的与另一个相反一侧上。然而，本领域的普通技术人员将理解，在延伸构件240中可以包括多于两个向外延伸的夹具245。此外，本领域的普通技术人员将认识到，可以使用其他特征来接合第一横向肋107a的第一底部表面204和第二横向肋107b的第二底部表面214中的至少一个。例如，除了夹具之外，延伸构件240的远端可以包括向外延伸的可弹性变形的唇缘，以接合第一横向肋107a的第一底部表面204和第二横向肋107a的第二底部表面214中的至少一个，并进一步将筛网***件单元101与筛网框架100固定。
如图5和图8所示，第一纵向肋109a的第一内表面126，第二纵向肋109b的第二内表面136，第一横向肋107a的第三内表面208以及第二横向肋107b的第四内表面218构造成接合延伸构件240。在一些实施例中，延伸构件可以是圆柱形的，然而，本领域的普通技术人员将会理解，可以使用其他形状的延伸构件。如图8所示，延伸构件240可以包括两个向外延伸的夹具245，每个180度彼此相对，或者四个或更多个向外延伸的夹具245，其被构造成接合第一纵向肋109a的第一内表面126、第二纵向肋109b的第二内表面136、第一横向肋107a的第三内表面208以及第二横向肋107b的第四内表面218。
可以施加轻微的压力，同时将筛网***件单元101推入筛网框架100中，以使延伸构件240与第一纵向肋109a的第一内表面126、第二纵向肋109a的第二内表面136、第一横向肋107a的第三内表面208和第二横向肋107b的第四内表面218中的至少一个接合，使得在它们之间具有过盈配合，并且使面向外的夹具245与第一纵向肋109a的第一内表面126、第二纵向肋109b的第二内表面136、第一横向肋107a的第三内表面208和第二横向肋107b的第四内表面218中的至少一个的底部表面接合。
此外，如图8所示，第一纵向肋109a的第一内表面126、第二纵向肋109b的第二内表面136、第一横向肋107a的第三内表面208和第二横向肋107b的第四内表面218可以包括多个齿103。该多个齿103构造成夹紧延伸构件240的外表面以进一步帮助将筛网***件单元101与筛网框架100固定。多个齿103可以包括具有平面端部和/或非平面端部的齿。此外，多个齿103可以与其内表面一体形成，或者可以以多种方式(包括使用紧固件，粘合剂和其他已知的附接方法)紧固到内表面。
图10示出了安装在筛网框架100的一部分的开口105中的单个筛网***件110的原型。本领域的普通技术人员将理解，筛网***件单元可以与筛网框架焊接以提供筛网框架和筛网***件之间连接的附加安全性。例如，筛网框架的纵向和横向侧表面和密封表面可以与筛网***件单元的纵向和横向侧表面以及密封表面超声波焊接。此外，纵向肋和横向肋的内表面可以超声波焊接到延伸构件。如图10所示，延伸构件240可从筛网框架100的顶端和底端接近。
尽管以上描述提供了联接到筛网的筛网***件单元的特征和轮廓的各种示例，但本领域的普通技术人员将会理解，可以使用对各种特征和轮廓的各种修改来将***件固定到筛网并且有助于在筛网***件单元和筛网之间提供密封以防止筛网***件单元的流体旁路而不偏离在此公开的实施例的范围。例如，本领域的普通技术人员将会理解，倾斜的第一侧表面120的角度和相应的倾斜的第一侧表面152的角度可以根据例如筛网***件110的期望的筛选表面区域、筛网***件110的上部部分140的宽度、筛网***件110的下部部分150的宽度、开口105的宽度、要分离的材料的期望或预期流率等变化。在本实施例中，倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152具有相同的角度。倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152的角度可以在例如10度和80度之间。在一些实施例中，倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152的角度可以在30度和60度之间。在其他实施例中，倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152的角度可以在10度与50度之间或25度与75度之间。本领域的普通技术人员将会理解，倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152可以基于给定的应用是任何角度的。模块化单元中的多个筛网***件可具有在模块化单元中的多个筛网***件中的每一个之间的倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152的相同或变化的角度。在某些实施例中，倾斜的第一侧表面120和相应的倾斜的第一侧表面152不需要具有完全相同的角度。
此外，筛网***件单元101可以由适用于特定应用(例如油田筛网，废水处理筛网，食品加工筛网等)的任何材料制成。例如，在某些实施例中可以使用玻璃填充聚丙烯。在其他实施例中，可以使用玻璃填充尼龙。筛网***件单元101内部也可以使用钢筋来增加刚性。筛网***件单元101可以是整体模制的***件或组装的***件部件。
另外，可以将网孔筛网(未示出)施加到筛网***件单元101的顶部。如本领域普通技术人员将会理解的，网孔筛网可以具有任何尺寸的孔口。作为一实施例，网孔筛网可以具有矩形，正方形或长方形的网孔。网孔可以是互锁或压延的(calendared)，或者可以具有增加相对于相似尺寸的网孔的流体流动的设计。在将筛网***件单元101***筛网框架100的开口105中之前，可以将网孔筛网固定到筛网***件单元101。替代地，筛网***件单元101可以在被***筛网框架的开口105之前具有施加的网孔。网孔筛网可以以多种方式，包括使用紧固件、粘合剂和其他已知的附接方法，紧固到筛网***件单元。例如，在复合材料的情况下，可以通过熔化共吸附材料以将筛网固定到筛网框架100，将网孔筛网固定到筛网框架100。网孔筛网也可以通过不包括筛网***件单元101的单元102和开口105而施加到筛网框架100的顶部。
网孔筛网尺寸(即，网孔间距)可以通过待处理的特定流体和/或颗粒物质的特性来确定。例如，在井眼应用中，网孔筛网尺寸可以由特定井眼的特征确定。例如，取决于井眼特征、粗网孔网孔筛网可用于钻井含有例如大部分粘泥土(例如，软的，粘稠的，膨胀的粘土或粘性页岩)的井眼，并且细网孔筛网可用于钻井例如含有较高砂含量的井眼。在其他实施例中，可以在同一个筛网的不同表面上使用不同的网孔尺寸(即，具有不同尺寸开口的网孔筛网)。例如，可以使用第一网孔筛网尺寸来覆盖筛网***件单元101，并且可以使用第二网孔筛网尺寸来覆盖不包括筛网***件单元101的开口105和单元102。在其他实施例中，可以使用第一网孔筛网尺寸来覆盖最靠近摇动器的近端的筛选表面的区域，并且可以使用第二网孔筛网尺寸来覆盖最靠近摇动器的远端的筛选表面的区域。
如在此所述的，使用常规过滤筛网的振动分离器可以用大容量过滤筛(筛网和/或筛网***件单元)来改造，以减少组装时间和工作量。例如，使用用于密封所述部件之间的不想要的流体流动的垫片并且需要用于将部件固定在一起的配件的传统过滤筛网可以用在此所述的大容量过滤筛网进行改造。
尽管上面仅详细描述了一些示例实施例，但是本领域技术人员将容易地认识到，在实质上不背离本申请的范围的情况下，示例实施例中可以进行许多修改。因此，所有这样的修改意图被包括在如以下权利要求所限定的本公开的范围内。在权利要求中，装置加功能的语句旨在覆盖这里描述的执行所述功能的结构，不仅包括结构等同物，而且包括等同结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等同物，因为钉子采用圆柱形表面以将木质部件固定在一起，而螺钉采用螺旋形表面，但在紧固木质部件的环境中，钉子和螺钉可能是等同的结构。申请人的明确意图是不援引35U.S.C.第112条第6款对在此任何权利要求的任何限制，除了其中权利要求明确使用“用于......的装置”一词以及相关功能的那些以外。

Claims (9)

1.一种振动分离器，包括：
筛网框架，该筛网框架包括：
多个横向肋和多个纵向肋，该多个横向肋和多个纵向肋在其间限定多个开口；
所述多个纵向肋中的第一纵向肋，具有倾斜的第一侧表面，该倾斜的第一侧表面从所述第一纵向肋的顶表面向下延伸到第一密封表面，该第一密封表面延伸到所述第一纵向肋的第一内表面，所述第一密封表面包括由相对的锥形表面限定的纵向凹槽；和
所述多个纵向肋中的第二纵向肋，具有与所述第一纵向肋的倾斜的第一侧表面相反的第二侧表面，该第二侧表面从所述第二纵向肋的顶表面向下延伸到第二密封表面，该第二密封表面延伸到第二纵向肋的第二内表面，所述第二密封表面包括由相对的锥形表面限定的纵向凹槽；以及
筛网***件，被构造为设置在所述多个开口的开口中。
2.如权利要求1所述的振动分离器，其中，筛网***件包括：
具有筛选表面的上部部分；和
用于***所述开口的下部部分，该下部部分包括：
相应的倾斜的第一侧表面，构造成接合所述第一纵向肋的倾斜的第一侧表面，相应的倾斜的第一侧表面向下延伸到具有两个相对的锥形表面的相应的第一密封表面，所述两个相对的锥形表面构造成接合所述第一纵向肋的第一密封表面的相对的锥形表面；和
相应的第二侧表面，构造成接合所述第二纵向肋的第二侧表面，相应的第二侧表面向下延伸到具有两个相对的锥形表面的相应的第二密封表面，该两个相对的锥形表面构造成接合所述第二纵向肋的第二密封表面的相对的锥形表面。
3.如权利要求2所述的振动分离器，其中，
所述多个横向肋中的第一横向肋具有第三侧表面，该第三侧表面从所述第一横向肋的顶表面向下延伸到第三密封表面，该第三密封表面延伸到第一横向肋的第三内表面，所述第三密封表面包括由相对的锥形表面限定的纵向凹槽，
所述多个横向肋中的第二横向肋具有与所述第一横向肋的第三侧表面相反的第四侧表面，该第四侧表面从所述第二横向肋的顶表面向下延伸到第四密封表面，该第四密封表面延伸到第二横向肋的第四内表面，所述第四密封表面包括由相对的锥形表面限定的纵向凹槽。
4.根据权利要求3所述的振动分离器，其中所述下部部分还包括延伸构件，该延伸构件向下延伸并构造成接合所述第一纵向肋的第一内表面和所述第二纵向肋的第二内表面。
5.根据权利要求4所述的振动分离器，其中所述延伸构件还包括至少一个向外延伸的夹具，该夹具构造成接合邻近所述第一横向肋的第三内表面和所述第二横向肋的第四内表面中的至少一个的底部表面。
6.根据权利要求4所述的振动分离器，其中所述第一纵向肋的第一内表面和所述第二纵向肋的第二内表面还包括构造为夹紧所述延伸构件的外表面的多个齿。
7.根据权利要求3所述的振动分离器，其中所述第一纵向肋、所述第二纵向肋、所述第一横向肋和所述第二横向肋中的至少一个是曲线形的并且具有朝向第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面中的至少一个渐缩的突出中间部分。
8.根据权利要求4所述的振动分离器，其中所述延伸构件是圆柱形的。
9.根据权利要求4所述的振动分离器，其中所述延伸构件是椭圆形的。
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