CN114396241B - 一种双层密封型球形胶芯及环形防喷器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层密封型球形胶芯及环形防喷器,球形胶芯包括球形胶芯本体、推动机构和多个支撑筋。球形胶芯本体包括环形底盘和圆周设于环形底盘顶部的多个橡胶牙;支撑筋间隔于两个橡胶牙之间,支撑筋底部通过弹簧组件连接于环形底盘;推动机构包括多个密封头和多个推动组件,密封头和推动组件之间通过连杆连接,多个密封头沿环形底盘内壁均匀分布,推动组件位于环形底盘外侧,连杆滑动配合于环形底盘内,球形胶芯在活塞推动下,向上移动时,可使连杆内移,多个密封头聚拢于钻杆。增加支撑筋连接的稳定性,防止支撑筋落到井内,同时可以使支撑筋快速回位;设置双层密封结构,增加球形胶芯的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及防喷器技术领域,尤其涉及一种双层密封型球形胶芯及环形防喷器。
背景技术
环形防喷器运作时会在管柱和井筒之间形成一个密封的环形空间。现场工作中,经常需要使用一组防喷器,在使用了球形胶芯环形防喷器后,如果球型胶芯回位不及时,钻杆开始起下钻,可能使球型胶芯、支撑筋分离,球型胶芯的胶料落到井内可以通过循环液带出来,支撑筋落到井内循环液带不出,不好打捞,如果支撑筋打捞不出来,没法继续下钻,损失很严重;另外,球形胶芯顶部聚拢后,在钻杆上形成密封环,但是,当球形胶芯无法聚拢,或者密封效果不好时,现有技术缺乏备用方案,只能将该球形胶芯进行维修或更换,耽误工作速率。
发明内容
为解决现有技术不足,本发明提供一种双层密封型球形胶芯及环形防喷器,球形胶芯中,增加支撑筋连接的稳定性,防止支撑筋落到井内,同时可以使支撑筋快速回位;设置双层密封结构,增加球形胶芯的密封效果。
为了实现本发明的目的,拟采用以下方案:
一种双层密封型球形胶芯,设于环形防喷器内,包括球形胶芯本体、推动机构和多个支撑筋。
球形胶芯本体包括环形底盘和圆周设于环形底盘顶部的多个橡胶牙;
支撑筋间隔于两个橡胶牙之间,支撑筋底部通过弹簧组件连接于环形底盘;
推动机构包括多个密封头和多个推动组件,密封头和推动组件之间通过连杆连接,多个密封头沿环形底盘内壁均匀分布,推动组件位于环形底盘外侧,连杆滑动配合于环形底盘内,球形胶芯在活塞推动下,向上移动时,可使连杆内移,多个密封头聚拢于钻杆。
进一步的,推动组件包括密封盒和位于密封盒内的竖杆、斜杆,密封盒固定连接于环形底盘,连杆延伸至密封盒内,连杆与密封盒壁滑动配合,斜杆倾斜设于连杆上,且斜杆的低端朝向球形胶芯本体设置,竖杆上设有斜槽,斜杆滑动配合于斜槽,竖杆底部延伸至密封盒外,用于连接活塞,竖杆与密封盒滑动配合。
进一步的,密封盒内设有限位槽,竖杆顶部滑动配合于限位槽。
进一步的,弹簧组件包括弹簧、位于弹簧两端的螺钉,两个螺钉的螺纹方向相反,环形底盘外壁上设有多个装配槽,弹簧位于装配槽内,两个螺钉分别连接环形底盘和支撑筋。
进一步的,连杆、密封盒位于两个橡胶牙之间,尺寸以允许橡胶牙外壁紧贴环形防喷器的顶盖为准。
进一步的,密封头外周位于环形底盘内,且密封头随连杆与环形底盘滑动配合,当多个密封头聚拢于钻杆时,形成封闭的圆形。
一种环形防喷器,包括底壳、顶盖及上述所述的双层密封型球形胶芯,底壳内设有活塞,球形胶芯位于顶盖内。
进一步的,顶盖、底壳内壁相同位置设有多个滑槽,密封盒上下滑动配合于滑槽。
进一步的,活塞上设有多个气动升降杆,活塞用于上下移动球形胶芯,气动升降杆用于上下移动竖杆。
本发明的有益效果在于:
1、双层密封结构的球形胶芯,其顶部的橡胶牙、支撑筋聚拢为第一层密封,位于球形胶芯底部的密封头聚拢为第二层密封,双层密封结构可以有效解决橡胶牙、支撑筋无法密封,或密封效果不佳的问题;也可以作为备选方案使用,或者两个方案同时使用;当密封不同规格的钻杆时,也可以用胶芯的不同位置来密封。
2、支撑筋底部通过弹簧组件连接于环形底盘,弹簧组件包括弹簧、连接于弹簧两端的螺钉,在球形胶芯回位的过程中,弹簧组件可以将支撑筋快速拉回原位,还可以防止其掉入井内,而且组装支撑筋时,先将弹簧组件一端***装配槽底部的螺纹孔内,然后将支撑筋放置于弹簧组件上,然后转动弹簧,因为两个螺钉的螺纹方向相反,所以可以同时将两个螺钉拧进支撑筋和环形底盘上,组装便捷且结构稳定。
3、本发明中,巧妙地竖直方向的作用力转化为水平作用力,当竖杆向上移动时,因为斜杆与斜槽的限位、滑动配合,连杆只能在水平方向上向球形胶芯内移动,从而使三个密封头聚拢,实现密封。
附图说明
图1为实施例1的球形胶芯结构图;
图2为实施例1的球形胶芯俯视图;
图3为实施例1的推动机构结构图;
图4为实施例1的球形胶芯本体结构图;
图5为实施例1的弹簧组件结构图;
图6为实施例2的环形防喷器结构图;
图7为实施例2的环形防喷器内部结构图;
图8为实施例2的环形防喷器剖面图;
附图标记:球形胶芯本体-1、推动机构-2、支撑筋-3、环形底盘-11、橡胶牙-12、弹簧组件-4、密封头-21、推动组件-22、连杆-23、活塞-5、密封盒-221、竖杆-222、斜杆-223、斜槽-224、限位槽-225、弹簧-41、螺钉-42、装配槽-13、底壳-7、顶盖-6、滑槽-61、气动升降杆-51。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图5所示,本实施例提供了一种双层密封型球形胶芯,设于环形防喷器内,包括球形胶芯本体1、推动机构2和多个支撑筋3。
具体的,球形胶芯本体1呈现莲花座型,包括环形底盘11和圆周设于环形底盘11顶部的多个橡胶牙12,环形底盘11的材质可以是金属,橡胶牙12的材质为橡胶。
具体的,相邻两个橡胶牙12之间有间隙,支撑筋3间隔于两个橡胶牙12之间,支撑筋3底部通过弹簧组件4连接于环形底盘11,在球形胶芯回位的过程中,弹簧组件4可以将支撑筋3快速拉回原位,还可以防止其掉入井内。
具体的,推动机构2包括多个密封头21和多个推动组件22,密封头21和推动组件22之间通过连杆23连接,多个密封头21沿环形底盘11内壁均匀分布,推动组件22位于环形底盘11外侧,连杆23滑动配合于环形底盘11内,球形胶芯在活塞5推动下,向上移动,当球形胶芯到达最高点,再使连杆23内移,使多个密封头21聚拢于钻杆。
也就是说,球形胶芯顶部的橡胶牙12、支撑筋3聚拢为第一层密封,位于球形胶芯底部的密封头21聚拢为第二层密封,双层密封结构可以有效解决橡胶牙12、支撑筋3无法密封,或密封效果不佳的问题;可以作为备选方案使用,或者两个方案同时使用;当密封不同规格的钻杆时,也可以用胶芯的不同位置来密封。
更具体的,在本实施例中设置了三个密封头21,密封头21外周位于环形底盘11内,且密封头21随连杆23与环形底盘11滑动配合,当三个密封头21聚拢于钻杆时,形成封闭的圆形。
更具体的,推动组件22包括密封盒221和位于密封盒221内的竖杆222、斜杆223,密封盒221固定连接于环形底盘11外壁,连杆23延伸至密封盒221内,连杆23与密封盒221壁滑动配合,斜杆223倾斜固定设于连杆23上,且斜杆223的低端朝向球形胶芯本体1设置,竖杆222上设有斜槽224,斜杆223滑动配合于斜槽224,竖杆222底部延伸至密封盒221外,用于连接活塞5,竖杆222与密封盒221滑动配合。
也就是说,当竖杆222向上移动时,因为斜杆223与斜槽224的限位、滑动配合,连杆23只能在水平方向上向球形胶芯内移动,从而使三个密封头21聚拢,实现密封。
为了进一步提高竖杆222移动的稳定性,密封盒221内设有限位槽225,竖杆222顶部滑动配合于限位槽225。
更具体的,弹簧组件4包括弹簧41、连接于弹簧41两端的螺钉42,两个螺钉42的螺纹方向相反,环形底盘11外壁上设有多个装配槽13,装配槽13顶部与外界连通,弹簧41位于装配槽13内,两个螺钉42分别连接环形底盘11和支撑筋3。
组装支撑筋3时,先将弹簧组件4一端***装配槽13底部的螺纹孔内,然后将支撑筋3放置于弹簧组件4上,此时需要小工具的辅助,因为装配槽13外壁也与外界连通,将小工具从装配槽13外壁处***,然后转动弹簧41,因为两个螺钉42的螺纹方向相反,所以可以同时将两个螺钉42拧进支撑筋3和环形底盘11上。
更具体的,在橡胶牙12、支撑筋3沿环形防喷器内壁上下移动时,为了防止密封盒221影响到橡胶牙12、支撑筋3的聚拢及密封效果,如图2所示,连杆23、密封盒221位于两个橡胶牙12之间,尺寸以允许橡胶牙12外壁紧贴环形防喷器的顶盖6为准。
实施例2
如图6、图7、图8所示,本实施例提供了一种环形防喷器,包括底壳7、顶盖6及实施例1中的双层密封型球形胶芯,活塞5位于底壳7内,球形胶芯位于顶盖6内。
更具体的,为了保证支撑筋3紧贴环形防喷器内壁上下移动,顶盖6、底壳7内壁相同位置设有多个滑槽61,密封盒221上下滑动配合于滑槽61。
更具体的,活塞5上设有多个气动升降杆51,活塞5用于上下移动球形胶芯,气动升降杆51用于上下移动竖杆222。
当利用本实施例来密封钻杆时,第一种情况为:利用活塞5将球形胶芯本体1、推动机构2同时向上移动,橡胶牙12、支撑筋3聚拢,从而密封钻杆;第二种情况为:气动升降杆51直接升起,从而使密封头21聚拢,实现密封;第三种情况为:先利用活塞5将球形胶芯本体1、推动机构2同时向上移动,当到达最高点时,已经完成第一层密封,然后气动升降杆51升起,使密封头21聚拢,实现双层密封。
以上实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解,在不脱离本发明的范围情况下,对本发明进行的各种改变或同等替换,均属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种双层密封型球形胶芯,其特征在于,所述双层密封型球形胶芯设于环形防喷器内,包括球形胶芯本体(1)、推动机构(2)和多个支撑筋(3);
球形胶芯本体(1)包括环形底盘(11)和圆周设于环形底盘(11)顶部的多个橡胶牙(12);
支撑筋(3)间隔于两个橡胶牙(12)之间,支撑筋(3)底部通过弹簧组件(4)连接于环形底盘(11);
推动机构(2)包括多个密封头(21)和多个推动组件(22),密封头(21)和推动组件(22)之间通过连杆(23)连接,多个密封头(21)沿环形底盘(11)内壁均匀分布,推动组件(22)位于环形底盘(11)外侧,连杆(23)滑动配合于环形底盘(11)内,当球形胶芯在活塞(5)推动下向上移动时,使连杆(23)内移,连杆(23)内移使多个密封头(21)聚拢于钻杆。
2.根据权利要求1所述的双层密封型球形胶芯,其特征在于,推动组件(22)包括密封盒(221)和位于密封盒(221)内的竖杆(222)、斜杆(223),密封盒(221)固定连接于环形底盘(11),连杆(23)延伸至密封盒(221)内,连杆(23)与密封盒(221)壁滑动配合,斜杆(223)倾斜设于连杆(23)上,且斜杆(223)的低端朝向球形胶芯本体(1)设置,竖杆(222)上设有斜槽(224),斜杆(223)滑动配合于斜槽(224),竖杆(222)底部延伸至密封盒(221)外,用于连接活塞(5),竖杆(222)与密封盒(221)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的双层密封型球形胶芯,其特征在于,密封盒(221)内设有限位槽(225),竖杆(222)顶部滑动配合于限位槽(225)。
4.根据权利要求1所述的双层密封型球形胶芯,其特征在于,弹簧组件(4)包括弹簧(41)、位于弹簧(41)两端的螺钉(42),两个螺钉(42)的螺纹方向相反,环形底盘(11)外壁上设有多个装配槽(13),弹簧(41)位于装配槽(13)内,两个螺钉(42)分别连接环形底盘(11)和支撑筋(3)。
5.根据权利要求2所述的双层密封型球形胶芯,其特征在于,连杆(23)、密封盒(221)位于两个橡胶牙(12)之间,尺寸以允许橡胶牙(12)外壁紧贴环形防喷器的顶盖(6)为准。
6.根据权利要求1所述的双层密封型球形胶芯,其特征在于,密封头(21)外周位于环形底盘(11)内,且密封头(21)随连杆(23)与环形底盘(11)滑动配合,当多个密封头(21)聚拢于钻杆时,形成封闭的圆形。
7.一种环形防喷器,其特征在于,包括底壳(7)、顶盖(6)及如权利要求2~6任一项所述的双层密封型球形胶芯,底壳(7)内设有活塞(5),球形胶芯位于顶盖(6)内。
8.根据权利要求7所述的环形防喷器,其特征在于,顶盖(6)、底壳(7)内壁相同位置设有多个滑槽(61),密封盒(221)上下滑动配合于滑槽(61)。
9.根据权利要求7所述的环形防喷器,其特征在于,活塞(5)上设有多个气动升降杆(51),活塞(5)用于上下移动球形胶芯,气动升降杆(51)用于上下移动竖杆(222)。
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