一种滚压整形机构及套管整形工具制造技术

本发明专利技术公开了一种滚压整形机构及套管整形工具，其中，所述滚压整形机构包括整形滚珠（13）及运动槽轨（63），所述整形滚珠（13）沿所述运动槽轨（63）运动的同时进行径向伸缩以向套管的变形部位施加径向整形压力；其特征在于：所述运动槽轨（63）的基体为锥体以使所述整形滚珠（13）的径向伸缩长度沿轴向呈多级变化；所述多级变化，用于对所述套管进行多级整形；所述套管整形工具包括所述滚压整形机构；解决现有整形器单次下井整形量小，即只能进行单级整形的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种滚压整形机构及套管整形工具
本专利技术涉及一种整形工具，具体的是针对套管变形实施滚珠整形的修复工具。
技术介绍
专利号为ZL202011204145.5的套管整形器，在实际使用过程中还存在若干问题。其中，整形组件因为其整体外形结构为圆柱形，所以对相应管径的套管进行整形的整形量有限，也就是若径向变形较大的套管，因为单次整形量小，所以，在进行作业时，需要频繁起下管柱以更换不同规格的整形器，增加作业时间，提升操作成本。另外，旋转整形的外套需要依靠前置的双向止推轴承实现旋转运动，而在实际作业时，双向止推轴承结构内极易混入颗粒杂质，加速轴承磨损，甚至直接遇卡停止旋转，使旋转整形外套不能正常工作，从而影响整形修复的整体进度。还有，整形时依靠丝杆带动滚珠运动，滚珠运动的同时带动外套旋转，这种运动形式会加重作为滚珠的负担，从而加速其磨损速度，增加更换周期和维护成本，且整形器在井下遇卡时滚珠的带动作用也会使外套上的限位孔变形，使滚珠蹦出，影响传动效率。往复机构的活塞缸内的换向阀轴向仅能使其阀体不脱离缸体，这就使得活塞在并未接触换向阀前，会在流体压力作用下产生轴向运动，而并不是按照文件中阐述的原理进行运动，从而造成活塞腔内流体压力过早流出，导致传递动力不足。且换向阀轴向运动的“无约束”性，决定了在进行作业时换向阀的初始位置需要精确定位；另外，活塞缸结构采用两个大小不一的活塞腔以及对应的活塞，两活塞腔之间用隔板隔开，隔板上还需要安装换向阀，这样的结构设置提升了拆装的难度。
技术实现思路
r>有鉴于此，本专利技术提供一种滚压整形机构及一种套管整形工具，解决现有整形器单次下井整形量小，即只能进行单级整形的问题。第一方面，所述的滚压整形机构，包括整形滚珠及运动槽轨，所述整形滚珠沿所述运动槽轨运动的同时进行径向伸缩以向套管的变形部位施加径向整形压力；其特征在于：所述运动槽轨的基体为锥体以使所述整形滚珠的径向伸缩长度沿轴向呈多级变化；所述多级变化，用于对所述套管进行多级整形。进一步地，所述运动槽轨的深度和/或宽度呈周期变化以使所述整形滚珠在进行径向伸缩的同时同步进行滚动和/或自旋运动；所述整形滚珠的所述滚动和/或自旋运动作用在所述变形部位上以产生恢复其形变的碾压力。进一步地，所述运动槽轨是沿所述基体轴向布置的若干圈凹槽。进一步地，所述基体包括：外套；所述外套为锥筒体，其壁上开有若干限位孔；所述限位孔，用作所述整形滚珠进行径向伸缩的轨道，并将所述整形滚珠限位在所述外套内侧。进一步地，所述限位孔在所述外套上的布置方式与所述凹槽相应。进一步地，所述凹槽沿所述基体轴向等距布置；所述限位孔在所述外套上以轴向及周向上等距，且相邻限位孔交错的方式布置。进一步地，所述基体还包括挤胀体；所述运动槽轨设置在所述挤胀体外壁上；所述挤胀体旋转以驱动所述整形滚珠沿所述运动槽轨进行所述径向伸缩。进一步地，所述挤胀体与导向丝杆构成构成滚珠丝杠副；所述导向丝杆进行直线运动以驱动所述挤胀体进行所述旋转。进一步地，所述挤胀体，其内壁上设有第一螺旋槽轨，壁内设有回路通道；所述导向丝杆表面设有第二螺旋槽轨；所述第一螺旋槽轨、所述回路通道及所述第二螺旋槽轨构成运动回路；传动滚珠置于该所述运动回路内以将所述导向丝杆的直线运动转换为所述挤胀体的旋转运动。进一步地，所述挤胀体的上端及下端分别设有密封环；所述，用于防止整形过程中的杂质进入所述运动回路内以磨损所述传动滚珠。第二方面，所述的套管整形工具，其特征在于，包括：第一方面所述的滚压整形机构。进一步地，所述滚压整形机构连接自循环式活塞缸；所述自循环式活塞缸进行自动往复运动以驱动所述整形滚珠沿所述运动槽轨运动。进一步地，所述自循环式活塞缸包括活塞杆；所述活塞杆，用于连接所述基体进行运动以使所述整形滚珠沿所述运动槽轨运动。进一步地，所述自循环式活塞缸下端固定连接外套；整形过程中，所述外套相对于所述运动槽轨静止。本专利技术具有如下有益效果：
技术介绍
所述专利采用螺旋渐进式整形组件，其内部螺旋整形丝杆为直筒型，其上为螺旋深浅凹槽。螺旋型的凹槽布置只适用于单级整形，若改成基于多级变径整形的锥形结构时，按照原本运动形式运动时，由于滚珠的位置关系，滚珠不会因旋转整形丝杠的轴向运动而发生径向的运动，因此锥形的螺旋整形丝杠不能与同是锥形的旋转整形外壳做相对轴向运动；同时，滚珠是沿螺旋深浅凹槽运动的，螺旋整形丝杆不能轴向旋转，也就不能使滚珠做径向伸缩运动，直接造成整形器无法工作。本专利技术滚压整形机构，其基体采用锥形结构，并同时将作为整形滚珠运动的螺旋形轨道更改为沿轴向布置的若干圈运动槽轨，如此即可实现锥形结构的挤胀体与锥形结构的外套之间的相对旋转，达到整形滚珠进行径向伸缩和/或滚动和/或自旋运动，这些运动的结果作用在所述变形部位上以产生恢复其形变的碾压力和径向整形压力，达到对变形套管进行整形的目的；另外，因为作为所述运动槽轨的基体为锥体，可以使所述整形滚珠的径向伸缩长度沿轴向呈多级变化，所述多级变化可以对应径向变形较大的所述套管以达到多级整形的目的。附图说明通过以下参考附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例套管整形工具结构示意图；图2是本专利技术实施例自循环式活塞缸结构示意图；图3是本专利技术实施例第一端盖的结构示意图；图4是本专利技术实施例缸体的结构示意图；图5是本专利技术实施例换向件的结构示意图；图6是本专利技术实施例活塞总成的结构示意图；图7是本专利技术实施例滑套的结构示意图；图8是本专利技术实施例第二端盖的结构示意图；图9a是本专利技术实施例自循环式活塞缸初始工作状态图；图9b是本专利技术实施例自循环式活塞缸活塞下行工作状态图；图9c是本专利技术实施例自循环式活塞缸活塞由下行换向上行工作状态图；图9d是本专利技术实施例自循环式活塞缸活塞上行工作状态图；图9e是本专利技术实施例自循环式活塞缸活塞由上行换向下行工作状态图；图10是本专利技术实施例滚压整形机构的结构示意图；图11是本专利技术实施例导向套的结构图；图12是本专利技术实施例整形外套的结构图；图13是本专利技术实施例挤胀体上端盖的结构图；图14是本专利技术实施例密封环的结构图；图15是本专利技术实施例挤胀体的结构图；图16是本专利技术实施例挤胀体下端盖的结构图；图17是本专利技术实施例导向丝杆的结构图；图18是本专利技术实施例丝堵的结构图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是值得说明的是，本专利技术并不限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚压整形机构，包括整形滚珠（13）及运动槽轨（63），所述整形滚珠（13）沿所述运动槽轨（63）运动的同时进行径向伸缩以向套管的变形部位施加径向整形压力；其特征在于：/n所述运动槽轨（63）的基体为锥体以使所述整形滚珠（13）的径向伸缩长度沿轴向呈多级变化；/n所述多级变化，用于对所述套管进行多级整形。/n

【技术特征摘要】
1.一种滚压整形机构，包括整形滚珠（13）及运动槽轨（63），所述整形滚珠（13）沿所述运动槽轨（63）运动的同时进行径向伸缩以向套管的变形部位施加径向整形压力；其特征在于：
所述运动槽轨（63）的基体为锥体以使所述整形滚珠（13）的径向伸缩长度沿轴向呈多级变化；
所述多级变化，用于对所述套管进行多级整形。


2.根据权利要求1所述的滚压整形机构，其特征在于：
所述运动槽轨（63）的深度和/或宽度呈周期变化以使所述整形滚珠（13）在进行径向伸缩的同时同步进行滚动和/或自旋运动；
所述整形滚珠（13）的所述滚动和/或自旋运动作用在所述变形部位上以产生恢复其形变的碾压力；
以及/或，
所述运动槽轨（63）是沿所述基体轴向布置的若干圈凹槽。


3.根据权利要求2所述的滚压整形机构，其特征在于，所述基体包括：
外套（12）；
所述外套（12）为锥筒体，其壁上开有若干限位孔（56）；
所述限位孔（56），用作所述整形滚珠（13）进行径向伸缩的轨道，并将所述整形滚珠（13）限位在所述外套（12）内侧。


4.根据权利要求3所述的滚压整形机构，其特征在于：
所述限位孔（56）在所述外套（12）上的布置方式与所述凹槽相应；
以及/或，
所述凹槽沿所述基体轴向等距布置；
所述限位孔（56）在所述外套（12）上以轴向及周向上等距，且相邻限位孔（56）交错的方式布置；
以及/或，
所述基体还包括挤胀体（18）；
所述运动槽轨（63）设置在所述挤胀体（18）外壁上；
所述挤胀体（18）旋转以驱动所述整形滚珠（13）沿所述运动槽轨（63）进行所述径向伸缩。

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【专利技术属性】
技术研发人员：罗敏，金传杰，张佳贺，陈淑艳，李泓霏，林志强，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23