【技术实现步骤摘要】
本申请涉及卡瓦领域，尤其涉及一种六钳头动力卡瓦。
技术介绍
1、卡瓦是石油钻井施工中使用的钻杆或套管夹持装置，现有技术中的卡瓦通常具有三个钳头，并且采用液压驱动使三个钳头联动工作同时夹紧穿插在卡瓦内侧的钻杆，三钳头的卡瓦虽然结构紧凑，但是在钻杆外表面只产生三个挤压区，当挤压区表面平整度不够时，容易导致某个卡瓦与钻杆表面接触面积过小而受力不平衡，因此理论上钳头数量越多，夹持稳定性越高，然而现有技术中的液压动力卡瓦传动件比较多，并且需要为液压通道提供空间，这就会导致体积、重量过大，因此现有技术中的卡瓦难以拓展钳头数量。
技术实现思路
1、有鉴于此，提出一种六钳头动力卡瓦，实现将钳头数量拓展到六个并提高结构紧凑性以及工作稳定性。
2、本申请提供了一种六钳头动力卡瓦，包括护套、钳头、弹性件，所述护套包括同轴设置的上护套和下护套，所述上护套的下端和所述下护套的上端螺纹连接，所述钳头具有六个并绕所述护套的中心轴线圆周阵列分布在所述护套内部，所述钳头的上端外侧具有上外锥面，所述钳头的下端外侧具有下外锥面，所述上外锥面的锥尖朝上设置，所述下外锥面的锥尖朝下设置，所述上外锥面和所述下外锥面的锥度相同，所述上护套的内侧具有上内锥面，所述下护套的内侧具有下内锥面，所述上内锥面与所述上外锥面平行且接触配合，所述下内锥面与所述下外锥面平行且接触配合，所述弹性件包括上弹簧和下弹簧，所述上弹簧位于所述钳头上方，所述上弹簧的上下两端分别与所述上护套以及所述钳头上端连接，所述下弹簧位于所述钳头下方，所述
3、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述上护套的下端外侧边缘具有一体连接的螺纹套管，所述下护套的上端位于所述螺纹套管内部，所述下护套的上端外侧面与所述螺纹套管的内侧面螺纹连接。
4、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述上护套的上端内侧边缘具有一体连接的上限位环，所述上弹簧位于所述上限位环下方，所述上弹簧的上端与所述上限位环的下表面抵接或固定连接。
5、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述六钳头动力卡瓦还包括上推力套管，所述上推力套管位于所述钳头和所述上限位环之间，所述上推力套管的上端外侧面与所述上护套的内侧面上下滑动连接，所述上推力套管的下端与所述钳头上端接触配合，所述上弹簧位于所述上推力套管内侧，所述上推力套管的下端内侧边缘具有一体连接的上凸起，所述上弹簧位于所述上凸起上方，所述上弹簧的下端与所述上凸起抵接或固定连接，所述上推力套管将所述上弹簧的弹力均布至各所述钳头的上端。
6、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述上推力套管的下端外侧具有上外推锥面，所述上外推锥面的锥尖朝下设置，所述钳头的上端具有上插槽，所述上插槽的外圈侧壁具有上内推锥面，所述上内推锥面与所述上外推锥面平行且接触配合。
7、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述下护套的下端内侧边缘具有一体连接的下限位环，所述下弹簧位于所述下限位环上方，所述下弹簧的下端与所述下限位环的上表面抵接或固定连接。
8、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述六钳头动力卡瓦还包括下推力套管，所述下推力套管位于所述钳头和所述下限位环之间，所述下推力套管的下端外侧面与所述下护套的内侧面上下滑动连接，所述下推力套管的上端与所述钳头下端接触配合，所述下弹簧位于所述下推力套管内侧，所述下推力套管的上端内侧边缘具有一体连接的下凸起，所述下弹簧位于所述下凸起上方，所述下弹簧的上端与所述下凸起抵接或固定连接，所述下推力套管将所述下弹簧的弹力均布至各所述钳头的下端。
9、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述下推力套管的上端外侧具有下外推锥面，所述下外推锥面的锥尖朝上设置，所述钳头的下端具有下插槽，所述下插槽的外圈侧壁具有下内推锥面，所述下内推锥面与所述下外推锥面平行且接触配合。
10、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，各所述钳头并拢时，各所述钳头内侧面围绕区域的直径小于待夹持钻杆的直径，各所述钳头散开时，各所述钳头内侧面围绕区域的直径大于待夹持钻杆的直径且小于所述上护套上端以及所述下护套下端的直径，所述钳头的内侧面直径大于待夹持钻杆的直径。
11、在上述六钳头动力卡瓦的一些实施方式中，所述上弹簧和所述下弹簧环绕所述护套的中心轴线设置。
12、本专利技术的有益效果：
13、在工作过程中，将护套紧固在井口支架上，当下护套与支架固定连接时，反旋上护套，上内锥面和下内锥面之间的竖向距离逐渐增大，在上弹簧和下弹簧的轴向推力作用下，钳头始终处于上内锥面和下内锥面之间的中间位置，在钳头没有受到径向作用力时，各钳头之间的间距不变，待夹持钻杆插入后，各钳头受到径向作用力而分散开，直到上外锥面与上内锥面接触且下内锥面与下外锥面接触，此时各钳头不会再沿径向以及轴向运动，待夹持钻杆入井到指定深度后，正旋上护套，上内锥面和下内锥面之间的竖向距离逐渐减小，推动各钳头逐渐靠拢，直到钳头的内侧面与待夹持钻杆的外侧面保持压紧状态，由于采用螺纹连接，因此旋转的过程中，扭力不变时能够产生更大的轴向推力，提高钳头与待夹持钻杆的压紧力，并且在不主动旋转上护套时，上护套不容易因轴向推力而自动旋转，从而提高钳头与待夹持钻杆之间的夹紧状态的稳定性。
14、由于采用了六个钳头，相较于传统的三个钳头而言，能够在待夹持钻杆表面产生更多的咬合区，每个咬合区周向跨度更小，可以改善因待夹持钻杆表面不平整导致的各钳头受力不平衡的情况，例如咬合区存在一个凸包，传统的三个钳头的卡瓦其中一个卡瓦会被凸包阻挡，待夹持钻杆在圆周方向上至少有120度范围内的咬合力不均匀，而本申请六个钳头的卡瓦其中一个卡瓦被凸包阻挡时，在圆周方向上只有60度范围内的咬合力不均匀，并且这60度范围内的不均匀力还可以被相邻两个钳头的压合作用力平衡掉一部分，因此总体稳定性、定中效果更好。
15、相较于现有技术中液压传动而言，不需要设置额外的液压通道空间以及传动部件，因此结构更加紧凑，不存在泄压导致夹紧失效的情况，因此可靠性更高。由于上外锥面、下外锥面锥度相同，因此夹紧的过程中，各钳头上下两端受到的轴向作用力相同，上下两端受到的径向作用力也相同，因此各钳头各处的径向运动速度相同，能够提高各钳头与待夹持钻杆的咬合面积变化的一致性，从而提高夹持过程的稳定性，并且钳头始终处于上内锥面和下内锥面之间的中间位置，假如上护套旋转过程中竖向位移是5厘米，则钳头的竖向位移只有2.5厘米，因此钳头的竖向位移是比较小的，可以减小钳头与待夹持钻杆之间的摩擦。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种六钳头动力卡瓦，其特征在于，包括护套、钳头（100）、弹性件，所述护套包括同轴设置的上护套（102）和下护套（104），所述上护套（102）的下端和所述下护套（104）的上端螺纹连接，所述钳头（100）具有六个并绕所述护套的中心轴线圆周阵列分布在所述护套内部，所述钳头（100）的上端外侧具有上外锥面（106），所述钳头（100）的下端外侧具有下外锥面（108），所述上外锥面（106）的锥尖朝上设置，所述下外锥面（108）的锥尖朝下设置，所述上外锥面（106）和所述下外锥面（108）的锥度相同，所述上护套（102）的内侧具有上内锥面（110），所述下护套（104）的内侧具有下内锥面（112），所述上内锥面（110）与所述上外锥面（106）平行且接触配合，所述下内锥面（112）与所述下外锥面（108）平行且接触配合，所述弹性件包括上弹簧（114）和下弹簧（116），所述上弹簧（114）位于所述钳头（100）上方，所述上弹簧（114）的上下两端分别与所述上护套（102）以及所述钳头（100）上端连接，所述下弹簧（116）位于所述钳头（100）下方，所述下弹簧（116）的上下两端
2.根据权利要求1所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述上护套（102）的下端外侧边缘具有一体连接的螺纹套管（118），所述下护套（104）的上端位于所述螺纹套管（118）内部，所述下护套（104）的上端外侧面与所述螺纹套管（118）的内侧面螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述上护套（102）的上端内侧边缘具有一体连接的上限位环（120），所述上弹簧（114）位于所述上限位环（120）下方，所述上弹簧（114）的上端与所述上限位环（120）的下表面抵接或固定连接。
4.根据权利要求3所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述六钳头动力卡瓦还包括上推力套管（122），所述上推力套管（122）位于所述钳头（100）和所述上限位环（120）之间，所述上推力套管（122）的上端外侧面与所述上护套（102）的内侧面上下滑动连接，所述上推力套管（122）的下端与所述钳头（100）上端接触配合，所述上弹簧（114）位于所述上推力套管（122）内侧，所述上推力套管（122）的下端内侧边缘具有一体连接的上凸起（124），所述上弹簧（114）位于所述上凸起（124）上方，所述上弹簧（114）的下端与所述上凸起（124）抵接或固定连接，所述上推力套管（122）将所述上弹簧（114）的弹力均布至各所述钳头（100）的上端。
5.根据权利要求4所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述上推力套管（122）的下端外侧具有上外推锥面（126），所述上外推锥面（126）的锥尖朝下设置，所述钳头（100）的上端具有上插槽（128），所述上插槽（128）的外圈侧壁具有上内推锥面（130），所述上内推锥面（130）与所述上外推锥面（126）平行且接触配合。
6.根据权利要求2至5任一项所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述下护套（104）的下端内侧边缘具有一体连接的下限位环（132），所述下弹簧（116）位于所述下限位环（132）上方，所述下弹簧（116）的下端与所述下限位环（132）的上表面抵接或固定连接。
7.根据权利要求6所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述六钳头动力卡瓦还包括下推力套管（134），所述下推力套管（134）位于所述钳头（100）和所述下限位环（132）之间，所述下推力套管（134）的下端外侧面与所述下护套（104）的内侧面上下滑动连接，所述下推力套管（134）的上端与所述钳头（100）下端接触配合，所述下弹簧（116）位于所述下推力套管（134）内侧，所述下推力套管（134）的上端内侧边缘具有一体连接的下凸起（136），所述下弹簧（116）位于所述下凸起（136）上方，所述下弹簧（116）的上端与所述下凸起（136）抵接或固定连接，所述下推力套管（134）将所述下弹簧（116）的弹力均布至各所述钳头（100）的下端。
8.根据权利要求7所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述下推力套管（134）的上端外侧具有下外推锥面（138），所述下外推锥面（138）的锥尖朝上设置，所述钳头（100）的下端具有下插槽（140），所述下插槽（140）的外圈侧壁具有下内推锥面（142），所述下内推锥面（142）与所述下外推锥面（138）平行...
【技术特征摘要】
1.一种六钳头动力卡瓦，其特征在于，包括护套、钳头（100）、弹性件，所述护套包括同轴设置的上护套（102）和下护套（104），所述上护套（102）的下端和所述下护套（104）的上端螺纹连接，所述钳头（100）具有六个并绕所述护套的中心轴线圆周阵列分布在所述护套内部，所述钳头（100）的上端外侧具有上外锥面（106），所述钳头（100）的下端外侧具有下外锥面（108），所述上外锥面（106）的锥尖朝上设置，所述下外锥面（108）的锥尖朝下设置，所述上外锥面（106）和所述下外锥面（108）的锥度相同，所述上护套（102）的内侧具有上内锥面（110），所述下护套（104）的内侧具有下内锥面（112），所述上内锥面（110）与所述上外锥面（106）平行且接触配合，所述下内锥面（112）与所述下外锥面（108）平行且接触配合，所述弹性件包括上弹簧（114）和下弹簧（116），所述上弹簧（114）位于所述钳头（100）上方，所述上弹簧（114）的上下两端分别与所述上护套（102）以及所述钳头（100）上端连接，所述下弹簧（116）位于所述钳头（100）下方，所述下弹簧（116）的上下两端分别与所述下护套（104）以及所述钳头（100）下端连接，所述上弹簧（114）与所述下弹簧（116）的长度以及劲度系数相同，所述上弹簧（114）对所述钳头（100）产生向下的推力，所述下弹簧（116）对所述钳头（100）产生向上的推力。
2.根据权利要求1所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述上护套（102）的下端外侧边缘具有一体连接的螺纹套管（118），所述下护套（104）的上端位于所述螺纹套管（118）内部，所述下护套（104）的上端外侧面与所述螺纹套管（118）的内侧面螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述上护套（102）的上端内侧边缘具有一体连接的上限位环（120），所述上弹簧（114）位于所述上限位环（120）下方，所述上弹簧（114）的上端与所述上限位环（120）的下表面抵接或固定连接。
4.根据权利要求3所述的六钳头动力卡瓦，其特征在于，所述六钳头动力卡瓦还包括上推力套管（122），所述上推力套管（122）位于所述钳头（100）和所述上限位环（120）之间，所述上推力套管（122）的上端外侧面与所述上护套（102）的内侧面上下滑动连接，所述上推力套管（122）的下端与所述钳头（100）上端接触配合，所述上弹簧（114）位于所述上推力套管（122）内侧，所述上推力套管（122）的下端内侧边缘具有一体连接的上凸起（124），所述上弹簧（114）位于所述上凸起（124）上方，所述上...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐东岳，桑圣华，张继伟，张刚，周彬，
申请(专利权)人：江苏诚创智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。