本實用新型屬于油氣田井下開采技術領域,具體涉及一種用于卡瓦固定裝配工裝。
背景技術:
在油田壓裂技術領域,橋塞的順利坐封和密封是保證壓裂工藝實現的重要前提,卡瓦在橋塞坐封時,卡瓦的底面與頂面分別和推環與斜體6°斜面配合滑動,其斜面與錐體斜面的貼合,并通過打壓保證坐封過程,使卡瓦牙嵌入套筒,確??ㄍ叩捻樌夂湍z筒的正常密封;隨著石油開采條件變化,令橋塞坐封時的壓力不斷提高,使得卡瓦在坐封時要受到一定壓力的作用,不論對其材料強度,還是組裝后的結構強度都提出了更高的要求,參見附圖1和附圖2,卡瓦1的結構包括19度面101、底面102、下溝槽103、上溝槽104、頂面105和6度面106;目前橋塞的卡瓦在裝配過程中,用樹脂材料箍環固定在9個卡瓦上溝槽與下溝槽內,但隨時井下開采條件的變化,以及橋塞坐封條件的改變,對箍環的材料與強度的要求不斷提高,承載壓力需達到2T,且保證卡瓦組件不提前坐封,現有技術的卡瓦固定可靠性差、裝配效率低、裝配尺寸精度低。這就需要尋找更好的卡瓦固定方式,以及樹脂材料箍環的替代材料。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提出一種用于卡瓦固定裝配工裝,解決現有技術存在的卡瓦固定可靠性差、裝配效率低和裝配尺寸精度低的問題。
為實現上述目的,本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝包括:
支撐結構;
兩端通過支撐結構支撐的中心軸,所述中心軸前端圓柱面上設置有19度斜面,19度斜面端部為柱面,所述中心軸的后端圓柱面上設置有外螺紋;
通過銷釘固定在中心軸上的前定位環;所述前定位環和中心軸的19度斜面端部的柱面配合,所述前定位環內側的端面為前定位面,所述前定位面上開有環形溝槽A,所述環形溝槽A上均勻設置n個尖牙A,將所述環形溝槽A分為n個分隔槽A,所述分隔槽A和卡瓦的底面配合;
與所述中心軸滑動配合的后定位環;所述后定位環與所述前定位面相對的端面為后定位面,所述后定位面上開有環形溝槽B,所述環形溝槽B上均勻設置n個尖牙B,將所述環形溝槽B分為n個分隔槽B,所述分隔槽B和卡瓦的頂面配合;
以及設置在后定外環外側與所述中心軸的后端螺紋連接的鎖環。
所述支撐結構包括底座和兩個支架,兩個支架相對固定在底座上,兩個支架中任意一個上端設置有通孔,另一個上端為U型開口,中心軸分別與通孔和U型開口配合。
所述中心軸分別與通孔和U型開口配合具體為:中心軸一端和一個軸套連接,所述軸套通過一個軸承和一個支架上端的通孔配合,中心軸的另一端搭接在另一個支架上端的U型開口上。
所述裝配工裝還包括旋轉手柄,所述旋轉手柄和軸套固定連接。
所述后定位面上設置有6度斜角,所述6度斜角和卡瓦的6度面配合。
所述鎖環位于中心軸上的外螺紋最右端時,前定位面和后定位面之間的最大距離小于等于卡瓦的底面和頂面之間的距離。
所述n的取值范圍為6-10。
所述分隔槽A和卡瓦的底面配合時,分隔槽A頂端和卡瓦的下溝槽齊平。
本實用新型的有益效果為:本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝通過前定位面和后定位面實現同時對多個卡瓦底面和頂面的定位,通過鎖環鎖緊,進而對定位完成的多個卡瓦進行固定;本工裝操作簡單、便于拆卸、穩定可靠、尺寸約束精準、并保證了零件組裝裝配后各方面尺寸精度較高,節約成本,節省人力,提高大量工作效率,為量產化提供必要保障。且尋找了另外材料替代樹脂材料,保證了井下卡瓦坐封條件。大大提高了橋塞坐封的成功率、可靠性,保證了工程質量。
附圖說明
圖1為現有技術中卡瓦的結構示意圖;
圖2為現有技術中卡瓦的結構右視圖;
圖3為本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝的整體結構示意圖;
圖4為本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝中的中心軸與前定位環、后定位環裝配關系圖;
圖5為本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝中的中心軸與前定位環、后定位環裝配關系剖視圖;
圖6為本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝中后定位環結構示意圖;
其中:1、卡瓦,101、19度面,102、底面,103、下溝槽,104、上溝槽,105、頂面,106、6度面,2、底座,3、支架,4、旋轉手柄,5、軸套,6、軸承,7、前定位環,701、前定位面,702、分隔槽A,703、分隔槽A頂端,8、中心軸,801、19度斜面,9、后定位環,901、后定位面,902、尖牙B,903、分隔槽B,904、6度斜角,10、鎖環,11、銷釘。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。
參見附圖3、附圖4、附圖5和附圖6本實用新型的一種用于卡瓦固定裝配工裝包括:
支撐結構;
兩端通過支撐結構支撐的中心軸8,所述中心軸8前端圓柱面上設置有19度斜面801,19度斜面801端部為柱面,所述中心軸8的后端圓柱面上設置有外螺紋,所述19度斜面801和卡瓦1的19度面101配合;
通過銷釘11固定在中心軸8上的前定位環7;所述前定位環7和中心軸8的19度斜面801端部的柱面配合,所述前定位環7內側的端面為前定位面701,所述前定位面701上開有環形溝槽A,所述環形溝槽A上均勻設置n個尖牙A,將所述環形溝槽A分為n個分隔槽A702,所述分隔槽A702和卡瓦1的底面102配合;
與所述中心軸8滑動配合的后定位環9;所述后定位環9與所述前定位面701相對的端面為后定位面901,所述后定位面901上開有環形溝槽B,所述環形溝槽B上均勻設置n個尖牙B902,將所述環形溝槽B分為n個分隔槽B903,所述分隔槽B903和卡瓦1的頂面105配合;
以及設置在后定外環外側與所述中心軸8的后端螺紋連接的鎖環10。所述鎖環10、后定位環9和前定位環7在中心軸8上從左至右依次設置。
所述支撐結構包括底座2和兩個支架3,兩個支架3相對固定在底座2上,兩個支架3中任意一個上端設置有通孔,另一個上端為U型開口,中心軸8分別與通孔和U型開口配合。
所述中心軸8分別與通孔和U型開口配合具體為:中心軸8一端和一個軸套5連接,所述軸套5通過一個軸承6和一個支架3上端的通孔配合,中心軸8的另一端搭接在另一個支架3上端的U型開口上。
所述裝配工裝還包括旋轉手柄4,所述旋轉手柄4和軸套5固定連接。通過旋轉手柄4的旋轉帶動軸套5相對支架3轉動,進而帶動中心軸8轉動。
所述后定位面901上設置有6度斜角904,所述6度斜角904和卡瓦1的6度面配合。
所述鎖環10位于中心軸8上的外螺紋最右端時,前定位面701和后定位面901之間的最大距離小于等于卡瓦1的底面102和頂面105之間的距離。
所述n的取值范圍為6-10,根據實際固定裝配卡瓦1的數量確定。
所述分隔槽A702和卡瓦1的底面102配合時,分隔槽A頂端703和卡瓦1的下溝槽103齊平,內面貼合并相切于中心軸8。
采用本實用新型對九個卡瓦1進行裝配固定時具體工作過程為:裝配工裝用于卡瓦1組件的固定,即多個卡瓦1組裝在一起,其支架3用于進行支撐與固定,底座2與工作平臺進行固定,將軸承6與支架3固定,軸套5嵌在軸承6內,將中心軸8前端水平插入軸套5內,中心軸8后端搭接在支架3U型開口處,用旋轉手柄4插入軸套5開口處進行固定,到此組裝完成,通過旋轉手柄4的旋轉,經過軸承6帶動軸套5旋轉,進而帶動前定位面701旋轉,進而帶動整體旋轉;旋轉過程中,用強度較高的塔線,長12米,纏入卡瓦1的下溝槽103內固定住,約為40圈,進行9個卡瓦組件固定組裝,上溝槽104面同理,裝配完成后,依次拆卸工裝零件,將組裝后的卡瓦組件取下來進行下一步整體裝配。經壓力測試塔線承壓達到2.3T,完全滿足井下工作條件需要。且本工裝操作簡單、便于拆卸、穩定可靠、尺寸約束精準、并保證了零件組裝裝配后各方面尺寸精度較高,節約成本,節省人力,提高大量工作效率,為量產化提供必要保障。且尋找了另外材料替代樹脂材料,保證了井下卡瓦1坐封條件。大大提高了橋塞坐封的成功率、可靠性,保證了工程質量。