一种易于安装的环状井口流程装置的制作方法

1.本发明涉及开采设备技术领域，特别涉及一种易于安装的环状井口流程装置。


背景技术：

2.在井下开采技术领域中，井口设备起到了至关重要的作用，开采前期会伴随大量的泥浆砂石，为了防止出现管道的堵塞和损伤，因此需要井口设备具备良好的过滤泥沙功能，同时为了保持高效的开采进度，需要井口设备具备易操作的特点，申请号为cn202021124208.1的专利公开了一种钻井液不间断循环井口设备，包括背钳、自动泥浆切换系统和传扭动力卡瓦；所述自动泥浆切换系统设有半封闸板防喷器、全封闸板防喷器和泥浆旁通管路，所述半封闸板防喷器数量为两组，其中一组布置在全封闸板防喷器上方，另一组布置在全封闸板防喷器下方，全封闸板防喷器与上下两组半封闸板防喷器以串联方式装配，全封闸板防喷器与上下两组半封闸板防喷器的内腔形成轴向贯通的钻杆通道，所述泥浆旁通管路布置在全封闸板防喷器与下面一组半封闸板防喷器之间，其出液口与钻杆通道连通，该现有技术通过钻杆通道的搅拌实现避免泥浆沉静，整个过程需不断进行工作，能耗较大，而且无法实现大颗粒泥沙的过滤，无法保护管道。因此本发明提供一种易于安装的环状井口流程装置，能够根据管道内的流体压力自动启动收集泥沙，且安装迅速，保证了工作效率。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种易于安装的环状井口流程装置，包括安装基管、集成动作组件、第一支管、第二支管，所述的安装基管与井口固定连接；所述的集成动作组件通过插板滑动安装在安装基管上，所述的插板上转动安装有卡板，转轴位置位于卡板靠近安装基管的一端，所述的卡板与插板之间设置有弹簧，所述的安装基管内部设有卡槽，卡槽与卡板配合实现安装基管与集成动作组件之间的固定连接，所述的第一支管固定安装在集成动作组件上，所述的第二支管两端分别与集成动作组件和第一支管连通，位于集成动作组件和第一支管与第二支管连接点之间的第一支管内安装有单向阀。
4.所述的集成动作组件包括安装板，所述的安装板同轴安装在连接管上，所述的插板圆周均匀安装在连接管上，安装板上固定安装有密封外壳，密封外壳上同轴滑动安装有活动管，所述的活动管内部安装有用于根据流体压力调节流量的压力响应组件，所述的安装板上圆周分布多个支撑板，所述的支撑板上安装有与安装板同轴的环状盘，所述的环状盘上同轴安装有弧面圆环，弧面圆环内部转动安装有导流装置，所述的弧面圆环内圈滑动安装有升降圆筒，所述的升降圆筒转动安装在活动管上，所述的升降圆筒向上滑动时，集成动作组件中的流体通过环状盘与安装板之间的缝隙流出，所述的安装板上位于环状盘外部的区域上圆周分布多个用于收集流体中泥沙的泥沙收集组件。
5.进一步的，所述的压力响应组件包括多个扇形板，所述每个扇形板的弧形边的两
端分别与另外两个扇形板的弧形边的一端以及活动管的内壁铰接，所述的扇形板的弧形轮廓与活动管内壁契合，多个扇形板的圆心角之和为360
°
，所述的多个扇形板两条直边的交点的位置分别与多个连接绳的第一端连接，多个连接绳的第二端与牵引组件连接在一起，所述的扇形板与活动管内壁之间设有用于实现扇形板复位的复位组件。
6.进一步的，所述的牵引组件包括滑轨，所述的滑轨两端固定安装在活动管内臂上，滑轨上滑动安装有滑板，所述的滑板滑动方向的其中一面为外凸弧形面，另一面为平面，所述的平面上固定安装有拉绳的第一端，拉绳的第二端与多个连接绳连接，所述的拉绳缠绕在第一滚轮和第二滚轮上，所述的第一滚轮和第二滚轮分别转动安装在第二支架和第一支架上。
7.进一步的，所述的复位组件包括第二连杆，所述的第二连杆的第一端转动安装在扇形板上，第二连杆的第二端与第一连杆的第一端转动连接，第一连杆的第二端转动安装在活动管的内壁上，所述的第一连杆与第二连杆连接的位置还连接有第一皮筋的第一端，第一皮筋的第二端固定安装在活动管内壁上，所述的扇形板上还固定安装有用于限制扇形板极限位置的支杆。
8.进一步的，所述的导流装置转动安装在连接管上，所述的导流装置包括安装环，所述的安装环上固定安装有两个磁铁，两个磁铁之间均匀分布多个导流片，所述的导流片的端面与安装环转动速度方向之间的夹角为60
°‑
80
°
，所述的弧面圆环上方设有转动安装在环状盘上的环形支架，所述的环形支架为永磁铁材质，弧面圆环为塑料材质。
9.进一步的，所述的环形支架转动安装在转动支架上，转动支架固定安装在环状盘上，环形支架与转轮接触在一起，转轮同轴固定安装在电机的输出轴上，电机固定安装在活动管内壁上，转轮通过摩擦力驱动环形支架转动。
10.进一步的，所述的滑动安装在弧面圆环内圈的升降圆筒转动安装在双耳圆盘上，所述的双耳圆盘中部设有中空槽，所述的升降圆筒上设有外齿圈，所述的外齿圈设置在中空槽中，所述的双耳圆盘滑动安装在滑杆上，滑杆固定安装在环状盘上，双耳圆盘与滑杆上端之间设有与滑杆同轴的第一弹簧。
11.进一步的，所述的双耳圆盘上还转动安装有驱动齿轮，所述的驱动齿轮设置在中空槽内，驱动齿轮通过转轴转动安装在双耳圆盘上，驱动齿轮与外齿圈形成齿轮配合，转轴与连接弯杆的一端固定连接，所述的连接弯杆的中部转动安装在滑柱上，滑柱滑动安装在挡板上，挡板与滑柱端部之间安装有与滑柱同轴的第二弹簧，同时连接弯杆滑动安装在压板下方，压板固定安装在双耳圆盘上，连接弯杆端部转动安装有卡杆，所述的卡杆中部与连接弯杆之间通过第三皮筋连接，所述的环形支架上设有长孔，所述的卡杆端部在环形支架上滑动。
12.进一步的，所述的升降圆筒上还设有挂钩，所述的挂钩与双耳圆盘之间通过第二皮筋连接在一起。
13.进一步的，所述的泥沙收集组件包括固定安装在安装板上的固定轴，所述的固定轴上设有若干伸缩杆，所述的伸缩杆内部设有弹簧，固定轴上转动安装有扇叶，所述的扇叶上固定安装有单向环，所述的单向环与固定轴同轴，单向环内部设有用于控制扇叶单向转动的齿形结构。
14.本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明设置的压力响应组件能够实现
根据流体压力自动调节流量的效果，反应灵敏，自动化程度高；(2)本发明设置的导流装置在加速流速的同时实现升降圆筒与弧面圆环之间的往复转动，防止泥沙沉积，延长了工作寿命；(3)本发明设置的泥沙收集组件无需外加动力源，利用流体本身的流动直接实现泥沙收集，环保高效；(4)本发明设置的卡板和卡槽结构实现了快速安装，大大提高了工作效率。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图。
16.图2为本发明安装基管和集成动作组件结构示意图。
17.图3为本发明集成动作组件去除密封外壳后的结构示意图。
18.图4、图5为本发明去除密封外壳和泥沙收集组件同时剖切活动管后的结构示意图。
19.图6、图7为本发明压力响应组件结构示意图。
20.图8为图4、图5去除活动管和压力响应组件后的结构示意图。
21.图9为本发明升降圆筒结构示意图。
22.图10为本发明局部结构示意图。
23.图11为图10去除环形支架及其驱动装置后的结构示意图。
24.图12为本发明安装基管、连接管和导流装置结构示意图。
25.图13为本发明安装基管环切示意图。
26.图14为图8局部结构示意图。
27.图15为本发明泥沙收集组件结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
29.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
30.实施例：如图1、图2、图13所示的一种易于安装的环状井口流程装置，包括安装基管101、集成动作组件102、第一支管103、单向阀104、第二支管105，集成动作组件102安装在安装基管101上，第一支管103安装在集成动作组件102上，第二支管105第一端安装在集成动作组件102上，第二支管105第二端安装在第一支管103上，第二支管105与集成动作组件102和第一支管103连通，第一支管103上位于集成动作组件102和第一支管103与第二支管105连接点之间的部分内部设有单向阀104，单向阀104防止从第二支管105流出的流体从第一支管103回流到集成动作组件102内，安装基管101上设有用于在安装时夹持的固定孔106,第二支管105内部设有卡槽152，安装基管101与集成动作组件102之间设有用于密封的橡胶圈151，集成动作组件102包括连接管108,连接管108上圆周分布多个插板107，连接管108上同样设有用于安装时夹持的固定孔106，插板107上转动安装有卡板111,卡板111与插板107之间转轴的位置位于卡板111靠近安装基管101的一端，在使用时，将插板107插入到安装基管101的卡槽152中，卡板111和插板107之间安装有弹簧，在弹簧和卡槽152的作用
下，将卡板111卡在安装基管101内部，实现高效的安装。
31.如图3、图4、图8、图11所示的集成动作组件102中的安装板113同轴固定安装在连接管108上，密封外壳109安装在安装板113的上方，第二支管105安装在密封外壳109上，活动管110同轴滑动安装在密封外壳109上，第一支管103与活动管110连接在一起，安装板113上圆周均匀分布用于支撑的支撑板114,环状盘115固定安装在支撑板114上，安装板113上位于环状盘115的外侧设有用于清理流体中泥沙的泥沙收集组件112，环状盘115上安装有弧面圆环146,弧面圆环146下方设有导流装置147,导流装置147转动安装在连接管108上，弧面圆环146内圈滑动安装有升降圆筒122，升降圆筒122转动安装在双耳圆盘134内，双耳圆盘134滑动安装在环状盘115上，升降圆筒122转动安装在活动管110上，活动管110内部安装有用于根据流体压力控制流量的压力响应组件116。
32.如图4、图5、图6所示的压力响应组件116包括扇形板117、牵引组件118、复位组件119，本实施例中扇形板117的数量有四个，每个扇形板117的弧形边的两端分别与另外两个扇形板117的弧形边的一端以及活动管110的内壁铰接，本实施例中扇形板117的圆心角为90
°
，扇形板117的弧形轮廓与活动管110内壁契合，四个扇形板117两条直边相交的位置通过四个连接绳120与牵引组件118连接，复位组件119安装在扇形板117和活动管110内壁之间，复位组件119用于实现扇形板117的复位。
33.如图7所示的牵引组件118中的滑轨121固定安装在活动管110内壁上，滑轨121上滑动安装有滑板125，滑板125在其滑动方向上的其中一面为外凸弧面，另一面为平面，滑板125平面一侧与拉绳123第一端固定连接，拉绳123的第二端与连接绳120连接在一起，拉绳123缠绕在第一滚轮124和第二滚轮126上，第一滚轮124转动安装在第二支架128上，第二支架128固定安装在活动管110内壁上，第二滚轮126转动安装在第一支架127上，第一支架127固定安装在活动管110内壁上。
34.如图7所示的复位组件119中的第二连杆132第一端转动安装在扇形板117上，第二连杆132的第二端与第一连杆131的第一端转动连接，第一连杆131的第二端转动安装在活动管110内壁上，第一皮筋129第一端与第一连杆131与第二连杆132的连接位置固定连接，第一皮筋129另一端与活动管110的内壁固定连接，井口中的流体从安装基管101流入，流经集成动作组件102，流入第一支管103，随着流量的增加，流体对扇形板117的压力随之增大，推动扇形板117互相靠近，同时流体流经滑板125的曲面时，在压力差的作用下滑板125拉动拉绳123，拉绳123通过连接绳120拉动扇形板117在活动管110内壁上转动，扇形板117转动的过程中将第一支管103中通过的流量减小，直至关闭第一支管103通道，目的是防止大流量流体中携带的泥沙对管道造成损伤，在扇形板117向上转动过程中通过第一连杆131和第二连杆132将第一皮筋129拉伸开，当流量减小，即对扇形板117的压力减小时，在第一皮筋129的作用下，扇形板117打开，增大流量，支杆130的作用是控制扇形板117的极限位置，防止扇形板117打开的角度过大。
35.如图9、图10、图12、图14所示的升降圆筒122上同轴固定安装有外齿圈138，升降圆筒122下端设有弧形板140,升降圆筒122上固定安装有挂钩139，外齿圈138转动安装在双耳圆盘134内的中空槽135上，弧形板140设置在导流装置147内侧，弧形板140用于在活动管110不上滑时防止流体进入导流装置147，双耳圆盘134滑动安装在滑杆136上，滑杆136固定安装在环状盘115上，双耳圆盘134与滑杆136的上端之间设有与滑杆136同轴的第一弹簧
137，挂钩139与双耳圆盘134之间通过第二皮筋133连接，驱动齿轮159设置在中空槽135内同时转动安装在双耳圆盘134上，驱动齿轮159与外齿圈138形成齿轮传动，驱动齿轮159同轴固定安装在转轴156上，连接弯杆157一端固定安装在转轴156上，连接弯杆157中部转动安装在滑柱155上，滑柱155滑动安装在挡板153上，挡板153固定安装在双耳圆盘134上，连接弯杆157滑动安装在压板158下方，压板158固定安装在双耳圆盘134上，卡杆161转动安装在连接弯杆157另一端，第三皮筋160的两端分别安装在卡杆161的中部和连接弯杆157上，环状盘115上还转动安装有环形支架141，环形支架141上圆周均匀分布有长孔143，卡杆161下端在环形支架141上的长孔143上滑动，环形支架141同轴转动安装在转动支架142上，转动支架142固定安装在环状盘115上，转轮144与环形支架141接触，转轮144通过摩擦力驱动环形支架141转动，转轮144同轴固定安装在电机145的输出轴上，电机145固定安装在活动管110内壁上，环形支架141为磁铁材质，位于弧面圆环146下方的导流装置147包括安装环148，安装环148上对称安装有两个磁铁150，两个磁铁150之间圆周均匀设置有导流片149,导流片149端面与安装环148转动速度方向之间的夹角的60
°‑
80
°
，本实施例中为75
°
，弧面圆环146为塑料材质，当流体压力过大推动扇形板117关闭的同时，会带动升降圆筒122向上滑动同时带动双耳圆盘134在滑杆136上滑动，此时流体从安装板113和环状盘115之间流过，此时启动电机145,电机145通过转轮144驱动环形支架141转动，环形支架141通过磁力带动导流装置147转动，导流装置147上的安装环148在导流装置147转动过程中利用离心力加速流体通过安装板113与环状盘115之间，同时，在环形支架141转动的过程中通过长孔143拨动卡杆161,卡杆161带动连接弯杆157转动，连接弯杆157转动过程中带动驱动齿轮159转动，驱动齿轮159带动外齿圈138转动，当卡杆161在长孔143上滑过时，在第三皮筋160作用下，卡杆161回弹，同时在挂钩139的作用下，升降圆筒122在外齿圈138的带动下反向转动，如此循环，升降圆筒122实现往复转动，目的是避免升降圆筒122与弧面圆环146之间存储泥沙，影响工作。
36.如图15所示的泥沙收集组件112中的固定轴164固定安装在安装板113上，伸缩杆163固定安装在固定轴164上，伸缩杆163内部设有弹簧，可实现伸缩，扇叶165转动安装在固定轴164上，单向环162固定安装在扇叶165上，单向环162与固定轴164同轴，流体流经泥沙收集组件112，驱动扇叶165单向转动，将流体中的泥沙留在泥沙收集组件112与安装板113边界之间的区域，去除泥沙后的流体从第二支管105流出，单向阀104的作用是防止第二支管105中的流体通过第一支管103回流到集成动作组件102中。
37.本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。