可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，包括鎖環(huán)及套管，所述鎖環(huán)通過單向棘齒卡接在套管上，所述鎖環(huán)由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成；在鎖環(huán)圓周上設(shè)置有箍緊彈簧；在鎖環(huán)內(nèi)孔的單向棘齒段一側(cè)設(shè)置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑A大于單向棘齒的齒根直徑B，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰。采用該實用新型的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置不僅能保證兩結(jié)構(gòu)件間單向移動的功能，還能實現(xiàn)兩結(jié)構(gòu)件間的雙向移動。
【專利說明】
可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種油氣田井下工具，尤其涉及一種油氣井用封隔、堵塞裝置中鎖環(huán)連接裝置的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣井的井下封隔、堵塞裝置中，鎖環(huán)是一種常用的連接結(jié)構(gòu)，它利用鎖環(huán)結(jié)構(gòu)件與另一結(jié)構(gòu)件上分別對應(yīng)設(shè)置的一段單向棘齒相互卡接來實現(xiàn)兩者之間的可移動式連接，當(dāng)兩結(jié)構(gòu)件處于相互卡接狀態(tài)時，在沒有外力作用的前提下，兩者之間相當(dāng)于固定連接，而當(dāng)兩者之間承受一定方向的軸向力時，在單向棘齒斜面的作用下形成徑向力，其中的鎖環(huán)結(jié)構(gòu)件會產(chǎn)生徑向的彈性變形，使兩結(jié)構(gòu)件之間瞬間脫離卡接而軸向位移一個棘齒的距離，在持續(xù)的軸向力的作用下，兩結(jié)構(gòu)件可一直運動到單向棘齒段的末端，但當(dāng)兩結(jié)構(gòu)件間承受相反方向的作用力時，兩結(jié)構(gòu)件上單向棘齒的斜面不會產(chǎn)生接觸，也就不會形成徑向力，兩者之間仍處于鎖定狀態(tài)，保持了兩結(jié)構(gòu)件之間的相對位置。上述結(jié)構(gòu)的鎖環(huán)連接結(jié)構(gòu)在油氣井的井下封隔、堵塞裝置中得到廣泛的應(yīng)用，但該結(jié)構(gòu)由于兩結(jié)構(gòu)件間只能向一個方向單向移動，而在另一方向完全不能移動，在某些場合下便因不能滿足相應(yīng)要求而無法使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，它不僅能保證兩結(jié)構(gòu)件間單向移動的功能，還能實現(xiàn)兩結(jié)構(gòu)件間的雙向移動。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一種可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，包括鎖環(huán)及套管，所述鎖環(huán)通過單向棘齒卡接在套管上，所述鎖環(huán)由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成;在鎖環(huán)圓周上設(shè)置有箍緊彈簧;在鎖環(huán)內(nèi)孔的單向棘齒段一側(cè)設(shè)置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑A大于單向棘齒的齒根直徑B，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰。
[0005]在上述結(jié)構(gòu)中，由于所述鎖環(huán)由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦組成；則至少兩片鎖瓦組成的鎖環(huán)可以在徑向張開，從而可以使鎖環(huán)與套管之間卡接的單向卡齒脫開接觸，這樣，鎖環(huán)與套管之間就成為兩個無連接關(guān)系的零件，可以相互間任意移動;又由于在鎖環(huán)圓周上設(shè)置有箍緊彈簧，則箍緊彈簧將至少兩片鎖瓦組成的鎖環(huán)箍緊成一個整體，由箍緊彈簧箍緊成一體的鎖環(huán)與套管之間可以通過單向棘齒卡接連接，而且箍緊彈簧的箍緊力可以保持單向棘齒間的正常卡接功能，保證鎖環(huán)與套管間單向移動的功能;還由于在鎖環(huán)內(nèi)孔的單向棘齒段的一側(cè)設(shè)置有喇叭孔段，所述喇叭孔段的小端直徑大于單向棘齒的齒根直徑，喇叭孔段的小端與單向棘齒段相鄰，則在喇叭孔段的引導(dǎo)下，借助于插入鎖環(huán)內(nèi)孔的解鎖構(gòu)件，就可以使由至少兩片鎖瓦組成的鎖環(huán)克服箍緊彈簧的箍緊力徑向張開而與套管脫離單向棘齒的卡接實現(xiàn)任意移動，喇叭孔段的小端直徑大于單向棘齒的齒根直徑保證了解鎖構(gòu)件在插入鎖環(huán)內(nèi)孔后可以有徑向尺寸空間不影響鎖環(huán)與套管之間的移動。
[0006]本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述鎖環(huán)由三至六片鎖瓦組成。采用該實施方式，三至六片鎖瓦可以適應(yīng)常用的鎖環(huán)直徑大小下的便于單向卡齒脫開接觸的要求。
[0007]本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述單向棘齒為沿鎖環(huán)內(nèi)孔或套管外圓軸向設(shè)置的若干齒圈，每一齒圈截面包括一徑向的直線與一斜線，該徑向的直線與斜線相連且兩線之間的夾角α為50°至70°。采用該實施方式，每一齒圈截面所包括的徑向直線與斜線形成齒圈的一個與鎖環(huán)軸向垂直的平面與一個圓錐面，徑向的直線與斜線相連且兩線之間的夾角α為50°至70°構(gòu)成了圓錐面的斜角，50°至70°的夾角使得鎖環(huán)能在一定的軸向力的作用下得到適當(dāng)?shù)膹较蛄?，便于使由至少兩片鎖瓦組成的鎖環(huán)徑向張開，保證兩構(gòu)件間較為順利地單向移動，而每一齒圈中的與鎖環(huán)軸向垂直的平面則保證了在兩構(gòu)件受到相反方向的作用力的情況下能不產(chǎn)生徑向力，從而保證了兩構(gòu)件之間的鎖定狀態(tài)。
[0008]本實用新型的又一種優(yōu)選實施方式，在鎖環(huán)外圓周上開有箍緊彈簧安裝槽，所述箍緊彈簧安裝在該箍緊彈簧安裝槽內(nèi)。采用該實施方式，箍緊彈簧安裝槽保證了箍緊彈簧處于鎖環(huán)外圓之內(nèi)，并使箍緊彈簧得到了很好的軸向定位。
[0009]本實用新型進一步的優(yōu)選實施方式，所述箍緊彈簧為螺旋拉伸彈簧，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧有三根，其中兩根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上。采用該實施方式，螺旋拉伸彈簧作為箍緊彈簧結(jié)構(gòu)簡單，制造相對方便，其中兩根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上可以得到較大的徑向箍緊力，保證鎖環(huán)與套管之間的鎖定作用。
[0010]本實用新型另一進一步的優(yōu)選實施方式，所述箍緊彈簧為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧有兩根，其中一根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上。采用該實施方式，管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧作為箍緊彈簧其外形簡潔，使用過程中不易受雜質(zhì)沾染而影響使用效果，且徑向厚度尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。
[0011]本實用新型又一進一步的優(yōu)選實施方式，所述喇叭孔段為一錐形孔。采用該實施方式錐形喇叭孔制作簡單方便，使用導(dǎo)向效果好。
[0012]本實用新型更進一步的優(yōu)選實施方式，在所述鎖環(huán)內(nèi)的單向棘齒段與喇叭孔段之間還設(shè)置有圓柱孔段。采用該實施方式，圓柱孔段的設(shè)置可以使解鎖構(gòu)件直接插接于其中，依據(jù)單向棘齒的高度確定解鎖構(gòu)件與圓柱孔段間的直徑差，從而利用解鎖構(gòu)件保證鎖環(huán)可靠解鎖。
[0013]本實用新型另一更進一步的優(yōu)選實施方式，所述鎖環(huán)安裝在鎖環(huán)座中；鎖環(huán)座上位于鎖環(huán)喇叭孔段的一側(cè)固連有套圈，在套圈內(nèi)套接有解鎖套，該解鎖套可插接于鎖環(huán)喇叭孔段或圓柱孔段內(nèi)；鎖環(huán)與套管處于卡接狀態(tài)時，解鎖套上與鎖環(huán)相鄰的端面的外徑C處于鎖環(huán)喇叭孔段大端直徑與小端直徑之間。采用該實施方式，鎖環(huán)安裝在鎖環(huán)座內(nèi)，可以通過鎖環(huán)座傳遞相應(yīng)的作用力使鎖環(huán)與套管之間產(chǎn)生單向運動，也就帶動安裝在鎖環(huán)座上的其它構(gòu)件實現(xiàn)單向移動功能;而安裝在與鎖環(huán)座相連的套圈中的解鎖套可以在需要對鎖環(huán)進行解鎖時向鎖環(huán)內(nèi)移動，在鎖環(huán)喇叭孔段的導(dǎo)向與引導(dǎo)下插接于喇叭孔段或圓柱孔段內(nèi)，使由至少兩片鎖卡組成的鎖環(huán)克服箍緊彈簧的箍緊作用力徑向張開，與套管脫離單向棘齒間的卡接，此時再通過套圈經(jīng)鎖環(huán)座帶動鎖環(huán)時就可以使鎖環(huán)與套管之間雙向任意移動，也就帶動了安裝在鎖環(huán)座上的其它構(gòu)件實現(xiàn)了雙向移動的功能。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置作進一步的詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本實用新型可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)中I處單向棘齒部位的局部放大視圖；
[0017]圖3是圖1所示結(jié)構(gòu)中鎖環(huán)與箍緊彈簧的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖
[0019]圖5是圖1所示結(jié)構(gòu)中鎖環(huán)與箍緊彈簧另一種實施方式的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[°02°]圖6是圖5所示結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0021 ] 圖中:I 一套圈、2 —解鎖套、3 —鎖環(huán)座、4 一鎖環(huán)、41 一喇機孔段、42 —圓柱孔段、43—箍緊彈簧安裝槽、44 一鎖瓦、5—箍緊彈簧、6—單向棘齒、61 —直線、62 —斜線、7—套管。
【具體實施方式】
[0022]在圖1所示的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置中，套管7為管狀零件，在套管7—端外圓上設(shè)置有單向棘齒6，在鎖環(huán)4內(nèi)孔亦設(shè)置有與之相應(yīng)的單向棘齒6，所述單向棘齒6為沿鎖環(huán)4內(nèi)孔或套管7外圓軸向設(shè)置的若干齒圈，如圖2所示，每一齒圈截面包括一沿徑向設(shè)置的直線61與一斜線62，該徑向的直線61與斜線62相連且兩線之間的夾角α為50°至70°，每一齒圈截面上的直線61與斜線62形成一個與鎖環(huán)4軸線垂直的圓環(huán)平面與一圓錐面，鎖環(huán)4通過單向棘齒6與套管7卡接連接。
[0023]如圖3與圖4所示，鎖環(huán)4由處于同一圓周上的三片鎖瓦44組成，在鎖環(huán)4圓周上設(shè)置有箍緊彈簧5，箍緊彈簧5安裝在鎖環(huán)4外圓周上的箍緊彈簧安裝槽43內(nèi)，該箍緊彈簧5為螺旋拉伸彈簧，螺旋拉伸彈簧的頭尾相連制成環(huán)形，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧5有三根，其中兩根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上;在鎖環(huán)4內(nèi)孔的單向棘齒段的一側(cè)設(shè)置有喇叭孔段41，所述喇叭孔段41的小端直徑A大于單向棘齒6的齒根直徑B，喇叭孔段41的小端位于與單向棘齒段相鄰的一端；喇叭孔段41為一錐形孔，在喇叭孔段41小端與單向棘齒段之間還設(shè)置有圓柱孔段42，圓柱孔段42的內(nèi)孔直徑等于喇叭孔段41的小端直徑Α。
[0024]如圖1所示，鎖環(huán)4安裝在鎖環(huán)座3中；鎖環(huán)座3上位于鎖環(huán)4喇叭孔段41的一側(cè)固連有套圈I，在套圈I內(nèi)套接有解鎖套2，解鎖套2通過剪釘固連在套圈I內(nèi)，鎖環(huán)4在箍緊彈簧5的作用下與套管7處于卡接狀態(tài)時，解鎖套2上與鎖環(huán)4相鄰的端面的外徑C處于鎖環(huán)4上喇叭孔段41大端直徑與小端直徑之間，此時鎖環(huán)4與套管7之間受軸向力作用時可在單向棘齒6及箍緊彈簧5的作用下作一個方向的軸向運動，而在另一方向則無法運動；當(dāng)解鎖套2受適當(dāng)外力作用時，解鎖套2與套圈I之間的剪釘被剪斷，解鎖套2便可在鎖環(huán)4上喇叭孔段41的引導(dǎo)與導(dǎo)向作用下克服箍緊彈簧5的作用力而插接于鎖環(huán)4的圓柱孔段42內(nèi)，使鎖環(huán)4上各片鎖瓦44向外張開，鎖環(huán)4與套管7之間的單向棘齒6相互脫離接觸，這樣，通過套圈I傳遞作用力，便可使鎖環(huán)4及其相關(guān)零件與套管7之間作任意方向的運動。
[0025]圖5與圖6示出了鎖環(huán)4與箍緊彈簧5的另一種實施方式，該箍緊彈簧5為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧5有兩根，其中有一根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上。采用該方式同樣能很好地保證實現(xiàn)本實用新型的相應(yīng)功能。
[0026]以上僅列出了本實用新型的一些【具體實施方式】，但本實用新型并不僅限于此，還可以作出較多的改進與變換，如所述鎖環(huán)4也可以不是由三片鎖瓦44組成，而是可以由二片、四片或更多片鎖瓦44組成;在鎖環(huán)4內(nèi)喇叭孔段41小端與單向棘齒段之間也可以不設(shè)置圓柱孔段42，而可以是將解鎖套2端部設(shè)置為與鎖環(huán)4喇叭孔段41相對應(yīng)的錐面，解鎖時解鎖套2端部的錐面插接于鎖環(huán)4喇叭孔段41內(nèi)，同樣可以使鎖環(huán)4上各鎖瓦44向外張開，完成解鎖功能。如此等等，只要是在本實用新型基本原理基礎(chǔ)上所作出的改進與變換，均應(yīng)視為落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，包括鎖環(huán)(4)及套管(7)，所述鎖環(huán)(4)通過單向棘齒(6)卡接在套管(7)上，其特征在于:所述鎖環(huán)(4)由處于同一圓周上的至少兩片鎖瓦(44)組成;在鎖環(huán)(4)圓周上設(shè)置有箍緊彈簧(5);在鎖環(huán)(4)內(nèi)孔的單向棘齒段的一側(cè)設(shè)置有喇叭孔段(41)，所述喇叭孔段(41)的小端直徑A大于單向棘齒(6)的齒根直徑B，喇叭孔段(41)的小端與單向棘齒段相鄰。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述鎖環(huán)(4)由三至六片鎖瓦組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述單向棘齒(6)為沿鎖環(huán)(4)內(nèi)孔或套管(7)外圓軸向設(shè)置的若干齒圈，每一齒圈截面包括一徑向的直線(61)與一斜線(62)，該徑向的直線(61)與斜線(62)相連且兩線之間的夾角α為50°至70°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:在鎖環(huán)(4)外圓周上開有箍緊彈簧安裝槽(43)，所述箍緊彈簧(5)安裝在該箍緊彈簧安裝槽(43)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述箍緊彈簧(5)為螺旋拉伸彈簧，該螺旋拉伸彈簧的箍緊彈簧(5)有三根，其中兩根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述箍緊彈簧(5)為管壁上開有剖分槽的圓管狀彈簧，該圓管狀箍緊彈簧(5)有兩根，其中一根設(shè)置于單向棘齒段的外圓周上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述喇叭孔段(41)為一錐形孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:在所述鎖環(huán)(4)內(nèi)的單向棘齒段與喇叭孔段(41)之間還設(shè)置有圓柱孔段(42)。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的可解鎖單向移動鎖環(huán)裝置，其特征在于:所述鎖環(huán)(4)安裝在鎖環(huán)座(3)中；鎖環(huán)座(3)上位于鎖環(huán)(4)上喇叭孔段(41)的一側(cè)固連有套圈(I)，在套圈(I)內(nèi)套接有解鎖套(2)，該解鎖套(2)可插接于鎖環(huán)(4)上喇叭孔段(41)或圓柱孔段(42)內(nèi)；鎖環(huán)(4)與套管(7)處于卡接狀態(tài)時，解鎖套(2)上與鎖環(huán)(4)相鄰的端面的外徑C處于鎖環(huán)(4)上喇叭孔段(41)大端直徑與小端直徑之間。
【文檔編號】E21B33/12GK205532452SQ201520825390
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年10月24日
【發(fā)明人】王昌彬, 王吉忠, 張國慶
【申請人】江蘇力克石油機械有限公司