一种水井钻机施工用套管扩管机构的制作方法

1.本实用新型涉及套管扩管技术领域，尤其涉及一种水井钻机施工用套管扩管机构。


背景技术：

2.现有水井钻机在下套管过程中，操作比较复杂，套管长度一般为6米一根，必须把套管切成几节然后再在管端加工螺纹或焊接连接，由于螺纹连接成本高，以及螺纹连接的可靠性较差，焊接连接成为施工的主要方法。施工操作步骤：先用潜孔钻头带动套管打到一定深度，套管上部突出孔口，然后再将另一节套管下端与其对接后进行焊接加固，由于套管端面对接较困难，对接后的直线度较差，焊接困难，当套管深度较大时，对钻孔的垂直度影响较大，很难达到施工要求，施工效率低，劳动强度高，造成时间、人力和物力的浪费，增加施工成本。使用套管扩管工艺后，由于套管一端进行扩张后，每一根套管未扩张端可以方便的插入另一根套管的扩张端，进行焊接对接非常方便，同时套管对接后的直线度较好，施工精度提高，降低劳动强度和施工成本。
3.如图11所示，现有的扩管机构包括第二油缸7、第二止推盘8、第二涨套9、第二弹簧10、第二锥套11、锁盖12，需要对套管13端口扩张时，通过液压系统控制第二油缸7的活塞杆回收，由锁盖12带动第二锥套11回收，第二止推盘8阻止第二涨套9回收，第二锥套11通过锥面对第二涨套9进行扩张，第二涨套9沿第二止推盘8端面径向向四周同步扩张，达到对套管13端口的扩张效果，当油缸活塞杆向外伸出时，由于第二弹簧10的收缩作用，第二涨套9同步回缩，端部扩张后的套管13可以方便的退出，扩管过程完成，其中活塞杆回收力即锥套回扩力的大小，对该机构的性能起着至关重要的作用。现有技术缺点：由于采用活塞杆回收进行套管的扩张，根据油缸结构的特点，相较活塞杆伸出要达到相同的扩张力，需要对油缸的缸径进行加大，从而该机构结构安装需要的空间相应加大，所以现有技术占用空间大，重量重，适应性差，从而造成安装调试困难，施工效率低，劳动强度高，造成时间、人力和物力的浪费，增加了施工成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种水井钻机施工用套管扩管机构，解决现有扩管机构扩张力小，占用空间大，重量大，安装困难的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种水井钻机施工用套管扩管机构，包括第一油缸和油缸座止推盘，所述第一油缸设置在所述油缸座止推盘的内部，所述第一油缸的前端设置有第一锥套，所述第一锥套的外侧设置有第一涨套，所述第一涨套的外侧设置有第一弹簧。
7.进一步的，所述第一油缸包括缸筒，所述缸筒的内部设置有活塞，所述活塞的前端连接有活塞杆，所述缸筒的后端设置有连接耳环，所述连接耳环通过销轴连接在所述油缸座止推盘的内部，所述缸筒的顶部设置有第一油口和第二油口，所述活塞的左侧与所述缸
筒之间形成第一油腔，所述活塞的右侧与所述缸筒之间形成第二油腔。
8.再进一步的，所述油缸座止推盘包括油缸套，所述油缸套前后两侧对称设置有两个销轴座套，所述油缸套的右侧设置有第一止推盘。
9.再进一步的，所述油缸套为方管，所述油缸套的上方开设有两个孔口，两个所述孔口分别与所述第一油口和所述第二油口的位置对应。
10.再进一步的，所述第一止推盘的外侧设置有与所述第一涨套配合的定位沟槽，所述第一止推盘的中心设置有可供所述活塞杆和所述第一锥套通过的内孔。
11.再进一步的，所述第一涨套的内侧设置有与所述定位沟槽配套的定位止口和具有一定斜度的扩涨斜面，所述第一涨套的外侧设置有用于安装所述第一弹簧的沟槽，所述第一涨套的外侧还设置有与待扩套管配套的定位外圆止口。
12.再进一步的，所述第一涨套的截面设置为圆形，所述第一涨套加工完成后均匀分割为若干份。
13.再进一步的，所述第一锥套设置为锥形结构，所述第一锥套的外表面与所述第一涨套内侧的扩涨斜面匹配，所述第一锥套的大端与所述活塞杆连接，所述第一锥套的小端设置有用于扳手紧固的外方。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
15.本实用新型一种水井钻机施工用套管扩管机构，包括第一油缸和油缸座止推盘，所述第一油缸设置在所述油缸座止推盘的内部，所述第一油缸的前端设置有第一锥套，所述第一锥套的外侧设置有第一涨套，所述第一涨套的外侧设置有第一弹簧；本实用新型本实用新型由于采用活塞杆伸出(缸筒活塞端进油)进行套管的扩张，根据油缸结构的特点，相较活塞杆回收(活塞杆端环型腔进油)方式，要达到相同的扩张力，需要油缸的缸径大大缩小，从而该机构安装需要的空间相应减小，通过对控制方式的改变，保证相同性能的情况下，减少占用空间，减小结构重量，方便安装，达到降低成本、提高生产效率，减轻劳动强度的效果。
附图说明
16.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
17.图1为本实用新型水井钻机施工用套管扩管机构主视的结构示意图；
18.图2为本实用新型水井钻机施工用套管扩管机构俯视的结构示意图；
19.图3为本实用新型水井钻机施工用套管扩管机构侧视的结构示意图；
20.图4为本实用新型油缸的结构示意图；
21.图5为本实用新型油缸座止推盘主视的结构示意图；
22.图6为本实用新型油缸座止推盘俯视的结构示意图；
23.图7为本实用新型油缸座止推盘侧视的结构示意图；
24.图8为本实用新型第一涨套剖视的结构示意图；
25.图9为本实用新型第一涨套侧视的结构示意图；
26.图10为本实用新型第一锥套的结构示意图；
27.图11为现有技术扩管机构结构示意图；
28.附图标记说明：1、第一油缸；2、油缸座止推盘；3、第一涨套；4、第一弹簧；5、第一锥
套；6、销轴；7、第二油缸；8、第二止推盘；9、第二涨套；10、第二弹簧；11、第二锥套；12、锁盖；13、套管；1-1、缸筒；1-2、活塞；1-3、活塞杆；1-4、连接耳环；1-5、第一油口；1-6、第二油口；2-1、油缸套；2-2、销轴座套；2-3、第一止推盘；2-1-1、孔口；2-3-1、定位沟槽；2-3-2、内孔；3-1、沟槽；5-1、外方。
具体实施方式
29.如图1-10所示，一种水井钻机施工用套管扩管机构，包括第一油缸1和油缸座止推盘2，所述第一油缸1设置在所述油缸座止推盘2的内部，所述第一油缸1的前端设置有第一锥套5，所述第一锥套5的外侧设置有第一涨套3，所述第一涨套3的外侧设置有第一弹簧4；本实用新型由于采用活塞杆伸出(缸筒活塞端进油)进行套管的扩张，根据油缸结构的特点，相较活塞杆回收(活塞杆端环型腔进油)方式，要达到相同的扩张力，需要油缸的缸径大大缩小，从而该机构安装需要的空间相应减小，重量降低，适应性增强，从而降低施工成本，减轻劳动强度。
30.具体来说，所述第一油缸1包括缸筒1-1，所述缸筒1-1的内部设置有活塞1-2，所述活塞1-2的前端连接有活塞杆1-3，所述缸筒1-1的后端设置有连接耳环1-4，所述连接耳环1-4通过销轴6连接在所述油缸座止推盘2的内部，所述缸筒1-1的顶部设置有第一油口1-5和第二油口1-6，所述活塞1-2的左侧与所述缸筒1-1之间形成第一油腔，所述活塞1-2的右侧与所述缸筒1-1之间形成第二油腔。
31.所述油缸座止推盘2包括油缸套2-1，所述油缸套2-1前后两侧对称焊接有两个销轴座套2-2，所述油缸套2-1的右侧焊接有第一止推盘2-3。
32.所述油缸套2-1为方管，所述油缸套2-1的上方开设有两个孔口2-1-1，两个所述孔口2-1-1分别与所述第一油口1-5和所述第二油口1-6的位置对应；油缸套2-1可以为其他方式获得的相似结构，如钢板焊接结构或圆型空心套管等。
33.所述第一止推盘2-3的外侧设置有与所述第一涨套3配合的定位沟槽2-3-1，所述第一止推盘2-3的中心设置有可供所述活塞杆1-3和所述第一锥套5通过的内孔2-3-2。
34.所述第一涨套3的内侧设置有与所述定位沟槽2-3-1配套的定位止口和具有一定斜度的扩涨斜面，所述第一涨套3的外侧设置有用于安装所述第一弹簧4的沟槽3-1，所述第一涨套3的外侧还设置有与待扩套管配套的定位外圆止口；定位外圆止口可以设置为一个或多个。
35.所述第一涨套3的截面设置为圆形，所述第一涨套3加工完成后均匀分割为若干份；本实施例中第一涨套3等分为12份，也可以根据需求分割为不同份数。
36.所述第一锥套5设置为锥形结构，所述第一锥套5的外表面与所述第一涨套3内侧的扩涨斜面匹配，所述第一锥套5的大端与所述活塞杆1-3连接，所述第一锥套5的小端设置有用于扳手紧固的外方5-1；具体的，活塞杆1-3的前端有连接螺纹，第一锥套5的大端内侧设置有与活塞杆1-3连接的螺纹。
37.本实用新型的连接方式如下：
38.首先，第一油缸1穿入油缸座止推盘2内部，销轴6将缸筒后端连接耳环1-4与销轴座套2-2连接，第一锥套5的大端穿过第一止推盘2-3的内孔2-3-2与活塞杆1-3的前端螺纹连接，将12等分的第一涨套3的定位止口与定位沟槽2-3-1配合的同时扩涨斜面与第一锥套
5斜面配合，用合适长度的第一弹簧4装入安装固定弹簧的沟槽3-1内。
39.本实用新型的使用过程如下：
40.将合适管径的套管端部套入第一涨套3对应的定位外圆止口，保持套管端面与定位外圆止口端面接触，通过液压系统控制油缸第一油口1-5进油，油液进入第一油腔，此时油缸的活塞杆1-3伸出，推动第一锥套5同步移动，由第一锥套5斜面推动第一涨套3各个零件产生径向和轴向移动，由于定位止口的作用，第一涨套3各个零件只能产生径向移动，从而将套管相关管壁进行径向扩张，达到满足施工的要求后，通过液压系统控制油缸第二油口1-6进油，油液进入第二油腔，此时油缸的活塞杆1-3回收，同时带动第一锥套5回收，由于第一弹簧4的收缩作用，第一涨套3同步回缩，端部扩张后的套管可以方便的退出，扩管过程完成。
41.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：包括第一油缸和油缸座止推盘，所述第一油缸设置在所述油缸座止推盘的内部，所述第一油缸的前端设置有第一锥套，所述第一锥套的外侧设置有第一涨套，所述第一涨套的外侧设置有第一弹簧。2.根据权利要求1所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述第一油缸包括缸筒，所述缸筒的内部设置有活塞，所述活塞的前端连接有活塞杆，所述缸筒的后端设置有连接耳环，所述连接耳环通过销轴连接在所述油缸座止推盘的内部，所述缸筒的顶部设置有第一油口和第二油口，所述活塞的左侧与所述缸筒之间形成第一油腔，所述活塞的右侧与所述缸筒之间形成第二油腔。3.根据权利要求2所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述油缸座止推盘包括油缸套，所述油缸套前后两侧对称设置有两个销轴座套，所述油缸套的右侧设置有第一止推盘。4.根据权利要求3所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述油缸套为方管，所述油缸套的上方开设有两个孔口，两个所述孔口分别与所述第一油口和所述第二油口的位置对应。5.根据权利要求3所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述第一止推盘的外侧设置有与所述第一涨套配合的定位沟槽，所述第一止推盘的中心设置有可供所述活塞杆和所述第一锥套通过的内孔。6.根据权利要求5所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述第一涨套的内侧设置有与所述定位沟槽配套的定位止口和具有一定斜度的扩涨斜面，所述第一涨套的外侧设置有用于安装所述第一弹簧的沟槽，所述第一涨套的外侧还设置有与待扩套管配套的定位外圆止口。7.根据权利要求6所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述第一涨套的截面设置为圆形，所述第一涨套加工完成后均匀分割为若干份。8.根据权利要求6所述的水井钻机施工用套管扩管机构，其特征在于：所述第一锥套设置为锥形结构，所述第一锥套的外表面与所述第一涨套内侧的扩涨斜面匹配，所述第一锥套的大端与所述活塞杆连接，所述第一锥套的小端设置有用于扳手紧固的外方。

技术总结
本实用新型公开了一种水井钻机施工用套管扩管机构，包括第一油缸和油缸座止推盘，所述第一油缸设置在所述油缸座止推盘的内部，所述第一油缸的前端设置有第一锥套，所述第一锥套的外侧设置有第一涨套，所述第一涨套的外侧设置有第一弹簧。本实用新型本实用新型由于采用活塞杆伸出进行套管的扩张，根据油缸结构的特点，相较活塞杆回收方式，要达到相同的扩张力，需要油缸的缸径大大缩小，从而该机构安装需要的空间相应减小，通过对控制方式的改变，保证相同性能的情况下，减少占用空间，减小结构重量，方便安装，达到降低成本、提高生产效率，减轻劳动强度的效果。减轻劳动强度的效果。减轻劳动强度的效果。


技术研发人员：赵长春 闫素伟 任幸旺 苑占武 陈雷 段亚楠 孟东建 马亮 左峰
受保护的技术使用者：张家口市宣化正远钻采机械有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/5/25