[发明专利]一种无痕夹紧装置

说明书

一种无痕夹紧装置，主要包括承压架、若干滚珠、支撑架，该滚珠间隙安装于承压架上的球形凹槽和支撑架上的椭圆锥孔组成的空间后构成可拆卸的夹持头，且滚珠伸出椭圆锥孔的部位和油套管运动接触；该夹持头安装于颚板架上；所述球形凹槽和椭圆锥孔的中心和油套管中心一致；所述椭圆锥孔由内椭圆孔平滑外扩至外椭圆孔构成。本发明可明显减少拧接时接触面切向力对油套管产生划痕和接触面径向力对油套管产生的压痕，在拧接过程中可明显降低牙痕直至无痕。

技术领域

本发明涉及一种油套管拧接的夹紧装置，特别是一种无痕夹紧装置。

背景技术

目前油套管接箍拧接基本上都是靠拧扣机来完成的，为满足油套管的密封性，需使钳牙与管柱表面接触产生力矩来完成螺纹的预紧力，即上扣的扭矩值。该过程中钳牙会在油套管表面留下牙痕，严重影响油套管的使用寿命，特别是对在特殊螺纹扣和用于含硫化氢气体的油气田中使用的油套管会造成严重的腐蚀甚至断裂。因此油套管的管钳牙痕危害不容忽视，API 5CT中对油套管牙痕作了详细要求，规定油套管牙痕深度不应大于壁厚的5%。

发明内容

本发明提供了一种无痕夹紧装置，解决了油套管拧接过程中牙痕的问题，做到无痕拧接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种无痕夹紧装置，主要包括承压架、若干滚珠、支撑架，该滚珠间隙安装于承压架上的球形凹槽和支撑架上的椭圆锥孔组成的空间后构成可拆卸的夹持头，且滚珠伸出椭圆锥孔的部位和油套管运动接触；该夹持头安装于颚板架上；所述球形凹槽和椭圆锥孔的中心和油套管中心一致；所述椭圆锥孔由内椭圆孔平滑外扩至外椭圆孔构成。

所述椭圆锥孔的锥度为65°，且滚珠伸出内椭圆孔面1.6～2mm。

所述支撑架的外侧面上设有若干个凸台，该凸台适配套装在承压架上的通孔内后两者可拆卸连为一体。

所述滚珠表面有花纹。

所述夹持头通过承压架外侧的燕尾型凸台与颚板架上的燕尾型槽适配连接，夹持头的两侧被安装于颚板架的燕尾型槽内的螺栓定位。

所述夹持头有三组，其对油套管管柱夹持包角达300°。

所述滚珠材料的屈服强度油套管材料的屈服强度承压架材料的屈服强度。

本发明通过安装在承压架上滚珠来代替原始钳牙的作用，在拧接过程中滚珠在颚板架转动惯性的带动下在支撑架与承压架组成的空间内移动来完成与油套管的接触并达到无痕夹紧的目的；夹紧拧接过程中随着旋扣扭矩的增大，滚珠通过承压架的弹塑性变形来补偿油套管的变形，通过滚珠上花纹来增加滚珠与油套管的摩擦力达到无痕夹紧。

附图说明

图1为本发明夹持头的分解示意图；

图2为本发明夹持头的整体示意图；

图3为本发明的承压架架示意图；

图4为本发明的支撑架示意图；

图5为本发明的支撑架椭圆孔与滚珠的下视图；

图6为本发明的支撑架椭圆孔与滚珠的上视图；

图7为本发明的工作过程中滚珠的位置变化原理图；

图8为本发明的滚珠示意图；

图9为本发明的颚板架总成示意图；

图10为本发明的油套管无痕夹紧示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。