阅读说明：本技术 注入头塔架的回转机构及其加工方法 (Slewing mechanism of injection head tower and machining method thereof ) 是由 卿丽纯 郭方云 徐亮 胡千川 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种注入头塔架的回转机构及其加工方法,包括支撑座、安装平台以及滑轨。安装平台用于安装注入头,滑轨包括相互配合的滑槽和导轨,滑槽和导轨其中之一与支撑座连接,其中另一与安装平台连接。导轨包括承载轨和支撑梁,支撑梁竖向的一端连接承载轨的底面。滑槽为一体成型结构,横截面为形成有开口的矩形,滑槽包裹在承载轨外。本申请提供的回转机构,由于滑槽为一体成型结构,且包裹在承载轨外,因而有效地提高了滑槽与导轨的安装精度,降低了二者之间的间隙,进而有效地降低了滑槽相对于滑轨发生倾斜的风险。(The application provides a slewing mechanism of an injection head tower and a machining method thereof. The mounting platform is used for installing the injection head, and the slide rail includes spout and the guide rail of mutually supporting, and one of them and the supporting seat of spout and guide rail are connected, and wherein another is connected with mounting platform. The guide rail comprises a bearing rail and a supporting beam, and the vertical end of the supporting beam is connected with the bottom surface of the bearing rail. The spout is integrated into one piece structure, and the cross section is for being formed with open-ended rectangle, and the spout parcel is outside bearing the rail. The application provides a rotation mechanism, because the spout is the integrated into one piece structure, and the parcel is outside bearing the weight of the rail, therefore improved the installation accuracy of spout and guide rail effectively, reduced the clearance between the two, and then reduced the spout effectively and taken place the risk of slope for the slide rail.)

注入头塔架的回转机构及其加工方法

技术领域

本申请涉及采油工程机械领域，尤其涉及一种注入头塔架的回转机构及其加工方法。

背景技术

在石油开采的过程中，通常将注入头安装在注入头塔架位于顶层的撬架中，与注入头相连的防喷管等组件在注入头的引导下，可以穿过注入头塔架并引入到油井中。

现有技术中，防喷管由多节管件首尾相接而成，各节之间通过密封圈等密封件密封连接，且防喷管通常垂直穿过安装平台进入油井。然而在工程应用中，防喷管的密封件容易出现松动，进而造成防喷管内的石油泄漏的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种注入头塔架的回转机构及其加工方法，以解决防喷管的密封件松动的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种注入头塔架的回转机构，包括：

支撑座；

安装平台，用于安装所述注入头；以及

滑轨，包括相互配合滑动的滑槽和导轨，所述滑槽和所述导轨其中之一与所述支撑座连接，其中另一与所述安装平台连接；

所述导轨包括承载轨和支撑梁，所述支撑梁竖向的一端连接所述承载轨的底面；

所述滑槽为一体成型结构，所述滑槽的横截面为形成有开口的矩形，所述滑槽包裹在所述承载轨外，所述支撑梁位于所述开口处，所述滑槽与所述承载轨的侧向之间、以及所述滑槽与所述承载轨的底面之间的间隙均设置为第一预设值。

进一步地，所述第一预设值为小于或者等于1mm。

进一步地，所述滑槽包括滑槽本体以及形成在所述滑槽本体上的铜层，所述铜层与所述导轨配合。

进一步地，至少两个所述滑槽间隔设置在所述导轨的两端之间。

进一步地，所述回转机构还包括伸缩油缸和锁止阀，所述支撑座和所述安装平台其中之一与所述伸缩油缸的缸筒连接，其中另一与所述伸缩油缸的活塞杆连接；

所述锁止阀包括套筒和安装在所述套筒内的胀紧套，所述套筒与所述缸筒连接，所述胀紧套套装在所述活塞杆上，所述胀紧套能够夹紧或者松开所述活塞杆。

本申请实施例提供的回转机构，通过将滑槽设置成截面具有开口的矩形，并使滑槽设计为一体成型件，可以有效地降低滑槽与导轨之间的间隙，进而有效地降低了防喷管的密封件发生松动的风险。

本申请实施例的另一方面提供一种回转机构的加工方法，用于加工上述任意一实施例所述的回转机构，包括：

采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽；

将所述滑槽安装在所述导轨上，形成所述滑轨；

将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接。

进一步地，采用线切割的工艺，加工形成所述滑槽的步骤，具体包括：

采用线切割的工艺，加工形成滑槽本体；

采用堆铜的工艺，在所述滑槽本体与所述导轨的配合面上形成铜层。

进一步地，所述铜层的厚度为2mm～4mm。

进一步地，将所述滑轨分别与所述支撑座和所述安装平台连接的步骤，具体包括

在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片；

将所述导轨与所述滑槽分别焊接在所述安装平台与所述支撑座上；

取出所述垫片。

进一步地，在所述滑槽与所述导轨之间塞入垫片的步骤，具体为：

在所述滑槽与所述滑轨的每一配合面之间均塞入垫片。

本申请实施例的另一方面提供的加工方法，通过线切割的工艺，将滑槽一体加工成型，从而提高了滑槽的加工精度，有效地降低了滑槽与导轨之间的间隙。通过将滑槽安装在导轨上以后，再将导轨分别与支撑座和安装平台连接，提高了滑槽和导轨的安装精度，进一步降低了滑槽和导轨之间的间隙。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的回转机构的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的回转机构的一方向的主视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本申请一实施例提供的锁止阀的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的回转机构的加工方法的流程图；以及

图6为本申请另一实施例提供的回转机构的加工方法的流程图。

附图标记说明：

1、支撑座；2、安装平台；3、滑轨；31、滑槽；311、开口；32、导轨；321、承载轨；322、支撑梁；4、伸缩油缸；41、缸筒；42、活塞杆；5、锁止阀；51、套筒；511、进油孔；512、储油腔；52、胀紧套；521、滑块；522、内锥体；523、外锥体；524、弹性件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

防喷管是连续油管施工经常使用的井口防喷装置，一般连接在注入头的下部。技术人员在对防喷管的密封件松动的原因进行分析的过程中发现，现有技术中的滑槽多为由槽钢和钣金件拼装而成的，由于制造及安装误差的存在，滑槽和导轨配合后，尤其是在长久使用后容易发生松动、磨损，使得滑槽与导轨之间容易产生较大的间隙，在注入管对安装平台施加的侧向力的作用下，由于滑槽与导轨之间间隙的存在，使得滑槽相对导轨发生倾斜，进而使得安装平台发生倾斜，而由于防喷管各节管件之间的连接处是垂直于安装平台安装的，因此当安装平台发生倾斜时，各节管件之间的连接处也发生倾斜，进而造成防喷管的密封件发生松动的现象。

有鉴于此，本申请实施例的一方面提供一种注入头塔架的回转机构，请参阅图1～图3，回转机构包括支撑座1、安装平台2以及滑轨3。安装平台2用于安装注入头，防喷管与注入头连接。滑轨3，包括相互配合滑动的滑槽31和导轨32，滑槽31和导轨32其中之一与支撑座1连接，其中另一与安装平台2连接。具体地，请参阅图1和图2，滑槽31和安装平台2连接，导轨32与支撑座1连接。在一未示出的实施例中，也可以将滑槽31与支撑座1连接，导轨32与安装平台2连接，以实际需求进行选取。

导轨32包括承载轨321和支撑梁322，支撑梁322竖向的一端连接承载轨321的底面。滑槽31为一体成型结构，滑槽31的横截面为形成有开口311的矩形，滑槽31包裹在承载轨321外。支撑梁322位于开口311处。滑槽31与承载轨321的侧向之间、以及滑槽31与承载轨321的底面之间的间隙均设置为第一预设值。

导轨32可以为“工”字型或者“T”字型等，通过将滑槽31的截面设置为带有开口311的矩形，并使支撑梁322位于开口311处，从而使得滑槽31的四个面均与承载轨321配合，以使承载轨321的底面对滑槽31具有一定的支撑作用，有效地降低了滑槽31相对于导轨32的承载轨321发生倾斜的风险。

而滑槽31一体成型的设计可以更好地控制滑槽31自身的加工精度，降低由于加工误差导致的滑槽31与导轨32之间间隙过大的问题，且一体成型的设计可以避免因安装误差或者连接松动造成的滑槽31与承载轨321之间的间隙增大的问题，从而进一步降低滑槽31与承载轨321之间的间隙。

本申请提供的回转机构，通过将滑槽31设置成截面具有开口311的矩形，并使滑槽31设计为一体成型件，可以有效地降低滑槽31与导轨32之间的间隙，进而有效地降低了防喷管的密封件发生松动的风险。

需要说明的是，本申中的“竖向”、“底面”、“侧向”等表示方位的术语是基于附图2的方位进行描述的。

可以理解的是，在一未示出的实施例中，本申请提供的回转机构中，在图1和图2中，除在安装平台2与支撑座1之间设置有上部的滑轨3外，还设置有位于支撑座1下部的滑轨3，位于支撑座1上部的滑轨3与下部的滑轨3相互垂直布置，以实现中心回转机构沿两个相互垂直的方向滑动。下部的滑轨3的结构与上部的滑轨3的结构相同，不再赘述。

在一实施例中，本申请提供的回转机构中，第一预设值为小于或者等于1mm。比如第一预设值可以为1mm、0.5mm或者0.8mm等。通过采用相关的加工方法，可以有效地控制滑槽31与承载轨321之间的间隙满足相关要求，进而有效地降低滑槽31与承载轨321之间发生倾斜的风险。

在一实施例中，本申请提供的回转机构中，滑槽31包括滑槽本体以及形成在滑槽本体上的铜层，铜层与导轨32配合。可以理解的是，铜的性质较软，在滑槽31相对于导轨32滑动的过程中，铜层容易发生变形、磨损，可以作为滑槽31与导轨32之间的润滑剂，有效地降低滑槽31相对于导轨32滑动的过程中的摩擦阻力。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的回转机构中，至少两个滑槽31间隔设置在导轨32的两端之间。通过将滑槽31间隔设置在导轨32的两端之间，可以降低滑槽31与导轨32的接触面积，降低滑槽31在相对于导轨32运动的过程中发生卡滞的风险。而通过至少两个滑槽31，可以保证滑槽31对与其连接的安装平台2提供有效支承。具体地，支撑座1的两侧可以各设置一个导轨32，每个导轨32与间隔设置在安装平台2上的两个滑槽31配合滑动。

在一实施例中，本申请提供的回转机构还包括伸缩油缸4和锁止阀5。支撑座1和安装平台2其中之一与伸缩油缸4的缸筒41连接，其中另一与伸缩油缸4的活塞杆42连接。请参阅图1为安装平台2与活塞杆42连接、支撑座1与缸筒41连接的示例。通过活塞杆42相对于缸筒41的滑动，带动安装平台2相对于支撑座1滑动，同时滑槽31相对于导轨32滑动。

参见图4，锁止阀5包括套筒51和安装在套筒51内的胀紧套52，套筒51与缸筒41连接，胀紧套52套装在活塞杆42上，胀紧套52能够夹紧或者松开活塞杆42。胀紧套52夹紧活塞杆42，活塞杆42与缸筒41被锁止，二者不能发生相对位移，从而安装平台2不能相对于支撑座1运动，而当胀紧套52松开活塞杆42时，活塞杆42能够相对于缸筒41滑动，从而可以带动安装平台2相对于支撑座1运动。

在一具体的实施例中，请参阅图4，本申请提供的回转机构中，套筒51上形成有进油孔511，套筒51内形成有储油腔512。胀紧套52包括滑块521、外锥体523、内锥体522以及弹性件524。滑块521套装在活塞杆42上，外锥体523套装在活塞杆42上，其外表面为锥形，内锥体522的内表面为与外锥体523的外表面配合的锥形，内锥体522的一端与滑块521抵接，另一端与弹性件524抵接，弹性件524的另一端抵接在缸筒41上。当液压油经进油孔511内进入储油腔512内时，滑块521在液压力的作用下推动内锥体522运动，进而推动弹性件524压缩，从而外锥体523得到释放，松开活塞杆42，活塞杆42能够相对于缸筒41滑动。而当储油腔512内的液压油减少时，内锥体522在弹性件524的弹力作用下回位，内锥体522压紧外锥体523，使得外锥体523压紧活塞杆42，从而活塞杆42被锁止，不能相对于缸筒41滑动。

本申请实施例的另一方面提供一种回转机构的加工方法，用于加工以上任意一实施例提供的回转机构。请参阅图5，加工方法包括：

S10、采用线切割的工艺，加工形成滑槽31；

S20、将滑槽31安装在导轨32上，形成滑轨3；

S30、将滑轨3分别与支撑座1和安装平台2连接。

具体地，由于滑槽31为截面具有开口311的矩形，从而，通过线切割的工艺可以降低加工难度，且采用线切割工艺加工形成的滑槽31，其加工精度更高，且不容易产生变形等不利因素，因而采用线切割的工艺加工形成的滑槽31能够更好地跟导轨32配合，且配合后二者之间的间隙能够控制到最低。

此外，通过将滑槽31安装在导轨32上以后，再将导轨32分别与支撑座1和安装平台2连接，而不是先将滑槽31和导轨32分别与安装平台2和支撑座1连接后，再将滑槽31安装在导轨32上，可以防止滑槽31与导轨32分别与安装平台2和支撑座1连接后，由于安装误差导致的滑槽31与滑轨3不能很好地连接的情况。

本申请实施例提供的加工方法，通过线切割的工艺，将滑槽31一体加工成型，从而提高了滑槽31的加工精度，有效地降低了滑槽31与导轨32之间的间隙。通过将滑槽31安装在导轨32上以后，再将导轨32分别与支撑座1和安装平台2连接，提高了滑槽31和导轨32的安装精度，进一步降低了滑槽31和导轨32之间的间隙。

在一实施例中，请参阅图6，本申请提供的加工方法中，S10、采用线切割的工艺，加工形成滑槽31的步骤，具体包括：

S11、采用线切割的工艺，加工形成滑槽本体；

S12、采用堆铜的工艺，在滑槽本体与导轨32的配合面上形成铜层。

具体地，铜层可以形成在滑槽本体上，也可以形成在导轨32上，只要在二者的配合面上即可。由于铜的性质较软，通过设置铜层，在滑槽31与导轨32相对滑动的过程中，铜层容易产生变形、磨损，形成的铜屑在滑槽31与导轨32的配合面之间具有一定的润滑作用，从而有效地降低了滑槽31与导轨32之间的摩擦阻力，进而使安装平台2相对于支撑座1的运动更加顺畅。

在一实施例中，本申请提供的加工方法中，铜层的厚度为2mm～4mm，比如，铜层的厚度可以是2mm、3mm或者4mm等，通过将铜层的厚度限定在一定的范围内，可以防止铜层过薄导致的铜层磨损后，滑槽31与导轨32之间直接接触，磨损较大的现象，同时也可以防止铜层过厚导致铜层磨损后，滑槽31与导轨32之间的间隙过大的现象。

在一实施例中，请参阅图6，本申请提供的加工方法中，S30、将滑轨3分别与支撑座1和安装平台2连接的步骤，具体包括：

S31、在所述滑槽31与导轨32之间塞入垫片；

S32、将导轨32与滑槽31分别焊接在安装平台2与支撑座1上；

S33、取出垫片。

可以理解的是，将导轨32与滑槽31分别焊接在安装平台2和支撑座1上，可使连接更加牢固、可靠，而在焊接的过程中导轨32和滑槽31容易发生热变形，通过在二者之间塞入垫片，可以有效地防止滑槽31和导轨32在焊接的过程中发生热变形，进而有效地提高了滑槽31和导轨32的安装精度。需要说明的是，由于滑槽31和导轨32之间的间隙在1mm左右，因此，塞入的垫片的厚度应小于1mm，在需要时，可以塞入多片垫片，直至无法再次塞入垫片。

需要说明的是，在取出垫片的过程中，可以待滑槽31和导轨32焊接后均冷却到室温后再将垫片取出。如此可以防止垫片取出后，滑槽31和导轨32再次发生变形。

在一实施例中，本申请提供的加工方法中，S31、在所述滑槽31与导轨32之间塞入垫片的步骤，具体为：在滑槽31与导轨32的每一配合面之间均塞入垫片。如承载轨321的顶面、底面以及两侧面，如此可以防止滑槽31和导轨32在焊接的过程中发生倾斜，从而进一步提高了加工精度。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。