專利名稱：撞擊式井管起拔機(jī)具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供水管井井管起拔機(jī)具。
供水管井使用若干年后由于過濾器損壞、水質(zhì)變化等原因無法使用，但井管仍有使用價(jià)值或井仍有修復(fù)的可能，這時(shí)需要起拔井管；在鑿井施工中，由于井管安裝不當(dāng)或碰損過濾器，管井無法使用，這時(shí)也需要起拔井管，以便管井修復(fù)。
目前對(duì)于井管起拔尚未有比較滿意的方法和起拔設(shè)備。據(jù)《供水管井設(shè)計(jì)施工指南》(中國建筑工業(yè)出版社，1984，803頁－806頁)介紹，目前起拔井管常用兩種方法其一是利用千斤頂向上頂起井管，或再加鉆桿起吊雙重作用拔起井管。但井管外部摩擦阻力往往超過井管的抗拉強(qiáng)度，尤其是很多井管采用管壁較薄的螺旋焊縫管，強(qiáng)度較低，因此起拔井管的深度受到很大限制。另一種方法是用較大管徑的鋼管下端裝空心鉆具，將井管套在中間鉆進(jìn)，然后取出井管。這種方法容易造成兩套管子卡死的現(xiàn)象，施工費(fèi)用也較高。
本實(shí)用新型的目的是提出一種不受井管深度限制、起拔速度快、施工費(fèi)用低的井管起拔機(jī)具。
本實(shí)用新型提出的撞擊式井管起拔機(jī)具是由數(shù)個(gè)錘體1和控制臺(tái)2兩大部分構(gòu)成，錘體之間及錘體與控制臺(tái)之間由電纜連接，通過電路由控制臺(tái)控制錘體中各部分的動(dòng)作，如


圖1所示。工作時(shí)，若干個(gè)錘體由鋼纜3連接，放至井管4中預(yù)定部位，與井管4緊固，每個(gè)錘體1中的錘頭9同時(shí)向上撞擊砧體10，對(duì)井管4產(chǎn)生巨大的合成向上作用力，使井管4上移拔出。由于井管4受力是分段作用的，內(nèi)部的應(yīng)力不會(huì)超過極限應(yīng)力，不易發(fā)生斷裂。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、圖3、圖4分別為本實(shí)用新型中采用液壓機(jī)構(gòu)為動(dòng)力裝置時(shí)錘體1的結(jié)構(gòu)圖，其中圖2為其上部，圖3為其中部，圖4為其下部(參見圖9)。
圖5為圖2或圖6中棘套5外表面A處的鋸齒狀棘刺7放大圖。
圖6為棘套5結(jié)構(gòu)圖(正視圖)，其中右側(cè)部分為剖示圖。
圖7為棘套5俯視圖。
圖8為由一對(duì)柱體構(gòu)成的擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6結(jié)構(gòu)圖。
圖9為縮小的錘體1整圖。
本實(shí)用新型提出的撞擊式井管起拔機(jī)具，其錘體1由緊固裝置、錘擊裝置、動(dòng)力裝置相互連接構(gòu)成，各部分通過電路由控制臺(tái)控制。其中緊固裝置由一個(gè)棘套5和一個(gè)擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6組成，棘套5外部呈圓柱形，表面有鋸齒狀棘刺7，四周等距開有若干條軸向的間隔對(duì)開的縫隙8，擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6位于棘套5內(nèi)，在動(dòng)力裝置作用下向外擴(kuò)撐使棘套5與井管4緊貼。
錘擊裝置包括一個(gè)錘頭9和一個(gè)砧體10，相互撞擊接觸部分成弧形面配合，砧體10通過管道11與棘套上墊板12相連接固定，并與棘套5下端面成接觸配合，錘頭9與動(dòng)力裝置相連。
本實(shí)用新型的動(dòng)力裝置可以采用多種形式，例如用強(qiáng)力彈簧裝置，利用彈力控制錘頭9的錘擊動(dòng)作。也可以采用卷揚(yáng)機(jī)作為動(dòng)力裝置，控制錘頭9的錘擊動(dòng)作。也可以采用液壓機(jī)構(gòu)，控制錘頭9的錘擊動(dòng)作。圖2、圖3、圖4給出了當(dāng)采用液壓機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力裝置時(shí)的錘體1結(jié)構(gòu)圖，它由油泵13、高壓油室14、高壓油路15、低壓油路16、緊固油路17、回油路18、油缸19、活塞20、推桿21、以及各種閥門經(jīng)聯(lián)接組成。推桿21連接活塞20及錘頭9，連接部位均成球形接觸，高壓油路15與高壓油室14相連通，控制錘頭動(dòng)作，緊固油路17與緊固部件擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6內(nèi)油腔22連通，控制擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6的動(dòng)作。低壓油路16連接油缸19和油泵13的進(jìn)油口，中間通過單向閥33與油箱34相連。高壓油路15通過單向閥31連接油泵13的出油口與高壓油室14，通過單向閥32連接二位三通閥24，通過溢流閥35與油箱34連接，還與壓力繼電器29相接。緊固油路17穿過油路電纜通道37連接油腔22和二位三通閥24。二位三通閥24與二位二通閥23相連，二位二通閥23連至油箱34?；赜吐?8連接錘擊腔38底面通至油箱34。通氣道36連接油泵室39通至油箱34頂部。油缸下端部制有若干條窄縫，外部與閥套25配合。閥套25呈圓筒形，周側(cè)有若干條窄縫與油缸下端部窄縫對(duì)應(yīng)，下底部與上電磁鐵27固定。下電磁鐵28固定在高壓油室14底部。彈簧26上端頂住閥套25下底面，下端支撐在高壓油室14底部。
由于動(dòng)力裝置采用液壓機(jī)構(gòu)，緊固裝置中的擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6可以相應(yīng)設(shè)計(jì)成如下形式，即由上下兩個(gè)柱體40、41相互配合，兩柱體中間構(gòu)成液壓油腔22，與緊固油路17連通，兩個(gè)柱體40、41外側(cè)兩端呈錐形面。這種相互配對(duì)的柱體可以采用一對(duì)，也可以設(shè)計(jì)成2對(duì)或3對(duì)。棘套5內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置處也制有相應(yīng)的錐形面，使擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6的外側(cè)面與棘套5內(nèi)側(cè)面配合。
本實(shí)用新型工作過程如下1、緊固與松開過程，當(dāng)二位三通閥24導(dǎo)電時(shí)，高壓油路15與緊固油路17連通，油腔22與高壓油室14接通，高壓油室14中壓力油進(jìn)入油腔22，擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6的上柱體40和下柱體41分離，上柱體40和下柱體41端部錐形面壓迫棘套5內(nèi)錐形面，迫使棘套5張開撐緊井管4，在錘擊作用下，棘套上的棘刺7切入井管4內(nèi)壁，產(chǎn)生很大的阻力。工作過程中，二位三通閥24始終通電，單向閥31保證高壓油室壓力脈動(dòng)時(shí)，油腔22始終保持最高壓力。當(dāng)二位三通閥24斷電，二位二通閥23也斷電時(shí)，緊固油路17與高壓油路15斷開，與油箱34也斷開，油腔22處于鎖死狀態(tài)。當(dāng)二位三通閥24斷電，二位二通閥23導(dǎo)電時(shí)，緊固油路17與高壓油路15斷開，與油箱34連通，油腔22通過緊固油路17向油箱34泄油，擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6的上柱體40與下柱體41通過棘套5內(nèi)部錐形面壓迫合攏，棘套5復(fù)原，錘體1即與井管4脫離。
2、錘擊過程，油泵13在電機(jī)42帶動(dòng)下，將油缸19中液壓油抽出泵入高壓油室14，驅(qū)使高壓油室14液壓不斷升高，油缸19中油位和活塞20不斷下降，當(dāng)高壓油室14壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)壓力和活塞20降到最低位置時(shí)，壓力繼電器29和限位開關(guān)30都處于斷開位置，電機(jī)42停止運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵13停止工作，等待所有錘體中電機(jī)42都停止運(yùn)轉(zhuǎn)，下電磁鐵28通電，吸引閥套25下移，閥套25上的縫隙與油缸19上的縫隙對(duì)正，高壓油沖入油缸19，推動(dòng)活塞20上移，帶動(dòng)推桿21和錘頭9向上加速運(yùn)動(dòng)，錘頭9與砧體10發(fā)生碰撞，向上產(chǎn)生撞擊力，帶動(dòng)井管4上移。當(dāng)活塞20處于最低位置而高壓油室14壓力仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，油箱34中液壓油通過單向閥33進(jìn)入低壓油路16，通過油泵13泵入高壓油室14，直至高壓油室14壓力升到標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)高壓油室14壓力稍超過標(biāo)準(zhǔn)值而活塞20仍未回到最低位置，高壓油通過溢流閥35向油箱泄出，直至活塞20降到最低位置。油缸19中泄漏到錘擊腔38中的液壓油由回油路18流回油箱34。油箱34通過通氣道36與錘擊腔38壓力保持相等，以使回油暢通。
本實(shí)用新型可根據(jù)井管的直徑設(shè)計(jì)成不同的型號(hào)系列。
本實(shí)用新型起拔井管時(shí)由于同時(shí)在若干部位對(duì)井管施加作用力，因而不易使井管斷裂；由于錘體為全密封式，工作時(shí)不受井管內(nèi)部漏沙等條件限制；施工中不需鉆動(dòng)井管周圍填料，并能連續(xù)作業(yè)，因此施工速度快且費(fèi)用較低。
權(quán)利要求1.一種撞擊式井管起拔機(jī)具，包括數(shù)個(gè)錘體1和控制臺(tái)2兩部分，錘體之間及錘體與控制臺(tái)之間由電纜連接，其中錘體1由緊固裝置、錘擊裝置、動(dòng)力裝置，相互連接構(gòu)成，各部分通過電路由控制臺(tái)控制，其特征在于(1)上述緊固裝置由一個(gè)棘套5和一個(gè)擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6組成，棘套5外部呈圓柱形，表面有鋸齒形棘刺7，四周等距開有若干條軸向的間隔對(duì)開的縫隙8，擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6位于棘套5內(nèi)，在動(dòng)力裝置作用下向外擴(kuò)撐使棘套5與井管4緊貼；(2)錘擊裝置包括一個(gè)錘頭9和一個(gè)砧體10，相互撞擊接觸部分成弧形面配合，砧體10通過管道11與棘套上墊板12相連接固定，并與棘套5下端面成接觸配合，錘頭9與動(dòng)力裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井管起拔機(jī)具，其特征在于上述的動(dòng)力裝置為液壓機(jī)構(gòu)，由油泵13、高壓油室14、高壓油路15、低壓油路16、緊固油路17、回油路18、油缸19、活塞20、推桿21、以及各種閥門經(jīng)連接組成，推桿21連接活塞20及錘頭9，連接部位均成球形接觸，高壓油路15與高壓油室14相連通，控制錘頭9動(dòng)作，緊固油路17與緊固裝置的擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6內(nèi)的油腔22連通，控制擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井管起拔機(jī)具，其特征在于緊固部件的擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)為1到3對(duì)由上下兩個(gè)柱體40、41相互配合組成的液壓機(jī)構(gòu)，兩柱體中間構(gòu)成油腔22，與緊固油路17連通，上下兩個(gè)柱體40、41外側(cè)兩端呈錐形面，在棘套內(nèi)側(cè)面的相應(yīng)位置處也制有相應(yīng)的錐形面，擴(kuò)撐機(jī)構(gòu)6外側(cè)與棘套5內(nèi)側(cè)配合。
專利摘要本實(shí)用新型是一種撞擊式井管起拔機(jī)具，由數(shù)個(gè)錘體和控制臺(tái)組成，其中錘體由緊固裝置、錘擊裝置和動(dòng)力裝置構(gòu)成，動(dòng)力裝置采用液壓機(jī)構(gòu)，各部分的工作狀態(tài)通過電路由控制臺(tái)控制。使用時(shí)，數(shù)個(gè)錘體固定于井管中預(yù)定位置，在動(dòng)力作用下，各錘體中的錘頭同時(shí)向上撞擊砧體、帶動(dòng)井管上移。本實(shí)用新型可廣泛用于管井的維修和井管回收，也可用于鑿井施工中井管安裝的事故處理。
文檔編號(hào)E21B23/00GK2118148SQ92215488
公開日1992年10月7日 申請(qǐng)日期1992年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月29日
發(fā)明者王振民 申請(qǐng)人:王振民