[实用新型]一种新型无间距的高齿卡瓦牙板

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于石油天然气钻井气动卡瓦系统中的一种新型无间距的高齿卡瓦牙板，是一种用于抱紧钻杆的钻井工具。

技术背景

卡瓦是在油田钻井中用来把钻杆或套管夹紧在转盘上的井口工具，气动钻杆卡瓦是以气缸为动力的一种钻杆卡瓦。这种卡瓦主要是由气控接头、气缸、卡瓦座、卡瓦牙板、导向杆、支撑盘、刮泥盘、刮泥托盘、连杆等组成。其中，卡瓦牙板是最关键的部件，它直接影响卡瓦牙板与钻杆的抱紧状态以及对钻杆的损伤程度，卡瓦牙板的结构参数对牙板自身的工作寿命有很大影响，不同结构参数的牙板对钻杆的损伤程度不一样，自身寿命也有很大的差别。

现在国内的卡瓦牙板主要是在圆弧板上均匀布齿，形状为四棱锥，底边是正方形，牙板的齿高较低，齿间距很大，齿根没有倒角。这种卡瓦牙板在使用过程中，钻杆容易滑落，一般在钻杆下降很大的距离后，卡瓦才能抱紧钻杆，对钻杆会造成严重的损伤，同时对卡瓦牙自身也有很大的磨损，卡瓦牙板的使用寿命很低。

发明内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术的不足，减小卡瓦抱紧钻杆时由于应力过大对钻杆以及卡瓦牙自身产生的伤害，降低钻杆的失效和卡瓦牙的磨损，增加钻杆和卡瓦牙板的使用寿命，提供一种新型无间距的高齿卡瓦牙板。

为达到上述目的，本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：本实用新型一种无间距的高齿卡瓦牙板，由牙板基体和牙齿构成，所述牙齿均匀分布加工在牙板基体的弧面上，牙齿之间无间距；牙齿的齿前角大于齿后角，齿尖采用小平面过渡，齿根倒圆角，齿高大于普通牙齿齿高。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、使用过程中卡瓦牙板和钻杆的应力很小，钻杆不易发生塑性损伤；

2、卡瓦更容易抱紧钻杆；

3、该卡瓦牙是一种无齿间距的卡瓦牙，所以便于加工成型，能减少加工次数，降低加工成本。

附图说明

图1是本实用新型一种新型无间距的高齿卡瓦牙板的三维示意图

图2是本实用新型一种新型无间距的高齿卡瓦牙板的牙齿放大示意图

图中，1.牙板基体，2.牙齿，3.齿尖，4.齿根。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种新型无间距的高齿卡瓦牙板，由牙板基体1和牙齿2构成。所述牙齿2均匀分布加工在牙板基体1的弧面上，牙齿2之间无间距；牙齿2的齿前角α大于齿后角β；齿尖3采用小平面过渡，齿根4倒圆角r，齿高h大于普通牙齿2齿高。

通过对各种组合进行模拟实验和优化设计后，得出一组能降低钻杆和卡瓦牙应力的技术参数的取值范围：在图2中，齿前角α为60°～75°，齿后角β为20°～30°，齿尖3是宽0.05mm～0.4mm的平面，齿根4倒圆角的半径r为0.3mm～0.9mm，齿高h为1.8mm～2.5mm。

本实用新型一种新型无间距的高齿卡瓦牙板与卡瓦座可采取间隙配合，也可以采取过盈配合。由于单片卡瓦牙板上的牙齿2数量大于一般有齿间距的卡瓦牙板，在抱紧相同重量的钻杆时，减小了单个牙齿2的受力，该卡瓦牙板减小了钻杆和卡瓦牙齿尖3的应力，降低钻杆和卡瓦牙的损伤程度，提高钻杆和卡瓦牙的使用寿命。