[发明专利]一种井下管柱切割工具

说明书

本发明公开了一种井下管柱切割工具，由锚定电缸、锚定机构、推刀电缸、工具壳体、电机外壳、空心轴井下电机、多级行星轮减速器、切割头旋转支架、刀具旋转传动齿轮轴、螺旋花键轴、刀具齿轮轴架、传动齿轮轴、引锥、铣削盘、刀具齿轮轴、刀具齿轮轴悬架、切割头外壳、锯齿形推块、刀具自转传动空心齿轮轴、刀具公转传动空心轴、电机传动轮组成。由电机低速端经过多级行星减速器驱动整个切割头低速公转，电机高速端驱动传动齿轮轴与刀具齿轮轴高速旋转，进而驱动刀具高速自转。推刀电缸推动锯齿形滑块带动螺旋花键轴使刀具完成进给运动。本发明可对井下管柱进行连续切割，对井底无污染，极大的提高了管柱切割作业的效率。

技术领域

本发明涉及一种井下管道切割用工具，属于机械工程或油气工程技术领域。

背景技术

修井过程中可能出现油管、套管管柱卡钻等事故，传统油井解卡通常通过上提管柱的方式进行解卡，但当传统解卡手段不能达成目的后，此时需要将井下管柱切断来进行解卡。

目前常用的切断井下管柱的手段有机械切割、聚能切割、化学切割等方式。聚能切割利用特制的炸药，将高能的金属粉状物喷射出去从而将管柱切断，这种方式切割的管柱切割不均匀不利于后续回收工作且会对环境造成污染。化学切割是将混合了混合化学药剂和催化剂的炸药包用电流引燃向周围扩展化学物质，从而腐蚀管柱以达到切割的目的，同聚能切割其切割也不均匀且所使用的化学药剂有极强毒性会对环境造成污染。机械切割是将机械式的切割刀具下放到井下，旋转工具的同时利用液压或者电驱展开刀具从而对井下管柱进行切割，这种方法对环境无害，且在切割后的断面均匀平整，切割作业时间短，要如何在管道狭小空间内设计出一个可靠的机械切割工具，对于修井过程中井下管柱切割具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是使用机械式盘形切割结构切割管柱，在对环境产生较小污染同时降低切割后的修井回收作业难度并提高管柱切割效率。

本发明所使用的技术方案是：一种井下管柱切割工具，由电源、锚定电缸、锚定机构、推刀电缸、工具壳体、电机外壳、空心轴井下电机、多级行星轮减速器、切割头旋转支架、切割头外壳、刀具旋转传动齿轮轴、螺旋花键轴、传动齿轮轴套、刀具齿轮轴架、传动齿轮轴、刀具齿轮轴套、引锥、端盖、铣削盘、刀具齿轮轴、刀具齿轮轴悬架、切割头外壳、锯齿形推块、刀具自转传动空心齿轮轴、刀具公转传动空心轴、电机传动轮组成。其特征在于：电机外壳两端分别有螺纹，其中电机外壳左螺纹用于连接电机外壳与工具外壳之间的连接，电机外壳右螺纹用于电机外壳与切割头旋转支架的连接，中间靠右的位置设有减速器螺纹孔用于多级行星轮减速器与电机壳体之间的螺纹连接。刀具齿轮轴架左右两端各有螺纹，刀具齿轮轴架左螺纹用于安装传动齿轮轴套，刀具齿轮轴架右螺纹用于安装刀具齿轮轴套，在靠左的位置还有一个螺纹孔用于安装紧定螺钉固定传动齿轮轴套和刀具齿轮轴架的周向位置，刀具齿轮轴架的齿轮轴孔和分别用于安装刀具齿轮轴和传动齿轮轴。

电机输出轴旋转，使电机传动轮同步旋转，电机传动轮右端与多级行星轮减速器连接，进而驱动与多级行星减速器连接的刀具公转传动空心轴，刀具公转传动空心轴通过螺钉连接将转动传递到切割头外壳和刀具齿轮轴悬架，从而实现切割头的低速公转。

电机传动轮通过花键与刀具自转传动空心齿轮轴连接，刀具自转传动空心齿轮轴将电机的转动通过齿轮啮合，传递给刀具旋转传动齿轮轴，刀具旋转传动齿轮轴带动传动齿轮轴旋转，从而带动刀具齿轮轴旋转，铣削盘安装在刀具齿轮轴上铣削盘安装在刀具齿轮轴上一同旋转完成刀具的自转，刀具的自转与切割头的公转同时进行完成管柱切削的旋转运动。

推刀电缸通过螺纹与锯齿形推块连接，锯齿形推块与螺旋花键轴形成螺纹啮合，将锯齿形推块的轴向运动转化为传递齿轮轴套的周向转动，传动齿轮轴套带动刀具齿轮轴架转动，进而驱动传动齿轮轴、刀具齿轮轴套、铣削盘、刀具齿轮轴一同以螺旋花键轴为中心旋转从而产生径向位移，完成切割装置的进给运动。在切割头公转与刀具自转达到切割管柱所需的速度以后，由切割装置的进给运动驱动铣削盘靠近管柱管壁进而完成管柱的切削过程。

附图说明