一种带导向扶正机构的动力卡瓦及吊卡的制作方法

本发明涉及一种带导向扶正机构的动力卡瓦及吊卡，属于吊卡。

背景技术：

1、在石油勘探或生产作业中，通常卡瓦吊卡是石油钻修井作业的重要的起吊及卡持管具的重要设备。

2、公告号为cn219365971u的中国实用新型专利公开了高负荷大口径适配多管径卡瓦式吊卡，包括吊卡本体，所述吊卡本体包括若干个卡瓦体，多片卡瓦体呈环形阵列设置，卡瓦体之间通过钢板链连接，本实用新型中吊卡本体包括若干个卡瓦体，卡瓦体之间通过钢板链连接，吊卡本体结构呈长链条体，使得该实用新型对大口径负载更具有优势，相比传统的多片式卡瓦，质量轻便，便于安装；卡瓦体的外壁与相邻的钢板链之间连接有尺径调节组件，可调节钢板链的长度，进而达到调节吊卡本体整体周长，方便适用不同尺径的钻柱装配。但是，仍存在以下不足：

3、钻井过程中，由于因为管具在其直径方向上没有得到支撑，钻具会偏离井口中心。起下钻具过程中，偏移的管具就会和吊卡或卡瓦接触，产生硬摩擦，会导致钻具的磨损。

4、同时起吊管具时，管具的接箍可能与卡瓦接触，导致卡瓦是的损坏，造成安全事故。

5、现阶段，有使用导向环设计，增加导向作用。由于管具的型号众多，但各种导向环更换时比较麻烦，每种管具均需适配对应的导向环，导向环体积大且重量大，若加上钻井过程中产生的泥浆和碎屑时，可能会导致更换设备维护困难等问题。

6、若管具为钻杆，管具旋转时，与吊卡或卡瓦接触，会加速磨损钻杆或导向装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种带导向扶正机构的动力卡瓦及吊卡，以解决上述背景石油勘探或生产作业中，钻具井口偏移问题；适配多种规格管具，以及使得管具与井口居中；以及防止钻具旋转导致的钻具磨损，以及导向机构磨损的技术问题。降低钻具偏心导致的风险，适配多种规格钻具，节约更换设备的时间，增加经济效益。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种带导向扶正机构的动力卡瓦及吊卡，包括卡瓦吊卡主体，所述卡瓦吊卡主体为开合式，所述卡瓦吊卡主体上设置有吊耳，其特征在于：所述卡瓦吊卡主体的顶部和底部分别连接有上扶正机构和下扶正机构；

3、所述上扶正机构设置有两个，两个上扶正机构以卡瓦吊卡主体的竖向中心线为中心周向分布；

4、所述上扶正机构包括上盖体、上导向板、上驱动单元和多个上导向齿条，所述上导向板固定设置在上盖体的顶部，多个上导向齿条以卡瓦吊卡主体的竖向中心线为中心周向分布在上盖体上，所述上导向齿条与上盖体滑动连接，多个上导向齿条均与上驱动单元连接，所述上驱动单元用于驱动上导向齿条沿上导向齿条长度方向向着靠近或远离卡瓦吊卡主体的竖向中心线移动，所述上导向齿条的靠近卡瓦吊卡主体的竖向中心线的一端转动连接上导向滚子，所述上导向滚子的转动中心线与卡瓦吊卡主体的竖向中心线平行；

5、所述上盖体为半圆环形，所述上导向板的形状与上盖体的形状匹配；

6、两个上盖体合围形成与卡瓦吊卡主体的竖向中心线同轴的圆环形；

7、所述上盖体与卡瓦吊卡主体转动连接；

8、所述下扶正机构包括下盖体、下导向板、下驱动单元和多个下导向齿条，所述下导向板固定设置在下盖体的顶部，所述下盖体可拆卸固定设置在卡瓦吊卡主体上，所述下盖体和下导向板整体形成圆周方向具有缺口的环状结构，形成的环状结构与卡瓦吊卡主体同轴，多个下导向齿条以卡瓦吊卡主体的竖向中心线为中心周向分布在下盖体上，所述下导向齿条与下盖体滑动连接，多个下导向齿条均与下驱动单元连接，所述下驱动单元用于驱动下导向齿条沿下导向齿条长度方向向着靠近或远离卡瓦吊卡主体的竖向中心线移动，所述下导向齿条的靠近卡瓦吊卡主体的竖向中心线的一端转动连接下导向滚子，所述下导向滚子的转动中心线与卡瓦吊卡主体的竖向中心线平行。

9、作为优选，所述上盖体的外周壁上铰接连接有连接块，所述连接块与卡瓦吊卡主体固定连接。

10、作为优选，所述上导向滚子的顶端和底端均具有锥度，所述上导向滚子的端部直径小于上导向滚子的中部直径，所述下导向滚子的顶端和底端均具有锥度，所述下导向滚子的端部直径小于下导向滚子的中部直径。

11、作为优选，所述上盖体上设置有多个上第一滑动槽和多个上第二滑动槽，多个上第一滑动槽和多个上第二滑动槽均与多个上导向齿条一一对应，所述上导向齿条分别与上第一滑动槽和上第二滑动槽滑动连接，所述下盖体下设置有多个下滑动槽，多个下滑动槽与多个下导向齿条一一对应，所述下导向齿条与下滑动槽滑动连接。

12、作为优选，所述上驱动单元包括上传动轮，所述上传动轮位于上盖体内，所述上传动轮为半圆环形，所述上传动轮与卡瓦吊卡主体的竖向中心线同轴布置，所述上传动轮与上盖体转动连接，所述上传动轮的外周壁上设置有上啮合齿，所述上导向板上固定设置有上电机，所述上电机的输出端安装有上齿轮，所述上齿轮与上啮合齿啮合，所述上传动轮的顶部设置有上蜗轮齿，各上导向齿条均与上蜗轮齿啮合。

13、作为优选，所述上传动轮的底部设置有上导向槽，所述上导向槽为半圆环形，所述上导向槽与卡瓦吊卡主体的竖向中心线同轴布置，所述上导向槽内设置有多个上导向轮，多个上导向轮均安装在上盖体上，所述上导向轮用于支撑并限制上传动轮围绕卡瓦吊卡主体的竖向中心线转动。

14、作为优选，所述上导向齿条的一端设置有叉型的第一开口，所述上导向滚子位于第一开口内。

15、作为优选，所述下驱动单元包括下传动轮，所述下传动轮位于下盖体内，所述下传动轮为具有缺口的环形，所述下传动轮与卡瓦吊卡主体的竖向中心线同轴布置，所述下传动轮与下盖体转动连接，所述下传动轮的外周壁下设置有下啮合齿，所述下导向板下固定设置有下电机，所述下电机的输出端安装有下齿轮，所述下齿轮与下啮合齿啮合，所述下传动轮的顶部设置有多个下蜗轮齿，多个下蜗轮齿与多个下导向齿条一一对应，所述下导向齿条与下蜗轮齿啮合。

16、作为优选，所述下传动轮的底部设置有下导向槽，所述下导向槽为具有缺口的环形，所述下导向槽与卡瓦吊卡主体的竖向中心线同轴布置，所述下导向槽内设置有多个下导向轮，多个下导向轮均安装在下盖体上，所述下导向轮用于支撑并限制下传动轮围绕卡瓦吊卡主体的竖向中心线转动。

17、作为优选，所述下导向齿条的一端设置有叉型的第二开口，所述下导向滚子位于第二开口内。

18、与现有技术相比，本发明的优点在于：

19、1、该卡瓦吊卡具有开合功能，钻具通过侧边进入该卡瓦吊卡内；

20、2、钻具亦可从沿卡瓦吊卡轴向进入该卡瓦吊卡内，并有导向功能；

21、3、钻具旋转时，该卡瓦吊卡具有随动的滚子，避免与钻具接触时有相对运动，减少磨损，同时还具备扶正钻具的效果；

22、4、该卡瓦吊卡同时满足不同尺寸的钻具，无需通过更换导向设备的方式来实现，并能满足快速变换尺寸，满足经济性和效益性；

23、5、该设备满足对中要求，需将钻具扶正到井口中心，避免钻具与卡盘或吊卡的非接触部位接触，导致其他设备的损坏或事故；

24、6、可以用作吊卡的卡瓦，合并其卡持及起吊的设备的功能。