夹紧装置和用于位置固定地定位驱动轴的方法 |
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| 申请号 | CN201480044707.0 | 申请日 | 2014-07-31 | 公开(公告)号 | CN105452595A | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
| 申请人 | 耐驰泵及系统有限公司; | 发明人 | A·塞敏; J·迪特里希; A·祖博; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于将输送 泵 的 驱动轴 定位 在用于输送 流体 的钻孔的上升管路内部的夹紧装置。夹紧装置包括具有第一通孔的壳体，输送泵的驱动轴穿过第一通孔。夹紧装置还包括至少一个横向的第二通孔，第二通孔与第一通孔 正交 ，其中，在第二通孔中容纳和/或引导以机械方式起作用的夹紧件，输送泵的驱动轴可通过夹紧件在夹紧装置的壳体中沿轴向和/或沿径向固定。本发明还涉及用于 位置 固定地在空间上将输送泵的驱动轴定位在为钻孔分配的上升管路中的方法。在这种情况下，在钻孔和为驱动轴分配的 驱动器 头部之间布置至少一个夹紧装置。在夹紧装置的第一运行状态中通过夹紧装置引导输送流体。在夹紧装置的第二运行状态中通过夹紧装置将第一压 力 或夹紧力施加到驱动轴上，第一压力或夹紧力防止驱动轴沿径向扭转。额外地或可替代地可通过夹紧装置将第二压力或夹紧力施加到驱动轴上，第二压力或夹紧力防止驱动轴沿轴向滑动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于将输送泵的驱动轴(70)定位在用于输送输送流体的钻孔的上升管路内部的夹紧装置(1)，其中，所述夹紧装置(1)包括壳体(2)，所述壳体具有第一通孔(5)和至少一个横向的第二通孔(6)，所述输送泵的驱动轴(70)穿过该第一通孔，所述第二通孔与所述第一通孔(5)正交，其中，在所述第二通孔(6)中容纳和/或引导以机械方式起作用的夹紧件(K)，所述输送泵的驱动轴(70)能通过该夹紧件在所述夹紧装置(1)的壳体(2)中沿轴向和/或沿径向固定。 |
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| 说明书全文 | 夹紧装置和用于位置固定地定位驱动轴的方法技术领域背景技术[0002] 已知在钻孔位置有截止阀，截止阀用于防止钻孔压力并且在面临过压的情况下通过快速锁止截止阀可防止油和/或气体喷出。对此的一个示例是所谓的防喷器。防喷器(简称BOP)是构造在钻孔头部的设备，其在钻孔、内部生产安装、检测或维护工作期间用于防止在套管和管路之间的环形空间中或在未敷设管路的钻孔中的钻孔压力。 [0003] BOP即在钻孔位置处的输送泵的特殊的闭合装置或特殊的截止阀，其在突然过压的情况下防止油或气体喷溅。另外对于这种闭合装置使用传统上已知的简称BOP。BOP尤其用作在深度钻孔中的中央安全元件。在钻孔位置处可布置单个的截止阀。但是特别优选的是将多个截止阀与BOP组结合。多个BOP例如通过强大的液压系统操作。使用多个BOP还意味着在高度的功能安全性方面冗余的设计。BOP直接安装在钻孔上方。因此在海底钻孔时BOP直接位于海底处。 [0004] 已知的例如在US 5,875,841 B中描述的BOP包括中央壳体，中央壳体具有用于所输送介质的通道和用于驱动杆或抛光杆的通道。用于驱动杆的通道是用于使驱动杆进入钻孔的开口。BOP还包括夹紧螺栓对(所谓的RAM)，其可布置成可变的，并因此形成围绕驱动杆或抛光杆的密封部，以防止介质的意外溢出。 [0005] US 5,765,813 B描述了一种BOP，其中，RAM螺栓的起密封作用的橡胶层在密封面的区域中被加强。该加强在于，RAM螺栓芯部包括指向外的肋条。肋条用于在BOP承受高的压力时防止橡胶层被挤出。 发明内容[0006] 本发明的目的是提供一种夹紧装置，其除了已知的密封功能之外，对此适合在必要时、例如在必须更换驱动器头部等的维护工作的情况下可靠地定位输送泵的驱动轴。该目的尤其在于提供一种能够可靠地保持具有大质量的驱动轴的夹紧装置。 [0008] 本发明涉及用于将输送泵的驱动轴定位在钻孔的上升管路中的夹紧装置，夹紧装置尤其用于可靠地夹紧驱动轴。夹紧装置包括用于驱动轴的安全机构，该安全机构尤其在取下钻孔装置的螺杆时和/或在进行维护工作时在空间上以机械的方式定位驱动轴的位置。 [0009] 根据本发明的夹紧装置尤其不是传统已知的防喷器或BOP，因为没有规定，通过夹紧装置完全地阻断钻孔管路，以因此防止输送流体喷出。 [0011] 夹紧装置的壳体还包括横向的第二通孔，第二通孔与第一通孔正交。在第二通孔中容纳和/或引导以机械方式起作用的夹紧件。输送泵的驱动轴可通过夹紧件在夹紧装置的壳体中沿轴向和/或沿径向夹紧或固定。 [0012] 尤其驱动轴通过夹紧装置的至少一个夹紧件位置固定地定位，使得输送泵的驱动轴的重量和可能的布置在驱动轴上的其他构件通过夹紧装置保持在上升管路的内部。但是也就是说，通过夹紧装置必须将高的夹紧力施加到驱动轴上，夹紧力可保持直至几吨的重量，因为根据孔的深度驱动轴可具有几百直至1600m或大于1600m的纵向延伸。 [0013] 根据本发明的一个优选的实施方式，夹紧件包括第一夹紧机构和第二夹紧机构。两个夹紧机构分别彼此相对而置地朝第一通孔的两侧布置在第二通孔中。尤其第一通孔将第二通孔分成第一横向孔和第二横向孔。第一夹紧机构例如布置在第一横向孔中，并且第二夹紧机构布置在第二横向孔中。此外，两个夹紧机构可分别正交于驱动轴的纵轴线地移动。优选地，为第一夹紧机构分配止挡，止挡限制朝驱动轴的方向的移动路径。止挡对于将驱动轴在空间上定位在上升管路内部时的正确对中是必须的。定位尤其通过将驱动轴夹紧在两个夹紧机构之间来进行。通过第二夹紧机构将所需的压力和/或夹紧力施加到驱动轴上。借助止挡对驱动轴的对中于是尤其在两个夹紧机构不是同时和同步地引导到驱动轴上时是重要的。通过限定用于对中的第一夹紧机构的运动，使得在第二夹紧机构驶近驱动轴之前或期间驱动轴在上升管路内部对中。 [0014] 根据本发明的一个实施方式规定，第一夹紧机构可定位或行驶到至少一个第一工作位置或第二工作位置中。在第一工作位置中没有形成在第一夹紧机构和驱动轴之间的有效连接。因此输送流体可被引导通过夹紧装置。在第一夹紧机构的第二工作位置中第一夹紧机构在第二通孔内部朝第一通孔的方向移动，使得第一夹紧机构贴靠在止挡和驱动轴上并且在夹紧装置中，使驱动轴在上升管路内部对中地布置。 [0015] 根据本发明的另一实施方式规定，第二夹紧机构同样可被带入至少一个第一工作位置中或至少一个第二工作位置中。在第一工作位置中没有形成在第二夹紧机构和驱动轴之间的有效连接。因此输送流体可被引导通过夹紧装置。在第二夹紧机构的第二工作位置中第二夹紧机构在第二通孔内部朝第一通孔的方向移动，使得第二夹紧机构贴靠在驱动轴上并且挤压驱动轴。由此将所需的夹紧力施加到驱动轴上以定位驱动轴。 [0016] 夹紧装置包括至少一个密封件，用于在夹紧装置内部相对于上升管路密封驱动轴或用于使驱动轴与上升管路密封地连接，并因此防止在驱动轴处于静态并且夹紧在夹紧装置中时输送流体继续向上升高。合适的密封件优选由第一密封块和第二密封块构成，第一密封块和第二密封块彼此相反地与驱动轴正交地引导并且密封地包围驱动轴，使得没有输送流体能够向上升高。 [0017] 根据本发明的一个实施方式，夹紧件还形成密封件。尤其夹紧件包括密封元件，密封元件能够相对于上升管路密封驱动轴。在这种情况下规定，第一夹紧机构和第二夹紧机构在其第二工作位置中共同地完全包围驱动轴。而如果密封件构造成夹紧装置的额外的组成部分，那么第一夹紧机构和第二夹紧机构可构造成，使得它们在其各个第二工作位置中不完全地包围驱动轴。在这种情况下，仅围绕驱动轴的部分周边区域的夹紧就可足矣。 [0018] 在夹紧装置的第一运行状态中，夹紧件的第一夹紧机构和第二夹紧机构优选在其各个第一工作位置中。就是说，夹紧装置在第一运行状态中对输送流体是打开的，因此输送流体可借助输送泵被引导通过夹紧装置。在夹紧装置的第二运行状态中，第一夹紧机构和第二夹紧机构优选处于其各个第二工作位置中。在这种情况下相对于上升管路机械地固定驱动轴。尤其驱动轴在第二运行状态中在夹紧装置内部通过夹紧件的夹紧机构固定以防止扭转；和/或，驱动轴在第二运行状态中在夹紧装置内部通过夹紧件的夹紧机构固定以防止轴向移动。在夹紧装置的另一可能的运行状态中，在该运行状态中例如第一夹紧机构处于第二工作位置中，但是第二夹紧机构还未引导到驱动轴上，并因此位于其第一工作位置中或在第一工作位置和第二工作位置之间的中间位置中，输送流体同样可被引导通过夹紧装置。根据上述的夹紧件同时还构造为密封件的实施方式，驱动轴不仅机械地固定，而且还相对于上升管路密封。尤其防止流体穿过构造成密封件的夹紧件。 [0019] 防止驱动轴在夹紧装置的区域中扭转和/或滑动的固定、尤其结合同时朝向上对上升管路的密封是必要的，以便进行在钻孔、上升管路、输送泵等处的修理服务工作。 [0020] 尤其规定，通过第二夹紧机构将力施加到驱动轴上。这可手动地实现，例如通过使用用于使第二夹紧机构在第二通孔内部纵向移动的手动螺杆。此外可考虑马达式驱动器。根据本发明的另一实施方式，为第二夹紧机构分配液压的力提升机构，以在第二夹紧机构的为第一通孔分配的自由端部上产生所需的工作压力。由此可以更小的力消耗更有力地将第二夹紧机构压到驱动轴上。为了施加所需的夹紧力必须通过普通的螺杆作为第二夹紧机构产生大约2000Nm的拧紧力矩。而如果使用力提升机构，那么足以施加大约60Nm的夹紧力。 这尤其意味着，在使用液压的力提升机构时也可手动地产生足够高的夹紧力。 [0021] 夹紧机构具有操纵元件，夹紧机构通过操纵元件借助工具可在第二通孔内部与驱动轴的纵轴线正交地运动。例如夹紧机构在其与第一通孔反向取向的自由端部上分别具有用于旋转扳手等的容纳部，或者自由端部构造为六角形等。通过操纵元件使用相应的工具使得各个第一夹紧机构和第二夹紧机构在夹紧装置的第二通孔内部朝纵向方向移动。因为借助第一夹紧机构没有绝对施加工作压力，所以相对于用于调节和设置第二夹紧机构所需的力来说，用于调节所需的力很小。为了施加在第二夹紧机构上的所需的夹紧力，待使用的旋转扳手必须配备相应大的杠杆，就是说工具必须构造成足够大的尺寸。在使用为第二夹紧机构分配的液压的力提升机构可将所需的工具构造成较小尺寸。这时尤其可使用相同的工具来调节第一夹紧机构和第二夹紧机构。 [0022] 优选地，夹紧装置构造成模块化的，就是说设有具有所述的第一通孔和第二通孔的至少一个壳体模块、第一夹紧机构模块和第二夹紧机构模块。夹紧件的夹紧机构的指向第一通孔的方向的自由端部区域必须根据驱动轴的直径相应构造尺寸，以能够相应局部地横向地包围并夹紧驱动轴。尤其夹紧件的第二夹紧机构必须根据待支承的驱动轴重量和可能的布置在其上的其他构件正确确定尺寸，由此也可使夹紧件可靠地保持所述钻杆的重量。 [0023] 根据本发明的另一实施方式，夹紧装置包括另两个横向的通孔，其分别与第一通孔至少尽可能地正交。优选地，所有三个横向的通孔分别布置在沿第一通孔的纵轴线的不同位置中。第一通孔在将夹紧装置安装在上升管路上之后竖直地取向，或平行于上升管路的纵向延伸地定向。与此相应地，所有三个横向的通孔布置成水平取向。优选地，三个横向的通孔安装在夹紧装置的壳体的不同高度上。 [0024] 根据本发明的一个优选的实施方式，在另两个横向的通孔中布置另一夹紧件和密封件。另一夹紧件如上面所述的夹紧件那样包括两个彼此相对而置地布置的夹紧机构，尤其具有止挡的用于使驱动轴在空间上对中的第一夹紧机构和用于将夹紧力或工作压力施加到驱动轴上的第二夹紧机构。密封件包括两个彼此相对而置地布置的密封机构，以相对于上升管路密封驱动轴。 [0025] 优选地，通过由第一夹紧机构和第二夹紧机构构成的两个夹紧件中的每一个将力以限定的方向施加到驱动轴上。根据一个实施方式施加力的方向分别不同地取向。尤其第一夹紧件设置用于径向固定并且包括专门用于沿径向夹紧驱动轴并且防止驱动轴扭转的夹紧机构。第二夹紧件设置用于轴向固定并且包括用于沿轴向夹紧驱动轴的夹紧机构，以防止驱动轴沿轴向移动。密封元件仅用于相对于驱动轴密封上升管路，以防止输送流体的不期望的向上溢出。 [0026] 根据本发明的一个实施方式，夹紧装置的第一夹紧件的至少一个夹紧机构包括具有至少一个倾斜侧壁的第一内部空间。至少一个倾斜侧壁在夹紧装置内部从上向下朝竖直的第一通孔的方向伸延，第一通孔平行于输送泵的驱动轴伸延。在第一内部空间中球形或类似球形的至少两个第一夹紧元件至少尽可能彼此重叠地布置。驱动轴可借助至少两个第一夹紧元件被夹紧，这防止驱动轴的指向下的轴向运动。尤其第一内部空间的背离驱动轴的一侧具有倾斜的壁，并且第一内部空间的横截面积从上向下减小。夹紧元件的直径同样从上向下减小，就是说最上面的夹紧元件大于最下面的夹紧元件。如果此时驱动轴向下滑动，那么第一夹紧元件沿着倾斜侧壁摩擦并且在第一内部空间中向下运动。因为第一内部空间的截面由于倾斜侧壁而向下变窄，第一夹紧元件楔在第一内部空间内部并且因此牢固地夹紧驱动轴。由此有效地防止驱动轴继续向下沿轴向运动。 [0027] 根据本发明的一个实施方式，夹紧装置的第二夹紧件的至少一个夹紧机构包括至少部分地围绕第一通孔布置的第二内部空间。优选地，底面尽可能地与驱动轴的纵轴线或上升管路的纵轴线正交。在第二内部空间中至少两个球形或类似球形的第二夹紧元件一个挨一个地在一个平面中至少尽可能地与第一通孔的纵轴线正交、或与驱动轴的纵轴线正交地布置。驱动轴可借助第二夹紧元件沿径向被夹紧并因此防止驱动轴的继续的旋转运动。尤其驱动轴在其反向于泵驱动器的预先规定的转动方向转动时被夹紧并因此锁止。例如在取消驱动器头部时这种转动才发生。因为用于钻孔的输送泵的驱动杆直至1600m长，因此在驱动器和泵之间的区域中出现驱动杆的扭转。如果驱动轴与马达脱开，那么快速停止转动。 例如即使驱动器的皮带被磨损，那么在驱动轴的上端处的驱动轮可能如此强地加速，可使该驱动轮损坏。 [0028] 根据一个实施方式，第二内部空间的截面沿逆时针减小并且布置在第二内部空间中的夹紧元件的直径同样沿逆时针减小。如果此时两个夹紧机构布置在其各自的第二工作位置中，使得驱动轴夹紧在两个夹紧机构之间，并且如果驱动轴沿逆时针运动，那么在第二内部空间内部的至少两个夹紧元件同样沿逆时针运动并且因此更紧地夹紧驱动轴，由此有效地防止驱动轴沿逆时针继续旋转。 [0029] 根据另一实施方式，第二内部空间的截面分别从中间开始沿顺时针并且沿逆时针减小。相应地，布置在中间区域中的夹紧元件具有比布置在第二内部空间的相应外部的端部区域中的夹紧元件更大的直径。如果此时两个夹紧机构布置在其各个第二工作位置中，使得驱动轴夹紧在两个夹紧机构之间，并且如果驱动轴将沿顺时针或沿逆时针运动，那么在第二内部空间内部的夹紧元件同样沿顺时针和沿逆时针运动并且夹紧夹紧元件的至少一部分，使得有效地防止驱动轴沿顺时针或沿逆时针的继续旋转。 [0030] 根据本发明的夹紧装置因此可实施以下功能： [0031] 1.夹紧装置可施加第一压力和/或夹紧力，其防止驱动轴沿径向扭转。因此，第一功能是防止驱动轴的扭转。 [0032] 和/或 [0033] 2.夹紧装置可施加第二压力和/或夹紧力，驱动轴通过第二压力和/或夹紧力沿轴向被夹紧，以承受轴向负荷，确切地说钻杆的向下作用的质量或重力。因此，第二功能相应地是防止驱动轴的轴向移动。 [0034] 和/或 [0035] 3.如传统已知的截止阀那样，借助夹紧装置可相对于驱动轴朝向上地密封上升管路，使得没有输送流体可向上溢出。因此，第三功能是相对于用于输送流体的上升管路密封驱动轴。 [0036] 夹紧装置的另一辅助功能是在驱动轴转动时、就是说在正常运行模式中主动地引导输送流体穿过上升管路。 [0037] 根据本发明的一个实施方式规定，夹紧装置包括具有第一内部空间和用于轴向地夹紧驱动轴的夹紧元件的第一夹紧件，第一内部空间具有倾斜侧壁；此外带有第二内部空间和用于径向地夹紧驱动轴的夹紧元件的第二夹紧件；以及用于相对于上升管路密封驱动轴的密封件。 [0038] 根据一个可替代的实施方式，夹紧装置包括夹紧件和密封件，其中，第一夹紧机构包括具有倾斜侧壁的第一内部空间和用于轴向地夹紧驱动轴的夹紧元件，并且第二夹紧机构包括第二内部空间和用于径向地夹紧驱动轴的夹紧元件，并且其中，第一夹紧机构和第二夹紧机构的朝第一通孔取向的自由端部相对于上升管路、完全包围地密封驱动轴的在夹紧装置内部的外侧面。 [0039] 根据另一可替代的实施方式，夹紧装置包括所谓的夹紧件和密封件，其中，夹紧件和密封件的第一夹紧机构包括具有倾斜侧壁的第一内部空间和用于轴向地夹紧驱动轴的夹紧元件，并且第一夹紧机构包括第二内部空间和用于径向地夹紧驱动轴的夹紧元件，并且其中，第一夹紧机构和第二夹紧机构的朝第一通孔取向的自由端部相对于上升管路、完全包围地密封驱动轴的在夹紧装置内部的外侧面。 [0040] 根据本发明的夹紧装置设置用于构造在用于输送输送流体的钻孔和上升管路之间。夹紧装置包括上部的固定区域和下部的固定区域，上部的固定区域用于固定在与上升管路连接的驱动器头部上，下部的固定区域用于固定在钻孔上。优选地规定，下部的固定区域和/或上部的固定区域包括模块化构造的可更换的法兰。尤其下部的法兰可包括用于角度调节的器件，使得优选可连续调节夹紧装置在钻孔上的布置或定位，尤其使得夹紧装置在钻孔上的角度连续调节成为可能。 [0041] 根据本发明的一个实施方式，下部的法兰装置设置成模块，使得在相应尺寸的应用中进行选择并且固定在夹紧装置的壳体上。下部的法兰装置构造成，使得其能够使得夹紧装置的壳体在钻孔和驱动器头部之间可变地取向。法兰装置包括第一固定板，法兰装置通过第一固定板旋紧在夹紧装置的壳体上。法兰装置还包括具有固定孔的第二固定板，固定孔与钻孔上的相应的标准的固定机构对应地布置。因为在世界范围中有各种标准，通过选择合适的具有带有对于各个钻孔尺寸合适的固定孔的下固定板可轻松地将夹紧装置匹配到钻孔上。 [0042] 第一固定板包括深孔，以用于将法兰装置旋紧在夹紧装置的壳体上。深孔尤其可构造成部分半径(Teilradius)。首先将法兰装置布置在钻孔上并且固定钻孔上。然后将夹紧装置安放到法兰装置上并且如此取向，使得夹紧装置可有利地连接在已有的管路上，例如将输送流体输送给下一加工部的流出管路上。夹紧装置优选在横向的通孔上方具有至少另一个与第一通孔正交地取向的与第一通孔相交的流出孔，用于夹紧件的夹紧机构；或在横向的通孔上方具有至少另一个与第一通孔正交地取向的与第一通孔相交的流出孔，用于密封件的密封机构；输送流体可通过所述流出孔流走。因此夹紧装置额外地承担所谓的流动T(FlowT)装置的功能。尤其在已经在油田上安放流出管路的情况下，随后建造的夹紧机构因此应在无需特殊改变流出管路的走向的情况下能够与流出管路的布置灵活匹配。第一固定板具有深孔，所述深孔能够使得夹紧装置的壳体在法兰装置上进行角度调节和优化取向。壳体以最佳的取向安放到法兰装置上并且通过深孔与法兰装置旋紧。通常地，固定的固定孔已经实现了仅以限定的角距离取向，深孔此时实现了连续取向。 [0043] 本发明还涉及用于将驱动轴在空间上定位在为钻孔分配的上升管路中的方法。在钻孔和为驱动轴分配的驱动器头部之间布置至少一个夹紧装置，尤其如上所述的夹紧装置。在夹紧装置的第一运行状态中通过夹紧装置引导输送流体。根据本发明，夹紧装置可具有至少一个第二运行状态。在第二运行状态中通过夹紧装置将第一压力或夹紧力施加到驱动轴上，第一压力或夹紧力防止驱动轴沿径向扭转。额外地或可替代地，将第二压力或夹紧力施加到驱动轴上，第二压力或夹紧力将驱动轴夹紧在夹紧装置内部，使得防止驱动轴在上升管路内部轴向运动。尤其第二压力或夹紧力防止驱动轴在上升管路内部轴向运动。此外，在第二运行状态中驱动轴相对于上升管路被密封，从而没有流体介质能够上升。 [0044] 根据本发明的一个实施方式，分别通过夹紧装置的至少一个夹紧件施加相应的压力或夹紧力，以径向地和/或轴向地夹紧驱动轴；并且通过夹紧装置的至少一个密封件相对于上升管路对驱动轴进行密封。根据本发明的一个可替代的实施方式，通过唯一的密封件和夹紧件相对于上升管路密封驱动轴，并且施加相应的压力或夹紧力以径向地和/或轴向地夹紧驱动轴，密封件和夹紧件由第一密封和夹紧机构以及第二密封和夹紧机构构成。 [0045] 优选地，借助上述夹紧装置密封并且夹紧驱动轴。尤其在这种情况下第一夹紧机构可在第二通孔内部快速地朝第一通孔的方向移动。移动路径通过在夹紧装置内部的止挡限制。然后通过第二夹紧机构将压力或夹紧力受控地施加到驱动轴上。 [0046] 本发明描述了一种用于输送泵、尤其用于钻孔偏心泵的夹紧装置，通过夹紧装置尤其对于维护和/或维修工作可密封输送泵的驱动轴并且可沿轴向和/或径向夹紧地固定驱动轴。 [0047] 三个功能，密封、径向固定和轴向固定或者可通过由第一密封和夹紧机构以及第二密封和夹紧机构构成的唯一的密封件和夹紧件实现。根据一个优选的实施方式三个功能分别单独地、优选通过两个夹紧件和一个密封件实现。夹紧件分别由第一和第二夹紧机构以及密封件构成，密封件由第一和第二密封机构构成。第一和第二夹紧机构或第一和第二密封件分别彼此成对地相互对置地布置在水平取向的横向的通孔中。在使用两个夹紧件和一个密封件的情况下各一个由第一和第二夹紧机构构成的夹紧件设置用于分别在限定的方向上施加力。每个夹紧件包括第一夹紧机构和第二夹紧机构，通过第一夹紧机构使驱动轴在空间上对中，第二夹紧机构优选设有液压的力提升机构并且产生实际的工作压力，即，夹紧力或压力。 [0048] 根据本发明的夹紧装置尤其是手动操作的安全阀，其用于在驱动单元处或在钻孔处进行控制和维护工作时尤其在输送泵停机时确保安全。尤其夹紧装置用于钻孔控制。夹紧装置布置在输送泵的驱动器头部和钻孔头部之间。上升管路可相对于驱动轴或螺杆被密封，并且驱动轴可额外地位置固定地被定位而且尤其防止径向的扭转和/或轴向的移动。 [0049] 通过根据本发明的夹紧装置可在轴向方向上和/或在径向方向上定位并且固定驱动轴的位置。在轴向方向上的定位尤其必要，以用于在取下螺杆时、例如在更换输送泵时固定驱动轴。在径向方向上的固定尤其在输送泵和/或在上升管路处的维护工作的范围中是必要的。径向定位应尤其在输送泵停机时防止驱动轴逆转。 [0050] 通过根据本发明的夹紧装置可手动地施加高的夹紧力，尤其是例如在需要更换驱动头部或应进行其他的维护工作时足以可靠地位置固定地在上升管路内部定位驱动轴的夹紧力。因此可取消通常使用的贵的大型的用于保持具有几吨重量的驱动轴的额外设备。 [0051] 这里所述的夹紧装置设置尤其用于在陆地、就是说岸上的孔处的钻孔泵，以例如实现在没有复杂的安全装置的情况下对使用的输送泵的驱动器的更换，所述复杂的安全装置用于可靠地支撑布置在上升管路中的驱动轴和可能的其他构件的重量。但是不排除用于深海孔。 [0052] 夹紧装置尤其包括快速锁闭功能。由于止挡用于限制第一夹紧机构的移动路径，该第一夹紧机构能够很快地驶到驱动轴处。止挡防止第一夹紧机构可能被过远地推入夹紧装置的第一通孔中；并且止挡使得驱动轴在夹紧装置的区域中在上升管路内部对中。然后通过第二夹紧机构施加所需的工作压力，其中可设置标记运行状态的机构，夹紧机构可被快速地推至所述标记运行状态的机构。然后受控地、尤其通过慢慢地继续推入第二夹紧机构来施加其余的夹紧力或压力，以避免对驱动轴过强的夹紧和进而可能的损害。附图说明 [0053] 下面应根据附图详细阐述本发明的实施例及其优点。各个元件彼此在附图中的尺寸比例不是始终与真实尺寸比例一致，因为相比于其他元件，一些形状被简化地示出，并且为了更好地加以说明，另一些形状被放大地示出。 [0054] 图1示出了根据本发明的夹紧装置的实施方式的截面图， [0055] 图2示出了夹紧装置的壳体的外观示意图， [0056] 图3示出了夹紧装置的壳体和第一夹紧机构的示意图， [0057] 图4示出了夹紧装置的壳体、第一夹紧机构和第二夹紧机构的外观示意图，[0058] 图5示出了夹紧装置的另一实施方式的壳体、第一夹紧机构和第二夹紧机构的外观示意图， [0059] 图6A示出了第一夹紧机构和第二夹紧机构的分别布置在内部的自由端部区域，[0060] 图6B示出了分配给夹紧机构的密封部， [0061] 图7A和7B示出了第一夹紧机构或第二夹紧机构的布置在内部的自由端部区域的实施方式的各种示意图， [0062] 图7C示出了单个的可更换的模块60的从上方看的俯视图， [0063] 图8A和8B示出了沿轴向夹紧的夹紧机构的各种示意图， [0064] 图9示出了用于沿径向夹紧的夹紧机构的第一实施方式， [0065] 图10示出了用于沿径向夹紧的夹紧机构的第二实施方式的示意图，[0066] 图11A和11B示出了具有两个夹紧件和一个密封件的夹紧装置的实施方式的各种示意图。 [0067] 对本发明的相同元件或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外为了清楚起见，在各个附图中仅示出用于说明相应附图所必需的附图标记。所示出的实施方式仅是例如能够构造根据本发明的装置或根据本发明的方法的示例并且这些示例不是封闭性的限制。 具体实施方式[0068] 图1示出了根据本发明的夹紧装置1的实施方式的截面图。夹紧装置1包括带有第一通孔5的壳体2。在竖直的第一通孔5中布置输送泵的驱动轴(未示出)。输送泵用于通过钻孔的上升管路输送输送流体。壳体2具有横向的第二通孔6，其尽可能地正交于第一通孔5。因此，第二通孔6被第一通孔5分成两个相互对置的部分区域，部分区域在下面通过第一横向孔6a和第二横向孔6b表示。在第一横向孔6a中布置第一夹紧机构10并且在第二横向孔6b中布置第二夹紧机构11，其分别可相对于驱动轴(未示出)或相对于第一通孔5正交移动地支承。夹紧机构10、11分别包括密封部8、8*并因此用作密封装置，从而能够以惯常已知的方式、相对于上升管路或相对于形成上升管路的延长部的通孔5、在夹紧装置1的内部朝向上地密封驱动轴。 [0069] 此外，第一夹紧机构10和第二夹紧机构11形成夹紧件，输送泵的驱动轴通过该夹紧件可沿轴向和/或沿径向夹紧在夹紧装置1的内部。尤其通过夹紧件的夹紧机构10、11可施加高的夹紧力，使得在例如必须保养、维修或更换驱动器头部时，可通过夹紧装置1保持驱动轴的整体重量。 [0070] 夹紧机构10、11在第一工作位置中布置在其各个横向孔6a、6b中，使得夹紧机构10、11不夹紧驱动轴，而是可使输送流体流过夹紧装置1。 [0071] 壳体2在第二通孔6上方包括至少一个流出孔19，优选流出通孔19*，其同样正交于第一通孔5。在所示的实施方式中，流出孔19、19*布置成至少在很大程度上与第二通孔6成90°角度。流出通孔19*在夹紧装置1的内部表示流动T(FlowT)的功能。就是说，通过流出通孔19*可在输送流体被向上泵送的上升管路和将向上泵送的输送流体输送给其下一加工部的排出管路之间建立直接连接。 [0072] 此外，为第一夹紧机构10分配止挡9，止挡限制在横向孔6a内部朝驱动轴的方向或朝第一通孔5的方向的移动路径。止挡9对于在空间上固定驱动轴时的正确对中是必须的，这结合图3详细阐述。 [0073] 图2示出了夹紧装置1的壳体2的外观示意图。额外地示出了下部的法兰装置4。下部的法兰装置4尤其构造成可更换的模块。通过选择合适的法兰模块，夹紧装置1可固定在任意钻孔处，而不管该夹紧装置是否与钻孔规格一致。法兰装置4实现了夹紧装置1在钻孔和驱动器头部之间的可变定位。法兰装置4包括具有固定孔17的上部的第一固定板13，法兰装置4通过上部的第一固定板借助螺钉15固定在夹紧装置1的壳体2上。此外，法兰装置4包括具有固定孔16的下部的第二固定板14。第二固定板14的固定孔16与相应的标准化的固定机构对应地布置在钻孔处。因为在世界范围中有各种标准，因此通过选择合适的具有固定板14的法兰装置4可轻松地为每个钻孔匹配夹紧装置1，其中的固定板带有适当确定尺寸或以合适间距布置的固定孔16。 [0074] 为了借助螺钉15将法兰装置4固定在壳体2上，第一固定板13包括沿径向以多个节段的方式在第一固定板13上延伸的深孔17*。夹紧装置1在钻孔上如此取向，使得该夹紧装置可有利地联接到现有管路上，尤其是将输送流体输送走的管路上。优选地，在无需改变现有管路的定位或走向的情况下联接到现有管路上。在钻孔上固定夹紧装置1时，优选地首先将法兰装置4固定在钻孔上。然后将夹紧装置1的壳体2和其他构件、例如夹紧机构10、11等安装在法兰装置4的第一固定板13上并且以期望的取向固定。通过深孔17*可精调夹紧装置1的壳体2在法兰装置4的第一固定板13上的角度，并且实现夹紧装置1的壳体2在法兰装置4的第一固定板13上的最佳取向。 [0075] 图3示出了夹紧装置1的壳体2和第一夹紧机构10的示意图。通过第一横向孔6a的位于外部的开口、即，通过所谓的快速锁闭侧SV，将第一夹紧机构10推入第一横向孔6a中。第一夹紧机构10是所谓的夹紧螺栓10*。第一夹紧螺栓10*的在夹紧装置1的内部中指向第一通孔5的方向的自由端部20具有带有接触面22的夹紧区域21。接触面22尤其构造成垂直于第一夹紧螺栓10*的纵轴线的凹形刻槽。凹形刻槽如此取向，使得其平行于驱动轴的纵轴线或平行于第一通孔5的纵轴线L5伸延。如果将夹紧螺栓10*推至止挡9(参见图1)进入第二工作位置，那么驱动轴(未示出)局部地以形状配合连接的方式容纳在凹形刻槽中。通过分配给自由端部20的密封部8，驱动轴在借助第二夹紧装置11(参见图4)施加压力时、相对于通孔5朝上密封并且夹紧在夹紧装置1中。 [0076] 图3还示出用于将第一夹紧机构10牢固地固定在夹紧装置的壳体2上的固定装置23。第一夹紧机构10的后部的自由端部24在安装第一夹紧机构10之后从壳体2中伸出。第一夹紧机构10的伸向外的自由端部24构造为六角形，并且可借助对应的转动扳手调节。该调节使得第一夹紧机构10在第二通孔6内部纵向移动。根据转动扳手朝哪个方向转动，第一夹紧机构10朝第一通孔5运动或运动离开第一通孔。 [0077] 图4示出了具有已经安装的第一夹紧机构10和第二夹紧机构11的夹紧装置1的壳体2的外观示意图。通过第二横向孔6b的位于外部的开口、即，通过所谓的动力侧KS，将第二夹紧机构11推入第二横向孔6b。第二夹紧机构11是所谓的夹紧螺栓11*。第二夹紧螺栓11*的在夹紧装置1的内部中指向第一通孔5的方向的自由端部30具有带有接触面32的夹紧区域31。接触面32尤其构造成垂直于第二夹紧螺栓11*的纵轴线的凹形刻槽。凹形刻槽如此取向，使得其平行于驱动轴的纵轴线或平行于第一通孔5的纵轴线L5伸延。如果将第二夹紧螺栓11*朝驱动轴移动进入第二工作位置，那么驱动轴(未示出)局部地以形状配合连接的方式布置在凹形刻槽中。在第二夹紧螺栓11*的第二工作位置中，将压力施加到驱动轴上，驱动轴通过压力被夹紧在第一夹紧螺栓10*和第二夹紧螺栓11*之间，以防止径向扭转和/或防止轴向移动。此外，驱动轴通过分配给自由端部30的密封部8*，即使在借助第二夹紧机构施加很小的压力或密封力时也相对于通孔5朝上密封。用于可靠地夹紧驱动轴的压力或夹紧力可能明显高于密封力。 [0078] 图4还示出了用于将第二夹紧机构11牢固地固定在夹紧装置1的壳体2上的固定装置33。第二夹紧机构11的后部的自由端部(未示出)在安装之后伸出到壳体2上。伸向外的自由端部例如同样构造为六角形并且可借助对应的转动扳手调节。该调节使得第二夹紧机构11在第二通孔6b内部纵向移动。根据转动扳手朝哪个方向转动，第二夹紧机构11朝第一通孔5运动或运动离开第一通孔。 [0079] 因为必须通过第二夹紧机构11施加夹紧力，以承受驱动轴或可能的其他的钻杆构件的重量，所以对于手动调节来说需要具有相应长的杠杆等的工具。图5示出了夹紧装置1a的另一实施方式。在这种情况下，为第二夹紧机构11a分配液压的力提升机构40。液压的力提升机构40根据原理P(40)工作，其是已知的液压增力器原理的一种变型。在传统的液压增力器中，在小的液压缸中的小的可运动的活塞通过压力管路与在大的液压缸中的大的可运动的活塞连接。施加在小的可运动的活塞上的小的力产生在大的可运动的活塞上大的力。这样的系统也可构造成没有压力管路，并且可实现相同的期望效果。但是此时需要对整个系统的支撑。优选地支撑在小的和大的各个静态液压缸之间的过渡区域。 [0080] 图5B示出了修改的使用在夹紧装置1a中的液压的力提升机构的原理P(40)。如传统已知的那样，小的液压缸44是静态的并且小的活塞45布置成可运动的。与传统的液压增力器不同，在修改的液压的力提升机构40中大的活塞47是固定的或静态的，而大的液压缸46布置成可运动的。在此，为大的静态的活塞47和小的静态的液压缸44分配支撑机构50。 [0081] 在根据图5C的液压的力提升机构40中，将支撑机构50构造成空心轴50*的形式并且可相对于夹紧装置1a的壳体2进行调节，并因此可调节第二夹紧机构11a。尤其通过第二夹紧机构11a的自由端部34a的对小的活塞45的调节是通过支撑在空心轴50*中的压紧螺栓45*进行的。为了施加在第二夹紧机构11a上所需的夹紧力，在使用根据图5B和5C的原理的液压的力提升机构40时此时需要明显小的力，使得能够手动地调节。 [0082] 图6A示出了具有密封部8、8*的第一夹紧机构10和第二夹紧机构11的分别位于内部布置的自由端部区域20、30，密封部在图6B中再次单独地示出。密封部8、8*一方面分别横向地伸延到自由端部区域20、30的端侧上。此外，密封部8、8*成型成，其模仿在图3和4中描述的锥形刻槽，锥形刻槽形成夹紧机构10、11的与驱动轴的接触面22、32。该区域用KB标示。此外，密封部8、8*具有下部区域UB，密封部通过下部区域相对于第二通孔6朝向下地密封夹紧机构10、11。 [0083] 图7A和7B示出了第一夹紧机构10的位于内部布置的自由端部区域20的实施方式的各种示意图。第二夹紧机构的自由端部区域可例如与此类似地构造。尤其图7A示出了自由端部区域20的侧视图，并且图7B示出了自由端部20的俯视图。 [0084] 在第一夹紧机构10b的该实施方式中，自由端部20包括模块嵌件60的容纳机构55。模块嵌件60可任意更换，并且在组装夹紧机构10b之前根据规定的使用、尤其根据驱动轴的重量和对夹紧装置的其他要求来选择以及安装在自由端部区域20的容纳机构55中。 [0085] 图7C示出了单个的可更换的模块60的从上方看的俯视图。在图7C中为了进行说明，凹形成型的用于夹紧驱动轴的接触面22加粗地突出显示，或者在图7B中额外地通过阴影线标示。 [0086] 图8A和8B示出了用于沿轴向夹紧的夹紧机构(未示出)的具有模块嵌件60b的自由端部区域20b的各种示意性侧视图，模块嵌件布置在夹紧机构10b的自由端部20b的容纳机构55b中。轴向夹紧模块60b具有带有至少一个倾斜侧壁66的第一内部空间65。根据在图8B中所示的实施方式，两个侧壁66a、66b相对于驱动轴70的纵轴线L倾斜地取向。至少一个倾斜侧壁66在夹紧装置的内部从上向下地朝竖直的第一通孔方向伸延，第一通孔平行于输送泵的驱动轴70伸延。在第一内部空间65中，多个滚动体67彼此重叠地或倾斜重叠地布置。为了沿轴向夹紧驱动轴70，第一夹紧机构10b和第二夹紧机构驶近驱动轴70，使得驱动轴70贴靠在各个接触面22b、32上。尤其第一夹紧机构10b行驶直至止挡(参见图1，附图标记9)处，并且驱动轴70以形状配合连接的方式夹紧在夹紧机构10b、11的自由端部区域20b、30的凹形刻槽(参见图3、4)之间。 [0087] 由于至少一个倾斜侧壁66降低了在夹紧装置内部的第一内部空间65的从上向下的横截面积。夹紧体或滚动体67的直径从上向下同样减小，即，最上面的滚动体67o大于最下面的滚动体67u。此时夹紧在夹紧机构10b、11之间的驱动轴70向下滑，因此这导致在第一内部空间65中的滚动体67向下运动。滚动体67楔在向下变窄的第一内部空间65中，由此对驱动轴70的夹紧还更牢固。由此有效地防止了驱动轴70的继续向下的轴向运动。 [0088] 图9示出了用于沿轴向夹紧的夹紧机构10c的第一实施方式的俯视图。夹紧机构10c的自由端部20c包括第二内部空间70，第二内部空间至少部分地围绕用于驱动轴70的接触面22c来布置。 [0089] 在第二内部空间70中，滚动体71一个挨一个地布置在至少尽可能地正交于驱动轴70的纵轴线L的一个平面中。根据所示的实施方式，第二内部空间70的截面沿逆时针GUZ减小，并且布置在第二内部空间中的滚动体71的直径同样沿逆时针GUZ减小。驱动轴70可借助滚动体71沿径向被夹紧并因此阻止驱动轴70继续旋转运动。尤其驱动轴70在其反向于泵驱动的转动方向旋转转动时被夹紧。在该实施例中规定，在两个夹紧机构10c、11分别处于其在驱动轴70处的第二工作位置中、并且驱动轴逆时针GUZ转动时，驱动轴70额外地沿径向被夹紧。滚动体71在第二内部空间之内逆时针GUZ运动，并且因此更强地夹紧驱动轴70，由此有效地阻止驱动轴70沿逆时针GUZ继续旋转。 [0090] 图10示出了用于沿径向夹紧的夹紧机构10d的第二实施方式的示意图。在这种情况下，在夹紧机构10d的位于内部的自由端部20d处同样设有具有滚动体73的第二内部空间72。在该实施方式中，第二内部空间72的截面从中间开始沿顺时针UZ以及沿逆时针GUZ变小。相应地，布置在中间区域中的夹紧元件73M具有比布置在第二内部空间72的相应外部的端部区域中的夹紧元件73E更大的直径。如果此时两个夹紧机构10d、11布置在其各个第二工作位置中，使得驱动轴70夹紧在两个夹紧机构10d、11之间，并且驱动轴70顺时针UZ或逆时针GUZ运动，那么在第二内部空间72中的滚动体73同样顺时针UZ或逆时针GUZ运动，并且滚动体73的至少一部分夹紧在内部空间72的变窄的区域中，由此有效地阻止驱动轴70沿顺时针UZ或逆时针GUZ运动的继续旋转。 [0091] 图11A和11B示出了具有两个夹紧件K1和K2和密封件D的夹紧装置1e的实施方式的各种示意图。尤其图11A示出了从上方看的示意性俯视图，并且图11B示出了示意性侧视图。在这种情况下，通过两个夹紧件K1、K2实现了三个功能，密封、径向固定和轴向固定，两个夹紧件分别由第一夹紧机构K1-1和K2-1和第二夹紧机构K1-2和K2-2和密封件D构成，密封件由第一密封机构D1和第二密封机构D2构成。 [0092] 第一夹紧机构K1-1和K2-1和第二夹紧机构K1-2和K2-2亦或第一密封机构D1和第二密封机构D2分别彼此成对相互对置地布置在水平取向的横向的通孔6中。尤其6K1表示用于第一夹紧件K1的通孔，6K2表示用于第二夹紧件K2的通孔，并且6D表示用于密封件D的通孔。 [0093] 例如，第一夹紧件K1设置用于径向地夹紧布置在第一通孔5中的驱动轴(未示出)，并且第二夹紧件K2设置用于轴向地夹紧布置在第一通孔5中的驱动轴(未示出)。每个夹紧件K1、K2包括带有用于在空间上使驱动轴对中的止挡的第一夹紧机构K1-1和K2-1和第二夹紧机构K1-2和K2-2，第二夹紧机构优选具有液压的力提升机构并且产生实际的工作压力，即，夹紧力和压力。 [0094] 图11B明确示出所有三个横向的通孔6分别布置在沿第一通孔5的纵轴线L5的不同位置中。第一通孔5在夹紧装置1e安装在上升管路上之后竖直地取向。与此相应地，另外三个横向的通孔6水平取向地布置。优选地，另外三个横向的通孔6安装在夹紧装置1e的壳体2的不同高度上。 [0095] 至少一个横向的流出孔19(参见图1和2)在该实施方式中没有示出，但是可布置在用于密封件D的通孔6D上方的任意位置上。 [0096] 已经参照优选的实施方式对本发明进行了描述。但是本领域技术人员能够想到对本发明作出修改或变化，而对此不会离开下述权利要求的保护范围。 [0097] 附图标记列表 [0098] 1 夹紧装置 [0099] 2 壳体 [0100] 3 上部的法兰 [0101] 4 下部的法兰装置 [0102] 5 第一通孔 [0103] 6 第二通孔 [0104] 6a/b 第一/第二横向孔 [0105] 8、8* 密封部 [0106] 9 止挡 [0107] 10 第一夹紧机构 [0108] 10* 第一夹紧螺栓 [0109] 11 第二夹紧机构 [0110] 11* 第二夹紧螺栓 [0111] 13 第一固定板 [0112] 14 第二固定板 [0113] 15 螺钉 [0114] 16 固定孔 [0115] 17 固定孔 [0116] 17* 深孔 [0117] 19 流出孔 [0118] 19* 流出通孔 [0119] 20 自由端部 [0120] 21 第一夹紧区域 [0121] 22 接触面 [0122] 23 固定装置 [0123] 24 自由端部 [0124] 30 自由端部 [0125] 31 第二夹紧区域 [0126] 32 接触面 [0127] 33 固定装置 [0128] 34a 第二夹紧机构的自由端部 [0129] 40 液压的力提升机构 [0130] 42 适配器 [0131] 44 小的液压缸 [0132] 45 小的活塞 [0133] 45* 压紧螺栓 [0134] 46 大的液压缸 [0135] 47 大的活塞 [0136] 50 支撑机构 [0137] 50* 空心轴 [0138] 55 容纳机构 [0139] 60 可更换的模块 [0140] 65 内部空间 [0141] 66 倾斜侧壁 [0142] 67 夹紧体或滚动体 [0143] 70 内部空间 [0144] 71 夹紧体或滚动体 [0145] 72 内部空间 [0146] 73 滚动体 [0147] 76 夹紧体或滚动体 [0148] D 密封件 [0149] D1/D2 第一/第二密封机构 [0150] GUZ 逆时针 [0151] L 纵轴线 [0152] K 夹紧件 [0153] Kn-1 第一夹紧机构 [0154] Kn-2 第二夹紧机构 [0155] KB 凹形成型的区域 [0156] KS 动力侧 [0157] P 原理 [0158] SV 快速锁闭侧 [0159] UB 下部区域 [0160] UZ 顺时针 |
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