技术领域
[0001] 本
发明涉及机械工具领域，特别涉及一种油田使用的油管内衬管拉拔装置。
背景技术
[0002] 石油在我国当今国民经济结构中，起着非常重要的作用。由于环境、
土壤、输送介质等因素的影响，造成管线磨损、
腐蚀破漏，甚至管线报废，这样需要对管道进行修复或局部更换。磨损与腐蚀是造成石油工业中金属管道破坏的主要原因之一，它大大降低了管道的使用寿命，增加了石油生产成本。随着油田的滚动开发，油田产出液逐渐进入中、高含
水期，油气集输管网中腐蚀问题就越来越严重，严重影响到了采油的安全生产。内衬高分子油管一般是在
钢制普通油管内衬一层特种超高分子量聚乙烯管，使衬管与油管紧贴在一起，形成“管中管”结构。
[0003] 目前
现有技术中采用的内衬管多数为超高分子聚乙烯，但材料在使用一段时间后仍然因为腐蚀、刮擦和开裂等问题，需要单独更换内衬管。具体地，在油田上的修复管，是由油管和内壁的内衬管组合起来的，因内衬管损坏或者寿命到期，需要重新穿设内衬管，就需要将旧的内衬管拉出，然后重新穿设新的内衬管。传统的内衬管拉拔方式有以下几种：1)拧扣机旋紧后拉拔的方式，该方式工序复杂且效率不高；2)
丝杠旋紧膨胀的方式，该方式过于消耗人
力且使用的工装很容易损坏；3)割刀式拉拔方式，即使用割刀将内衬管纵向分割后拉出，该方式增加了切割的工序，效率较低。
[0004] 中国
专利CN204450400U公开了一种类似拧扣机旋紧后拉拔的方式。具体采用如下方式进行内衬管的拉拔：旋紧导向装置的导向
定位机构插入内衬油管的端口后，通过
扳手卡进行轴向推进并旋转，由于高分子聚乙烯材料相对于钢材来说比较柔软且强度弹性比较高，螺旋切削机构可对衬管内壁攻出
螺纹，当螺旋切削机构旋入衬管达到2/3处后，旋紧导向装置就与衬管紧密地结合起来，将拉杆的一端连接拉杆连接件，另一端穿过固定
挡板用
夹钳夹住，拉拔机带动拉拔器向前运动，内衬管即被取出。以上拉拔工装和拉拔工序都较为复杂，而且需要耗费一定的人工。
[0005] 因此，亟需一种结构简单，操作方便的拉拔装置，从而提高拉拔、更换内衬管的效率，最大限度地减少人工成本。
[0006] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种内衬管拉拔装置，从而克服现有技术中拉拔工装结构复杂、拉拔工序较为繁琐且耗费人工的缺点。
[0008] 为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种内衬管拉拔装置，用于石油输送管道的内衬管更换，包括：套筒，其为中空圆柱结构，该套筒壁面上沿圆周方向均匀开设多个条形孔；膨胀齿，其整体为一条状物且与套筒上的条形孔形状、尺寸相适配，该膨胀齿的一侧间隔设置多个齿状物，该膨胀齿安放至条形孔内后，齿状物朝向外侧；斜锥，其穿设于套筒内并可沿套筒的轴向移动；在拉拔内衬管的过程中，斜锥的轴向移动
挤压膨胀齿向外侧移动，膨胀齿刺入内衬管中并在拉拔过程中将内衬管从石油输送管道中拉出。
[0009] 进一步，上述技术方案中，内衬管拉拔的动力可由牵引机提供。
[0010] 进一步，上述技术方案中，套筒上的条形孔数量可以设为四个，且相对于套筒轴线两两对称设置。
[0011] 进一步，上述技术方案中，膨胀齿的内侧面为斜面，斜面的倾斜
角度与斜锥的倾斜角度相适配。
[0012] 进一步，上述技术方案中，斜锥的倾斜角度可以设为3至5度。
[0013] 进一步，上述技术方案中，膨胀齿外侧面的齿状物包括平直部和倾斜部，平直部与倾斜部的夹角可以为30-60度。平直部可以设置为朝向拉拔方向。
[0014] 进一步，上述技术方案中，内衬管拉拔装置还包括牵引部，牵引机通过该牵引部拉拔斜锥，进而拉出内衬管。牵引部可设置为杆状，一端与斜锥可拆卸连接，另一端设置用于连接牵引绳的弯头。
[0015] 进一步，上述技术方案中，套筒与内衬管之间、膨胀齿与套筒的条形孔之间均为间隙配合。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0017] 1)由于套筒、膨胀齿以及斜锥、牵引部的分体可拆卸设计，其中一个部件损坏可以单独更换，其余的可以继续使用，大大节约了成本；
[0018] 2)本发明内衬管拉拔的动力由牵引机提供，避免了人工拉拔带来的不便和效率低下；
[0019] 3)膨胀齿的平直部朝向拉拔方向的设计可以使刺入内衬管的部分受力面积最大化，有效增加
摩擦力；倾斜部与平直部之间的角度选择可最大限度避免
应力集中，有效延长膨胀齿的使用寿命。
[0020] 上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据
说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选
实施例，并配合
附图详细说明如下。
附图说明
[0021] 图1是本发明内衬管拉拔装置整体结构示意图。
[0022] 图2是本发明内衬管拉拔装置分解示意图。
[0023] 图3A是本发明内衬管拉拔装置中套筒的立体图。
[0024] 图3B是本发明内衬管拉拔装置中套筒横截面剖视示意图。
[0025] 图4是本发明内衬管拉拔装置中膨胀齿的侧视图。
[0026] 图5是本发明内衬管拉拔装置中斜锥的结构示意图。
[0027] 图6是本发明内衬管拉拔装置中牵引部的结构示意图。
[0028] 图7是本发明内衬管拉拔装置中膨胀齿、斜锥装入套筒后的剖视图。
[0029] 图8是使用本发明的内衬管拉拔装置进行拉拔的结构示意图。
[0030] 主要附图标记说明：
[0031] 1-套筒，11-条形孔；
[0032] 2-膨胀齿，21-齿状物，210-内侧面，211-平直部，212-倾斜部；
[0033] 3-斜锥，31-倾斜面；
[0034] 4-牵引部，41-弯头；
[0035] 5-连接件；6-内衬管。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0037] 除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和
权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
[0038] 在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
[0039] 在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的
位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
[0040] 如图1、图2所示，本发明的内衬管拉拔装置，用于更换石油输送管道的内衬管时将旧的内衬管从管道中拉出，该拉拔装置具体包括：套筒1、膨胀齿2、斜锥3以及牵引部4，牵引部4通过连接件5与斜锥3可拆卸连接。进一步如图3A、3B所示，套筒1为中空圆柱结构，该套筒壁面上沿圆周方向均匀开设多个条形孔11。优选而非限制性地，套筒1上的条形孔11的数量设置为四个，且相对于套筒轴线两两对称设置(如图3B的剖视图呈十字排列)。膨胀齿2的整体为一条状物且与套筒1上的条形孔11形状、尺寸相适配，参考图2，膨胀齿2可装入条形孔11中，为了保证膨胀齿能顺利向外挤压，两者可采用间隙配合。安装后的膨胀齿的一侧(图2中的外侧)间隔设置多个齿状物21，即膨胀齿2安放至条形孔11内后，齿状物21朝向外侧。斜锥3穿设在套筒1内并可沿套筒1的轴向移动，进一步参考图7、图8，在拉拔内衬管6的过程中，斜锥3的轴向移动(即图7中向上运动)挤压膨胀齿2向外侧移动(即图7中左右运动)，膨胀齿2刺入内衬管6中并在拉拔过程中将内衬管从石油输送管道中拉出。
[0041] 本发明的内衬管拉拔装置对于人力、材料以及时间成本均做的更加出色。从材料的节约方面，由于套筒、膨胀齿以及斜锥、牵引部的分体可拆卸设计，其中一个部件损坏可以单独更换，其余的可以继续使用，大大节约了成本。从人工和效率的角度，本发明的装置通过在牵引部上挂牵引绳，由牵引机进行拉拔，即内衬管拉拔的动力由牵引机提供，避免了人工拉拔带来的不便和效率低下。
[0042] 进一步如图4所示，膨胀齿的内侧面210设置为斜面，结合图5、图7，该斜面的倾斜角度与斜锥的倾斜角度匹配，即两者的倾斜方向相反，保证斜锥3沿图7向上方向移动时，斜锥3挤压膨胀齿2的斜面，使得膨胀齿2沿套筒1的条形孔向外移动。优选而非限制性地，斜锥的倾斜角度可以设计为3至5度。
[0043] 进一步如图4所示，膨胀齿2外侧面的齿状物21包括平直部211和倾斜部212，平直部211与倾斜部212的夹角为30至60度，优选设置为45度。平直部朝向拉拔方向的设计可以使刺入内衬管的部分受力面积最大化，增加摩擦力。倾斜部与平直部之间的角度选择可最大限度避免应力集中效应，有效延长膨胀齿2的使用寿命。为了提高齿状物21的强度，需对其进行淬火工艺。
[0044] 进一步如图6所示，内衬管拉拔装置由于采用牵引机作为动力进行拉拔，牵引机(图中未示出)通过在牵引部4上挂牵引绳拉拔斜锥3，进而拉出内衬管6。优选而非限制性地，牵引部4制作成如图6所示的杆状，杆的一端通过连接件5与斜锥3可拆卸连接，另一端设置成弯头41，通过在弯头41上悬挂牵引绳来驱动斜锥3的拉拔。
[0045] 进一步如图8所示，本发明的内衬管拉拔装置可根据旧内衬管的内径大小设计出套筒1的外径，套筒1与内衬管6之间采用间隙配合，保证带有膨胀齿2的套筒1能够轻松进入旧内衬管内。本发明可根据石油输送管道(即钢制油管)的内径设计膨胀齿2，使膨胀齿2靠近油管内壁，但不会穿透旧内衬管。本发明可根据内衬管膨胀齿2的斜度设计斜锥3，保证在牵引机的拖拽作用下，膨胀齿2能够完全向外膨胀开。
[0046] 本发明内衬管拉拔装置在使用时，首先将套筒、膨胀齿、斜锥以及牵引部组装在一起，然后将组装后的拉拔装置插入待拉拔内衬管中，将牵引绳挂在牵引部的弯头处，最后启动牵引机将旧内衬管拉出。取出旧内衬管后反向轻敲牵引部弯头，使膨胀齿与内衬管脱离，从而将本发明的拉拔装置整体取出。
[0047] 本发明的内衬管拉拔装置采用牵引机拉扯膨胀，不需要耗费大量的劳动力，并且工序简化可大大减少时间的消耗。本发明的拉拔装置更加耐用，使用寿命与现有的拉拔装置相比，延长了七八倍左右，同时减少了成本费，易损件例如膨胀齿损坏后只需更换单个部件即可。
[0048] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单
修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。
