坐封机构及其螺纹锁环

1.一种坐封机构的螺纹锁环，其特征在于，包括锁环本体(100)，所述锁环本体(100)沿轴向的两端分别为第一端(110)和第二端(120)，所述锁环本体(100)的第一端(110)沿轴向开设有第一条形开口(200)，所述第一条形开口(200)与所述锁环本体(100)的第二端(120)之间具有第一预设距离，所述锁环本体(100)的第二端(120)沿轴向开设有第二条形开口(300)，所述第二条形开口(300)与所述锁环本体(100)的第一端之间具有第二预设距离，所述第一条形开口(200)和所述第二条形开口(300)在所述锁环本体(100)的周向上间隔设置，且所述第一条形开口(200)的长度和所述第二条形开口(300)的长度之和大于或等于所述锁环本体(100)的第一端(110)与所述锁环本体(100)的第二端(120)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的螺纹锁环，其特征在于，在所述锁环本体(100)的周向上间隔设置有至少两个所述第一条形开口(200)和至少两个所述第二条形开口(300)，且每个所述第一条形开口(200)分别位于相邻的两个所述第二条形开口(300)之间，每个所述第二条形开口(300)分别位于相邻的两个所述第一条形开口(200)之间。
3.根据权利要求2所述的螺纹锁环，其特征在于，所述第一条形开口(200)和所述第二条形开口(300)分别在所述锁环本体(100)的周向上均匀分布。
4.根据权利要求2所述的螺纹锁环，其特征在于，在所述锁环本体(100)的周向上，所述第一条形开口(200)分别与相邻的两个所述第二条形开口(300)之间的距离相等，所述第二条形开口(300)分别与相邻的两个所述第一条形开口(200)之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的螺纹锁环，其特征在于，所述第一条形开口(200)远离所述锁环本体(100)的第一端(110)的端部为第三端(210)，所述第二条形开口(300)远离所述锁环本体(100)的第二端(120)的端部为第四端(310)，沿所述锁环本体(100)的轴向，所述第一条形开口(200)的第三端(210)位于所述锁环本体(100)的第二端(120)与所述第二条形开口(300)的第四端(310)之间，且所述第一条形开口(200)的第三端(210)与所述第二条形开口(300)的第四端(310)之间的距离大于所述第一预设距离和/或所述第二预设距离。
6.根据权利要求1所述的螺纹锁环，其特征在于，所述螺纹锁环还包括限位结构，所述限位结构设于所述锁环本体(100)，所述限位结构用于防止所述锁环本体(100)相对所述坐封机构的滑套(900)沿所述锁环本体的周向运动。
7.根据权利要求6所述的螺纹锁环，其特征在于，所述限位结构为限位槽(400)，所述限位槽(400)由所述锁环本体(100)的第一端(110)沿所述锁环本体(100)的轴向开设，且在所述锁环本体(100)的周向上间隔设置有至少两个所述限位槽(400)。
8.根据权利要求7所述的螺纹锁环，其特征在于，所述限位槽(400)沿所述锁环本体(100)的径向贯穿所述锁环本体(100)，所述限位槽(400)远离所述锁环本体(100)的第一端(110)的端部沿所述锁环本体(100)的轴向开设有第三条形开口(500)，所述第三条形开口(500)与所述限位槽(400)连通，且所述第三条形开口(500)与所述锁环本体(100)的第二端之间的距离为所述第一预设距离，以使所述第三条形开口(500)与所述限位槽(400)共同形成所述第一条形开口(200)。
9.根据权利要求1所述的螺纹锁环，其特征在于，所述锁环本体(100)的内壁面设有第一内螺纹(610)，所述锁环本体(100)的外壁面设有第一外螺纹(620)，所述第一内螺纹(610)具有第一螺距，所述第一外螺纹(620)具有第二螺距，所述第二螺距大于所述第一螺距。
10.一种坐封机构，其特征在于，包括滑套(900)、滑动轴(800)以及权利要求1至9任一项所述的螺纹锁环，所述螺纹锁环套设在所述滑动轴(800)的外周，所述滑套(900)套设在所述螺纹锁环的外周。

坐封机构及其螺纹锁环\n技术领域\n[0001] 本申请属于井下用具技术领域，具体涉及一种坐封机构及其螺纹锁环。\n背景技术\n[0002] 在油田钻采领域，尤其是封隔器或桥塞等坐封机构，在坐封过程中需要单向滑动，坐封完成后阻止其沿相反的方向滑动，以保持足够的坐封力。\n[0003] 相关技术中公开的坐封机构包括滑套、螺纹锁环以及滑动轴，其中，螺纹锁环用于套设在滑动轴的外周，螺纹锁环具有第一内螺纹，滑动轴具有第一外螺纹，第一内螺纹与第一外螺纹可相配合；滑套用于套设在螺纹锁环的外周，且螺纹锁环与滑套沿滑动轴的轴向限位配合，以使螺纹锁环与滑套沿轴向同步移动。\n[0004] 在坐封时，滑动套承受沿滑动轴的轴向的作用力，具有沿滑动轴的轴向移动的趋势，螺纹锁环也承受相同方向的作用力，螺纹锁环在受力作用下被滑动轴的第一外螺纹撑开并沿滑动轴的径向扩张，使第一外螺纹与第一内螺纹分开，即螺纹锁环与滑动轴暂时分开，进而实现滑动套和螺纹锁环相对滑动轴沿轴向移动；当坐封完成后，滑动套承受相反的作用力，具有沿相反方向移动的趋势，螺纹锁环也承受相反的作用力，此时螺纹锁环受滑动轴的第一外螺纹的阻挡作用，无法沿相反的方向移动，与此同时，螺纹锁环也阻止滑动套反向移动，从而保持坐封。\n[0005] 如图1所示，螺纹锁环需要沿轴向开设开口，即螺纹锁环呈“C”形结构，以使螺纹锁环能够发生形变并相对滑动轴扩张。然而，在螺纹锁环设置开口的过程中，由于应力释放使得开口的实际结构尺寸与设计尺寸不符，导致装配困难，甚至影响坐封功能；而且，在扩张变形的过程中，螺纹锁环靠近开口的位置形变程度较大，远离开口的位置形变程度较小，导致各处的变形不均匀，易造成螺纹锁环的第一内螺纹损坏，甚至造成螺纹锁环永久变形导致其反向滑脱的问题。\n实用新型内容\n[0006] 本申请实施例的目的是提供一种坐封机构及其螺纹锁环，能够解决相关技术中螺纹锁环的实际结构尺寸出现偏差以及在扩张变形的过程中各处变形不均匀的问题。\n[0007] 第一方面，本申请实施例提供一种坐封机构的螺纹锁环，包括锁环本体，所述锁环本体沿轴向的两端分别为第一端和第二端，所述锁环本体的第一端沿轴向开设有第一条形开口，所述第一条形开口与所述锁环本体的第二端之间具有第一预设距离，所述锁环本体的第二端沿轴向开设有第二条形开口，所述第二条形开口与所述锁环本体的第一端之间具有第二预设距离，所述第一条形开口和所述第二条形开口在所述锁环本体的周向上间隔设置，且所述第一条形开口的长度和所述第二条形开口的长度之和大于或等于所述锁环本体的第一端与所述锁环本体的第二端之间的距离。\n[0008] 第二方面，本申请实施例还提供一种坐封机构，包括滑套、滑动轴以及上述的螺纹锁环，所述螺纹锁环套设在所述滑动轴的外周，所述滑套套设在所述螺纹锁环的外周。\n[0009] 在本申请实施例中，将由螺纹锁环的第一端延伸至螺纹锁环的第二端的单个开口，替换为第一条形开口和第二条形开口，第一条形开口与锁环本体的第二端之间具有第一预设距离，第二条形开口与锁环本体的第一端之间具有第二预设距离，说明第一条形开口和第二条形开口均未沿轴向完全贯穿锁环本体，因此，在加工过程中，第一条形开口和第二条形开口处的应力释放程度较小，减小因应力释放导致的设计尺寸与实际结构尺寸的偏差程度。\n[0010] 而且，由于第一条形开口和第二条形开口在周向上间隔设置，且第一条形开口和第二条形开口的长度之和大于锁环本体沿轴向的长度，故锁环本体的各个位置在周向上均距离开口较近，锁环本体的各个位置不但可发生扩张形变，而且各个位置之间的形变差异减小，使得锁环本体的整体形变程度更加均匀，避免因锁环本体的各处形变差异较大导致锁环本体永久变形的问题，进而避免因永久变形导致螺纹锁环相对滑动轴反向滑脱而影响坐封性能的问题。\n附图说明\n[0011] 图1是相关技术中公开的螺纹锁环的结构示意图；\n[0012] 图2是本申请实施例公开的螺纹锁环的结构示意图；\n[0013] 图3是本申请实施例公开的滑动套的结构示意图；\n[0014] 图4是本申请实施例公开的坐封机构的周向剖视图；\n[0015] 图5是图4中A处的剖视图；\n[0016] 图6是图4中B处的剖视图；\n[0017] 图7是本申请实施例公开的在螺纹锁环被驱动沿轴向移动时坐封机构的剖视图；\n[0018] 图8是本申请实施例公开的在螺纹锁环被反向止动时坐封机构的剖视图。\n[0019] 附图标记说明：\n[0020] 100‑锁环本体；110‑第一端；120‑第二端；\n[0021] 200‑第一条形开口；210‑第三端；\n[0022] 300‑第二条形开口；310‑第四端；\n[0023] 400‑限位槽；\n[0024] 500‑第三条形开口；\n[0025] 610‑第一内螺纹；620‑第一外螺纹；\n[0026] 700‑限位块；\n[0027] 800‑滑动轴；810‑第二外螺纹；\n[0028] 900‑滑套；910‑第二内螺纹。\n具体实施方式\n[0029] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。\n[0030] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。\n[0031] 下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的坐封机构及其螺纹锁环进行详细地说明。\n[0032] 参考图2‑图8，本申请实施例公开一种坐封机构的螺纹锁环，所公开的螺纹锁环包括锁环本体100，锁环本体100沿轴向的两端分别为第一端110和第二端120，锁环本体100的第一端110沿轴向开设有第一条形开口200，第一条形开口200与锁环本体100的第二端120之间具有第一预设距离，锁环本体100的第二端120沿轴向开设有第二条形开口300，第二条形开口300与锁环本体100的第一端110之间具有第二预设距离，说明第一条形开口200和第二条形开口300均未沿轴向完全贯穿锁环本体100，因此，在加工过程中，第一条形开口200和第二条形开口300处的应力释放程度较小，减小因应力释放导致的设计尺寸与实际结构尺寸的偏差程度。而且，依靠第一条形开口200和第二条形开口300，使锁环本体100沿径向具有可扩张形变的能力。\n[0033] 可选地，第一条形开口200和第二条形开口300的宽度均小于预设宽度，设计者可根据需要设定预设宽度，避免第一条形开口200和第二条形开口300的开口宽度过大而导致锁环本体100在扩张变形后无法恢复。\n[0034] 第一条形开口200和第二条形开口300在锁环本体100的周向上间隔设置，可选地，第一条形开口200和第二条形开口300可以均设置为一个，一个第一条形开口200和一个第二条形开口300在锁环本体100的周向上均匀分布；而且，第一条形开口200的长度和第二条形开口300的长度之和大于或等于锁环本体100的第一端110与锁环本体100的第二端120之间的距离。采用本实施例，锁环本体100的各个位置在周向上均距离开口较近，锁环本体100的各个位置不但可发生扩张形变，而且各个位置之间的形变差异减小，使得锁环本体100的整体形变程度更加均匀，避免因锁环本体100的各处形变差异较大而导致锁环本体100永久变形的问题，进而避免因永久变形导致螺纹锁环相对滑动轴800反向滑脱而影响坐封性能的问题。\n[0035] 具体地，锁环本体100的第一端110与锁环本体100的第二端120之间的距离即为锁环本体100沿自身轴向的长度，在第一条形开口200的长度和第二条形开口300的长度之和等于锁环本体100沿轴向的长度的情况下，锁环本体100的一部分结构的形变依靠第一条形开口200，锁环本体100的另一部分结构的形变依靠第二条形开口300；在第一条形开口200的长度和第二条形开口300的长度之和大于锁环本体100沿轴向的长度的情况下，也就是说，沿锁环本体100的轴向，第一条形开口200与第二条形开口300具有重合部分，锁环本体\n100沿轴向被分为两个边缘区域和中间区域，其中，中间区域对应重合部分，中间区域的形变既依靠第一条形开口200又依靠第二条形开口300，两个边缘区域的形变分别依靠第一条形开口200和第二条形开口300，故中间区域更易扩张变形，进而能够提升螺纹锁环的扩张形变能力。\n[0036] 在可选的实施例中，第一条形开口200远离锁环本体100的第一端110的端部为第三端210，第二条形开口300远离锁环本体100的第二端120的端部为第四端310，沿锁环本体\n100的轴向，第一条形开口200的第三端210位于锁环本体100的第二端120与第二条形开口\n300的第四端310之间，与此同时，第二条形开口300的第四端310也位于锁环本体100的第一端110与第一条形开口200的第三端210之间，说明第一条形开口200的长度和第二条形开口\n300的长度之和大于锁环本体100的第一端110与锁环本体100的第二端120之间的距离。而且，沿锁环本体100的轴向，第一条形开口200的第三端210与第二条形开口300的第四端310之间的距离大于第一预设距离和/或第二预设距离，也就是说，中间区域沿锁环本体100的轴向的长度较长，而第一预设距离和第二预设距离分别为两个边缘区域沿锁环本体100的轴向的长度，边缘区域沿锁环本体100的轴向的长度均较小。如此，同时依靠第一条形开口\n200和第二条形开口300而变形的中间区域增大，仅依靠第一条形开口200或仅依靠第二条形开口300而变形的边缘区域减小，有利于进一步提升螺纹锁环的扩张形变能力。\n[0037] 可选地，第一预设距离与第二预设距离可以相等。\n[0038] 在本实施例中，第一条形开口200与第二条形开口300的形状相同，且第一条形开口200在锁环本体100的第一端110的分布情况与第二条形开口300在锁环本体100的第二端\n120的分布情况相同。如此，锁环本体100的第一端110的结构与第二端120的结构相同，锁环本体100既可以由第一端110开始装配至滑动轴800上，也可以由第二端120开始装配至滑动轴800上，适配性较高。\n[0039] 在可选的实施例中，在锁环本体100的周向上间隔设置有至少两个第一条形开口\n200和至少两个第二条形开口300，各第一条形开口200和各第二条形开口300可以依次间隔设置。如此，沿锁环本体100的周向，锁环本体100的一部分结构的扩张形变仅能依靠第一条形开口200，锁环本体100的另一部分结构的扩张形变仅能依靠第二条形开口300，不利于提升螺纹锁环整体的扩张形变能力。\n[0040] 故，在另一种实施例中，每个第一条形开口200分别位于相邻的两个第二条形开口\n300之间，每个第二条形开口300分别位于相邻的两个第一条形开口200之间。如此，第一条形开口200和第二条形开口300错位分布，锁环本体100的各个位置既距离第一条形开口200较近，又距离第二条形开口300较近，故既能依靠第一条形开口200实现扩张形变，又能依靠第二条形开口300实现扩张形变，有利于提升螺纹锁环整体的扩张形变能力。\n[0041] 在可选的实施例中，第一条形开口200和第二条形开口300分别在锁环本体100的周向上不均匀分布，也就是说，沿锁环本体100的周向，有些区域的第一条形开口200和第二条形开口300分布比较集中，而有些区域的第一条形开口200和第二条形开口300分布比较疏散，故锁环本体100的各处的形变差异较大，锁环本体100的整体形变程度不够均匀。故，在另一种实施例中，第一条形开口200和第二条形开口300分别在锁环本体100的周向上均匀分布。如此，沿锁环本体100的周向，第一条形开口200和第二条形开口300在锁环本体100的各个区域的集中程度相同，有利于减小锁环本体100的各处的形变差异，使得锁环本体\n100在扩张时整体形变程度更加均匀。\n[0042] 在可选的实施例中，在锁环本体100的周向上，第一条形开口200分别与相邻的两个第二条形开口300之间的距离不相等，第二条形开口300分别与相邻的两个第一条形开口\n200之间的距离不相等。如此，沿锁环本体100的周向，有些区域的第一条形开口200和第二条形开口300之间的距离比较近，而有些区域的第一条形开口200和第二条形开口300之间的距离比较远，故锁环本体100的各处的形变差异较大。\n[0043] 故，在另一种实施例中，锁环本体100的周向上，第一条形开口200分别与相邻的两个第二条形开口300之间的距离相等，第二条形开口300分别与相邻的两个第一条形开口\n200之间的距离相等，也就是说，各第一条形开口200和各第二条形开口300共同在锁环本体\n100的周向上均匀分布。如此，沿锁环本体100的周向，各个区域的第一条形开口200和第二条形开口300之间的距离相等，有利于减小锁环本体100的各处的形变差异，使得锁环本体\n100的整体形变程度更加均匀。\n[0044] 在可选的实施例中，锁环本体100的内壁面设有第一内螺纹610，锁环本体100的外壁面设有第一外螺纹620，第一内螺纹610用于配合坐封机构的滑动轴800的外螺纹，第一外螺纹620用于配合坐封机构的滑套900的内螺纹，第一内螺纹610具有第一螺距，第一外螺纹\n620具有第二螺距，第二螺距大于第一螺距。其中，第二螺距大于3mm，第一螺距的范围可以为1mm‑2mm。如此设置，采用螺距较大的第一外螺纹620，螺纹锁环在扩张发生形变时，第一外螺纹620易被压紧入滑套900的内螺纹的间隙内，有利于保持螺纹锁环与滑套900的相对固定，避免螺纹锁套脱离滑套900。同时，采用螺距较小的第一内螺纹610，螺纹锁环在扩张发生形变时，螺纹锁环在径向上产生较小的形变即可相对滑动轴800移动，使得螺纹锁环的移动更加容易，有利于坐封过程的顺利进行。\n[0045] 相关技术中，坐封机构的滑套900与螺纹锁环之间通过螺纹连接，螺纹锁环与滑套\n900之间也通过螺纹连接，因此，在转动滑套900进行拆卸时，滑套900与螺纹锁环可相对转动，螺纹锁环与滑动轴800也可相对转动，导致坐封机构不易被拆卸。\n[0046] 为解决上述问题，螺纹锁环还包括限位结构，限位结构设于锁环本体100，限位结构用于防止锁环本体100相对所述坐封机构的滑套900沿锁环本体100的周向运动。可选地，限位结构可以为限位槽400，限位槽400可以开设于锁环本体100的外壁面，此时，坐封机构的滑套900可以通过限位块700伸入限位槽400，来保持滑套900与螺纹锁环的相对固定；限位结构也可以为活动设置的限位凸块，限位凸块凸起于锁环本体100的外壁面，可以在滑套\n900的内壁面开设限位凹槽，通过限位凸块伸入限位凹槽，来保持滑套900与螺纹锁环的相对固定，需要注意的是，锁环本体100与滑套900在进行安装时，限位凸块不可阻挡二者的相对转动。当然，限位结构也可以为其它能够防止锁环本体100相对所述坐封机构的滑套900转动的结构。\n[0047] 因此，通过限位结构可暂时保持滑套900与螺纹锁环相对固定，从而将滑套900与螺纹锁环从滑动轴800上拆卸下来，保证坐封机构能够被顺利拆卸。\n[0048] 在可选的实施例中，结合图2、图4和图5所示，限位结构为限位槽400，限位槽400由锁环本体100的第一端110沿锁环本体100的轴向开设。坐封机构还包括限位块700，限位块\n700与限位槽400相配合，故限位槽400沿锁环本体100的轴向开设，便于限位块700由锁环本体100的端部伸入限位槽400内。具体地，锁环本体100的限位槽400为第一限位槽，滑套900的内壁面设有第二限位槽，限位块700分别与第一限位槽和第二限位槽相配合。在滑套900套设在螺纹锁环的外周后，第一限位槽与第二限位槽相对，限位块700可直接伸入第一限位槽和第二限位槽内，以限制滑套900和螺纹锁环相对转动。采用本实施例，螺纹锁环的限位结构简单，直接开设限位槽400即可；而且，限位块700、螺纹锁环和滑套900为分体结构，故限位块700不会影响螺纹锁环和滑套900在装配过程中的相对转动。\n[0049] 可选地，在锁环本体100的周向上间隔设置有至少两个限位槽400，通过至少两个限位槽400可对锁环本体100的不同位置进行限位，保证螺纹锁环与滑套900连接稳固。在本实施例中，至少两个限位槽400可在锁环本体100的周向上均匀分布。\n[0050] 在可选的实施例中，限位槽400、第一条形开口200和第二条形开口300分别单独开设；或者，如图2所示，限位槽400沿锁环本体100的径向贯穿锁环本体100，限位槽400远离锁环本体100的第一端110的端部沿锁环本体100的轴向开设有第三条形开口500，即限位槽\n400和第三条形开口500沿锁环本体100的第一端110至第二端120的方向依次设置，且第三条形开口500与限位槽400连通，第三条形开口500与锁环本体100的第二端120之间的距离为第一预设距离，以使第三条形开口500与限位槽400共同形成第一条形开口200。采用该实施例，限位槽400作为第一条形开口200的一部分，在限位槽400的基础上仅需进一步开设长度较短的第三条形开口500，无需再单独开设较长的第一条形开口200，简化螺纹锁环的整体结构，同时，避免单独开设限位槽400而影响螺纹锁环的扩张形变性能。\n[0051] 基于本申请公开的螺纹锁环，本申请实施例还公开一种坐封机构，所公开的坐封机构包括滑套900、滑动轴800以及上述实施例中的螺纹锁环，螺纹锁环套设在滑动轴800的外周，滑套900套设在螺纹锁环的外周。\n[0052] 可选地，滑动轴800设有第二外螺纹810，第二外螺纹810与螺纹锁环的第一内螺纹\n610相配合；如图3所示，滑套900设有第二内螺纹910，第二内螺纹910与螺纹锁环的第一外螺纹620相配合。实际应用时，先依靠第一内螺纹610与第二外螺纹810，使螺纹锁环套设在滑动轴800的外周，再依靠第二内螺纹910与第一外螺纹620，使滑套900套设在螺纹锁环的外周。\n[0053] 上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

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