动,推动卡瓦沿锥面向下使卡瓦张开,直至与落鱼内孔完全结合将落鱼捞获为止。当活塞下行一定长度之后,矛体中部连接通孔打开,如果此时卡瓦未处于打捞位置时可继续下行,直至连通孔处于打捞位置为止。然后上提钻柱,由于落鱼的自重使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死,将落鱼捞出。
422滑块捞矛
(1)结构原理用途:滑块捞矛是内捞工具,它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具有内孔的落物,又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其他工具使用如震击器、倒扣器等,结构如图44所示。
1上接头,2矛杆,3滑块,4锁块,5螺钉图44滑块捞矛结构示意图
工作原理:当矛杆与滑块进入鱼腔之后,滑块依靠自重向下滑动,滑块与斜面
f产生相对位移,滑块齿面与矛杆中心线距离增加,使其打捞尺寸逐渐加大,直至与鱼腔内壁接触为止。上提矛杆时,斜面向上运动所产生的径向分力,迫使滑块咬入落物内壁,抓住了落物。(2)滑块捞矛受力分析①打捞状态下矛杆受力分析取矛杆为研究对象,如图45所示,矛杆受到8个力的作用:竖直向上的上部钻具的拉力F,竖直向下的滑块重力G1、G2,竖直向下的矛杆重力G3,垂直于与矛杆轴线呈夹角的斜面斜向下方的滑块压力FN1、FN2,沿与矛杆轴线呈夹角的斜面斜向下方的滑块对矛杆的静摩擦力f1、f2。
图45矛杆受力分析图
由于滑块和斜面均与矛杆轴线呈夹角,得
G1G2f1f2
FN1FN2
由力的平衡条件得
Fy合FG1G2G3FN1si
FN2cosf1cosf2cos0
(41)(42)(43)
(44)
由式上几式得
F2G1G32FN1si
2f1cos
②打捞状态下滑块受力分析
(45)
f取滑块为研究对象,如图46所示,滑块受到5个力的作用,竖直向下的滑块重力G1,竖直向下的滑块与鱼腔内壁的摩擦力f,水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力FNG,垂直于斜面斜向上方的矛杆压力FN1’,沿斜面斜向上方的矛杆拉力f1。
图46滑块受力示意图
设滑块与鱼腔内壁的轴向静摩擦系数为,根据摩擦定律得
fFNG
由力的平衡条件得
Fy合f1cosFN1si
G1f0
(46)
(47)
由式(46)、式(47)得
f1cosG1FNGFN1si
FF由于f1与f1,N1与N1是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律得
f1f1
(48)
(49)(410)
FN1FN1
由式(48)(410)得
f1cosG1FNGFN1si
由式(45)和式(411)得
FNGF4G1G32
(411)
(412r