前喷自转式油管通径规技术领域
本实用新型属于油田及井下作业装备技术领域，具体涉及一种油田施工检测装
置。
背景技术
油管通径规是一种用于检测井下管状物通径尺寸的专用工具。一般在油田修井作
业施工前，为了检测油管内孔的通径尺寸是否符合标准，将其从被检测管子一端推入，另一
端顶出，从而达到清除油管内的锈斑、结腊和油污的目的。
在实际检测工作中，这种类型的通径规一般都比较重，操作不便，在实际工作中对
管壁去污效果不够强，且由于无法保证安全泄压，操作过程的安全性有待改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种前喷自转式油管通径规，操作简单、去
污力强、且即可减轻通径规重量，又可保证安全泄压。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种前喷自转式油管通径规，主要包括活动磨头、蒸汽方向阀、喷嘴外壳、多头螺
旋主体；其特征在于：多头螺旋主体上连接蒸汽方向阀，蒸汽方向阀径向外端由喷嘴外壳封
闭，轴向外端由活动磨头与喷嘴外壳连接封闭；蒸汽方向阀与多头螺旋主体连接处设置弹
性密封圈，当多头螺旋主体伸入油管内腔时，弹性密封圈周向密闭油管內腔；蒸汽方向阀
中，沿阀体中心线方向设置方向阀转轴，方向阀转轴上由活动磨头到多头螺旋主体方向，依
次设置扇形平衡块、轴承座、环形喷嘴、旋转轴阀阀片。
上述技术方案中，多头螺旋主体为一个中空的长圆柱体，多头螺旋主体外表面螺
旋交错设置螺螺旋刮削钢丝条。
上述技术方案中，刮削钢丝条螺旋角为50°-70°。
上述技术方案中，喷嘴外壳上设置径向通孔。
上述技术方案中，环形喷嘴为设置轴向中心通孔的环形圆台，轴向中心通孔与方
向阀转轴外径相匹配，圆台外径与轴承座外径一致；在环形圆台轴向中部位置，沿径向均匀
分布设置多个径向出气口，各出气口均不与轴向中心通孔连通，各出气口靠近轴向中心通
孔的内端沿轴向各设置一个与各出气口连通的轴向进气口，该进气口轴向与一端的外端面
连通。
上述技术方案中，旋转轴阀阀片为带有缺口的圆形片；该圆形片外径小于环形喷
嘴外径；该圆形片的中心设置轴向通孔与方向阀转轴相匹配；缺口为扇形缺口，扇形短边与
圆形片的中心轴向通孔相平齐。上述技术方案中，扇形平衡块为半圆形与梯形组合块，在半
圆形圆心位置设置供方向阀转轴穿过的轴向孔，且与轴向孔连通设置径向槽，该径向槽将
扇形平衡块上部的梯形部分沿轴向分为两部分。
工作原理：通径规在蒸汽推动下，依靠弹性密封圈密闭油管內腔，产生压力。蒸汽
方向阀内扇形平衡块在自重的作用下，无论通径规是前行还是旋转，平衡块始终带动旋转
轴阀阀片上的缺口斜向左下方，蒸汽通过缺口进入铜喷嘴进汽口，在方向阀控制下，环形喷
嘴的径向出汽口始终斜向左下方喷出蒸汽。一部分蒸汽压力推动通径规向前行进，另一部
分蒸汽压力通过前端的环形喷嘴定向喷出后，形成高温和高压，对通径规前下端的滞留物
进行溶蚀和冲刷，同时在自重和喷嘴蒸汽压力作用下，通径规产生偏转，带动活动磨头和多
头螺纹主体磨搓油管内壁；通径规行进时螺旋钢丝条与油管內壁磨擦产生正旋转，加速推
进通径规刺洗。
相对于现有，本实用新型具有以下有益效果：
本发明为了检测油管内孔的通径尺寸是否符合标准，利用蒸汽做原动力，通过前
喷自转式通径规上的蒸汽方向阀和螺旋钢丝条的偏转带动通径规旋转，使其从被检测管子
一端推入，另一端顶出，从管内冲出时能够安全泄压，从而达到清除油管内的锈斑、结腊和
油污的目的，减少刺洗时间，提高通管效率和油管重复使用率。
同时，结构简单小巧、操作便利安全可靠：前喷嘴设计对管壁的腊渍、油污有很强
的浸冲溶蚀效果，头部活动磨头和环绕在主体外表面的弹性钢丝对油管壁结腊和锈斑有很
好的刮削作用。主体采用多头螺旋，通过与内壁磨擦产生旋转，即可减轻通径规重量，又可
保证安全泄压。
附图说明
以下结合附图和各实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型前喷自转式油管通径规整体结构示意图；
图2为本实用新型的蒸汽方向阀结构示意图；
图3为本实用新型的环形喷嘴结构示意图（图2的B-B剖视图）；
图4为本实用新型的旋转轴阀阀片结构示意图（图2的A-A剖视图）；
图5为本实用新型的扇形平衡块结构示意图（图2的C-C剖视图）；
各附图标记如下：
活动磨头1、喷嘴外壳2、环形喷嘴3、多头螺旋主体4、螺旋刮削钢丝条5、弹性密封
圈6、蒸汽方向阀7、固定螺栓8、旋转轴阀阀片9、扇形平衡块10、方向阀转轴11、轴承座12。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步详细的说明。
根据本实用新型实施的前喷自转式油管通径规，主要由活动磨头1、蒸汽方向阀7、
弹性密封圈6、多头螺旋主体4构成。其结构如图1 所示。
其中，多头螺旋主体4为一个中空的长圆柱体，多头螺旋主体4外表面螺旋交错设
置螺螺旋刮削钢丝条5，其特征在于：多头螺旋主体4上可拆卸的连接蒸汽方向阀7，蒸汽方
向阀7径向外端由喷嘴外壳2封闭，轴向外端由活动磨头1与喷嘴外壳2连接封闭；蒸汽方向
阀7与多头螺旋主体4连接处设置弹性密封圈6，当多头螺旋主体4伸入油管内腔时，弹性密
封圈6周向密闭油管內腔；蒸汽方向阀7中，沿阀体中心线方向（也即多头螺旋主体4方向）设
置方向阀转轴11，方向阀转轴11上由活动磨头1到多头螺旋主体4方向，依次设置扇形平衡
块10、轴承座12、环形喷嘴3、旋转轴阀阀片9。
环形喷嘴3为设置轴向中心通孔的环形圆台，轴向中心通孔与方向阀转轴11外径
相匹配，圆台外径与轴承座12一致；如图2-3，在环形圆台轴向中部位置，沿径向均匀分布设
置多个径向出气口，各出气口均不与轴向中心通孔连通，各出气口靠近轴向中心通孔的内
端沿轴向各设置一个与各径向气孔连通的轴向进气口，该进气口轴向与一端的外端面连通
（如图2所示）。环形喷嘴3优选铜喷嘴。喷嘴外壳2上设置径向通孔。
旋转轴阀阀片9为带有缺口的圆形片；如图2和4，该圆形片外径小于环形喷嘴3外
径。该圆形片的中心设置轴向通孔与方向阀转轴11相匹配；缺口为扇形缺口，扇形短边与圆
形片的中心轴向通孔相平齐；安装时，优选缺口斜向左下方与环形喷嘴3的一部分轴向进气
口相连通；与此同时，环形喷嘴的径向出气口始终沿径向斜向左下方喷出蒸汽。
如图5，扇形平衡块10为半圆形与梯形组合块，在半圆形圆心位置设置供方向阀转
轴11穿过的轴向孔，且与轴向孔连通设置径向槽，该径向槽将扇形平衡块10上部的梯形部
分沿轴向分为两部分（如图2所示）。
优选，该工具前端活动磨头1材料采用45#调质钢，中后端采用2寸N80油管组焊而
成，连接丝扣和焊接强度能满足施工需要。
刮削钢丝条5螺旋角为50°-70°，经测算60°相对于30°和80°螺旋角的通径规在油
管内受力后旋转钻进速度最快，油管刺洗时间最短。螺旋钢丝与主体的接口端采用冷冲压
模式，可防止钢丝断脱。弹性钢丝材料为60Si2Mn，硬度为HB 300～321 。该材料最高工作温
度可达250 ℃，属于耐热弹簧，能承受交变负荷及在高应力下工作（工作压力：0.5～
1.2MPa）。
工作原理：前喷自转式油管通径规在蒸汽推动下，依靠弹性密封圈6密闭油管內
腔，产生压力。蒸汽方向阀7内扇形平衡块10在自重的作用下，无论通径规是前行还是旋转，
扇形平衡块10始终带动旋转轴阀阀片9上的缺口斜向左下方，蒸汽通过缺口进入环形喷嘴
进气口，在蒸汽方向阀7控制下，环形喷嘴3的径向出气口始终斜向左下方喷出蒸汽，推动通
径规向前行进；另一部分蒸汽压力通过前端的环形喷嘴3和喷嘴外壳2定向喷出后，形成高
温和高压，对通径规前下端的滞留物进行溶蚀和冲刷，同时在自重和喷嘴蒸汽压力作用下，
通径规产生偏转，带动活动磨头1和多头螺纹主体4磨搓油管内壁；通径规行进时螺旋刮削
钢丝5与油管內壁磨擦产生正旋转，加速推进通径规刺洗。