CN103375139A - 一种联动式多钳牙液压动力背钳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联动式多钳牙液压动力背钳，它利用平移钳牙总成和背钳主体间的移动副，将液压缸的作用力直接作用在被夹紧管柱上，与此同时利用液压缸到旋转钳牙总成之间的两个回转副的固定铰链形式、两个回转副的活动铰链形式，将液压缸缸体或活塞杆的直线运动转变为夹紧臂的旋转运动，使液压缸输出的作用力通过力臂作用在被夹紧管柱上，实现三点联动夹紧的目的。本发明具有设计合理、原理简单、结构紧凑、制造方便、夹持稳定性好、易损件少的优点。

Description

一种联动式多钳牙液压动力背钳

技术领域

本发明涉及一种液压动力钳，特别是一种多钳牙联动式夹紧油管液压动力背钳，属于石油装备制造技术领域。

背景技术

在油田井口的油管、套管、钻杆螺纹的上、卸扣中，为使上述管柱的螺纹连接拆装方便、稳定性好，通常要用到一种管用动力钳，这种动力钳由主钳和背钳组成，主钳起夹紧和旋转拧扣作用，背钳起夹紧固定连接管作用。传统的油田管用动力钳背钳夹紧形式是：在背钳主体及背钳头盖板包容的空腔内设有四块内曲面坡板，滚子装在颚板上，颚板装在颚板架的方孔中，在颚板架相对于背钳主体转动一定角度时，滚子沿坡板内曲面滚动爬坡，构成颚板的径向平动，使钳牙夹持住连接管，实现连接管的固定，从而保证主钳夹紧管子，进行上、卸扣。这种背钳的结构夹紧形式结构复杂、易损件多且夹紧不可靠。为了解决上述问题，人们在实践中又采用了一种利用齿轮圈与行星轮啮合驱动喋形颚板转动卡紧管柱的结构形式，实现管柱的固定。然而，这种结构虽可实现对任意管柱的卡紧，但其结构比较复杂，所涉及到的零部件较多，特别是齿轮啮合副的存在，不但使加工精度要求变高，制造难度变大，而且齿轮啮合副中极易夹进铁屑或其它坚硬杂物，易使啮合副被卡死。因此后一种结构的背钳夹紧装置，精度要求、制造成本都高，工作稳定性也差。以上所述结构形式，其动力都是采用齿轮系或其它传动部件传输到钳牙上来夹紧油管的，传动复杂，且易损件多，夹紧不可靠。

发明内容

针对上述背景技术对现有动力钳背钳夹紧机构所描述的技术不足，本发明提供一种联动式多钳牙液压动力背钳，利用液压缸直接推动其中的一只钳牙总成作直线运动、带动其它钳牙总成作旋转运动，从而实现多只钳牙对管柱的同步夹紧。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案实施：包括背钳主体、液压缸、连接座、连杆、夹紧臂、固定转轴、活动转轴、旋转钳牙总成、平移钳牙总成、限位块。背钳钳口内设有两只旋转钳牙总成、一只平移钳牙总成；两只旋转钳牙总成对称设置在钳口两侧面，且通过夹紧臂、固定转轴、两活动转轴、连杆组成的杠杆机构与液压动力***上设置的连接座一端相连接，一只平移钳牙总成设置在钳口底部，且直接固定在液压动力***上设置的连接座的中部；所述杠杆机构中夹紧臂、固定转轴构成固定铰链回转副；夹紧臂一端设置的活动转轴、连接座上设置的活动转轴与连杆的两端分别构成回转副；平移钳牙总成滑动限定于背钳主体上的限位块之间。

本发明利用平移钳牙总成和背钳主体间的移动副，将液压缸的作用力直接作用在被夹紧管柱上，与此同时利用液压缸到旋转钳牙总成之间的两个回转副的固定铰链形式、两个回转副的活动铰链形式，将液压缸缸体或活塞杆的直线运动转变为夹紧臂的旋转运动，使液压缸输出的作用力通过力臂作用在被夹紧管柱上，实现三点联动夹紧的目的。

本发明具有设计合理、原理简单、结构紧凑、制造方便、夹持稳定性好、易损件少的优点。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

在图1中：1背钳主体、2液压缸体、3活塞杆、4连接座、5活动转轴、6固定转轴、7连杆、8平移钳牙总成、9限位块、10夹紧臂、1001连接孔、11旋转钳牙总成、12固定销轴、a腔、b腔。

具体实施方式

以液压缸中的活塞杆固定为例作进一步说明

如图1所示，液压缸中的活塞杆3固定连接在背钳主体1上，活塞杆3的轴心线与被夹紧管柱的轴心线相交并垂直；连接座4的中部与液压缸体2的端部相垂直固定连接，两端分别通过两根活动转轴5与两只对称于活塞杆3轴心线的连杆7的一端组成两个回转副的固定铰链形式；两只连杆7的另一端再通过两根活动转轴5分别与两只对称于活塞杆3轴心线的夹紧臂10的一端组成两个回转副的活动铰链形式；夹紧臂10的中部设有一连接孔1001，连接孔1001中间隙配合着固定转轴6，固定转轴6固定连接在背钳主体1上，构成夹紧臂10与背钳主体1之间回转副的固定铰链形式；夹紧臂9的另一端通过固定销轴12装有旋转钳牙总成11，夹紧臂10与旋转钳牙总成11之间为回转副的活动铰链形式；平移钳牙总成8通过连接座4与液压缸体2相连接，其两侧为平行结构，它又通过两块对称分布于液压缸活塞杆3轴心线两侧且固定于背钳主体1上的限位块9，滑动连接在两限位块9之间，形成平移钳牙总成8与背钳主体1间的移动副形式。

背钳工作时，压力油从a腔入，回油从b腔出，液压缸体2在压力油的推动下，向被夹紧管柱的轴线方向作直线运动，使液压缸的作用力直接作用在平移钳牙总成8上，平移钳牙总成8上的钳牙直接咬紧被夹紧管柱；与此同时连接在液压缸体2端部的连接座4带动两端的两只连杆7，一只作顺时针旋转、一只作逆时针旋转，两只连杆7带动两只夹紧臂10，一只作顺时针旋转、一只作逆时针旋转，从而实现两只旋转钳牙总成11中的钳牙咬紧被夹紧管柱。

由于本发明利用多个构件组成的运动副形式，实现对被夹紧管柱的夹紧，且运动副结构简单、构件数量有限，因此本发明的最大有益效果在于：提供了一种设计合理、原理简单、结构紧凑、制造方便、夹持稳定性好、易损件少的直接传动式多钳牙液压动力背钳。

Claims (3)

1.一种联动式多钳牙液压动力背钳，包括背钳主体、液压缸、连接座、连杆、夹紧臂、固定转轴、活动转轴、旋转钳牙总成、平移钳牙总成、限位块，其特征在于背钳钳口内设有两只旋转钳牙总成、一只平移钳牙总成；两只旋转钳牙总成对称设置在钳口两侧面，且通过夹紧臂、固定转轴、两活动转轴、连杆组成的杠杆机构与液压动力***上设置的连接座一端相连接，一只平移钳牙总成设置在钳口底部，且直接固定在液压动力***上设置的连接座的中部。

2.根据权利要求1所述的一种联动式多钳牙液压动力背钳，其特征在于所述杠杆机构中夹紧臂、固定转轴构成固定铰链回转副；夹紧臂一端设置的活动转轴、连接座上设置的活动转轴与连杆的两端分别构成回转副。

3.根据权利要求1所述的一种联动式多钳牙液压动力背钳，其特征在于所述平移钳牙总成滑动限定于背钳主体上的限位块之间。

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