CN201276994Y

CN201276994Y - 新型多功能动力钳

Info

Publication number: CN201276994Y
Application number: CNU2008200633220U
Authority: CN
Inventors: 刘宣国; 陈俊; 王翌
Original assignee: Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co Ltd
Current assignee: Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-05-06

Abstract

一种新型多功能动力钳用于石油钻机或修井机起下钻作业，包括主钳总成、背钳总成、旋扣装置、上卸扣装置、缓冲装置、主钳导向***、背钳导向***。左旋扣器与左主钳体通过铰链铰接，右旋扣器与右主钳体通过铰链铰接，左单作用油缸缸体与左主钳体连接，右单作用油缸缸体与右主钳体连接；左扭矩油缸缸体前端通过铰链与左背钳体上的支撑臂铰接，左扭矩油缸活塞杆通过铰链与左主钳体上的支撑臂铰接，右扭矩油缸缸体前端销轴通过铰链与右主钳体上的支撑臂铰接，右扭矩油缸活塞杆通过铰链与右背钳体上的支撑臂铰接。主要完成钻具或管件夹紧、旋扣和上、卸扣操作。本实用新型具有不需要更换钳牙、钻具磨损小、体积小、质量小、操作维护便捷等优点。

Description

新型多功能动力钳

技术领域

一种新型多功能动力钳特别涉及一种石油钻井或修井作业用新型多功能动力钳，属于石油钻采设备机械制造技术领域。

背景技术

多功能动力钳是一种石油钻井或修井作业用动力机具，包括工作装置和定位装置。定位装置主要完成***回转运动、上下运动和前后运动的位置调节；工作装置包括主钳总成、背钳总成、上卸扣装置、旋扣装置和缓冲装置，协调完成钻具或管件夹紧、旋扣或上卸扣操作。在现有技术中，多功能动力钳旋扣装置固定在主钳体上，上、卸扣用主钳钳牙由连接在主钳体内的液压油缸通过杠杆机构控制，旋扣操作所需力矩要比上、卸扣力矩小得多，所以，上、卸扣主钳钳牙夹紧力要比旋扣操作夹紧力大得多，推动主钳钳牙工作的夹紧油缸就需要很大工作压力，推动钳牙工作的液压油缸也就需要很大的安装空间；上卸扣用扭矩油缸缸体与钳体固定连接，不能较大角度范围内进行上、卸扣操作；主钳总成放置在背钳总成上表面，上扣操作时主钳总成挟持上钻具或管件转动，上钻具或上管件接头向下移动距离是通过主钳钳牙与上钻具或管件相对运动实现，主钳钳牙、上钻具或管件磨损很大；现有的多功能动力钳操作不同直径范围钻具或管件时，需要更换主钳钳牙。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题设计的新型多功能动力钳，包括主钳总成、背钳总成、上卸扣装置、旋扣装置、缓冲装置、主钳导向***和背钳导向***。

主钳总成的结构：左主钳体、右主钳体通过销轴铰接，左旋扣器与左主钳体前端铰接，左、右主钳体尾部分别与主钳夹紧油缸缸体和活塞杆通过销轴铰接，右旋扣器与右主钳体前端铰接，左单作用油缸缸体与左主钳体中部固定连接，左单作用油缸活塞杆推动左旋扣器绕其与左主钳体前端的铰接点转动，右单作用油缸缸体与右主钳体中部固定连接，右单作用油缸活塞杆推动右旋扣器绕其与右主钳体前端铰接点转动，左、右旋扣器都包括安装在旋扣装置箱体上的液压马达、通过锥齿轮进行一定角度动力换向的中间传动***驱动旋扣滚轮。在旋扣操作时，左、右单作用油缸动作时旋扣装置上的旋扣滚轮夹紧上钻具或管件接头，依靠两组旋扣滚轮与上钻具或管件接头之间摩擦力带动钻具转动达到旋扣功能。

主钳钳牙安装在两对旋扣滚轮之间的左、右主钳体内，在上卸扣操作时，左右单作用油缸停止工作，主钳总成动力夹紧左右主钳体，主钳钳牙夹紧上钻具或管件接头；主钳钳牙采用平面齿形结构设计，能保证操作不同直径管具不更换钳牙。

背钳总成的结构：左背钳体与右背钳体通过销轴铰接，左、右主钳体中部安装导向螺柱，背钳钳牙安装板与左、右背钳固定连接，背钳钳牙安装在背钳钳牙安装板上的滑槽中，左、右背钳体内各安装两对缓冲装置。

上、卸扣装置的结构：由左主钳体和左背钳体及右主钳体和右背钳体铰接左扭矩油缸、右扭矩油缸构成，左扭矩油缸缸体前端销轴与左背钳体上的支撑臂铰接，左扭矩油缸活塞杆与左主钳体上的支撑臂铰接；右扭矩油缸缸体前端销轴与右主钳体上的支撑臂铰接，右扭矩油缸活塞杆与右背钳体上的支撑臂铰接。

旋扣装置的结构：销轴与左主钳体前端铰接，变速箱箱体上安装马达，马达输出轴与安装在变速箱箱体内的传动机构连接，驱动旋扣滚轮，连接左、右旋扣器与左、右旋扣滚轮支座的销轴与左、右主钳体前端对应铰接，旋扣器定位是通过旋扣器定位机构的左右单作用油缸同步驱动左、右旋扣器绕其对应主钳体前端的铰链回转至最大工位，通过主钳夹紧油缸夹紧左右主钳体，左、右旋扣器上的两对旋扣滚轮夹紧上钻具或管件，在背钳总成夹紧下钻具或管件后，实现对上钻具或管件旋扣操作；旋扣操作是通过安装在左右旋扣器变速箱体上的液压马达，由传动机构驱动两对旋扣滚轮，依靠旋扣滚轮与上钻具或管件之间的摩擦力实现。

缓冲装置的结构：缓冲装置由螺堵、弹簧和顶帽组成，弹簧上下端面与顶帽、螺堵接触，顶帽具有台阶结构，在左右背钳体内安装不少于二组缓冲装置；主钳总成放置在背钳总成上的缓冲装置凸出顶帽上，上扣操作时，主钳总成转动上钻具或管件向下移动的距离通过压缩缓冲装置上弹簧补偿主钳总成向下移动位移，消除主钳钳牙对上钻具或上管件的磨损。

主钳导向***的结构：主钳导向板上的三个定位滑槽内对应左主钳体、右主钳体铰接销轴、左、右主钳体尾部分别与主钳夹紧油缸缸体和活塞杆铰接销轴，控制主钳总成开口；

背钳导向***的结构：背钳安装导向板上的三个定位滑槽对应安装左、右背钳体铰接销轴和分别连接在左、背钳体上的两个导向螺柱，控制背钳总成开口。

有益效果

1)旋扣动作与上、卸扣动作切换方便；

2)操作不同直径范围内钻具或管件不需要更换钳牙，并且体积小、质量小。

附图说明

图1是多功能动力钳示意图；

图2是多功能动力钳主钳总成与旋扣装置连接示意图；

图3是多功能动力钳旋扣装置布置示意图；

图4是多功能动力钳左旋扣器示意图；

图5是多功能动力钳右旋扣器示意图；

图6是多功能动力钳背钳总成示意图；

图7是多功能动力钳缓冲装置示意图；

图8是多功能动力钳上卸扣装置示意图。

具体实施方式

定位装置(100)安装在钻井平台上，工作装置安装在定位装置(100)上的工作装置安装架(101)上，主钳总成(300)、背钳总成(500)开口到最大，调节定位装置(100)使工作装置操作理论中心线与实际操作钻具或管件中心线近于重合，就可以进行接、卸钻具或管件操作。

接钻具或管件操作，先旋扣后上扣：

背钳总成(500)上表面与下钻具或下管件接头上表面平齐，背钳总成(500)通过背钳夹紧油缸(506)采用铰链(505)、(507)使左、右背钳体(501)、(508)绕铰链(504)转动，驱动安装在左右背钳体(501)、(508)内的背钳钳牙安装板(502)上背钳钳牙(503)低压夹紧下钻具或管件接头，同时，主钳总成(300)通过主钳夹紧油缸(306)采用铰链(304)、(305)使左、右主钳体(301)、(307)绕铰链(303)低压夹紧上钻具或管件接头，左、右主钳体(301)、(307)上连接的左、右单作用油缸(310)、(311)驱动左、右旋扣器(302)、(308)分别绕铰链(201)、(208)转动至两对旋扣滚轮(202)、(204)和(203)、(206)夹紧上钻具或管件接头，旋扣马达(205)、(207)通过传动***驱动两对旋扣滚轮(202)、(204)和(203)、(206)依靠它们与上钻具或上管件之间的摩擦带动上钻具或上管件顺时针转动至旋扣滚轮打滑，停止旋扣马达(205)、(207)和左、右单作用油缸(310)、(311)，完成对上钻具或管件旋扣；背钳总成(500)高压夹紧下钻具或管件接头致背钳钳牙(503)吃入下钻具或下管件接头，主钳总成(300)同时高压夹紧上钻具或管件接头至主钳钳牙(309)吃入上钻具或上管件接头，上、卸扣装置(400)左、右扭矩油缸(401)和(402)分别通过铰链(403)、(404)和(405)、(406)同时拉主钳总成(300)绕其挟持上钻具或上管件中心线顺时针转动对上下钻具或管件上扣；在上扣操作时，主钳总成(300)向下压左、右背钳体(501)、(508)内的四组缓冲装置(509)上的顶帽(510)，顶帽(510)压缩弹簧(511)上端，弹簧(511)下端由连接在左、右背钳体(501)、(508)下端内螺堵(512)固定，从而保证主钳总成(300)相对背钳总成(500)有一定移动量，减少对钻具或管件磨损。

卸钻具或管件操作，先卸扣再旋扣：

背钳总成(500)上表面与下钻具或下管件接头上表面平齐，背钳总成(500)高压夹紧下钻具或下管件接头至背钳钳牙(503)吃入下钻具或下管件接头，主钳总成(300)同时高压夹紧上钻具或管件接头至主钳钳牙(309)吃入上钻具或上管件接头，上、卸扣装置(400)左、右扭矩油缸(401)、(402)同时推主钳总成(300)绕其挟持上钻具或上管件中心线逆时针转动对上下钻具或管件卸扣，左、右扭矩油缸(401)、(402)停止工作，完成卸扣操作；背钳总成(500)、主钳总成(300)低压夹紧钻具，左、右主钳体(301)、(307)上连接的左、右单作用油缸(401)、(402)驱动左、右旋扣器(302)、(308)分别绕铰链(201)、(208)转动至两对旋扣滚轮夹紧上钻具或上管件接头，旋扣马达通过传动***驱动旋扣滚轮(202)、(204)和(203)、(206)依靠它们与上钻具或上管件之间的摩擦带动上钻具或上管件针转动致旋扣滚轮至卸下上钻具或管件。

Claims

1、一种新型多功能动力钳由主钳总成、背钳总成、旋扣装置、上卸扣装置、缓冲装置、主钳导向***、背钳导向***组成，其特征在于：

a)左旋扣器与左主钳体通过铰链铰接，右旋扣器与右主钳体通过铰链铰接，左单作用油缸缸体与左主钳体连接，右单作用油缸缸体与右主钳体连接；

b)左扭矩油缸缸体前端通过铰链与左背钳体上的支撑臂铰接，左扭矩油缸活塞杆通过铰链与左主钳体上的支撑臂铰接，右扭矩油缸缸体前端销轴通过铰链与右主钳体上的支撑臂铰接，右扭矩油缸活塞杆通过铰链与右背钳体上的支撑臂铰接。

2、根据权利要求1所述的新型多功能动力钳，其特征在于：左、右背钳体与螺堵连接，弹簧上下端面与顶帽、螺堵接触，顶帽具有台阶结构，缓冲装置安装在左、右背钳体内，缓冲装置不少于二组。

3、根据权利要求1所述的新型多功能动力钳，其特征在于：所述左扭矩油缸缸体前端销轴与左背钳体上支撑臂铰接，右扭矩油缸缸体前端销轴与右主钳体上支撑臂铰接。

4、根据权利要求1所述的新型多功能动力钳，其特征在于主钳钳牙采用平面齿形结构。