JPS6144541A - 管状部材を回転しないように確保するバックアップ・トング・確保方法、および動力トング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ０発明の背景 本発明は、パイプ部材を連結または分離するのく使用さ
れる動力トングに係り、％にパイプ部材を回転しないよ
うに確保するのく用いられるバツクアッグΦトングに係
る。また、本発明は、はさみ匿のトングであって上本陣
部分が下本体部分に相対して回転してドリルパイプに通
常必要とされる高連結または分離トルクを生じるものく
係る。

動力回転トングは、普通、上管状部材飼えばケーシング
、ドリルパイプまたは管を、固定した上管状部材に相対
して回転させ、それによってそのような部材をねじ回し
クク連結または分離するのに用いられる。そのような動
力回転トングを使用するときは、上管状部材の回転を積
極的に防止することが一般に望ましい。そうしないと、
最初の分離作動または最終の連結作動間に高トルクが動
力回転トングによって上管状部材に布先られるとき、そ
のような回転が生じ得る。

下パイプを掴持してその回転を防止するために、従来、
手動または動力式のバックアップ１トングが使用されて
いる。動力バックアップ管トングは、一般的に、トング
操作者によって手動バックアップ・トングよりも好まれ
ている。手動バックアップ・トングの列は、米国特許第
２６６８６８９号及び第５３８０３２３号に説明されて
いる。そのような手動トングは、普通、追加の操作者作
業を必要とし、上パイプが高トルクを受けるときは、下
パイプを回転しないように完全に掴持することは不可能
である。

動力バックアップ・トングは、米国特許第２５４４６５
９号及び第４４０２２５９号と英国特許第１６４８９５
４号に開示されている。しかし、そのようなバックアッ
プ・トングの欠点は、回転を阻止するため適切にパイプ
な掴持するのに用いられる外力が、パイプを押し潰すぐ
らい大きな咬み締め力を加えることである。さらに、米
国特許第５５１８９０３号に示されるごとき閉喉型バッ
クアップ・トングは、多くの現場調整を必要とし、従っ
て、高価な石油回収作業を遅れさせる傾向があるととも
に、パイプセクションに対し横方向から配置し得すそし
て横方向に取り外され得ない。

米国特許第４２９０３０４号には改良されたバックアッ
プ・トングが開示されている。該米国特許には、複数の
ヘッドを担持する、油圧モータによって回転されるケー
ジプレート組立体が示されている。ケージプレート組立
体が回転するにしたがって、ヘッドは内方へ駆動されて
、トング本陣に固定されたカムリングのカム面によって
パイプと係合する。トングはトング本陣に固定された支
持突起と、ケージプレートに取付けた支持ビンとを使用
してケージプレート開口をトング本陣の開口に対して自
動的に整合させ、したがって、トングはパイプに横方向
から装脱され得る。

先行技術による動力トングは、一般にはさみ型トングと
呼ばれるトングであって、上トング本体がパイプの上セ
クションを掴持し、下トング本体がパイプの下セクショ
ンを掴持し、次いでこれらトング本体がたがい′に相対
的に回転されてパイプのねじ回し連結またはねじ回し分
離を達成するようにされたものを富む。一般的に、僅か
ＶＣｉｏ°〜２０°の回転が単一はさみまたは２チエツ
ト運動によって得られるに過ぎないから、は°さみ型ト
ングは、普通、成るドリルパイプ作業に必要とされる最
終連結及び分離トルクを供給するためＫのみ使用される
。従って、ドリルパイプ・セクションをたがいにねじ回
し結合するためしけしばスピンナが利用され、そしては
さみトングは、極度に大きいトルクを必要とする最終の
３０°の連結回転または最初の３０°の分離回転のため
にのみ使用される。

スピンナとはさみ型トングは結合されて単一の装置にさ
れ得るが、そのような列が米国特許＠２７０５６１４号
、第３６２９９２７号及び第３７９９００９号に示され
ている。

はさみ型トングリ初期実施列は、米国特許＠２７５７Ｂ
３９号及び第２８７１７４５号に開示されており、そこ
では、枢動可能のレバーが各パイプ・セクションを係合
させるように作用する。

米国特許第２７６０　！１９２号に示されるはさみ型ト
ングリ−修正型においては、上及び下ヨーク部材がたが
いに相対的に回転する。

前記はさみ型トングの多くの欠点は、連結または分離作
業を遂行するため極度に多くの操作者作業が要求される
ことである。また、はさみ型トングは、成るバックアッ
プ−トングに関連して［［指摘されたいくつかの欠点を
も有する。即ち、ヘッドとパイプとの間の回転を防ぐた
めパイプを完全に掴持するのに用いられる動力装置ｔは
、ヘッドがパイプを押し潰す、または損傷するくらい強
烈である。さらに、はさみ型トングは、典型的に、トン
グリ開喉部分をたがいＩＣ整合させる補助装置を使用す
るが、そのような補助装置はさらに操作者σ〕作業を増
し、あるいは信頼性を欠き、しだがつて、トングは横方
向への運動によってパイプ九対し容易にそして信頼性を
以て装脱不可能である。

さらに在来的な−はさみ型のトングが米国特許第３９２
１４７３号と＠４０８２０１７号に図示説明されている
。後者に開示される在来形のはさみ型トングにおいては
、上及び下トング部分は、おのおの、上パイプ・セクシ
ョン及び下パイｆ−セクションをそれぞれ掴持するよう
に働く。米国特許第４０８２０１７号に示されるごとく
、上及び下トング・セクションは、これらトング・セク
ション間に連結されたシリンダ（よって回転される。

口１発明の摘要 本発明に基づいて、トング本体内に結合されたカムリン
グと、該カムリングに相対して回転し得るケージプレー
ト組立体であって複数のヘッドを担持するものと、トン
グ本体に枢動可能に結合されたアームにおのおの一端に
おいて結合された１対の油圧シリンダとを含むバックア
ップ−トングが設けられる。前記油圧シリンダの１個は
、その他端において前記トング本体に結合され、他方の
油圧シリンダは、その他端において前記回転し得るケー
ジプレート組立木に結合される。

本発明の一特徴に従って、トング本体とケージプレート
組立体は、おのおの、開喉部を有し、従ってトングはパ
イプに横方向から配置され、またはそれから取外され得
る。前記油圧シリンダの１個が完全に延伸され、一方、
前記他方の油圧シリンダが完全に引込められることによ
って開喉ケージプレート組立体はトング本体に対して整
合さへそれによってトングはパイプに容易に配置されま
たはそれから取外され得る。

本発明の他の特徴に従って、各油圧シリンダのシリンダ
端はビゴット棒に枢動自在に結合され、一方、各油圧シ
リンダのロッド端は、トング本体またはケージプレート
組立体に枢動自在に結合される。前記シリンダは、両シ
リンダが延伸されるときまたは両シリンダが引込められ
るとき概ね同じ最大アウトプットの力を供給するように
寸法を選ばれており、ピボット棒上のピボット点は、２
個の枢動自在の油圧シリンダ／ピ〆ット棒結合点間の概
ね中心に位置される。２個のシリンダはピボット棒と協
働して、両シリンダの延伸または引込めによるケージプ
レート組立体の連結または分離回転を可能にする。　゛ 本発明の他の一特徴として、一方の油圧シリンダはピボ
ット棒を回転させるよりに作動され、他方の油圧シリン
ダはピボット棒端とロッド端／ケージプレート結合点と
の間の距離を長くまたは短くするように作動される。２
個のシリンダとピボット棒との組会せによってケージプ
レート組立体は、これらシリンダの１個のみによって可
能圧される回転角度よりも大きい角度に亘って回転され
得る。言い換えれば、繭紀％微はトングをよりコンパク
トにすることを可能にする。なぜならば、前記油圧シリ
ンダのおのおのは、単一行程の間に前記ケージプレート
組立体を前記と同じ角度に亘って回転させ得る単一のシ
リンダと同じ長さであることを要しないからである。

本発明のさらにもう−りの特徴として、各シリンダは、
パイプ分離作動間、引込め位置に在り、したがって、分
離作動が完了した後、ヘッドをパイプから離すため、各
シリンダを延伸するように油圧を供給するごとによって
最大ケージプレート回転力が得られる。

本発明の他の−￥！ｆ！に従って、ここに説明されるバ
ックアップφトングは、上及び下パイプ・セクションを
それぞれ掴持するための上及び下トング本体を有するは
さみ型トングを構成するのに利用され得る。他の１個の
油圧シリンダが、上及び下トング本体間に結合されそし
て高連結または分離トルクを供給するように上トング本
体を下トング本体く相対して回転させるように作用する
。

本発明のこれら及びその他の特徴、目的及び利点は、−
実施列に関して以下述べる詳細な説明から明らかになる
であろ゛う。

ハ、詳明な説明 第１図は、石油回収作業において通常使用されるケーシ
ング、ドリルパイプ及びチュービングの如きねじ切りさ
れた管状部材の連結及び分離のため本発明に基づくバッ
クアップ・トング２２と共に使用される動力回転トング
１０の概略側面図である。動力回転トング１０は、本体
１２と、パイプの接続部を連結ｊたは分離するため前記
本体に対してケージプレート組立体１６を回転させるだ
めの制御器１４とを有する。動力回転ドッグ１０は開喉
型であり、そしてドア１８を有し、従って、動力回転ト
ング１０は横方向からパイプ上に配置され、またはそれ
から取外され得る。米国特許第３２６１２４１号、第３
３８０３２３号及び第３５５０４８５号にＩヱ好適な動
力回転トングが開示されている。米国特許第４０８４４
５３号には本発明のバックアップ・トングとともに使用
するのに特に適する動力回転トングが開示されており、
該特許は引用によって本明細書に包言されａ以下におい
て−そう詳細に説明される工うに、バッファツノ−トン
グ２２は、トング本体２４と、ケージプレート組立体２
８を回転させるためトング本体２４に取付けられた１対
の油圧シリンダとを有する（第１図にシリンダ２６が示
されている）。

トング本体２４はさらに開喉部分を有し、該開喉部分は
ドア３０によって開閉され得、従って動力回転トング１
０とバックアップ・トング２２は同時に横方向からパイ
プ上に配置され、またはパイプから取外され得る。動力
回転トング本体１２とバックアップ・トング本陣２４は
、動力回転トング１０に結合され、バックアップ・トン
グ２２に形成された複数の穴を通って延びる複数の脚２
０にぶって、たがいに相対して実質的に回転することを
阻止されている。バックアップ・トング２２はばね３６
上に支持される。ばね３６は脚２０に取付けられた好適
な！Ｉｌ整自在のばね止め３８によって保持される。さ
らに、動力回転トング１０に取付けられた下延部材３８
は、連結トルクの直接読出しを提供するためバックアッ
プ・トング２２上に配されたロード瘤セル３４と係合し
、そして連結作動時において上下のトング本体１２．２
４の回転を阻止する。脚２０とロード・セル３４とに就
てＱ−そうの詳１ｖｌＩＩは、引用によってここに包富
される米国特許第４４０２２３９号に開示されている。

第２図は、第１図に示されたバックアップ・トング２２
の上面図であり、同じ番号が既に説明された装置九対し
て用いられている。トング本体２４は、頂板４０と、該
頂板と実質的に同じである底板と、これら板間の側壁部
分とから成っている。ケージプレート組立体２８は、ケ
ージプレートざルト４２によって確保された複数のロー
ラによりてトング本に２４に回転自在に取付けられてい
る。好適なドア３０は、高トルク作用下での開喉トング
本陣の拡開を最小にするためのラッチ族！１１１４４を
有するものとして示されている。

＊発明に基づくケージプレート組立体２８を回転させる
駆動装置は、シリンダ２６．４６を言み、これらシリン
ダは、ピボットジョイン）６０．５８においてそれぞれ
剛性のピボット棒５４に枢動自在に結合されている。シ
リンダ４６のロッド６２は、上方へ突出したビン６日に
よって頂板４０［枢動自在に結合されている。シリンダ
２６のロッド６４は、ケージプレート組立体２８に取付
けられた耳片６８にＴＯにおいて枢動自在に結合されて
いる。ピボット棒５４は、頂板４０から上方へ突出する
ぎン５６を中心として枢動する。ビン５６は、パイプを
債に受けるためトング本体２４の開喉部分の中心九対し
て整合されることが好都合である。のちに説明されるご
とく、ピボット棒５４、シリンダ４６及びシリンダ２６
は、トング本体２４に相対してケージプレート組立体２
８を回転させるとともに、トング本体２４１７）開喉に
対してケージプレート組立体２８の開喉部分を自動的Ｖ
Ｃ整合させるように協働する。

また、第２図は下方へ延びる脚２０を受け入れるためト
ング本体２４の頂板と底板との双方に貫設された好適な
穴４８．５０を示している。トング本体２４の後部から
延びるアーム５２は、ロード・セル３４を支持する。ケ
ージプレート組立体２８は１対の枢動可能のヘッド７２
を有し、各ヘッドはトング本体２４に結合されたカムリ
ングＴ６のカム作用面と係合するカムローラ７４な担持
する。各ヘッド７２のカム作用面は、分離カム面７８、
連結カム面８０及び中立カム面８２を含む。トング本体
２４の頂底両板に結合された好適なカムリングと、摺動
ヘッドを使用する好適なケージプレート組立体との細部
は、米国特許第４０８２０１７号にさ′らに詳細に説明
されており、そして好適なカムリングのカム作用面及び
ケージプレート組立体の他の好適な一実施列に関する−
そうの細部が米国特許８４０８４４５３号に説明されて
いる。

第３図を参照すると、＠２図に示された装置の筒路上面
図が描かれている。ケージプレート組立体２８Ａは、シ
リンダ４６Ａが完全に延伸されそしてシリンダ４６Ｂが
完全に引込められたとき、中立位置に保たれることは理
解されるであろう。

ピボット・ビン５６．５６Ａはトング本体２４に相対し
て固定され、したがって、ピボット棒５４Ａの位置とぎ
ざット・ビン６０Ａ＋７）位置は、シリンダ４６Ａの延
伸または引込めによって決定される。

上パイプが動力回転トングによって連結されククある時
に下パイプの回転を阻止する位置へ、本発明のバックア
ップ・トング２２をその中立位置から移すためには、シ
リンダ２６Ｂは第４図に示されるごとく延伸される。シ
リンダ２６からのロッド６４の延伸は、図示のごとくケ
ージプレート組立体２８Ｂを回転させ、従って各カムロ
ーラＴ４は固定カムリングＴ６の連結カム面８０に乗上
げることになる。

上パイプが動力回転トングによって分離されつつあると
き下パイプの回転を阻止する位置へ、前記バックアップ
書トング２２をその中立位置から移すためには、シリン
ダ４６０は第５図に示されるごとく引込められる。シリ
ンダ４６内へノロラド６２の引込めはビン５６を中心と
するピボット棒５４の回転を生じさせ、それによって図
示のごとくケージプレート組立体２８００回転を生じさ
せる。したがって、カムローラ７４のおのおのは、固定
カムリングＴ６の分離カム面７８にそれぞれ乗上げて、
分離作動間における下パイプの実質的回転を阻止する。

各シリンダ２６．４６の行程は、好ましくはカムローラ
７４が中立位置からカム面７８または８０上の位置、即
ちヘッド上のダイスをパイプとつかみ係合関係に入らし
め得る位置、まで移動することを許すのに充分であるよ
うに選ばれており、各シリンダ２６．４６の最大行程は
各カムローラが、もし必要ならば、カム面の端に達する
ことを許すことが好捷しｂ０典型的には、各カムローラ
は、中立カム面が連結または分離カム面と係合する点か
ら約６．３５１４１１（７ｉｎ）　〜１９１１（７ｉｎ
）（’）距離だけカム面上を運動し、したがって、カム
ローラが、カム面に約６・３５１１（÷ｉｎ）　〜１９
ｉｕ（÷ｉｎ）乗上げたのちダイスはパイプに対してつ
かみ係合関係に入る。したがって、各シリンダの最大行
程は、ヘッドＴ２がパイプに対しつかみ係合関係に入っ
たのち、ケージプレート組立体が回転し続けてカムロー
ラをカム面に添ってさらに運動させること枦可能にする
。また、シリンダ２６．４６への油圧管に調節自在の調
圧弁を設け、従って、各シリンダへの最高圧力はパイプ
に対するヘッド７２の強いつかみ係合を保証するのに必
要な値、タリえば約１０５１／ｃ１１Ｌ２（１５００ｐ
Ｊ、ｉ）、に設定され得ることが望ましい。動力トング
における標準的な慣行に従って、本発明のバックアップ
・トング２２と組合わされるヘッド７２は容易に互換さ
れ得、従ってバックアップ・トング２２と共に使用され
る特定ヘッド寸法は、つかみ係合さるべきパイプの直径
Ｋ［じて決定される。シリンダ２６．４６のおのおのへ
の圧力を調節する制御器１５はバックアップ・トング本
体に位置されるか、または、第１図に示されるごとく、
回転トング即ち動力回転トング１０の制ｍ器１４に隣接
して位置される。また、第１図には前述した方式でシリ
ンダ２６．４６−＼の流体圧力を制御するための代表的
な調圧弁１Ｔが描かれている。動力回転トング及びバッ
クアップ・トングリためり標準的可撓流体管も、スキッ
ド装架油圧動力装置も男１図には示されていない。

シリンダ２６．４６がヘッド７２をパイプに対してつか
み係合関係に入らしめたのち、シリンダ２６．４６は、
第４図及び第５図に示されるごとく、概ね引込められ、
または延伸される。これらシリンダに対する油圧＆工、
実際の連結または分離作動間は中断されるか、または、
この作動間前記シリンダへの圧力は維持される。当業者
には熟知されるように、トルクは一上方の動力回転トン
グが上パイプを回転させるのにしたがって、下パイプへ
伝達される。従って、下パイプへ伝達されるトルクは、
ケージプレート組立体２８をバックアップ−トング本体
２４に相対してさらに回転させるが、この回転の方向は
カムローラをカム面に添ってさらに遠くへ移動させる、
即ち中立カム面からさらに遠ざからせることになる。し
たがって、シリンダ２６．４６は、実際の連結または分
離作動間、ダイスが上管の回転を阻止することを可能Ｖ
Ｃするために充分な力をヘッドに供給することを快しな
い。これらシリンダは、ヘッドのダイスがパイプをつか
むのに充分な力を供給することを要するに過ぎず、その
あとで、ヘッド７２からパイプへの咬み締め力が、回転
動力トング１０からパイプに対して伝達され、ケージプ
レート組立体が則し方向へ運動することを許し従ってヘ
ッドＴ２のカムローラがさらにカム面に添って登り、そ
れによって、ヘッド７２からパイプへ伝達される咬み締
め力かさらに増加されることを可ｆｍｆｘらしめる。

バックアップ・トングにおける前記のごとき固定カムリ
ング／回転ケージプレート方式の一利点は、回転しない
ように下パイプをバックアップ・トングが確保するのに
必要とされる以上に不必要な咬み締め力が下パイプに伝
達されないことである。換言すると、シリンダ２６また
は４６ｇ）作動は、ヘッドＴ２のカムローラを運動させ
てカム面に添って概ね６．３５ＫＩＩ（Ｔｉｎ）（中立
カム面の端から）登らせ、該点においてヘッド７２はパ
イプに対してつかみ係合に入る。そのあと、シリンダに
おける圧力は解除され、そしてヘッド７２のカムローラ
（工、トルクが回転動力トングによって上パイ′プに初
度供給されるにしたがって該位置に止どまる。追加のト
ルクが上パイプに供給されるにしたがって、下パイプも
同じ方向へ（おそらく２゜〜５°だけ）回転する傾向を
示し、それにエフ【、カムローラがさらに運動してカム
面に添って登ることを許す。かくして、バックアップφ
トングからパイプへ追加の咬み締め力が供給され、最後
の連結トルクが回転動力トング（よって供給されるにし
たがって下パイプがさらに実質的に回転しないようにそ
れをしっかりと確保するが、バックアップ・トングリヘ
ッドＴ２によって下パイプへ伝達される力は、下パイプ
がバックアップ−トングによって不必要に潰されるほど
大きくない。かように、バックアップ・トングによって
供給される咬み締め力は、回転動力トングに工って生じ
るトルクに対して自動的に且つ直接的に反応する。かく
のごとき特色によって、シリンダ２６と４６が比較的軽
くされしかも信頼性を維持し得ることは明らかである。

なぜならば、シリンダは回転動力トングに工ってパイプ
に供給されるトルクに対し反作用しようとしないからで
ある。

既に述べたごとく、両シリンダ２６．４６が、＠５図に
示されるごとく、分離作動間概ね引込められることは、
本発明の一特色である。この特色の利点は、各シリンダ
２６．４６から提供される最大量の力が、（各シリンダ
・ピストンの最大空間を利用することによって）これら
シリンダの延伸間に発生されることである。一般的に、
シリンダ２６．４６からの最大所望力は、分離作動が遂
行された後、ケージプレート組立体なその中立位置へ復
するように回転させるため所望されるであろう。換言す
ると、シリンダ２６．４６からの大きい量の力は、前述
のごとく、ダイスをパイプに対してつかみ係合関係にλ
らしめそしてその状態に保りためケージプレート組立体
をその中立位置から何れかの方向へ回転させるには発生
されることを要しない。しかし、ケージプレート組立体
をそのロックされた咬み締め位置から中立位置へ強力に
回転復帰させるためにはシリンダからの比較的大きな力
が要求される。この問題即ちロックされた咬み締め位置
から中立位置へ復するようにケージプレート組立体を回
転させるため摩擦に打勝つ間ｍ＋工、１バツクｅバイテ
イング″（復帰時咬着）問題としばしば呼ばれている。

分離トルクはしばしば連結トルクエリも大きい。バック
・バイティング問題は、もしそれが少しでもあるとすれ
ば、最大トルクがバックアップ−トングによって抵抗さ
れることに直接的に関係するから、シリンダ２６．４６
からの最大所望力は分離作動後に存在して、シリンダが
前記バック−バイティング問題に打勝ってケージプレー
ト組立体を中立位置へ復帰するように運動させるごとを
可能ならしめることが好ましいと考えられる。もし摺動
ヘッドがバックアップ・トングのケージプレート組立体
内に設けられろならば、ケージプレート組立体が中立位
置まで回転されて復帰すると同時に摺動ヘッドを引込め
るため偏圧装置列えばばねが利用され得る。好適な摺動
ヘッド及び偏圧装置の一構成が、米国特許第４２９０３
０４号に開示されており、該特許は引用によってここに
包合される。

第６図は本発明に基づく好適なはさみトング８４の背面
図である。該はさみトング８４は、上本体組立体８６と
上本体組立体８Ｔとを有し、これら組立体のおのおのは
既に説明されたバックアップ・トングと構造的にそして
作用的に同様である。即ち、下本体８６は１対のシリン
ダ９０．９２を有し、各シリンダは一端において、ケー
ジプレート組立体を該本陣九対して回転させるための？
ボット棒８８に結合されている。下本体８７は１対のシ
リンダ９１．９３を有し、各シリンダは一端においてケ
ージプレート組立体を該木本に相対して回転させるため
ピボット棒８９に結合されている。上本体８６と下本体
８７とが物理的近接関係（ドリル・パイプの連結に特に
望ましい〕に在ることを可能にするため、前記シリンダ
９１と９３及びピボット棒８９は下本体８７の下トング
板の下方に配設される。第６図に示されるはさみトング
と第１図に示されるトング組立体との閾の主要な相違点
を工、上本体８６と下本体８７がたがいに対してはさみ
のように回転するように構成されていることである。こ
の回転は油圧シリンダ９６によって生じさせるのが好都
合である。該油圧シリンダ９６はそのシリンダ部分にお
いて下本体８７に枢動自在に結合され、そしてそのロツ
ド端９８において部材９４に枢動自在に結合されている
。部材９４は下本体８６に固定結合されている。好適な
はさみトングリ作動と、好適な油圧シリンダ９６の取付
けに関するさらに詳しいことは米国特許第４０８４４１
７号に開示されており、該発明は引用によってここに包
含される。

連結作動間、油圧シリンダ９６が先ず延伸され、従って
トングは１開”き、即ちトング組立体ＢＴが見おろされ
、下本体８６は下本体に相対して反時計回りの方向に１
５°回転される。そのあと、上本体８６及び下本体８Ｔ
のシリンダ９０〜９３が作動され、それによって上本体
及び下本体のダイスはパイプ九対してつかみ係合関係に
入らしめられる。次いでシリンダ９６が引込められ、上
シリンダ（再びトング組立体を見おろす位置に在る）は
下シリンダに相対して時計方向に動かされ、かくして上
パイプを下パイプに対し螺進させる。シリンダ９６が引
込められたならば、シリンダ９０゜９２は再び作動され
て下本体８６のヘッドをパイプとの係合から解除し、そ
のあと、この過程が、シリンダ９１．９３が下本体のダ
イスを下パイプに係合状態に保って、反復される。分離
作動のときは、上及び下トング本体が先ずたがいに整合
され、シリンダ９０〜９３がヘッドが上及び下パイプを
つかむように作動され、そしてシリンダ９６が延伸され
て上トング本体を下トング本体に相対して反時計回りの
方向に回転させる。既に述べたごとく、従来、はさみト
ング８４は最終所望連結トルクを生じさせるとき、また
はねじ結合を初度分離するときのみに用いられている。

従って、別個のスピンナ装置（図示せず）がねじ結合部
の連結または分離のため従来通りに設けられ、これとと
もに、はさみトングが最終連結トルクまたは初度分離ト
ルクを提供するためにのみ使用される。

第７図は中立位置におけるシリンダ９　Ｇ　、　９１゜
９２．９３の位置を示し、破線は下トング本体８７σ）
ためσノシリンダ及びぎボット棒とを表わし、実線は上
トング本体８６のだめのシリンダ及びぎメット棒を表わ
す。上トング本体８６及び下トング本体８７１７）ケー
ジプレート組立体は、連結作動または分離作動間、同一
方向に回転しなくてはならないことは明らかである。こ
れは、連結作動においては、上トング本体８６のシリン
ダ９２を延伸することと、下トング本体８７のシリンダ
９２を延伸することとによって達成される。分離作動に
おいては、４個のすべてのシリンダ９０，９１Ｊ９２．
９３が引込められる。それは、やはり、分離作動の完了
後にシリンダを中立位置へ戻すように”バック・パイテ
ィング即ち復帰時咬７Ｎに打勝つためにシリンダからの
最大の力を考慮に入れる。本例においては、シリンダ９
６の作動が下本体８７と上本体８６との相対回転を生じ
させることによって、所望トルクで接続部を連結または
分離する仕事が達成されろ。好ましくはシリンダ９６は
第６図に示されろごとく形成され、したがって、シリン
ダ９６が延伸されろとき得られる該／リンダからの最大
の力は、連結作動間ではなく分離作動間に発生される。

シリンダ９６の作動間、上トング本体８６と下トング本
体８Ｔとのケージプレート組立体は、パイプにおける咬
み締め力を増すため数度（０）回転し、この回転は、ヘ
ッドのカムローラがパイプと咬みつき係合するため中立
位置から初めに回転されたときの方向と同じである。

用語１上”及び１下”は、ドリル使用現場における構成
部品の在米配列を説明する相対的用語である。本発明の
装置は、水平位置においてパイプの接続部を連結または
分離するのに使用され得、その場合、装置は、バッキン
グ（ｂｕｃｋｌｎｇ）機械と在来的に呼ばれる。

以上の数個の実施列は、本発明の原理を単に例示説明す
るものである。ここに説明されたバックアップ番トング
及びはさみトングは、摺動ヘッドまたは枢着ヘッドを使
用する。また、そのような装置のケージプレート組立体
は、部分的リング部材またはトング板もしくはこれら両
方と係合する好適なケージプレートローラＶＣ工って支
持されそしてそれによって回転可能に案内される。第６
図に示されるごとく、トング本体に相対してケージプレ
ート組立体を回転させるための油圧シリンダが上板上に
または下板の下に設けられる。また、シリンダとケージ
プレート組立体との接触を防ぐためにトング木本”の幅
が増か口されなくてはならないが、これら油圧シリンダ
及び回転自在の棒を上下トング板間に設けることが望ま
しい。多くの修正及び変更が、本発明の範囲内で施され
得る。上に説明された修正及び当業者には明らかなその
他の修正は、本発明の精神及び範囲内に在ることが意図
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、上下ンダ本体と、本発明に基づく動力バック
アップ・トングリ簡単化された側面図；第２図は、第１
図に描かれた下バックアップ・トングの上面図であり、
内部の構成要素を明示するためケージプレート組立体の
一部分が除去されている図面；第６図、第４因及び第５
図は、それぞれ、中立態様、連結態様及び分離態様にお
けるケージプレート組立体、油圧シリンダ及びピボット
棒の相関位置を示す開路上面図；第６肉は、本発明に基
づく好適なはさみ型トングの端面図；第７図は、本発明
に基づく中立位置に在るはさみ型トングリ上及び下ケー
ジプレート回転シリンダ及びピボット棒の相関位置を示
す闇路上面図である。 図面上、１０は「動力回転トング」　；２２は「パラフ
ァツジ・トングＪ　　；２４は「トン本本本」：２６．
４６は「油圧シリンダ」：２８は「ケージプレート組立
体」　；４０はｒ頂板」　；５４は「ピボット棒Ｊ　　
；７６は「カムリングに７８は「分離カム面Ｊ　；８０
は「連結カム面Ｊ　　；８２は「中立カム面」　；Ｔ４
は「カムローラ」　；Ｔ２は「ヘッド」を示す。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）パイプ回転装置による第２の管状部材の回転に反
   応して軸方向に回転しないように第１の管状部材を確保
   するためのバックアップ・トングにおいて： イ）前記第１の管状部材を受け入れる第１の開口を有す
   るフレーム部材と； ロ）前記フレーム部材とたがいに結合固定されたリング
   部材であつて複数のカム面を前記リング部材上に有する
   ものと； ハ）前記リング部材に対して回転可能のケージプレート
   組立体であつて、前記第１の管状部材を受け入れる前記
   第１の開口に対し整合された第２の開口を有するものと
   ； ニ）前記ケージプレート組立体の回転にともなつて前記
   カム面によつて前記第１の管状部材と係合するように押
   圧される、前記ケージプレート組立体によつて担持され
   る複数のヘッドと； ホ）前記ケージプレート組立体に相対して回転自在に取
   付けられたピボット棒と； ヘ）一端において前記ピボット棒に結合され、他端にお
   いて前記フレーム部材に結合された第１の油圧シリンダ
   と； ト）一端において前記ピボット棒に結合され、他端にお
   いて前記回転可能のケージプレート組立体に結合された
   第２の油圧シリンダ とを含む前記バックアップ・トング。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて： イ）前記フレーム部材が前記第１の管状部材を横方向か
   ら受入れるための第１の開喉部を有し；ロ）前記ケージ
   プレート組立体が前記第１の管状部材を横方向から受入
   れるための第２の開喉部を有し；そして ハ）前記第４または第２の油圧シリンダの一方が完全に
   延伸されそして前記油圧シリンダの他方が完全に引込め
   られることによつて前記ケージプレート組立体の前記開
   喉部が前記フレーム部材の前記開喉部に対して自動的に
   整合して前記第１の管状部材を受入れるように構成され
   た前記バックアップ・トング。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて： イ）前記第１及び第２の油圧シリンダの双方の延伸は前
   記ケージプレート組立体を一方向に回転させ；そして ロ）前記第１及び前記第２の油圧シリンダの双方の引込
   めは前記ケージプレート組立体を反対方向に回転させる ように構成された前記バックアップ・トング。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて： イ）前記第１及び前記第２の油圧シリンダの双方の延伸
   は、前記第２の管状部材が前記第１の管状部材にねじ回
   し連結されつつある間、前記第１の管状部材の回転を阻
   止する一方向に前記ケージプレート組立体を回転させ； ロ）前記第１及び前記第２の油圧シリンダの双方の引込
   めは、前記第２の管状部材が前記第１の管状部材からね
   じ回し分離されつつある間、前記第１の管状部材の回転
   を阻止する他方向に前記ケージプレート組立体を回転さ
   せるように構成された前記バックアップ・トング。
5. （５）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ。 トングにおいて： イ）前記ピボット棒のためのピボット点が、前記第１の
   油圧シリンダと前記ピボット棒との結合点と、前記第２
   の油圧シリンダと前記ピボット棒との結合点との間にお
   いて概ね中心に位置され；そして ロ）延伸されたときの前記第１の油圧シリンダの最大限
   の力が、延伸されたときの前記第２の油圧シリンダの最
   大限の力と近似する ように構成された前記バックアップ・トング。
6. （６）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて： イ）前記パイプ回転装置に相対して実質的に回転しない
   ように前記バックアップ・トングの前記フレーム部材を
   固定する装置 をさらに含む前記バックアップ・トング。
7. （７）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて：さらに、 イ）前記フレーム部材が上トング本体板及び下トング本
   体板を含み； ロ）前記リング部材が、前記上トング本体板と下トング
   本体板との間において前記フレーム部材に固着され；そ
   して ハ）前記第１と第２の油圧シリンダが前記上下ンダ本体
   板上に取付けられる前記バックアップ・トング。
8. （８）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて： イ）前記カムリングが、連結カム面、分離カム面及び中
   立カム面をおのおの有する第１及び第２のカム面を含み
   ；そして ロ）前記第１及び第２のカム面が前記第１の管状部材と
   係合するため第１及び第２のヘッドと協働する ように構成された前記バックアップ・トング。
9. （９）特許請求の範囲第１項記載のバックアップ・トン
   グにおいて：前記第１と第２の油圧シリンダの双方が、
   前記複数のヘッドを前記第１の管状部材との係合から解
   除するための中立位置へ復するように、前記ケージプレ
   ート組立体を強制的に回転させるように作動される、前
   記バックアップ。 トング。
10. （１０）軸方向に回転しないように第１の管状部材を確
    保する方法において： イ）複数のカム面を有する開喉フレーム部材を設けるこ
    とと； ロ）前記フレーム部材に添つて回転し得、前記管状部材
    に対してつかみ係合するための複数のヘッドを担持する
    開喉型のケージプレート組立体を設けることと； ハ）前記フレーム部材上において枢動し得る棒を設ける
    ことと； ニ）前記ピボット棒を回転させるため一端において前記
    フレーム部材に結合され他端において前記ピボット棒に
    結合された第１の油圧シリンダを作動させることと；そ
    して ホ）前記管状部材に対して前記複数のヘッドをつかみ係
    合関係に入らしめまた該関係を解除するように前記ケー
    ジプレート組立体を回転させるため一端において前記ピ
    ボット棒に結合され他端において前記ケージプレート組
    立体に結合された第２の油圧シリンダを作動させること とを含む、前記第１の管状部材を軸方向に回転しないよ
    うに確保する方法。
11. （１１）特許請求の範囲第１０項記載の方法において：
    さらに、 イ）前記ケージプレート組立体の前記開喉部分を前記フ
    レーム部材の開喉部分に対して自動的に整合させるため
    前記第１または第２の油圧シリンダの一方を完全に延伸
    し、これと同時に前記第１または第２の油圧シリンダの
    他方を完全に引込めることを含む前記方法。
12. （１２）特許請求の範囲第１０項記載の方法において：
    さらに、 イ）前記ケージプレート組立体を一方向に回転させるた
    め前記第１と第２の油圧シリンダの、双方を延伸するこ
    とと；そして、 ロ）前記ケージプレート組立体を逆方向に回転させるた
    め前記第１と第２の油圧シリンダの双方を引込めること を含む前記方法。
13. （１３）特許請求の範囲第１０項記載の方法において：
    さらに、 イ）前記第１の油圧シリンダと前記ピボット棒との結合
    点と前記第２の油圧シリンダと前記ピボット棒との結合
    点との間の中心に前記ピボット棒のピボット点を位置さ
    せることと；そして ロ）延伸されたとき前記第１及び第２の油圧シリンダか
    ら概ね同じ最大限の力を供給するように前記第１と第２
    の油圧シリンダの寸法を決定すること を含む前記方法。
14. （１４）特許請求の範囲第１０項記載の方法において：
    さらに、 イ）前記第１のパイプに対する前記複数個のヘッドの係
    合を解除するように前記ケージプレート組立体を回転さ
    せるため前記第１または前記第２の油圧シリンダの一方
    を引込めつつ同時に前記第１または前記第２の油圧シリ
    ンダの他方を延伸することを含む前記方法。
15. （１５）第１の管状部材を第２の管状部材に相対して回
    転させる動力トングにおいて： イ）第１の複数のカム面を設けられた第１の開喉トング
    のフレーム部材と； ロ）第２の複数のカム面を設けられた第２の開喉トング
    のフレーム部材と； ハ）前記第１と第２のフレーム部材に添つておのおの回
    転し得、それぞれ、前記第１と第２の管状部材に対して
    それぞれつかみ係合する複数のヘッドを担持する第１と
    第２のケージプレート組立体と； ニ）それぞれ前記第１と第２のフレーム部材に添つて枢
    動し得る第１と第２のピボット棒と；ホ）前記第１のケ
    ージプレート組立体を回転させるためおのおの一端にお
    いて前記第１のピボット棒に結合された第１の対の油圧
    シリンダと、前記第２のケージプレート組立体を回転さ
    せるためおのおの一端において前記第２のピボット棒に
    結合された第２の対の油圧シリンダと；そしてへ）前記
    第１のフレーム部材を前記第２のフレーム部材に相対し
    て回転させ、それによつて、前記第１のパイプを前記第
    ２のパイプに相対して回転させるため、前記第１と第２
    のフレーム部材との間に結合された１個のトルクシリン
    ダ を含む動力トング。
16. （１６）特許請求の範囲第１５項記載の動力トングにお
    いて： イ）前記第１の対の油圧シリンダの一方及び前記第２の
    対の油圧シリンダの一方が完全に延伸され、これと同時
    に、前記第１の対の油圧シリンダの他方及び前記第２の
    対の油圧シリンダの他方が完全に引込められ、それによ
    つて、前記第１と第２のケージプレート組立体が前記第
    １と第２のフレーム部材の開喉部分と自動的に整合され
    るようにされた前記動力トング。
17. （１７）特許請求の範囲第１５項記載の動力トングにお
    いて：前記第１と第２の対の油圧シリンダがおのおの イ）他端において前記第１または第２のフレーム部材に
    それぞれ結合されたトング本体シリンダと； ロ）他端において前記第１または第２のケージプレート
    組立体に結合されたケージプレート・シリンダ を含む前記動力トング。
18. （１８）特許請求の範囲第１５項記載の動力トングにお
    いて：前記第１及び第２のフレーム部材が、おのおの、
    前記第１または第２のフレーム部材に、それぞれ固着さ
    れたリング部材であつて、前記複数のヘッドと係合する
    複数のカム面を有するものを含む前記動力トング。
19. （１９）特許請求の範囲第１８項記載の動力トングにお
    いて：前記第１及び第２の対の油圧シリンダが、ともに
    、前記複数のヘッドを前記第１及び第２の管状部材との
    係合から解除する中立位置へ復するように、前記第１及
    び第２のケージプレート組立体をそれぞれ強制的に回転
    させるように作動される前記動力トング。