[发明专利]一种新型套管钳

说明书

技术领域

本发明涉及上卸管柱螺纹的液压动力钳，特别是一种新型套管钳。

背景技术

现有技术的套管钳为钳头开口型结构，液压马达通过减速增矩带动开口齿轮旋转，实现被卡管体上卸螺纹，随着动力钳技术的不断发展，该机构的不足之处日益显现：一是由于钳头开口，内部的传动齿轮处于开式传动状态，在野外工况下，泥沙、尘土、雨雪极易进入且不易清除，这不仅影响其传动性能，也会降低其使用寿命；二是开口齿轮及开口齿轮盖必须设置上下扶正滚子，扶正滚子不便润滑，也会影响其技术性能及使用寿命；三是钳头为内曲面滚子爬坡卡紧机构，卡不同管径必须更换不同的卡紧零件，给操作使用带来不便；四是减速比为固定值，卡大管径时速度偏快，卡小管径时速度偏慢，由于开口齿轮重心偏离回转中心，偏快的转速会加剧离心力，使操作不平稳，偏慢的转速又会影响工作效率。

发明内容

本发明的目的，就是要克服现有技术的不足之处，推出一种新型套管钳，其传动齿轮处于闭式传动状态，没有开口齿轮及其扶正滚子，卡任意管径不更换任何零件，无级变速变矩，完全消除重心偏离转动中心带来的晃动，操作平稳，方便维护，使用寿命长，且还能作为钻杆旋扣器使用。

本发明的技术方案是：一种新型套管钳主要由主体A、主体B、摩擦轮、液压马达A、B及其传动轮系、双头螺杆、转轴螺母、螺杆驱动机构、夹紧油缸、钳尾连接件、液压操控机构、扭矩传感油缸及悬吊机构组成。液压马达A、B通过传动轮系分别带动两只摩擦轮按同方向转动，摩擦轮表面装有可更换的斜牙牙片，在摩擦轮转速、扭矩一定时，卡小管径转速快、扭矩小，卡大管径转速慢、扭矩大，且卡任意管径不换件。两只转轴螺母分别铰接在主体A、主体B上，与双头螺杆相匹配，双头螺杆由螺杆驱动机构驱动其正反转，夹紧油缸两端分别铰接在主体A、主体B上，两端铰接点能伸缩的钳尾连接件分别铰接在主体A、主体B尾部。液压操控机构中配有使两只液压马达串联或并联的切换元件和夹紧油缸的油路换向阀。夹紧油缸为双活塞杆缸，活塞杆铰接端的承压面积比缸体铰接端的承压面积要大，保证在两端压力相同时夹紧油缸为零行程。

附图说明

图1为本发明一种新型套管钳主视示意图；

图2为本发明一种新型套管钳俯视示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为卡最大管径时的工作状态示意图；

图5为钳尾连接件的结构示意图；

图6为本发明一种新型套管钳的液压流程图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，一种新型套管钳主要由主体A4、主体B11、摩擦轮1、液压马达A2、B10及其传动轮系、双头螺杆14、转轴螺母18、螺杆驱动机构12、夹紧油缸8、钳尾连接件9、液压操控机构6、扭矩传感油缸13及悬吊机构3组成。液压马达A2、B10通过传动轮系分别带动两只摩擦轮1按同方向转动，摩擦轮1表面装有可更换的斜牙牙片，液压马达A2、B10传动轮系中的齿轮为闭式传动，实现密闭润滑，两只转轴螺母18分别铰接在主体A4、主体B11上，与双头螺杆14相匹配，双头螺杆14由螺杆驱动机构12驱动使其正反转，夹紧油缸8两端分别铰接在主体A4、主体B11上，钳尾连接件9两端分别铰接在主体A4、主体B11尾部能随主体尾部伸缩，钳尾连接件9由连接件A20、连接件B21组成，连接件A20带圆轴孔，连接件B21带圆轴，二者构成动配合。压力表5与液压操控机构6相连，显示液压系统压力，扭矩表7与扭矩传感油缸13相连，显示工作扭矩。

如图3所示，销轴A16、销轴B17分别固定在主体上下轴孔中，转轴螺母18可围绕销轴A16、销轴B17转动，装在两只主体上的转轴螺母18一个为右旋螺纹，另一个为左旋螺纹，分别与双头螺杆14两端的左旋螺纹及右旋螺纹相匹配。

如图6所示，操控机构中有换向阀F1用来控制螺杆驱动机构中的液压马达M3，有换向阀F2用来控制两只液压马达M1、M2及与其并联的夹紧油缸G，在夹紧油缸G的油路上装有换向阀F3用来控制夹紧油缸G换向，在两只液压马达M1、M2的控制油路上装有控制阀F4用来控制液压马达M1、M2实现串联、并联切换。夹紧油缸G为双活塞杆缸，活塞杆铰接端的承压面积比缸体铰接端的承压面积要大，保证在两端压力相同时夹紧油缸为零行程。

工作时，操纵螺杆驱动机构12使双头螺杆14转动，主体A4、主体B11以夹紧油缸8两端铰接点为转动中心转动，钳头张开，钳尾收缩，被卡管体19进入四摩擦轮1之间，随即驱动双头螺杆14反转，使四只摩擦轮1接触被卡管体19后双头螺杆14停转，再启动液压马达A2、B10及其并联的夹紧油缸8。由于夹紧油缸8启动压力小于液压马达A2、B10启动压力，夹紧油缸8先动，主体A4、主体B11以转轴螺母18为中心转动，继续夹紧被卡管体19，随即液压马达A2、B10转动，实施螺纹上扣或卸扣，夹紧力与旋转力按比例增加。上扣或卸扣完毕，液压马达A2、B10及夹紧油缸8立即反向供油，夹紧油缸8缩回，钳头松开，再操纵螺杆驱动机构12，使双头螺杆14旋转，钳头继续张开，钳体撤离被卡管体19，完成一个工作周期。当由上扣改为卸扣或卸扣改为上扣时，将夹紧油缸8油路换向，重复上述操作即可。