[发明专利]一种铁钻工夹持拧卸装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井行业井口自动化设备，特别涉及一种铁钻工夹持拧卸装置。

背景技术

铁钻工是一种井口自动化设备，该设备中的夹持拧卸装置的主要功能是：升降机构要快速、平稳、准确地将卸扣钳与夹紧钳机构对准钻杆接头处。夹紧钳机构要稳定、可靠地夹紧钻杆。卸扣钳机构要平稳、可靠地完成拧卸钻杆动作。现有的铁钻工夹持拧卸装置结构复杂，在拧卸钻杆时，卸扣钳机构在夹紧钳机构上的浮动和转动不平稳，对钻杆损伤较大。

发明内容

本发明的目的是要解决现有铁钻工夹持拧卸装置存在的上述问题，而提供一种铁钻工夹持拧卸装置，本发明结构简单，动作平稳、准确、高效，机构紧凑，对钻杆损伤小，此外，本发明确保了拧卸钻杆时，卸扣钳机构在夹紧钳机构上实现平稳地浮动和转动。

本发明是由支架、升降油缸、立销、卸扣钳机构、夹紧钳机构、钳箱和叠簧组成；其中，支架与端部铰轴式升降油缸铰接，升降油缸的活塞杆与钳箱铰接，升降油缸对称布置；钳箱与夹紧钳机构固定连接，以实现钳体随升降油缸动作；卸扣钳机构与夹紧钳机构之间安装叠簧，确保完成拧卸钻杆动作时，卸扣钳实现平稳的浮动；立销穿过卸扣钳机构和夹紧钳机构，立销的两端与支架固定连接，在完成升降与拧卸钻杆动作时，均能起导向作用。

所述的对称布置的升降油缸、立销和钳箱组成升降机构；升降油缸带动钳箱进而带动卸扣钳机构和夹紧钳机构沿立销升降，实现钳体对准钻杆接头处的动作。

所述的卸扣钳机构是由卸扣油缸、卸扣钳支架、卸扣钳铜垫片、夹紧油缸、夹紧箱体、卡钳支座、卡钳和牙板组成；其中，夹紧油缸、夹紧箱体、卡钳支座、卡钳和牙板组成卸扣钳，卸扣钳绕钻杆中心线120°均布；卸扣油缸的活塞杆与卸扣钳支架铰接，卸扣钳的导向槽内嵌卸扣钳铜垫片，夹紧油缸与夹紧箱体通过法兰连接，夹紧箱体与卸扣钳支架焊接连接；在卸扣钳内部，夹紧油缸与卡钳支座用销轴固定，卡钳支座与卡钳用螺栓连接、牙板固定在卡钳上；动作时，卸扣钳的夹紧油缸驱动由卡钳支座、卡钳、牙板组成的夹紧钳体夹紧上方钻杆，当传感器传回夹紧信号后，卸扣油缸驱动卸扣钳支架带动卸扣钳以钻杆为中心沿内嵌有铜垫片的夹紧钳支架转动，完成钻杆拧卸动作。

所述的夹紧钳机构由夹紧钳支架、铜垫片、夹紧油缸、夹紧箱体、卡钳支座、卡钳、牙板等组成；其中，夹紧油缸、夹紧箱体、卡钳支座、卡钳和牙板组成夹紧钳，三组夹紧钳围绕钻杆中心线呈120°均布，夹紧钳的结构与卸扣钳机构的卸扣钳结构相同，夹紧钳支架与铜垫片用螺钉固定，夹紧箱体与夹紧钳支架焊接连接，夹紧钳与夹紧箱体用螺栓连接；动作时，夹紧钳的夹紧油缸驱动由卡钳支座、卡钳和牙板组成的夹紧钳夹紧下方钻杆。

所述的支架是内凹形支架，该内凹形支架摒弃了传统的桅杆式支架，在支架内放置卸扣钳机构与夹紧钳机构，并用立销实现连接与导向，使得整体结构紧凑，动作平稳。

本发明的结构特点如下：

为使本发明快速、平稳、准确地将卸扣钳与夹紧钳机构对准钻杆接头处，本发明的升降机构采用双油缸驱动。利用双油缸运动平稳、迅速、准确、易于控制的特点，实现铁钻工对升降机构的动作要求。此外，立销起导向与支撑作用，使夹紧钳机构与卸扣钳机构与支架同步升降，拧卸扣动作时，卸扣钳整体可绕立销回转。

为使夹紧钳机构稳定、可靠地夹紧钻杆，本发明的夹紧钳机构以钻杆中心线为中心间隔120°均布三组夹紧钳，使钻杆受力均匀，大大降低对钻杆接头处的损伤，也延长了牙板与卡钳的使用寿命。夹紧钳的夹紧油缸、卡钳支座、卡钳、牙板以螺栓固定，易于更换，便于维护。夹紧钳支架开有对称的工艺孔，在确保刚度与强度的前提下，减轻机构重量。

为使卸扣钳机构平稳、可靠地完成拧卸钻杆动作，本发明的卸扣钳机构采用对称布置的双油缸驱动，卸扣钳整体可沿着内嵌有铜垫片的夹紧钳支架转动。双油缸驱动保证了拧、卸钻杆时具有相同的最大扭矩，也使动作平稳、可靠、迅速。铜垫片减轻了立销与卸扣钳支架导向槽、卸扣钳支架与夹紧钳支架的摩擦。叠簧实现了拧卸钻杆时卸扣钳机构的浮动，提高了拧卸钻杆动作的平稳性。卸扣钳与夹紧钳完全相同，在保证高效、可靠地完成夹紧钻杆功能的前提下，提高了零部件的互换性，降低了生产成本。

本发明取得的有益效果是：结构简化，使用方便；动作平稳，对钻杆损伤小；零部件互换性好，生产成本低；输出转矩大，适用钻杆范围大；升降、夹紧、拧卸运动基本独立，利于维护。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明之卸扣钳及夹紧钳的主视图。

图4是图3的俯视图。