[发明专利]一种用于钻具接头的旋、紧、卸扣装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钻具接头的旋、紧、卸扣装置，属于石油钻具加工技术领域。

背景技术

在钻井平台的操作中，需要对相邻端各带有内外螺纹的两个钻具接头进行旋扣、紧扣、卸扣等工作。以往的工具诸如吊钳、旋绳、液压大钳都属于手动控制，生产效率低下，安全存在隐患。随着钻井设备自动化程度的不断提高，已远远不能满足高速钻井发展的需要。其他铁钻工产品上所采用的旋扣与紧扣装置是分别布置在上下两个工作面，使整机的体积增大，结构也相对复杂，在“寸土寸金”的钻井平台，节约位置空间很重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统用于钻具接头的旋、紧、卸扣装置存在整机体积增大，结构相对复杂，笨重不灵活等问题，提出一种集旋、紧、卸扣于一体的工作机构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种用于钻具接头的旋、紧、卸扣装置，包括：主钳部分、背钳部分、旋扣滚轮装置。

主钳部分包括：中心轴I、夹紧油缸I、主钳钳体；主钳钳体为通过中心轴I使两个钳体分件中段交叉连接而成的合件，使两个钳体分件成剪刀式连接；主钳钳体两分件的后端端部与夹紧油缸I的两个端部轴连接，通过夹紧油缸I控制主钳钳体两分件前端的开合；主钳钳体两分件的前端开有与主钳钳体开合方向垂直的连接销孔，主钳钳体一个分件的前端外侧固定有支架I，另一个分件的前端外侧固定有推杆I；主钳钳体两分件的前端内侧镶贴有主钳钳牙。

旋扣滚轮装置包括液压马达、减速齿轮、滚轮支座、滚轮；滚轮支座的一侧轴连接两个相互平行的滚轮，两个滚轮通过减速齿轮连接液压马达，通过液压马达实现两个滚轮同向旋转。

背钳部分包括背钳钳体、夹紧油缸II、中心轴II；背钳钳体为通过中心轴II使两个钳体分件中段交叉连接而成的合件，使两个钳体分件成剪刀式连接；背钳钳体两分件的后端端部通过夹紧油缸II连接，通过夹紧油缸II控制背钳钳体两分件前端的开合；背钳钳体一个分件的前端外侧固定有支架II，另一个分件的前端外侧固定有推杆II，且背钳部分的支架和推杆安装位置与主钳部分的支架和推杆安装位置相反；主钳钳体两分件的前端内侧镶贴有背钳钳牙；

主钳钳体两分件前端的连接销孔处的上侧分别通过一个连接销轴连接一个旋扣滚轮装置，使两个旋扣滚轮装置的滚轮一侧相对，且使两个旋扣滚轮装置的滚轮位置合拢位置与主钳钳体前端内侧的钳牙位置相匹配，每个旋扣滚轮装置的旋转端分别通过一个单作用油缸与主钳钳体连接，通过两个单作用油缸控制两个旋扣滚轮装置的合拢、张开；

主钳部分的下端放置背钳部分，使二者钳口朝向相同，主钳钳体前端外侧的支架I和背钳钳体前端外侧的支架II各固定一个紧扣油缸，主钳钳体前端外侧的支架I上安装的紧扣油缸的前作用杆与背钳钳体前端外侧的推杆II轴连接，且背钳钳体前端外侧的支架II上安装的紧扣油缸的前作用杆与主钳钳体前端外侧的推杆I轴连接。

另外背钳钳体两分件的上表面加工有与背钳钳体开合方向垂直的隔离销安装通孔，隔离销安装通孔的上端口部向内加工有环形卡位台，隔离销安装通孔下端加工有环形卡位槽，且下端环形卡位槽的内壁加工有内螺纹；

隔离销圆柱体结构，隔离销的上部向外延伸出定位台；

隔离销从隔离销安装通孔下端插入，隔离销通过隔离销安装通孔上端的环形卡位台向上限位，隔离销的定位台后端套有弹簧，隔离销安装通孔下端的环形卡位槽内螺纹连接螺堵，螺堵紧顶弹簧，使隔离销上端从隔离销安装通孔穿出。通过隔离销结构的加入保证了主钳和背钳两工件之间的间隙量，避免两者在工作时之间的刚性接触。

本发明还包括导向板，导向板上开有与一个中心孔和两个弧形槽，该中心孔和弧形槽的加工位置分别相匹配于主钳钳体两个分件连接的中心轴I和主钳钳体后端与夹紧油缸I连接的两个连接轴的位置。

主钳钳体两个钳体分件连接的中心轴I和主钳钳体后端与夹紧油缸I连接的两个连接轴分别向上延伸出导向柱。

导向板1放置在主钳钳体的上端，且使主钳钳体上端延伸的各导向柱同时插入导向板1的中心孔和弧形槽内，对主钳钳体在开合过程中限位。

工作过程：

上扣工作时：

第一步：背钳部分的背钳钳体在夹紧油缸II的作用下，使背钳钳体两分件的前端向内收缩用背钳钳牙夹紧钻具下接头。

第二步：在两个单作用油缸的作用下，推动主钳钳体前端连接的两个旋扣滚轮装置向内收缩，并使两个旋扣滚轮装置的各滚轮夹紧钻具上接头，然后通过液压马达带动两个滚轮同向旋转，完成旋扣作业。