[实用新型]一种钻杆镦锻双向夹紧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻杆镦锻双向夹紧装置，具体的说是一种能够平衡外壁传递的法向夹紧力、消除剪应力的夹紧装置。

背景技术

石油钻杆承受弯曲弯曲、扭转、冲击等载荷，受力状态十分复杂，其管端加厚过渡带延伸至管体2m距离内是钻杆刺漏（俗称穿孔）的易发区，而应力疲劳是造成刺漏的主要原因，易发区正是各类镦锻机夹紧模具的作业范围。国外管端镦锻（加厚）机夹紧模具长度一般为原料管直径的4到6倍，国产镦锻机的夹紧长度为原料直径的3到4倍，增加夹紧长度的目的是产生更可靠的摩擦力，但并未从根本上消除单向夹紧模具给原料表面留下的残余剪应力。现有的夹紧模具，夹紧状态下对原料管产生法向应力，操作不当还会引起塑性变形（压扁或压溃等）。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够平衡外壁传递的法向夹紧力、消除剪应力的夹紧装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种钻杆镦锻双向夹紧装置，其创新点在于：包括一外模，所述外模包括外上模及外下模，还包括一内膨胀模，所述内膨胀模设置在外上模及外下模之间，内膨胀模主要由内膨胀上模、内膨胀下模及油缸组成，所述内膨胀上模及内膨胀下模由油缸驱动向外膨胀或向内收缩，所述油缸的一端与油管相连接，内膨胀上模及内膨胀下模的外表面呈圆弧状。

进一步的，所述内膨胀下模的底端以及两侧偏下位置分别设置有容弹簧销进行伸缩的凹槽，在凹槽内安装有弹簧销，所述弹簧销的端部呈弧形状。

进一步的，所述的内膨胀下模以及内膨胀上模位于进管侧的一端设置有导向凸角。

进一步的，所述的内膨胀模的外表面上设置有镶块，所述镶块分为上镶块与下镶块，上镶块与下镶块呈弧形状，并且分别与内膨胀上模及内膨胀下模相对应，在下镶块上设置有容弹簧销穿过的孔。

进一步的，所述内膨胀上模及内膨胀下模上分别开有数个螺纹孔，同时在上镶块及下镶块与螺纹孔的对应位置开有容螺钉穿过的沉孔，所述镶块与膨胀模之间通过螺钉进行固定。

本实用新型的优点在于：管端镦锻时，内外对夹消除表面残余剪应力，避免应力集中以及使用中的应力腐蚀，减少夹紧模对原料管的划伤、压痕，杜绝压扁、压溃现象，外观与质量更有保障，降低夹紧缸吨位和设备体积，既节能又提高了产品性能。

附图说明

图1为本实用新型的钻杆镦锻双向夹紧装置的正视图。

图2为本实用新型的钻杆镦锻双向夹紧装置的侧视图。

图3为本实用新型的内膨胀模的示意图。

图4为本实用新型的镶块的示意图。

图5为本实用新型的镶块与内膨胀模的安装示意图。

具体实施方式

由图1及图2所示的示意图可知，本实用新型的钻杆镦锻双向夹紧装置主要包括外模及内膨胀模。

外模包括外上模1及外下模2，外上模1与外下模2的横截面呈U形状，外下模1放置在工作台8的上表面上，内膨胀模设置在外上模1及外下模2之间。

由图3所示的示意图可知，内膨胀模主要由内膨胀上模5、内膨胀下模4及油缸9三个部分组成，油缸9设置在内膨胀上模5以及内膨胀下模4之间，油缸9的一端与油管10相连接，内膨胀上模5及内膨胀下模4由油缸9驱动向外膨胀或向内收缩，内膨胀上模5及内膨胀下模4的外表面呈圆弧状。

在内膨胀下模5的半圆形的底端以及两侧偏下的位置分别设置有一个能够容弹簧销3进行伸缩的凹槽，弹簧销3的弹簧一端固定在凹槽内，弹簧销3的端面呈弧形状，在内膨胀下模4以及内膨胀上模5位于进管侧的一端设置有一导向凸角7。

由图4及图5所示的示意图可知，在内膨胀模的外表面上设置有镶块，镶块分为上镶块12与下镶块13，上镶块12与下镶块13的横截面呈弧形状，上镶块12与下镶块13的尺寸分别与内膨胀上模5及内膨胀下模4相对应，在下镶块13上与内膨胀下模的对应位置设置有容弹簧销3穿过的孔14。在本实施例中，孔14也可设置为盲孔，当需要安装镶块时，直接将弹簧销3安装在盲孔中也是可行的。

在内膨胀上模5及内膨胀下模4的外侧表面上分别开有数个定位凹槽11，同时在上镶块12及下镶块13上的对应位置开有容螺钉穿过的孔15，将上镶块12以及下镶块13分别与内膨胀上模5、内膨胀下模4对应后，通过螺钉16进行固定，在本实施例中，螺钉16采用的是沉头螺钉。

在将钢管6从外模以及内膨胀模之间穿过时，由于弹簧销3的作用，内膨胀下模4与外下模2之间留有一定的间隙，因此钢管6会从两者之间的间隙中穿过，并且在钢管6在穿过后，弹簧销3由于挤压的作用会缩回凹槽中，同时在钢管6固定好后，通过油缸9驱动内膨胀下模4与内膨胀上模5向外膨胀，顶在钢管6的内壁上，从而与外模之间配合；如果钢管6的直径比较大，即内膨胀模在膨胀后仍不能顶住钢管6的内壁时，可以根据钢管标准规格，在内膨胀模的外表面加上相应的镶块，以达到目标；当需将钢管6与外模与内膨胀模之间分离时，通过油缸9驱动内膨胀下模4与内膨胀上模5向内收缩，以方便钢管6与外模及内膨胀模之间的分离。