CN101761315B - 一种六缸同步夹紧装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种六缸同步夹紧装置及其控制方法。该六缸同步夹紧装置主要由卡紧油缸、卡头、卡盘体、夹板和承载销组成。本发明同步夹紧精度高达2％，管体直径的适用范围广，实现了对圆形管件的同步均匀夹紧，避免钻具壳体变形。通过六个等流量齿轮马达控制卡紧油缸，精度高，易于控制和操作，使拆装机上卸扣时不打滑、不咬伤工件表面，其性能明显优于国内外的同类产品。该夹紧装置及其控制方法适用于各类石油、地质用螺纹连接管柱工件拆装架。

Description

一种六缸同步夹紧装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及拆装各类石油、地质用螺纹连接管柱工件设备的技术领域，尤其涉及一种用于石油井下.工具拆装架的夹紧装置及其控制方法。

背景技术

目前，拆装架的夹紧装置分为凸轮夹紧式、液压缸夹紧式和螺栓夹紧式等和双V型夹紧式。其中，凸轮夹紧式是凸轮牙块与工件直接接触，容易损伤工件；液压缸夹紧的夹紧力不能随工作扭矩的大小变化自动调节；螺栓夹紧式是靠人力扳手拧紧大螺母夹紧钻杆，夹紧非常费力工作室容易打滑，损伤钻杆；双V型夹紧式是采用两个V型的夹紧装置同时卡住圆筒，此形式夹紧时圆筒受力不均匀，容易使圆筒变形，而且此种形式的夹紧范围下，只能夹紧很窄直径范围内的圆筒。

又如一种工具夹紧装置，它主要由三个扇形牙块分别装在壳体内的三个偏心圆的扇形腔内沿其偏心圆弧面同步地绕壳体的圆心正、反转来夹紧或松开工件(钻杆、井下工具)，三个牙块与工件是弧面接触。该装置可自动夹紧，并随工作扭矩的大小自动调节其夹紧力的大小，打滑程度较小。但该装置精度比较低，可承受扭矩小，强度低，不能适应管体直径大，要求精度高，上卸扣扭矩大的工件的拆装。

因此需要一种适用管体的直径范围广、上卸扣扭矩大、夹紧精度高，并在上卸扣时不打滑、不咬伤工件表面的夹紧装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种六缸同步夹紧装置用于各类石油、地质用螺纹连接管柱工件拆装架，上、卸扣时的夹紧工件及其夹紧控制方法。

本发明六缸同步夹紧装置的结构是，六个卡紧油缸均匀的分布在支架上，卡紧卡头设于卡盘体内，卡盘体两侧有夹板，用连接螺栓固定，卡头上面有导向键槽，卡盘体装有承载销。

工作时，启动液压系统，卡紧油缸由同步调速器控制同步动作，通过连接销轴，活塞杆带动卡头相应伸出或退回。卡头上有导向键，卡盘体相应有键槽，使卡头动作时不会转动。所述夹紧装置的六只卡头分别由六只卡紧油缸驱动来卡紧管柱。卡盘体与两边夹板通过连接螺栓固定，为了使它们之间不发生相对转动，还设有承载销。

本发明还提出一种用于如上所述的六缸同步夹紧装置的控制方法，所述夹紧装置的六个卡紧油缸由同步调速器控制，该调速器由六个等流量的齿轮马达构成，以保证六个卡紧油缸同时输入(出)等量的液压油。具体方法详述如下：

所述夹紧装置的六个卡紧油缸由六个等流量的齿轮马达分别同步控制，所述等流量的齿轮马达其六个上进液口和所述液压系统相通，六个下进液口分别与所述等流量齿轮马达的六个出液口相通，所述等流量齿轮马达利用其对液压的均匀分配，对六个卡紧油缸的液压精确平衡，以保证六个卡紧油缸同时输入(出)等量的液压油。

工作时，启动液压系统，卡紧油缸由等流量的齿轮马达同步控制，同步动作夹紧；通过连接销轴，活塞杆带动卡头相应伸出或退回。卡头上有导向键，卡盘体相应有键槽，使卡头动作时不会转动。

夹紧力的大小通过六个等流量的齿轮马达来控制卡紧油缸1油路的压力，并且使被夹紧管柱受力均匀，不变形。

本发明的优点在于：

1.同步夹紧精度高，可实现对圆形管件的同步均匀夹紧，避免钻具壳体变形。

2.增大了管体直径的适用范围，使拆装机上卸扣时不打滑、不咬伤工件表面。

附图说明

图1是本发明六缸同步夹紧装置的结构示意图

图2是本发明六缸同步夹紧装置的连接示意图

图3是本发明六缸同步夹紧装置的控制方法原理示意图；

其中

1卡紧油缸      5连接螺栓

2卡头          6承载销

3卡盘体        7.等流量齿轮马达

4夹板

具体实施方式

如图1、2所示：本发明六缸同步夹紧装置的结构为：

六个相同规格的卡紧油缸1均匀的分布在支架上，卡头2设于卡盘体3内，夹板4通过连接螺栓5固定连接在卡盘体3两侧，承载销6装在卡盘体3上，避免卡盘体3和夹板4之间发生相对转动。

所述卡头2上面有导向键，卡盘体3相应有键槽，使卡头动作时不会转动。

工作时，启动液压系统，六个卡紧油缸1由六个等流量的齿轮马达7构成的同步调速器控制同步动作，以保证六只油缸同时输入(出)等量的液压油，以此实现多油缸的同步运行，以避免钻具外壳变形。现有技术均采用节流调速，夹紧精度低，容易使钻具产生塑性变形。

如图3所示，显示同步夹紧装置液压管线的设计，其中钻具同步夹紧装置由六只等流量的齿轮马达7分别控制。液压系统提供的高压油进入六个卡紧油缸1的上进液口，六个下进液口分别与等流量齿轮马达7的六个出液口相通，等流量齿轮马达7利用其对液压的均匀分配，对六个卡紧油缸1的液压精确平衡，保证六只油缸的同步夹紧精度高，使钻具周边均匀受力，其夹紧精度达2％。

工作时，启动液压系统，六个卡紧油缸1由六个等流量的齿轮马达7分别同步控制，同步动作，通过连接销轴、活塞杆带动卡头相应伸出或退回，同步均匀夹紧管柱的壳体外围。

夹紧力的大小通过六个等流量的齿轮马达7来控制卡紧油缸1油路的压力，并且使被夹紧管柱受力均匀，不变形。

通过连接销轴、活塞杆带动卡头2相应伸出或退回，同步均匀夹紧管柱的壳体外围。

本发明同步夹紧精度高达2％，管体直径的适用范围广，实现了对圆形管件的同步均匀夹紧，避免钻具壳体变形。使拆装机上卸扣时不打滑、不咬伤工件表面。其性能明显优于国内外的同类产品。

Claims (4)

1.一种六缸同步夹紧装置，主要由卡紧油缸(1)、卡头(2)、卡盘体(3)、夹板(4)、连接螺栓(5)和承载销(6)组成，其特征在于，六个卡紧油缸(1)均匀的分布在支架上，卡头(2)设在卡盘体(3)内，夹板(4)通过连接螺栓(5)固定连接在卡盘体(3)两侧，所述承载销(6)设在卡盘体(3)上，所述卡头(2)上面有导向键，卡盘体(3)相应有键槽，六个所述卡紧油缸(1)由六个等流量的齿轮马达(7)构成的同步调速器控制同步动作，带动卡头(2)相应伸出或退回，同步均匀夹紧管柱的壳体外围。

2.使用如权利要求1所述六缸同步夹紧装置的夹紧控制方法，其特征在于，

所述等流量的齿轮马达(7)的六个上进液口和液压系统相通，六个下进液口分别与所述等流量齿轮马达(7)的六个出液口相通；

工作时，启动液压系统，六个卡紧油缸(1)通过连接销轴、活塞杆带动卡头(2)相应伸出或退回，同步均匀夹紧管柱的壳体外围。

3.根据权利要求2所述的六缸同步夹紧装置的夹紧控制方法，其特征在于，所述等流量齿轮马达(7)利用其对液压的均匀分配，对六个卡紧油缸(1)的液压精确平衡，以保证六个卡紧油缸(1)同时输入或输出等量的液压油。

4.根据权利要求2或3所述的六缸同步夹紧装置的夹紧控制方法，其特征在于，所述卡紧油缸(1)夹紧力的大小通过等流量齿轮马达(7)来控制卡紧油缸(1)油路的压力，并且使被夹紧管柱受力均匀。

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