CN103556961A - 铁钻工主、背钳弹性浮动导轨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井技术领域内一种铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，包括上下同轴设置的主钳和背钳，所述主钳与背钳之间通过支撑块轴向支撑定位，所述主钳下表面设有与主钳旋转轴线同轴的开口环形的主钳导轨，所述背钳上表面对应设有与主钳导轨相互配合的背钳导轨，所述主钳和背钳通过冲扣油缸驱动沿主钳导轨和背钳导轨的配合面相对旋转，所述主钳导轨与背钳导轨相互配合的周向通过若干转动设置在其中之一的导轨上的若干弹性滚轮滚动配合。本发明结构可实现主、背钳相对旋转时，利用弹性滚轮的压缩形变补偿钻具中心与导轨中心的偏差，以顺利地实现钳头相对旋转，防止导轨不同心而阻转或卡死。

Description

铁钻工主、背钳弹性浮动导轨

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种铁钻工主、背钳弹性浮动导轨。

背景技术

目前，国内外铁钻工主、背钳的相对旋转均采用刚性导轨组合或刚性导轨与刚性滚轮组合。由于铁钻工主、背钳在冲扣或者紧扣作业时，其主、背钳的相对旋转是以钳头上的导轨中心（实际也是钻具中心）而旋转的，但在实际工作中，由于钳头夹紧油缸的同步误差、钳头找中误差等因素，钻具被卡紧后会偏于钳头上的导轨中心，所以主、背钳相对旋转时就会受到刚性导轨的约束而不能旋转或不能完全旋转,甚至会损坏钳头导轨的相关部件。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，通过在导轨相互配合部位设置弹性滚轮，实现主、背钳相对旋转时，利用弹性滚轮的压缩形变补偿钻具中心与导轨中心的偏差，以顺利地实现钳头相对旋转，完成冲扣或紧扣作业，解决现有技术中钳头相对钻具中心偏斜时因刚性导轨的约束而不能旋转或不能完全旋转的问题,并降低钳头夹紧油缸同步的精度要求。

本发明的目的是这样实现的，一种铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，包括上下同轴设置的主钳和背钳，所述主钳与背钳之间通过支撑块轴向支撑定位，所述主钳下表面设有与主钳旋转轴线同轴的开口环形的主钳导轨，所述背钳上表面对应设有与主钳导轨相互配合的背钳导轨，所述主钳和背钳通过冲扣油缸驱动沿主钳导轨和背钳导轨的配合面相对旋转，所述主钳导轨与背钳导轨相互配合的周向通过若干转动设置在其中之一的导轨上的若干弹性滚轮滚动配合。

本发明的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨结构，钳头空载时，同轴设置的相互配合的导轨使主钳和背钳处于同心状态，由于导轨的配合部位设置弹性滚轮，当主钳钳头和背钳钳头夹紧钻具后，冲扣油缸冲扣或紧扣时，若被夹紧的钻具相对于主、背钳导轨偏心时，导轨的配合面会压缩弹性滚轮变形继续旋转，而不会发生阻转或卡死现象，当钳头松开钻具后，弹性滚轮的弹性形变复位，推动各自的钳头复位，使主钳与背钳中心再次重合。因此本发明的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，可实现铁钻工主钳钳头与背钳钳头在夹紧钻具偏心的情况下，利用弹性滚轮的压缩形变，保证主钳与背钳仍能绕钻具中心相对旋转，防止因两导轨不同心而阻转或卡死，解决了铁钻工由于刚性导轨或滚轮的互相约束而不能旋转或不能完全旋转的问题, 同时降低了钳头夹紧油缸同步的精度要求，提高了主钳和背钳冲扣或紧扣工作的可靠性，并且降低导轨配合精度要求。

为便于实现主钳导轨与背钳导轨相互配合，所述背钳导轨设置在主钳导轨的外周，所述弹性滚轮沿导轨的环形中心周向均匀阵列布置在背钳导轨上，所述弹性滚轮与固定在背钳导轨上销轴滚动连接，所述弹性滚轮与主钳导轨的配合面过盈压缩配合。

为便于补偿钻具旋扣时钳头随钻具产生的轴向位移，所述背钳导轨的上表面与主钳下表面之间和主钳导轨的下表面与背钳导轨的上表面之间设有螺纹旋扣补偿间隙。

作为本发明的优选方案，所述主钳导轨和背钳导轨的配合部位相互嵌合。

作为本发明进一步优先的方案，所述背钳导轨的截面呈向主钳导轨开口的“匚”形，所述弹性滚轮通过销轴转动设置在“匚”形上下边框之间，所述主钳导轨的截面呈直角形并且直角边的外缘与弹性滚轮过盈压缩配合。

附图说明

图1为本发明的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨结构示意图。

图2为图1沿B—B的剖视图。

图3为图1在A处的局部放大图。

其中，1 主钳；2背钳；3背钳导轨；4销轴；5弹性滚轮；6主钳导轨；7支撑块；8冲扣油缸；9缸座。

具体实施方式

 如图1、图2和图3所示为本发明的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，包括上下同轴设置的主钳1和背钳2，主钳1与背钳2之间通过支撑块7轴向支撑定位，并且支撑块7相对钳头中心对称设置至少两块以保持稳定支撑，主钳1下表面设有与主钳旋转轴线同轴的开口环形的主钳导轨6，背钳2上表面对应设有与主钳导轨6相互配合的背钳导轨6，主钳1和背钳2通过冲扣油缸8驱动沿主钳导轨6和背钳导轨3的配合面相对旋转，其中冲扣油缸的缸座9与背钳2铰接，活塞杆与主钳1铰接，主钳导轨6与背钳导轨3相互配合的周向通过若干转动设置在其中之一的导轨上的若干弹性滚轮5滚动配合；本实施例中，背钳导轨3设置在主钳导轨6的外周，弹性滚轮5沿导轨的环形中心周向均匀阵列布置在背钳导轨3上，弹性滚轮5与固定在背钳导轨3上销轴4滚动连接，弹性滚轮5与主钳导轨6的配合面过盈压缩配合以保持导轨的紧密配合；为便于补偿钻具螺纹旋扣时钳头随钻具产生轴向位移，背钳导轨3的上表面与主钳1下表面之间和主钳导轨6的下表面与背钳2导轨的上表面设有螺纹旋扣补偿间隙；主钳导轨6和背钳导轨3的配合部位相互嵌合；如图3所示，背钳导轨3的截面呈向主钳导轨6开口的“匚”形，弹性滚轮5通过销轴4转动设置在“匚”形上下边框之间，主钳导轨6的截面呈直角形并且直角边的外缘与弹性滚轮5过盈压缩配合。

本发明的实施例中的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨结构，当主钳钳头和背钳钳头不夹紧钻具而空载时，同轴设置的相互配合的导轨使主钳1和背钳2处于同心状态，由于主钳导轨6与背钳导轨3上弹性滚轮5的相互作用，当主钳钳头和背钳钳头夹紧钻具后，冲扣油缸冲扣或紧扣时，若被夹紧的钻具相对于主、背钳导轨偏心时，主钳导轨6的配合面会压缩弹性滚轮5变形继续旋转，而不会发生阻转或卡死现象，当钳头松开钻具后，弹性滚轮5的弹性形变复位，推动各自的钳头复位，使主钳1与背钳2中心再次重合。

本发明并不局限于上述实施例，例如，弹性滚轮可以设置在主钳导轨上，主钳导轨和背钳导轨还可以是相互配合便于主钳和背钳钳头同心转动的其它形状，凡是在发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。

Claims (5)

1.一种铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，包括上下同轴设置的主钳和背钳，所述主钳与背钳之间通过支撑块轴向支撑定位，所述主钳下表面设有与主钳旋转轴线同轴的开口环形的主钳导轨，所述背钳上表面对应设有与主钳导轨相互配合的背钳导轨，所述主钳和背钳通过冲扣油缸驱动沿主钳导轨和背钳导轨的配合面相对旋转，其特征在于，所述主钳导轨与背钳导轨相互配合的周向通过若干转动设置在其中之一的导轨上的若干弹性滚轮滚动配合。

2.根据权利要求1所述的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，其特征在于，所述背钳导轨设置在主钳导轨的外周，所述弹性滚轮沿导轨的环形中心周向均匀阵列布置在背钳导轨上，所述弹性滚轮与固定在背钳导轨上销轴滚动连接，所述弹性滚轮与主钳导轨的配合面过盈压缩配合。

3.根据权利要求2所述的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，其特征在于，所述背钳导轨的上表面与主钳下表面之间和主钳导轨的下表面与背钳导轨的上表面之间设有螺纹旋扣补偿间隙。

4.根据权利要求1所述的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，其特征在于，所述主钳导轨和背钳导轨的配合部位相互嵌合。

5.根据权利要求4所述的铁钻工主、背钳弹性浮动导轨，其特征在于，所述背钳导轨的截面呈向主钳导轨开口的“匚”形，所述弹性滚轮通过销轴转动设置在“匚”形上下边框之间，所述主钳导轨的截面呈直角形并且直角边的外缘与弹性滚轮过盈压缩配合。

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