CN103842610B - 供油田使用的扭矩装置以及该扭矩装置的操作方法 - Google Patents

Abstract

供油田使用的扭矩装置（1）以及操作方法，包括具有旋转操作轴线（34）的第一扭矩装置构件（10），并且其中第一扭矩致动器（42）在与第一扭矩装置构件（10）的中心线（48）相距第一径向距离（46）处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件（10），其中杆（50）或第二扭矩致动器（66）在与中心线（48）相距相对于第一径向距离沿相反方向延伸的第二径向距离（54）处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件（10），并且其中第一扭矩致动器（42）被枢转式地连接到致动器支撑件（58）的第一部分（56），并且其中杆（50），替代性地第二扭矩致动器（66），被枢转式地连接到致动器支撑件（66）的第二部分（60），并且其中致动器支撑件（66）能够相对于操作轴线（34）径向地移动但被限制而不能在垂直于操作轴线（34）的平面（XY）中旋转。

Description

供油田使用的扭矩装置以及该扭矩装置的操作方法

技术领域

提供的是一种供油田使用的扭矩装置以及该扭矩装置的操作方法。更精确地，提供的是一种供油田使用的扭矩装置以及用于该扭矩装置的操作方法，其中该扭矩装置包括具有旋转操作轴线的第一扭矩装置构件，并且其中第一扭矩致动器在与第一扭矩装置构件的中心线相距第一径向距离处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件。还提供一种供油田使用的扭矩装置的操作方法。

在本申请文件中，涉及的是一种陆上和离岸的油田设备和方法，一般而言，术语“管”用于描述长形元件。根据所讨论的操作，该长形元件可以是管状或非管状的工具或者与工具接头有关的任何相关项目。

背景技术

用于使油田相关的应用中的管连接部配合（making up）或断开的典型的动力扭矩装置包括一对扭矩装置构件，在此称为“第一扭矩装置构件”和“第二扭矩装置构件”，但是经常称为“动力钳（power tong）”和“打备钳（backup tong）”。在使用中，动力钳使第一管相对于第二管而旋转，而打备钳则相对静止地保持第二管。这些钳中的每一个具有用于容纳其相应的管的槽。典型地，这些钳中的每一个具有一组夹钳本体，这些夹钳本体通常包括夹钳模具，以当管被容纳在钳槽中时接合该管。

在一些动力扭矩装置中，由动力钳施加到第一管的扭矩起源于一对推拉式液压致动器。作为推拉式液压致动器的固有的推拉力不平衡以及钳的夹持误差所导致的打备钳和动力钳偏心的结果，这些动力扭矩装置通常会在管连接部上施加很大的剪切负载。这些剪切负载能够造成管连接部的不适当的配合（make-up）。在这些动力扭矩装置中，管连接部的螺纹上的横向负载能够改变管连接部中的摩擦力，并且引起一定程度的扭矩遮蔽。在此，术语“扭矩遮蔽”是指引起来自动力扭矩装置的扭矩读取值偏离管连接部经历的实际扭矩的任何事物。

在一些动力扭矩装置中，在打备钳与动力钳之间使用机械引导，以确保在动力钳旋转的同时，打备钳和动力钳具有共同的管旋转轴线。这种引导典型地采用引导环系统的形式，这些引导环与理论上的管轴线同心，并且被设置在打备钳与动力钳之间、和/或动力钳与外部结构之间。现有技术的引导系统典型地将在扭矩施加期间，当打备钳和动力钳两者夹持到管时工作，而在无扭矩旋转期间，则当动力钳未夹持到管时工作。在这些动力扭矩装置中，动力钳与打备钳之间的夹持中心偏差能够引起扭矩遮蔽。具体地，如果夹持中心偏差超过引导环空隙，则一部分夹持力就将传递到引导表面上。因此，在动力钳旋转期间产生的摩擦将起到鼓式制动器的作用，从而导致比实际扭矩大的表观扭矩（apparent torque）。

扭矩读取值中的误差会使管连接部难以有精度地配合，尤其是在管连接部借助狭窄的扭矩带宽来形成扭矩配合的应用中。

本发明的目的是补救或减少现有技术的多个缺陷中的至少一个缺陷。

此目的由于以下的描述中以及所附权利要求书中公开的特征根据本发明而实现。

发明内容

根据本发明的第一方案，提供一种供油田使用的扭矩装置，该扭矩装置包括第一扭矩装置构件，该第一扭矩装置构件具有旋转操作轴线，并且其中第一扭矩致动器在与第一扭矩装置构件的中心线相距第一径向距离处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件，其中杆或第二扭矩致动器在与该中心线相距第二径向距离处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件，第二径向距离相对于第一径向距离沿相反方向延伸，并且其中第一扭矩致动器被枢转式地连接到致动器支撑件的第一部分，并且其中杆，替代性地第二扭矩致动器，被枢转式地连接到致动器支撑件的第二部分，并且其中致动器支撑件能够相对于操作轴线径向地移动，但是被限制而不能在垂直于操作轴线的平面中旋转。

扭矩装置的悬置使得第一扭矩装置构件基本上在垂直于所述操作轴线的平面中自由滑动。

当附接到沿径向固定的管时，操作轴线与该管的长轴一致。第一扭矩装置构件与管一起转动。如果扭矩装置装备有第一扭矩致动器和杆，当第一扭矩装置构件与管一起枢转时，致动器支撑件可朝向操作轴线移动或移动离开操作轴线。

如果所述扭矩装置具有第一扭矩致动器和第二扭矩致动器，其中在第一扭矩装置构件的枢转期间，这两个扭矩致动器以大约相等的速度一个伸出而另一个收缩，则致动器支撑件可以基本上静止。两个扭矩致动器之间的速度的任何不一致会导致致动器支撑件朝向操作轴线移动或移动离开操作轴线。

所述致动器例如可为液压式、气动式以及电动式等任何有用的形式。

第一扭矩致动器，以及杆、替代性地第二扭矩致动器可围绕将第一部分与第二部分接合的支撑轴线，在致动器支撑件的相对于第二部分的第一部分处被枢转式地连接到致动器支撑件。

虽然仅第一扭矩装置构件的较小的运动被设想为沿着操作轴线，但扭矩致动器和杆因此围绕将第一部分和第二部分接合的支撑轴线自由地倾斜。

第一扭矩装置构件可连接到与其共用操作轴线的第二扭矩装置构件。第一扭矩装置构件可以是动力钳，而第二扭矩装置构件可以是打备钳。

致动器支撑件可连接到第二扭矩装置构件。

致动器支撑件可围绕一枢转轴线而被枢转式地连接到第二扭矩装置构件，该枢转轴线的方向使致动器支撑件能够枢转到操作轴线而且从操作轴线枢转离开。

由于第二扭矩装置构件形成用于致动器支撑件的基部，并且因此形成用于第一扭矩装置构件的基部，所以这两个扭矩装置构件可由此作为一对进行操作。

第一扭矩致动器可借助第一致动器固定部连接到第一扭矩构件的扭矩装置构件本体。

杆，替代性地第二扭矩致动器，可借助第二致动器固定部连接到第一扭矩构件的扭矩装置构件本体。

致动器固定部的长度必须适合致动器的长度，并且适合致动器支撑件的第一部分与第二部分之间的长度。

致动器支撑件的第一部分和第二部分可沿操作轴线的方向被设置在相同的高度。

第一扭矩致动器至少在它的工作范围的一部分上可与杆平行，替代性地可与第二扭矩致动器平行。

根据本发明的第二方案，提供一种供油田使用的扭矩装置的操作方法，该装置包括第一扭矩装置构件，该第一扭矩装置构件具有旋转操作轴线，并且其中第一扭矩致动器在与第一扭矩装置构件的中心线相距第一径向距离处被枢转式地连接到第一扭矩装置构件，其中，该方法还包括：

-以第二径向距离将杆或第二扭矩致动器连接到第一扭矩装置构件，第二径向距离从所述中心线沿相对于第一径向距离相反的方向延伸；

-将第一扭矩致动器枢转式地连接到致动器支撑件的第一部分；

-将所述杆，替代性地将第二扭矩致动器，枢转式地连接到所述致动器支撑件的第二部分；并且

-使所述致动器支撑件能够相对于所述操作轴线径向地移动，但是限制所述致动器支撑件使其不能在垂直于所述操作轴线的平面中旋转。

所述方法还可包括：围绕将第一部分和第二部分接合的支撑轴线，使位于所述致动器支撑件的第一部分处的第一扭矩致动器与位于所述致动器支撑件的第二部分处的所述杆枢转式地连接，替代性地使位于所述致动器支撑件的第一部分处的第一扭矩致动器与位于所述致动器支撑件的第二部分处的第二扭矩致动器枢转式地连接。

所述方法还可包括将第一扭矩装置构件连接到共用操作轴线的第二扭矩装置构件。

该方法还可包括将致动器支撑件连接到第二扭矩装置构件。

该方法还可包括将致动器支撑件围绕一枢转轴线被枢转式地连接到第二扭矩装置构件，该枢转轴线具有一定方向以让致动器支撑件能够枢转到操作轴线和从操作轴线枢转离开。

该方法还可包括将致动器支撑件的第一部分和第二部分设置在相对于操作轴线的相同的高度。

根据本发明的装置和方法致使其能够扭转第一管而不引起横向力。由于它们的横向固定连接部导致的现有技术的工具引起的横向力趋于在螺纹中建立额外的摩擦力，因此遮蔽或干扰对螺纹工具接合连接的扭矩读取。

附图说明

以下，参照附图来说明优选的装置和方法的示例，其中：

图1示出根据本发明的扭矩装置的立体图；

图2示出图1中的截面I-I；

图3示出图2中的截面II-II；

图4示出不同实施例中的扭矩装置的立体图；

图5示出支撑垫的侧视图；

图6示出图4中的扭矩装置的立体图，其中示出了不同的自由度；

图7示出用于扭矩装置的液压控制回路；

图8示出处于正常扭矩配合模式的图7中的控制回路；

图9示出处于高扭矩配合模式的图7中的控制回路；

图10示出扭矩装置的侧视图；

图11所示与图1相同，但是第一扭矩装置构件和扭矩致动器被去除；

图12示出从第一扭矩装置构件的下侧观察的立体图；

图13示出图10中的截面Ⅹ-Ⅹ；

图14所示与图13相同，但是夹钳本体被致动；

图15所示与图13相同，但是第一扭矩装置构件处于不同的旋转角；

图16示出具有柔顺式模具保持器（compliant die retainer）的第一夹钳本体的立体图；

图17示出另一实施例中的柔顺式模具保持器系统的截面；

图18示出模具保持器的立体图；

图19示出图18中的模具保持器在又一实施例中的模具保持器系统中的截面；

图20示出与第一管补偿的接合部中的夹钳模具；

图21示出相对于第一扭矩装置构件处于不同位置的第一管的简图；

图22示出不同的夹钳本体行进距离的比率的曲线图；

图23示出速度控制的简化视图；

图24示出在作为被动补偿的结果的第一夹钳装置构件中的不同的管的结果位置的简图；

图25示出夹钳销装置的更大尺度的立体图；

图26所示与图2相同，但是夹钳本体处于主动接合的位置；

图27示出扭矩的改变对扭矩装置的旋转角而绘制的曲线图；

图28示出与第一管和第二管有关的细节；

图29示出工具接合探测器的原理图；

图30示出尖端位置对轴向距离绘制的曲线图；

图31示出另一实施例中的工具接合探测器的原理图；

图32示出再一实施例中的工具接合探测器的原理图；

图33示出与管计数系统有关的方框图。

具体实施方式

应注意，为了更好地公开发明的特征，附图一般仅示出本发明所需的特征。这意味着如固定器件、电源、控制电缆以及设备等多种必需的物品并未示出。然而，这些物品及其功能对于本领域技术人员是公知的。

在附图中，附图标记“1”指代扭矩装置，该扭矩装置具有动力以使第一管4与第二管6之间的连接工具接头2配合或断开。扭矩装置1（见图1）包括第一扭矩装置构件10，第一扭矩装置构件10具有扭矩装置构件本体12。

扭矩装置构件本体12在该实施例中由上部14和下部16组成，其中上部14和下部16两者均具有用于放置第一管4的“U”形槽18。上部14和下部16通过侧部20被隔开和接合。上和下是指扭矩装置1的操作位置。

第一扭矩装置构件10具有三个夹钳本体22、24、26，这三个夹钳本体被设计为在被动收缩位置（其中夹钳本体22、24、26与第一管4脱离）与主动伸出位置（其中夹钳本体22、24、26与第一管4接触）之间移动。这些夹钳本体22、24、26中，第一夹钳本体22包括夹钳臂伸展件27，夹钳臂伸展件27铰接在第一夹钳销28上（见图2）；第二夹钳本体24包括夹钳臂伸展件29，夹钳臂伸展件29铰接在第二夹钳销30上；而第三夹钳本体26能够在引导件32中直线地移动（见图3）。夹钳销28、30在该实施例中固定到扭矩装置构件本体12。

XYZ坐标系在图1中被示出。Z轴与XY平面正交。扭矩装置1具有沿Z方向延伸的旋转操作轴线34。当扭矩装置1夹持到第一管4上时，操作轴线34通常与第一管4的中心轴线一致。

扭矩装置构件本体12在XY平面中基本上自由滑动或者能够滑动，扭矩装置构件本体12由图中未示出的结构支撑。

当从相对于“U”形槽18相对的一侧观察时，见图2，第一夹钳本体22被设置在操作轴线34的左手边，第二夹钳本体24被设置在操作轴线34的右手边，而第三夹钳本体26被设置在第一夹钳本体22与第二夹钳本体24之间。在此，夹钳本体22、24、26能够在平行于XY平面的平面中，在扭矩装置构件本体12的内部移动。

第一、第二和第三夹钳本体22、24、26被分别连结到第一夹钳致动器36、第二夹钳致动器38和第三夹钳致动器40，并且由第一夹钳致动器36、第二夹钳致动器38和第三夹钳致动器40移动。夹钳致动器36、38、40被装配到扭矩装置构件本体12的侧部20，并且借助中间支杆43被连接到它们各自的夹钳本体22、24、26。

第一扭矩致动器42在第一致动器固定部44处，并且在与第一扭矩装置构件10的中心线48相距第一径向距离46处，被枢转式地连接到第一扭矩装置构件10。当第一扭矩装置构件10处于其中间位置时，中心线48与X方向平行。杆50在与中心线48相距第二径向距离54、且在第二致动器固定部52处，被枢转式地连接到第一扭矩装置构件10。第一径向距离46和第二径向距离54相对于中心线48处于相对侧上。第一扭矩致动器42与杆50在第一致动器固定部44和第二致动器固定部52处的连接分别可以按照在致动器上经常使用的球式连接的形式来形成。

第一致动器42还被枢转式地连接到致动器支撑件58的第一部分56，而杆50被枢转式地连接到致动器支撑件58的第二部分60。致动器支撑件58的第一和第二部分56、60在此呈叉状。

如图2所示，第三夹钳致动器40与致动器支撑件58之间具有可变的间隙62。

致动器支撑件58能够沿X方向移动，X方向是相对于第一扭矩装置构件10的操作轴线34的径向方向。不过致动器支撑件58被限制而不能在垂直于操作轴线34的XY平面中旋转。

在图1中，致动器支撑件58被示出为可在引导构件64中移动（引导构件64被固定到未示出的结构）。

在正常操作期间，中心线48垂直于操作轴线34。由于第一管4相对于第一扭矩装置构件10的可能不完善的夹持位置，操作轴线34会或者不会与中心线48相交。

当扭矩被施加到第一管4时，第一管4被设置于第一扭矩装置构件10的“U”形槽18中。夹钳本体22、24、26由其相应的夹钳致动器36、38、40移动到其接合第一管4的主动位置。由于第一扭矩装置构件10在夹持到第一管4之前，除了连接到第一扭矩致动器42和杆50之外，在XY平面中自由地移动，因此当夹钳本体22、24、26接合第一管4时，第一扭矩装置构件10将其自身设置在第一管4上，因此第一管4的中心轴线变成扭矩装置1的操作轴线34。

在图1示出的实施例中，第二管6至少沿垂直于操作轴线34的方向被固定到一未示出的结构。当第一致动器42伸出或收缩时，在第一管4中围绕操作轴线34形成扭矩。致动器支撑件58借助杆50沿X方向移动，X方向相对于操作轴线34处于径向上，因此在第一管4中形成扭矩，而没有在第一管4中引起XY平面中的径向力。

在替代性实施例中，如图4所示，杆50可被更换为第二扭矩致动器66。

如图4所示，扭矩装置1包括第一扭矩装置构件10和第二扭矩装置构件68，第二扭矩装置构件68被设置在第一扭矩装置构件10的下方。

第二扭矩装置构件68在设计上与第一扭矩装置构件10相似，并且包括具有上部72的扭矩装置构件本体70。

轭部74从第二扭矩装置构件68沿X方向延伸，并且延伸到致动器支撑件58的下方。致动器支撑件58经由枢轴承76连接到轭部74，枢轴承76可围绕平行于Y方向的枢转轴线77枢转。致动器支撑件58可在枢轴承76中自由地枢转，以沿径向移动到第一扭矩装置构件10和从第一扭矩装置构件10离开，见图10和图11（其中第一扭矩装置构件10和扭矩致动器42、66被未示出）。

在图4所示实施例中，致动器支撑件58的第一部分56和第二部分60被枢转式地连接到致动器支撑件58，并且可围绕在第一部分56与第二部分60之间延伸的支撑轴线78枢转。支撑轴线78与Y方向平行。因此，当致动器支撑件58在枢轴承76上枢转时，第一部分56和第二部分60围绕支撑轴线78自由地枢转。第一部分56和第二部分60可替代性地被形成为万向接头或万向节连接（未示出）。

如果扭矩装置1被用来组成工具接头2，见图1和图4，第二扭矩装置构件68夹持到第二管6，并且第一扭矩装置构件10夹持到第一管4。如果第一致动器42以与第二扭矩致动器66收缩相同的速度伸出，致动器支撑件58就将在对工具接头2施加扭矩的同时保持稳定。两个扭矩致动器42、66之间的移动速度上的任何差异将会引起引导构件64中的致动器支撑件58分别围绕枢轴承76和枢转轴线77的运动。因此，致动器支撑件58可移动，以防止径向力被施加到管4、6，而仅允许扭矩被施加到管4、6。

图5示出支撑垫80，其用来允许上侧的第一扭矩装置构件10相对于下侧的第二扭矩装置构件68自由地滑动，而且允许第一扭矩装置构件10和第二扭矩装置构件68随着管4、6被旋拧到一起通过上侧的第一扭矩装置构件10的旋转角，而朝向彼此移动一物理距离。

支撑垫80包括顶层82和底层84。顶层82可借助任何合适的方式（例如但是不限于粘合）被叠置于底层84上。支撑垫80可呈圆盘形。顶层82是与第一扭矩装置构件10接触的层。顶层82由低摩擦且耐磨的材料制成，这将允许第一扭矩装置构件10相对于第二扭矩装置构件68自由地滑动。底层84是与第二扭矩装置构件本体70的上部72接触的层。

底层84由允许少量压缩而不永久变形的可压缩弹簧材料制成，以便维持第一扭矩装置构件10与第二扭矩装置构件68之间沿操作轴线34的相对运动。当第一扭矩装置构件被旋转通过旋转角，以使连接工具接头2配合时，底层84的材料由于第一扭矩装置构件10的重量并且由于第一扭矩装置构件10移动一物理距离（未示出）而被压缩抵靠第二扭矩装置构件68。底层84的材料的压缩率被选择为在第二扭矩装置构件68上以足够的距离支撑第一扭矩装置构件10，并且被选择为允许第一扭矩装置构件10当配合连接工具接头2时沿操作轴线34充分地移动，从而防止第一扭矩装置构件10与第二扭矩装置构件68之间的其他物理接触。

第一扭矩装置构件10的可能的运动在图6中示出。一箭头86示出第一扭矩装置构件10围绕操作轴线34的旋转位置，多个箭头88示出第一扭矩装置构件10在XY平面中的可能的运动，多个箭头90示出致动器支撑件58的围绕枢转轴线77的可能的致动器支撑件运动。多个箭头92示出扭矩致动器42、66在其相应的连接处的枢转运动。

扭矩装置1可由如图7所示的动力回路100控制。

图7示出的第一扭矩致动器42具有第一正压室102和第一负压室104。第二扭矩致动器66具有第二正压室106和第二负压室108。

当液压流体被供应到正压室102、106时，相应的扭矩致动器42、66伸出，而如果液压流体被供应到负压室104、108，则相应的扭矩致动器42、66收缩。

加压的液压流体以正常的方式被供应到方向阀110的泵送口P（P口），并且液压流体通过排放口（T口）从方向阀110排出。第一正压管线112将方向阀110上的接通口（M口）连接到第一正压室102并且连接到第一可关闭阀114。第二正压管线116将方向阀110的中断口B（B口）连接到第二正压室106并且连接到第二可关闭阀118。第一负压管线120将第一负压室104与第三可关闭阀122和第二可关闭阀118连接。第二负压管线124将第二负压室108与第一可关闭阀114和第三可关闭阀122连接。

扭矩装置1具有两个操作模式：标准模式和高扭矩模式。当在标准模式下配合工具接头2时，见图8，方向阀110被致动以使加压的液压流体流经M口并且流经第一正压管线112，而流到第一扭矩致动器42的第一正压室102。第一可关闭阀114被关闭。当第一扭矩致动器42伸出时，第一负压室104中存在的流体流经第一负压管线120、第三可关闭阀122以及第二负压管线124，而流到第二负压室108。第二可关闭阀118被关闭。

从第一负压室104到第二负压室108的流动引起第二扭矩致动器66收缩。当第二扭矩致动器66收缩时，来自第二正压室106的流体经由第二正压管线116流动到B口，且随后流到方向阀110的T口。

在一个实施例中，见图7，方向阀110的泵送口P被连接到压力调节阀126。

当在高扭矩模式下配合工具接头2时，见图9，方向阀110被致动，以使加压的液压流体流经M口并且流经第一正压管线112，以流到第一扭矩致动器42的第一正压室102。第一可关闭阀114被关闭。当第一扭矩致动器42伸出时，第一负压室104中存在的流体流经第一负压管线120、第二可关闭阀118以及第二正压管线116而流到B口，且随后流到方向阀110的T口。第一可关闭阀114和第三可关闭阀122被关闭。没有流体可从第二负压室108流动。因此，第二扭矩致动器66被限制伸出（不能伸出）。

标准扭矩模式和高扭矩模式在断开工具接头2时，与以上所述的标准扭矩模式和高扭矩模式在配合工具接头时相似。这样的操作还可被用于扭矩致动器42、66的返回空闲运动。表格1示出在不同操作模式下的阀位置。

如上所述，第一扭矩装置10在XY平面中自由滑动，而致动器支撑件58可在由图6中的附图标记“90”示出的有限的范围内，围绕枢轴承76自由地运动。这种运动的至少一个分量是在X方向上，X方向相对于操作轴线34是径向。

为了解释标准模式与高扭矩模式之间的扭矩差，选择配合工具接头2的操作。见图1，第一径向距离46和第二径向距离54具有相等长度L。而且，在被施加到第一正压室102的一定的流体压力下，沿第一扭矩致动器42的伸出方向所施加的力是F。

在标准模式下，当第一扭矩致动器42伸出时，流体从第一扭矩致动器42的第一负压室104流出，并且流到收缩的第二扭矩致动器66的第二负压室108。两个扭矩致动器42、66中的力相等，但是作用方向相反，从而保持致动器支撑件58，也就是能够稳定地使第一扭矩致动器42自由地移动。来自两个扭矩致动器42、66的力形成力偶。液压力由两个扭矩致动器42、66分担。这两个力相等但作用方向相反（沿相反方向作用），而且各自等于f。

第一扭矩致动器42中的合力还等于F-f。由于两个扭矩致动器42、66在尺寸上相等，所以第一扭矩致动器42中的力要减去被传递到第二扭矩致动器66的相同量值的力。因此，由于F-f=f，所以在标准模式下，每个扭矩致动器42、66中作用的力是在高扭矩模式下的第一扭矩致动器42中作用的力的一半。

在配合的标准模式下，被施加在第一管4上的扭矩是来自第一扭矩致动器42的力（f=0.5F）乘以第一径向距离46（L）再加上来自第二扭矩致动器66（f=0.5F）乘以第二径向距离54（L）之和。

0.5F×L+0.5F×L=FL

在配合的高扭矩模式下，第一负压室102向T口排放。来自第一扭矩致动器42的力是F。第二扭矩致动器66被限制而不能移动，并且在这里的反作用力也是F。因此在高扭矩模式下，作用在第一管4上的总扭矩是：

F×L+F×L=2FL

在相同的液压流体压力下，高扭矩模式下的扭矩是标准模式下的扭矩的两倍。

因此，通过利用控制回路100，增大了扭矩装置1的操作“带宽”。

在高扭矩配合期间被限制而不能伸出的第二扭矩致动器66将在高扭矩操作期间使致动器支撑件58移动一定距离。

表格1

动力扭矩装置功能	扭矩模式	阀110	阀114	阀118	阀122
						接通	标准	接通	关闭	关闭	打开
断开	标准	断开	关闭	关闭	打开
						接通	高	接通	关闭	打开	关闭
断开	高	断开	打开	关闭	关闭

扭矩装置1装备有引导系统130，引导系统130用于将第一扭矩装置构件10与第二扭矩装置构件68对齐，见图10。引导系统130包括引导环132，引导环132被固定到第一扭矩装置构件10或第二扭矩装置构件68中的一个。引导环132在此被分成第一引导环区段134、第二引导环区段136和第三引导环区段138，见图11。这三个引导环区段134、136、138在此被设置在第二扭矩装置构件68的上部72上并且被固定到第二扭矩装置构件68的上部72。

引导系统130还包括第一引导元件140、第二引导元件142和第三引导元件144，第一引导元件140、第二引导元件142和第三引导元件144可移动地连接到第一扭矩装置构件10或第二扭矩装置构件68中的另一个（在此连接到第一扭矩装置构件10），并且借助第一扭矩装置构件或第二扭矩装置构件中的相应第一夹钳本体22、第二夹钳本体24和第三夹钳本体26移动，见图12。第三引导元件144延伸穿过位于扭矩装置构件本体12的下部16中的长槽146。

在图13中，夹钳本体22、24、26被设置在其收缩位置。第一引导元件140、第二引导元件142和第三引导元件144（借助其各自的夹钳本体22、24、26移动）分别靠近第一引导环区段134、第二引导环区段136和第三引导环区段138。引导元件140、142、144不会充分地收缩，以同时与其各自的引导环区段134、136、138接触。引导元件140、142、144中的仅两个引导元件在任何时间与其引导环区段134、136和138接触，以避免在引导元件140、142、144及其相应的引导环区段134、136、138之间产生过度的摩擦力。未示出的旋转中心将近似地处于引导环132的中心。

在图14中，夹钳本体22、24、26被设置在其夹持在第一管4上的主动位置。在该位置，引导元件140、142、144移动离开引导环区段134、136、138。当夹钳本体22、24、26在操作轴线34上夹持并沿着操作轴线34对齐时，引导系统130中可以不产生摩擦力。

当夹钳本体22、24、26处于其收缩位置时，随着第一扭矩装置构件10的旋转位置86改变，引导系统130将在第一扭矩致动器42和第二扭矩致动器66的返回冲程期间，相对于第一扭矩装置构件和第二扭矩装置构件彼此，来引导第一扭矩装置构件10和第二扭矩装置构件68，见图15。

应注意，支撑垫80以及如图13、图14和图15所示的第一、第二和第三引导环区段134、136、138被固定到第二扭矩装置构件68，见图11，而不是被固定到图13、图14和图15示出的第一扭矩装置构件10。

由于第一扭矩装置构件10在XY平面中自由滑动，所以当第一扭矩装置构件10从第一管4松开时，引导系统130保护第一扭矩装置构件10与第二扭矩装置构件68大致地对齐。然而，当第一扭矩装置构件10的夹钳本体22、24、26处于它们的伸出主动位置时，引导系统130不被接合。

图16示出柔顺式模具保持器150。夹钳模具152被轴向地（也就是沿大体Z方向地）且可移动地设置在夹钳固定部154中。楔形榫连接件156通常用于将夹钳模具152保持到夹钳固定部154。夹钳固定部154是第一夹钳本体22的一部分。其它的夹钳本体24、26也可按照相同方式设计。

在图16中，本体形式的模具保持器158具有第一表面160，第一表面160在其端面162处贴靠夹钳模具152。呈带状的弹性本体164被设置在模具保持器158中的槽166内，并且使模具保持器158朝向夹钳模具152偏置。第二表面168防止模具保持器158移动到不适当的位置。在夹钳模具152的相对的端部处还可设有模具保持器158。

在图17中，示出的是另一实施例的模具保持器158，其中模具保持器158被设置在夹钳模具152的每个端部处。模具保持器158在此由例如橡胶或聚氨酯等弹性材料制成。在图17中，模具保持器158被设置在夹钳本体22与夹钳模具152之间。

在另一实施例中，见图18、图19，模具保持器158呈成形弹簧板的形式。槽部170被设置在第一弯曲部172与第二弯曲部174之间。

如图19所示，第一弯曲部172贴靠夹钳模具152的端面162，并且第二弯曲部174贴靠夹钳固定部154以及夹钳本体22的外壳176。

如图19所示的模具保持器158本身就是功能性的，但是弹性本体164可被设置在槽部170中，以进一步保证模具保持器158被保持就位。

可设置未示出的终点止动装置，以限制夹钳模具152在夹钳固定部154中的运动。

当在如图16所示的夹钳固定部154中，力使得夹钳模具152移动时，弹性本体164稍微伸展。当所述的力被去除时，弹性本体164使夹钳模具152返回到其初始位置。

相似地，当夹钳模具152移动距离178时，见图17，模具保持器158的材料被压缩。夹钳模具152在被卸载时，借助模具保持器158的膨胀而返回到初始位置。

由于在图19示出的实施例中发生相似的运动，所以模具保持器158如虚线所示地弯曲。夹钳模具152在被卸载时，借助模具保持器158和弹性本体164的弹簧作用而返回到其初始位置。

在图20中，夹钳模具152被示出相对于第一管4处于接合、偏移的位置，造成夹钳模具152的中心线182与第一管4的操作轴线34之间的偏移距离180。

图21示出系统简图，其中第一夹钳本体22与其夹钳臂延伸部27一起围绕如图2所示的第一夹钳销28被铰接。第一管4被示出有三个不同的尺寸，成为较大直径管186、中等直径管188以及较小直径管190。

在夹持操作期间，第一夹钳本体22和第二夹钳本体24，见图2，从第一管4的相对两侧以相等的速度移动。因此，第一管4当被夹持时在中心线48处居中，而与第一管的直径无关。夹钳本体22、24、26包括夹钳模具152。图21示出的第一夹钳本体22的那些位置也可应用于第二夹钳本体24。

由于本实施例中的第一夹钳销28的位置相对于第一扭矩装置构件10固定，所以夹钳模具152的中心线182在较大管切线位置194与较大管中心位置192相交、在中等管切线位置198与中等管中心位置196相交、而且在较小管切线位置202与较小管中心位置200相交。

不同的中心位置192、198、200分别与较大直径管186、中等直径管188以及较小直径管190的操作轴线34对应。

第三夹钳本体24（同样见图2）在较大管接触位置204接合较大直径管186、在中等管接触位置206接合中等直径管188、而且在较小管接触位置208接合较小直径管190。

距离I、II是第一夹钳本体22和第二夹钳本体24需要移动以实现不同的管186、188、190的对齐的距离，距离I、II不同于第三夹钳本体26必须移动的距离III。距离III与相等的距离I、II之间的关系不是线性的。然而，通过利用如图22所示的一阶近似，与没有补偿的系统相比，偏移距离180基本上以10的因数被减小。

在图22中，第三夹钳本体26的行进距离III沿横坐标延伸，而第一夹钳本体22和第二夹钳本体24的相等的对应行进距离I、II沿纵坐标延伸。直线210示出行进距离I、II与行进距离III之间的关系。第一夹钳本体22和第二夹钳本体24的行进速度被调节，以便它们在较大管切线位置194与较小管切线位置202之间行进第一行进距离I和第二行进距离II，同时第三夹钳本体26在较大管接触位置204与较小管接触位置208之间行进第三距离III。

由于在一个实施例中，夹钳本体22、24、26的行进速度是恒定的，所以各夹钳本体22、24、26的收缩位置分别处于第一和第二收缩位置212以及第三收缩位置214所在的直线210上。位置212和214也在图21中被示出。

图23示出基本的用以实现夹持冲程的不同行进速度的液压单元。在此第一夹钳致动器33、第二夹钳致动器38和第三夹钳致动器40呈液压缸的形式，第一夹钳致动器33、第二夹钳致动器38和第三夹钳致动器40（见图2）分别连接到第一流量控制阀216、第二流量控制阀218以及第三流量控制阀220。流量控制阀216、218、220被设计为操作于不同的压力范围。在该范围内，流量被保持在设定值附近。流量控制阀216、218被校正至相同的流量值，并且第三流量控制阀220被校正至比第一和第二流量控制阀216、218更低的流速。对应于第三致动器40的流量与对应于第一和第二致动器36、34的流量之间的比率由夹钳机构的几何结构来决定，并且由直线210的斜率和形状来给出，见图22。在流量阀216、218、220已被调整一次之后，它们不需要马上进行进一步的调整。

如上所述，第三夹钳本体26必须在第三收缩位置214开始进行操作，与处在第一和第二收缩位置212的第一夹钳本体22和第二夹钳本体24相比，处在第三收缩位置214的第三夹钳本体26更靠近第一管4。

流量阀216、218、220通过供应线路222来供应液压流体，供应线路222通过减压阀224来接收流体。当没有流量被检测到通过减压阀224时，夹持程序（夹持操作）终止。在减压阀224处被设定并且在流量阀216、218、220之后出现的压力等于期望的夹持力。

这样就允许检测何时仍然有流量经过减压阀224，并由此监控夹持是否已经完成。第一管4在相对于第一扭矩装置构件10偏离中心时还将被夹持，这是因为夹钳本体22、24、26将继续移动，直到这些夹钳本体都与第一管4接触为止。设定压力必须大于允许流量阀216、218、200处于操作范围内的最小值；否则，夹钳本体22、24、26就可能以不可预知的速度移动。

图24示出了利用不同的夹持冲程速度取得的被动管中心补偿的结果。较大管中心192的位置与中等管中心196相比，更加远离“U”形槽18的底部226（还请参见图1和图2）。因此，如果大管中心192应与中等管中心196一样被设置在相同位置，就不需要从“U”形槽18的底部226去除相同量的材料。虚线228标识出未补偿系统的“U”形槽18的底部。

该系统可应用于第一扭矩装置构件10和第二扭矩装置构件68两者。

图25示出一种可调节夹钳销的设置方案。在该实施例中，第一夹钳销28具有夹钳销轴线230，第一夹钳销28经由可转动轴承232（该可转动轴承在此呈圆盘的形式）联接到第一扭矩装置构件本体12。轴承232具有相对于夹钳销轴线230偏心的轴承轴线234。

在一个实施例中，第一夹钳销28具有锁定部236，锁定部236包括锁定销238。锁定销238可被插入到第一扭矩装置构件本体12的多个锁定孔240中的任何一个锁定孔内。

通过在第一扭矩装置构件本体12中，借助轴承232来转动夹钳销28，第一夹钳本体22相对于第一扭矩装置构件10的位置可被调节，见图26。

在图26中，第一管4被设置在第一扭矩装置构件10中，第一管4的直径对应于图21和图21中的较小直径管190。

第二夹钳本体24中的夹钳模具152的中心线182相对于小管中心位置200（小管中心位置200对应于操作轴线34）具有偏移距离180。

通过使第一夹钳销28转动通过如图26的左手边示出的角度242，第一夹钳本体22中的夹钳152的中心线182与较小直径管190的中心200对齐。

箭头244示出第一夹钳销28的当前的相对位置。

该系统可应用于第一扭矩装置构件10和第二扭矩装置构件68。

在图6示出的一个实施例中，第一扭矩致动器42装备有第一位置传感器250，第一位置传感器250被设计为产生反映第一扭矩致动器42的冲程位置的信号。第二扭矩致动器66装备有第二位置传感器252。致动器支撑件58具有致动器支撑位置传感器254。

在一个实施例中，位置传感器255可相对于第一扭矩装置构件10较少地接触。

第一扭矩致动器42具有第一力觉传感器256，第一力觉传感器256被设计为产生反映由第一扭矩致动器42所施加的力的信号。在第一扭矩致动器被电驱动的实施例中，第一力觉传感器256可被设置在致动器支撑件58的第一部分56处；替代性地，第一力觉传感器可测量功率。在第一扭矩致动器42被流体驱动的实施例中，第一力觉传感器256可呈流体压力传感器的形式。因此力可被计算。

相似地，第二扭矩致动器66具有第二力觉传感器258。

在一个实施例中，扭矩可利用被设置在致动器支撑件58中的第三力觉传感器259来测量。

传感器250、252、254、255、256、256、258和259可属于本领域技术人员公知的任何合适的设计。

传感器250、252、254、256、256、258和259借助导线262连接到扭矩控制系统260。

扭矩控制系统260被编程以计算扭矩或扭矩转动数据。扭矩转动数据通过使扭矩值与第一扭矩装置构件（10）的实际转动位置相关联来确定。因此，能够使第一扭矩装置构件10施加在第一管4上的实际扭矩与第一扭矩装置构件10的实际旋转位置86相关。

在一个实施例中，扭矩控制系统260装备有存储器264，存储器264用于储存至少所述信息。

随着第一扭矩装置构件10改变其旋转位置86，见图15，操作轴线34与第一和第二致动器42、66之间的力臂266的长度改变。随着第一扭矩装置构件10枢转，力臂266的长度接近正弦曲线地改变，如图27中的曲线268所示。在图27中，横坐标示出第一扭矩装置构件10的旋转位置86，而纵坐标用百分比示出未补偿的扭矩。扭矩减少典型地处于旋转位置角86的±30度改变区间的7%的区域中。

力臂266的长度的这种改变可通过扭矩致动器力的改变来补偿。

在流体由第一扭矩致动器42和第二扭矩致动器66来驱动的情况下，流体压力可被调节。用于第一扭矩致动器42和第二扭矩致动器66的控制回路100的可调整压力调节阀126在图7中被示出。

在第一扭矩致动器42和第二扭矩致动器66是电动的实施例中，供应的电流或/和电压可随着力臂266的长度的改变而变化，从而使第一扭矩装置构件10的扭矩保持恒定，或者与预设的扭矩转动曲线一致。

工具接头2的典型的箱式连接装置270在图28中被示出。箱式连接装置270在正常使用期间被设置在第二管6的顶部，箱式连接装置270具有圆柱面272并具有所谓硬环部（hard band）274，圆柱面272的直径为硬环部274靠近连接镦锻部（connection upset）276。第一管4的下端具有销式连接部278。箱式连接装置270和销式连接部278一起形成工具接头2。箱式连接装置270具有箱式工具接合台肩280，并且销式连接部278具有销式工具接合台肩282。在工具接头2配合时，台肩280、282彼此贴靠。

由于箱式连接装置270呈管状，所以会由于夹钳本体22、24、26（尤其是如果这些夹钳本体靠近箱式连接装置270的箱式工具接合台肩280来执行夹紧时）而遭受变形，见图26。这样的变形会遮蔽在工具接头2的配合和断开期间进行的扭矩读取。

第二管6的管径（直径）为而总的台肩至台肩的长度为G。箱式连接装置270具有连接镦锻部至箱式工具接合台肩的距离A和圆柱面距离B。此外，箱式连接装置270具有基底端硬环部274至箱式工具接合台肩的距离C和顶端硬环部274至箱式工具接合台肩的距离D。

硬环部274呈突出环的形式，且由相对硬的耐磨材料制成。扭矩装置1的夹钳模具152不应在硬环部274上夹紧，这是因为夹钳模具152若如此就可能被损坏。夹钳模具152优选应尽可能地靠近箱式连接装置270，并且远离箱式接合台肩280来进行夹紧，从而避免或减小上述的变形。夹钳模具152在图20中被示出。

图29示出一种用于读取管4、6的相对表面位置的装置，在此将该装置称为工具接合探测器（TJF）290。TJF290包括传感器尖端292，传感器尖端292经由引导件296连接到线性传感器294，引导件296呈量杆的形式。来自线性传感器294的信号经由电缆298被传输到测量控制系统300，测量控制系统300被编程，以至少将来自线性传感器294的信号变换成图30示出的可读取的图表302。

图30示出了图28中的箱式连接装置270的实测外观（profile），在图30中，横轴示出了当箱式连接装置270的轴向距离沿着纵坐标被绘制时传感器尖端292的位置。硬环部274的轮廓（contour）在曲线302上清晰地可见。

在一个实施例中，传感器尖端292通过尖端致动器304而抵靠第一管6偏移，尖端致动器304在此呈流体驱动杆（fluid driven ram）的形式。在一个实施例中，尖端致动器304可经由如图31所示的尖端弹簧306连接到测量尖端222。当致动TJF290时，尖端致动器304将尖端弹簧306移动到预定位置或者借助线性传感器294而确定的位置。在测量操作期间，传感器尖端292相对于箱式连接装置270的径向移动借助尖端弹簧306来完成。

在一个实施例中，如图32所示，尖端致动器304优选地以恒定的力来推压第一管4的箱式连接装置270。如果外力超过来自尖端致动器304的力，尖端致动器304将屈服。

在图32中，传感器尖端292被示出为借助铰接件308连接到尖端致动器304，铰接件308允许传感器尖端292局部地前后移动。

线性传感器294中的传感器弹簧310以相对小的力使引导件296朝向传感器尖端292偏移。因此，线性传感器294仅略微受尖端致动器304的运动的影响。

在一个实施例中，TJF290被设置在扭矩装置1的扭矩装置构件10、68中的一个扭矩装置构件上。随着扭矩装置1相对于工具接头2竖直地移动时，TJF290将读取第一管4和第二管6中的至少一部分的表面。箱式连接装置270的硬环部274的位置被确定，并且第二扭矩装置构件68的夹钳模具152如所期望地被设置成靠近硬环部274。

可在箱式接合台肩280上选择基准点312，以便克服特定TJF290的一些参考缺陷。

如从油田的使用中所知，管计数系统（pipe tally system）320包括数据库322，见图33，数据库322典型地呈电子数据库的形式。计数系统320通常包括例如管（在此示例性地为第一管4和第二管6）的标识号、所谓的台肩对台肩长度G以及每个管4、6的重量等信息。

由于管4、6的标识号在组装成套件（未示出）时被识别，所述套件的长度和重量可随着新的管被添加而通过现有技术的计数系统来更新。

扭矩装置1与TJF290可分开，或者根据一个实施例，普通的控制系统324至少包括扭矩控制系统260或测量控制系统300之一。

控制系统324连接到扭矩装置1和TJF290。这样的连接包括必要的未示出的电力电缆或者液压管线以及控制电缆。

在一个实施例中，计数系统中储存的关于管4、6和工具接头2的数据被扭矩装置1所利用，并且外观检测/映射工具接合探测器（TJF）290可包括但不限于以下内容：

通用数据：

管4、6标识号

箱式连接装置270标识号

销式连接部278标识号

管/连接类型

硬环部是/否/类型

校正因子

管4、6和工具接头2的尺寸数据：

由于工具接头可被重新机械加工、硬环部被重新供应等等，所以尺寸对于管类型可以是通用的和/或在当前的条件下对于实际的管/工具接头是特定的。工具接头尺寸可按需要用于箱式连接装置和销式连接部。

G-全部台肩到台肩的长度

工具接头的直径

管的直径

A-镦锻部到台肩的距离

B-圆柱面的距离

C-硬环部的基底端到台肩

D-硬环部的顶端到台肩

在扭矩装置1/TJF290控制系统324中可计算的导出量纲：

硬环部的宽度=C-D

镦锻部斜率=/（A-B）

E=用于TJF290的基准距离=A-（记录偏移值*镦锻部斜率）

记录偏移值：由于某些工具接合探测器可具有“死区”距离F（在该距离内，外观改变将不被记录），因此，记录偏移值与特定的TJF290相关联。该值与任何其他扭矩装置1或TJF290的特定信息将很容易储存在或者输入到扭矩装置1或TJF290的控制系统324中，而不是计数数据库322中。

在数据库322中储存的扭矩数据：

扭矩操作数据和时间标记。

所需的井数据。

用于工具接头2的最大值、最小值以及推荐的配合扭矩值。这些数值可储存在计数数据库322中并且输出到扭矩装置1的控制系统324，或由操作员326直接输入到控制系统324。

由操作员326输入的目标扭矩可储存在扭矩装置1的控制系统324中或者计数数据库322中。

通常，输入数据可由操作员326提供，或者从例如被放置在扭矩装置1或TJF290处的无线电频率识别（RFID）读取器328等可用数据源读取。

控制系统322接收如上所述的第一扭矩装置构件10的实际扭矩和相关的旋转位置86的信息。在一个实施例中，实测的扭矩转动信息被储存在计数数据库320中并且与实际的工具接头2有关。

可储存在计数数据库320中的来自测量的数据：

实际配合扭矩，其由扭矩控制系统260记录，并且输出到历史工具接头数据库，该历史工具接头数据库可以是计数数据库322的一部分，或者可以是未示出的单独的数据库。

期待的或最佳的断开扭矩可作为绝对值或作为实际配合扭矩的导数来储存。

实际断开扭矩由扭矩控制系统260来记录，并且被输出到历史连接数据库。如果相关的扭矩装置1能够具有扭矩/转动，最佳扭矩/转动曲线可被储存在计数系统数据库中。

实际扭矩/转动曲线可被储存在计数历史数据库中。

超出范围的警告可被记录。

数据库322中储存的管外观资料：

-测量操作的日期。

-如以上所列出的一般的和特定的接头尺寸信息。

-来自TJF290的如以上列出的测量的尺寸信息。

基于对控制系统324可利用的信息，在一个实施例中，控制系统可向操作员326提供多个输出值。这些输出值可包括：与基准扭矩相比的实际扭矩、警告、夹钳状态、TJF290输出以及工具接头诊断。

实际扭矩转动曲线可在实时地并且超出给出的警告范围地在夹钳控制系统中进行。

计数历史的数据库信息可被输出到维护计划系统，并且由维护计划系统利用。

在管计数系统320中，扭矩转动和外观信息的整合产生的额外的益处和可能的用途在本说明书的通用部分讨论。

Claims (15)

1.一种供油田使用的扭矩装置(1)，所述扭矩装置包括第一扭矩装置构件(10)，所述第一扭矩装置构件具有旋转操作轴线(34)，并且其中第一扭矩致动器(42)在与所述第一扭矩装置构件(10)的中心线(48)相距第一径向距离(46)处，被枢转式地连接到所述第一扭矩装置构件(10)，其中，杆(50)或第二扭矩致动器(66)在与所述中心线(48)相距第二径向距离(54)处，被枢转式地连接到所述第一扭矩装置构件(10)，所述第二径向距离(54)相对于所述第一径向距离沿相反方向延伸，并且其中所述第一扭矩致动器(42)被枢转式地连接到致动器支撑件(58)的第一部分(56)，并且其中所述杆(50)、替代性地所述第二扭矩致动器(66)被枢转式地连接到所述致动器支撑件(58)的第二部分(60)，并且其中所述致动器支撑件(58)能够相对于所述操作轴线(34)径向地移动，但被限制而不能在垂直于操作轴线(34)的平面(XY)中旋转，

其特征在于：

所述第一扭矩装置构件(10)连接到共用所述操作轴线(34)的第二扭矩装置构件(68)；

所述致动器支撑件(58)连接到所述第二扭矩装置构件(68)；而且

所述致动器支撑件(58)围绕枢转轴线(77)被枢转式地连接到所述第二扭矩装置构件(68)，所述枢转轴线(77)的方向使所述致动器支撑件(58)能够枢转到所述操作轴线(34)而且从所述操作轴线(34)枢转离开。

2.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述第一扭矩致动器(42)位于所述致动器支撑件(58)的第一部分(56)处，而且所述杆(50)、替代性地所述第二扭矩致动器(66)围绕将所述第一部分(56)与所述第二部分(60)接合的轴线(78)，被枢转式地连接到所述致动器支撑件(58)的第二部分(60)。

3.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述第一扭矩致动器(42)借助第一致动器固定部(44)而连接到所述第一扭矩装置构件(10)的扭矩装置构件本体(12)。

4.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述杆(50)，替代性地所述第二扭矩致动器(66)，借助第二致动器固定部(52)而连接到所述第一扭矩装置构件(10)的扭矩装置构件本体(12)。

5.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述致动器支撑件(58)的所述第一部分(56)和所述第二部分(60)沿着所述操作轴线(34)被设置在相同的高度。

6.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述第一扭矩致动器(42)至少在其工作范围的一部分上平行于所述杆(50)，替代性地平行于所述第二扭矩致动器(66)。

7.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述扭矩装置(1)还设置有一个或多个传感器(250、252、254、255)，所述一个或多个传感器用于反映至少一个扭矩致动器(42、66)上的冲程位置。

8.根据权利要求1所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述扭矩装置(1)还设置有一个或多个传感器(250、252、254、255)，所述一个或多个传感器用于给出反映由至少一个扭矩致动器(42、66)所施加的力的信号。

9.根据权利要求7或8所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述扭矩装置(1)还包括扭矩控制系统(260)，所述扭矩控制系统连接到所述传感器(250、252、254、256、258、259)，而且被编程以计算扭矩或扭矩转动数据。

10.根据权利要求9所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述扭矩控制系统(260)装备有用于存储所述扭矩或扭矩转动数据的存储器(264)。

11.根据前述权利要求1-8,10中任一项所述的扭矩装置(1)，其特征在于，所述扭矩装置(1)还包括用于读取管(4、6)的相对表面位置的装置(270)。

12.一种供油田使用的扭矩装置(1)的操作方法，所述扭矩装置包括第一扭矩装置构件(10)，所述第一扭矩装置构件(10)具有旋转操作轴线(34)，并且其中第一扭矩致动器(42)在与所述第一扭矩装置构件(10)的中心线(48)相距第一径向距离(46)处被枢转式地连接到所述第一扭矩装置构件(10)，其中，所述方法还包括：

以第二径向距离(54)将杆(50)或第二扭矩致动器(66)连接到所述第一扭矩装置构件(10)，所述第二径向距离从所述中心线(48)沿相对于所述第一径向距离相反的方向延伸；

将所述第一扭矩致动器(42)枢转式地连接到致动器支撑件(58)的第一部分(56)；

将所述杆(50)，替代性地将所述第二扭矩致动器(66)，枢转式地连接到所述致动器支撑件(58)的第二部分(60)；并且

使所述致动器支撑件(58)能够相对于所述操作轴线(34)径向地移动，但是限制所述致动器支撑件(58)使其不能在垂直于所述操作轴线(34)的平面(XY)中旋转，

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

将所述第一扭矩装置构件(10)连接到共用所述操作轴线(34)的第二扭矩装置构件(68)；

将所述致动器支撑件(58)连接到所述第二扭矩装置构件(68)；而且

将所述致动器支撑件(58)围绕枢转轴线(77)枢转式地连接到所述第二扭矩装置构件(68)，所述枢转轴线的方向使所述致动器支撑件(58)能够枢转到所述操作轴线(34)而且从所述操作轴线(34)枢转离开。

13.根据权利要求12所述的扭矩装置(1)的操作方法，其特征在于，所述方法还包括：围绕将所述第一部分(56)和所述第二部分(60)接合的轴线(78)，使位于所述致动器支撑件(58)的所述第一部分(56)处的所述第一扭矩致动器(42)与位于所述致动器支撑件(58)的所述第二部分(60)处的所述杆(50)枢转式地连接、替代性地与位于所述致动器支撑件的所述第二部分处的所述第二扭矩致动器(66)枢转式地连接。

14.根据权利要求12所述的扭矩装置(1)的操作方法，其特征在于，所述方法还包括沿着所述操作轴线(34)，将所述致动器支撑件(58)的所述第一部分56和所述第二部分(60)设置在相同的高度。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的扭矩装置(1)的操作方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在旋转所述第一扭矩装置构件(10)时，通过改变所述扭矩致动器(42、66)上的力，来补偿力臂(266)中的变化。