CN103939036B - 一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油钻井设备技术领域，公开一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳。包括由支架、第一摇臂、第二摇臂、第一连架杆、第二连架杆、第一滚轮钳总成、第二滚轮钳总成构成的两个平行四边形的摇杆机构；还包括夹紧液缸、第一平衡连杆、第二平衡连杆、平衡销轴，在支架上设置有滑槽，平衡销轴滑动地装设在滑槽中，第一平衡连杆的一端与第一摇臂的上端铰接，另一端与所述平衡销轴铰接，第二平衡连杆的一端与第二摇臂的上端铰接，另一端与所述平衡销轴铰接；夹紧液缸的两端分别与第一摇臂的后端和第二摇臂的后端铰接。本新型旋扣钳在作业过程中结构稳定，能实现快速定位。
Description
技术领域
本发明属于石油钻井设备技术领域，具体是一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳，作为钻井设备铁钻工的部件使用。
背景技术
目前的铁钻工，虽然自动化程序高，但是普遍存在效率低的问题，经过研究分析，发现现有的旋扣钳，在进行旋扣作业时，滚轮钳总成本应当与支架始终保持平行，这样左右两个滚轮钳才能够在夹紧滚轮钳后保证沿井口中心线对称，确保夹紧的准确和牢固，现有滚轮钳容易在水平方向跑偏，钻杆公扣母扣对扣效率低；其次现有的滚轮钳在上、下方向上也未进行有效的平衡限位，滚轮钳容易上、下跑偏，不对称；还有滚轮钳不能随上扣自动调整，上扣效率低，并且容易损伤螺纹。
发明内容
申请人多年从事石油装备制造，发现上述问题后，经过探索和研究，提供一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳，能够保证旋扣钳在作业过程中的结构稳定性，实现快速定位。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是，设计一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳，其特征是：包括支架、第一摇臂、第二摇臂、第一连架杆、第二连架杆、第一滚轮钳总成、第二滚轮钳总成、夹紧液缸、第一平衡连杆、第二平衡连杆、平衡销轴；所述支架由前部横支架和后部支架组成，前部横支架与后部支架组成倒“T”形结构；所述第一摇臂设置在前部横支架的左侧，第一摇臂的中部与前部横支架的左端头铰接，所述第一滚轮钳总成设置在前部横支架的左部前方，第一摇臂的前端与第一滚轮钳总成的左端铰接，所述第一连架杆的两端分别铰接前部横支架的左部和第一滚轮钳总成的中部，所述支架、第一摇臂、第一滚轮钳总成和第一连架杆组成平行四边形的摇杆机构；所述第二摇臂设置在前部横支架的右侧，第二摇臂的中部与前部横支架的右端头铰接，所述第二滚轮钳总成设置在前部横支架的右部前方，第二摇臂的前端与第二滚轮钳总成的右端铰接，所述第二连架杆的两端分别铰接前部横支架的右部和第二滚轮钳总成的中部，所述支架、第二摇臂、第二滚轮钳总成和第二连架杆组成平行四边形的摇杆机构，所述第一滚轮钳总成与第二滚轮钳总成是对称设置的；在所述后部支架上设置有前后方向的滑槽，所述平衡销轴滑动地装设在所述滑槽中，所述第一平衡连杆的一端与第一摇臂的后端铰接，所述第二平衡连杆的一端与第二摇臂的后端铰接，所述第一平衡连杆的另一端与所述第二平衡连杆的另一端通过所述平衡销轴铰接在一起；所述夹紧液缸的一端与第一摇臂的后端铰接在一起并共同与第一平衡连杆组成铰链，所述夹紧液缸的另一端与第二摇臂的后端铰接在一起并共同与第二平衡连杆组成铰链；还在所述前部横支架的中部开设导向孔，导向孔内设置有竖向的导向轴，所述前部横支架下方的导向轴上套设有复位弹簧。
进一步地，所述平衡销轴与所述滑槽之间留有间隙；所述第一连架杆与第一滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙；所述第二连架杆与第二滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙。
本发明使用上述技术方案，采用支架、摇臂、滚轮钳总成和连架杆组成的平行四边形摇杆机构结构，能够有效确保滚轮钳在任何位置始终与支架保持平行，在两个滚轮钳夹紧后，位置精准，作业效果好；采用所述平衡销轴滑动地装设在所述滑槽中，所述第一平衡连杆的一端与第一摇臂的后端铰接，另一端与所述平衡销轴铰接，所述第二平衡连杆的一端与第二摇臂的后端铰接，另一端与所述平衡销轴铰接的结构，能够保证两个滚轮钳的动作一致性，从而保证了任何时候左右摇臂始终与井口中心线的对称，以及第一、第二滚轮钳总成也始终沿井口中心线对称，因此第一、第二滚轮钳夹紧钻杆时，始终在井口位置夹紧钻杆柱，不会左右偏移，避免了由于不对中而产生的侧向力，避免了对钻杆柱的破坏；导向轴设计保证了整个旋扣钳在上升或下降过程中的导向定位，当上扣时，由于钻杆螺纹有行程，所以旋扣钳会在螺纹旋紧力作用下压缩复位弹簧向下移动，带动钻杆旋转上扣并且向下移动；卸扣时，滚轮钳带动钻杆旋转，在复位弹簧的回复力作用下，旋扣钳带动上钻杆旋转卸扣并上移，无论上移还是下移，旋扣钳钳口的位置始终与井口中心保持一致；采用“所述平衡销轴与所述滑槽之间留有间隙；所述第一连架杆与第一滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙；所述第二连架杆与第二滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙”的结构，目的是，当上扣时或卸扣时，上钻杆与下钻杆之间的内外螺纹有时候不能够对正咬合，内外螺纹之间存在一定的应力，若强行上扣或卸扣，容易对内外螺纹造成损伤，根据内外螺纹之间存在一定的应力的特点设置间隙，在上扣或卸扣时，在内外螺纹之间应力的相互作用下夹持上钻杆的滚轮钳总成、摇臂可在间隙范围内小幅浮动，内外螺纹之间可以自动找正，保证了既能够保证快速对中，又能够对钻杆做小幅浮动，更有利于保护钻杆本体和螺纹。
附图说明
图1为本发明一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳的俯视结构示意图；
图2为本发明一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳的剖视结构示意图。
具体实施方式
参看图1-2，一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳，其结构包括：支架1、第一摇臂2、第二摇臂3、第一连架杆4、第二连架杆5、第一滚轮钳总成6、第二滚轮钳总成7、夹紧液缸8、第一平衡连杆9、第二平衡连杆10、平衡销轴11；所述支架1由前部横支架1.1和后部支架1.2组成，前部横支架1.1与后部支架1.2组成倒“T”形结构；所述第一摇臂2设置在前部横支架1.1的左侧，第一摇臂2的中部与前部横支架1.1的左端头铰接，所述第一滚轮钳总成6设置在前部横支架1.1的左部前方，第一摇臂2的前端与第一滚轮钳总成6的左端铰接，所述第一连架杆4的两端分别铰接前部横支架1.1的左部和第一滚轮钳总成6的中部，所述支架1、第一摇臂2、第一滚轮钳总成6和第一连架杆4组成平行四边形的摇杆机构；所述第二摇臂3设置在前部横支架1.1的右侧，第二摇臂3的中部与前部横支架1.1的右端头铰接，所述第二滚轮钳总成7设置在前部横支架1.1的右部前方，第二摇臂3的前端与第二滚轮钳总成7的右端铰接，所述第二连架杆5的两端分别铰接前部横支架1.1的右部和第二滚轮钳总成7的中部，所述支架1、第二摇臂3、第二滚轮钳总成7和第二连架杆5组成平行四边形的摇杆机构，所述第一滚轮钳总成6与第二滚轮钳总成7是对称设置的；在所述后部支架1.2上设置有前后方向的滑槽1.3，所述平衡销轴11滑动地装设在所述滑槽1.3中，所述第一平衡连杆9的一端与第一摇臂2的后端铰接，所述第二平衡连杆10的一端与第二摇臂3的后端铰接，所述第一平衡连杆9的另一端与所述第二平衡连杆10的另一端通过所述平衡销轴11铰接在一起；所述夹紧液缸8的一端与第一摇臂2的后端铰接在一起并共同与第一平衡连杆9组成铰链，所述夹紧液缸8的另一端与第二摇臂3的后端铰接在一起并共同与第二平衡连杆10组成铰链；还在所述前部横支架1.1的中部开设导向孔，导向孔内设置有竖向的导向轴12，所述前部横支架下方的导向轴12上套设有复位弹簧13。
进一步地，所述平衡销轴11与所述滑槽1.3之间留有间隙；所述第一连架杆4与第一滚轮钳总成6中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙；所述第二连架杆5与第二滚轮钳总成7中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙。
Claims (1)
1.一种用于铁钻工的快速定位旋扣钳，其特征是：包括支架、第一摇臂、第二摇臂、第一连架杆、第二连架杆、第一滚轮钳总成、第二滚轮钳总成、夹紧液缸、第一平衡连杆、第二平衡连杆、平衡销轴；所述支架由前部横支架和后部支架组成，前部横支架与后部支架组成倒“T”形结构；所述第一摇臂设置在前部横支架的左侧，第一摇臂的中部与前部横支架的左端头铰接，所述第一滚轮钳总成设置在前部横支架的左部前方，第一摇臂的前端与第一滚轮钳总成的左端铰接，所述第一连架杆的两端分别铰接前部横支架的左部和第一滚轮钳总成的中部，所述支架、第一摇臂、第一滚轮钳总成和第一连架杆组成平行四边形的摇杆机构；所述第二摇臂设置在前部横支架的右侧，第二摇臂的中部与前部横支架的右端头铰接，所述第二滚轮钳总成设置在前部横支架的右部前方，第二摇臂的前端与第二滚轮钳总成的右端铰接，所述第二连架杆的两端分别铰接前部横支架的右部和第二滚轮钳总成的中部，所述支架、第二摇臂、第二滚轮钳总成和第二连架杆组成平行四边形的摇杆机构，所述第一滚轮钳总成与第二滚轮钳总成是对称设置的；在所述后部支架上设置有前后方向的滑槽，所述平衡销轴滑动地装设在所述滑槽中，所述第一平衡连杆的一端与第一摇臂的后端铰接，所述第二平衡连杆的一端与第二摇臂的后端铰接，所述第一平衡连杆的另一端与所述第二平衡连杆的另一端通过所述平衡销轴铰接在一起；所述夹紧液缸的一端与第一摇臂的后端铰接在一起并共同与第一平衡连杆组成铰链，所述夹紧液缸的另一端与第二摇臂的后端铰接在一起并共同与第二平衡连杆组成铰链；还在所述前部横支架的中部开设导向孔，导向孔内设置有竖向的导向轴，所述前部横支架下方的导向轴上套设有复位弹簧；所述平衡销轴与所述滑槽之间留有间隙；所述第一连架杆与第一滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙；所述第二连架杆与第二滚轮钳总成中部的铰接采用铰接孔与铰接轴的铰接方式，且铰接孔与铰接轴之间留有间隙。
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