CN106014295A - 一种机械控制的孔口夹持器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机械控制的孔口夹持器，包括一机座，所述机座内设有驱动模块以及夹紧机构；所述夹紧机构包括第一夹紧滑块、第二夹紧滑块、第一牙块以及第二牙块，所述驱动模块分别连接至所述第一夹紧模块以及第二夹紧模块，所述第一夹紧滑块内侧设有第一楔形突起部，所述第一楔形突起部滑配连接至所述第一牙块，所述第二夹紧滑块内侧设有第二楔形突起部，所述第二楔形突起部滑配连接至所述第二牙块，实现钻探直起下钻的智能化控制，同时需解决孔口夹持器具有更高的安全性，杜绝钻探起下钻时的“跑钻”事故。

Description

一种机械控制的孔口夹持器
技术领域
本发明涉及一种夹持器，特别指一种机械控制的孔口夹持器。
背景技术
夹持器是钻探过程中钻杆或者套管提起或者下入时保持钻杆或者套管夹持固定在孔口的夹持工具或者夹持机械。现行的夹持器包括垫叉、木马夹持器、重力夹持器、液压夹持器等，种类繁多；其中除垫叉外，大多采用轴向伸缩夹持方式工作，夹持器的轴向尺寸大、被夹持钻杆或者套管的夹持尺寸范围小，一般一种夹持器夹持块的夹持范围不超过10mm(包括更换夹紧卡块)，并且不能同时夹持钻杆和套管；而木马夹持器和重力夹持器等还存在操作复杂、夹持能力差、容易出现钻杆下滑等“跑钻”事故等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种机械控制的孔口夹持器，实现钻探直起下钻的智能化控制，同时需解决孔口夹持器具有更高的安全性，杜绝钻探起下钻时的“跑钻”事故。
本发明是这样实现的：一种机械控制的孔口夹持器，包括一机座，所述机座内设有驱动模块以及夹紧机构；所述夹紧机构包括第一夹紧滑块、第二夹紧滑块、第一牙块以及第二牙块，所述驱动模块分别连接至所述第一夹紧模块以及第二夹紧模块，所述第一夹紧滑块内侧设有第一楔形突起部，所述第一楔形突起部滑配连接至所述第一牙块，所述第二夹紧滑块内侧设有第二楔形突起部，所述第二楔形突起部滑配连接至所述第二牙块。
进一步地，所述夹紧机构还包括第一松紧滑块以及第二松紧滑块，所述所述驱动模块分别连接至所述第一松紧滑块的一端部以及第二松紧滑块的一端部；所述第一松紧滑块、第二松紧滑块、第一夹紧滑块以及第二夹紧滑块为楔形，所述第一松紧滑块的楔形面滑配连接至所述第一夹紧滑块的楔形面；所述第二松紧滑块的楔形面滑配连接至所述第二夹紧滑块的楔形面。
进一步地，所述驱动模块包括一动力机构、驱动轴、并联横梁、第一松紧轴以及第二松紧轴，所述动力机构通过所述驱动轴连接至所述并联横梁，所述并联横梁的一端部通过所述第一松紧轴连接至所述第一松紧滑块的一端部，所述并联横梁的另一端部通过所述第二松紧轴连接至所述第二松紧滑块的一端部。
进一步地，所述机座内设有至少一个夹紧复位弹簧，所述夹紧复位弹簧设有所述第一夹紧滑块与第二夹紧滑块之间，用于第一夹紧滑块以及第二夹紧滑块复位。
进一步地，所述第一牙块上设有第一牙块复位弹簧，用于第一牙块复位。
进一步地，所述第二牙块上设有第二牙块复位弹簧，用于第二牙块复位。
本发明的优点在于：本发明提供一种机械控制的孔口夹持器，采用机械水平楔面夹持和重力楔面垂直夹持的“双楔面”夹持机构，不仅可以实现机械夹持、夹持钻杆以及套管的直径范围大，同一夹持卡块可同时夹持直径差50mm以上范围的钻杆或套管，同时还提高夹持器的安全夹持程度，杜绝“跑钻”事故的发生。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明松紧滑块剖视图；
图3为本发明松紧滑块的俯视图；
图4为本发明牙块的结构剖视图；
图5为本发明牙块的俯视图；
图6为本发明具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图6所示，一种机械控制的孔口夹持器，包括一机座1，所述机座1内设有驱动模块2以及夹紧机构3；所述夹紧机构3包括第一夹紧滑块31、第二夹紧滑块32、第一牙块33、第二牙块34、第一松紧滑块35以及第二松紧滑块36，所述驱动模块2分别连接至所述第一夹紧模块31以及第二夹紧模块32，所述第一夹紧滑块31内侧设有第一楔形突起部311，所述第一楔形突起部311滑配连接至所述第一牙块33，所述第二夹紧滑块32内侧设有第二楔形突起部321，所述第二楔形突起部321滑配连接至所述第二牙块34，所述第一牙块33上设有第一牙块复位弹簧331，用于第一牙块33复位；所述第二牙块34上设有第二牙块复位弹簧341，用于第二牙块34复位。
所述所述驱动模块2分别连接至所述第一松紧滑块35的一端部以及第二松紧滑块36的一端部；所述第一松紧滑块35、第二松紧滑块36、第一夹紧滑块31以及第二夹紧滑块32为楔形，所述第一松紧滑块35的楔形面滑配连接至所述第一夹紧滑块31的楔形面；所述第二松紧滑块36的楔形面滑配连接至所述第二夹紧滑块32的楔形面。
所述驱动模块2包括一动力机构21、驱动轴22、并联横梁23、第一松紧轴24以及第二松紧轴25，所述动力机构21通过所述驱动轴22连接至所述并联横梁23，所述并联横梁23的一端部通过所述第一松紧轴24连接至所述第一松紧滑块35的一端部，所述并联横梁23的另一端部通过所述第二松紧轴25连接至所述第二松紧滑块36的一端部。
所述机座1内设有至少一个夹紧复位弹簧4，所述夹紧复位弹簧4设有所述第一夹紧滑块31与第二夹紧滑块32之间，用于第一夹紧滑块31以及第二夹紧滑块32复位。
其工作原理：通过动力机构21将驱动轴22向内推，驱动轴22通过并联横梁23带动第一松紧轴24以及第二松紧轴25，此时第一松紧滑块35以及第二松紧滑块36通过楔形面挤压第一夹紧滑块31以及第二夹紧滑块32向内夹紧，使得第一牙块33以及第二牙块34夹住钻杆，若钻杆过重时，由于第一牙块33以及第二牙块34与钻杆的摩擦力，此时将会带动第一牙块33以及第二牙块34向下运动，而第一牙块33以及第二牙块34是与第一楔形突起部311以及第二楔形突起部321滑配连接的，第一楔形突起部311与第二楔形突起部321越往下出口就越小，使得第一牙块33以及第二牙块34向内的力变大，使得第一牙块33与第二牙块34仅仅夹住钻杆。
本发明另一种具体实施方式如下：
请参阅图1，一种孔口夹持器的结构示意图，所述孔口夹持器包括动力机构101、动力轴102、机座103、并联横梁104、一对松紧轴105、一对松紧滑块106、一对夹紧滑块107、一对夹紧块复位弹簧108、一对夹紧块复位弹簧轴109、一对牙块110、一对牙块复位弹簧111和一对弹簧轴112等，所述松紧轴105与松紧滑块106为固定联接，松紧滑块106与夹紧滑块107之间设置松紧楔面1－b，松紧滑块106与牙块110之间设置夹紧楔面1－a。
请参阅图2和图3，一种孔口夹持器的松紧滑块结构示意图，上方为立面剖面图，下方为俯视剖面图。所述松紧滑块为一对轴对称结构，包括复位弹簧安装孔201、202、牙块限位槽203、松紧楔面2－a(即图1中的1－b)、夹紧楔面2－b(即图1中的1－a)，2－c为松紧滑块的楔形角、2－d为牙块的夹紧角。所述复位弹簧安装孔210、202设置在松紧滑块106两侧，必要时可设置双层，复位弹簧安装时应设置预应力，以保证松紧滑块在工作中复位张开。所述松紧块的楔形角2－c通常为72－85°，根据夹持器所需夹持的钻杆或者套管的直径范围确定，但通常不宜小于70°；所述松紧块的夹紧楔面2－b设置在松紧块内侧的中部，所述夹紧角2－d的范围通常以1－3°为宜，不宜大于5°。
请参阅图4和图5，一种孔口夹持器的牙块组件结构示意图，图4为立面剖面图，图5为俯视图。所述牙块组件包括牙块本体和锁定螺丝301、弹簧轴302、弹簧303等，牙块楔面3－a、弹簧轴伸出部分3－b、牙块弹簧孔3－c、牙块牙面3－d、牙块限位槽3－e。弹簧302安装在弹簧轴303上，由带通孔的锁定螺丝301安装在牙块弹簧孔3－c内。牙块110楔面3－a设置在牙块中间部位，其尺寸和角度与松紧块107楔面尺寸和角度相配合。牙块牙面3－d为经热处理加硬的粗糙面，与钻探通常所用牙块面相同。
所述孔口夹持器是这样工作的：当动力机构101驱动动力轴102推动并联横梁104向图示上方或者前方运动时，一对松紧滑块106在楔面1－b的作用下推动夹紧滑块107向中间移动，夹紧钻杆或者套管113，当被夹紧的钻杆或者套管113较重时，钻杆或者套管113可能出现下滑，此时，牙块110在与夹紧块106沿楔面1－a的下行，在楔面1－a作用下，牙块110进一步夹紧钻杆或者套管113，避免“跑钻”事故的发生。当驱动动力机构101驱动动力轴推动并联横梁104向图示下方或者后方运动时，夹紧滑块107的夹紧力被撤销，在夹紧复位弹簧108的作用下，一对夹紧块107将向两侧移动，松开钻杆或者套管113，此时，在牙块复位弹簧109(即图3中的302)的作用下，牙块110复位。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种机械控制的孔口夹持器，包括一机座，其特征在于：所述机座内设有驱动模块以及夹紧机构；所述夹紧机构包括第一夹紧滑块、第二夹紧滑块、第一牙块以及第二牙块，所述驱动模块分别连接至所述第一夹紧模块以及第二夹紧模块，所述第一夹紧滑块内侧设有第一楔形突起部，所述第一楔形突起部滑配连接至所述第一牙块，所述第二夹紧滑块内侧设有第二楔形突起部，所述第二楔形突起部滑配连接至所述第二牙块。
2.如权利要求1所述的一种机械控制的孔口夹持器，其特征在于：所述夹紧机构还包括第一松紧滑块以及第二松紧滑块，所述所述驱动模块分别连接至所述第一松紧滑块的一端部以及第二松紧滑块的一端部；所述第一松紧滑块、第二松紧滑块、第一夹紧滑块以及第二夹紧滑块为楔形，所述第一松紧滑块的楔形面滑配连接至所述第一夹紧滑块的楔形面；所述第二松紧滑块的楔形面滑配连接至所述第二夹紧滑块的楔形面。
3.如权利要求2所述的一种机械控制的孔口夹持器，其特征在于：所述驱动模块包括一动力机构、驱动轴、并联横梁、第一松紧轴以及第二松紧轴，所述动力机构通过所述驱动轴连接至所述并联横梁，所述并联横梁的一端部通过所述第一松紧轴连接至所述第一松紧滑块的一端部，所述并联横梁的另一端部通过所述第二松紧轴连接至所述第二松紧滑块的一端部。
4.如权利要求1所述的一种机械控制的孔口夹持器，其特征在于：所述机座内设有至少一个夹紧复位弹簧，所述夹紧复位弹簧设有所述第一夹紧滑块与第二夹紧滑块之间，用于第一夹紧滑块以及第二夹紧滑块复位。
5.如权利要求1所述的一种机械控制的孔口夹持器，其特征在于：所述第一牙块上设有第一牙块复位弹簧，用于第一牙块复位。
6.如权利要求1所述的一种机械控制的孔口夹持器，其特征在于：所述第二牙块上设有第二牙块复位弹簧，用于第二牙块复位。
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