CN107575173B - 具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法 - Google Patents

Abstract

一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法，该装置包括主支撑体、夹紧组件、轴向位置补偿组件和扶正组件，所述夹紧组件可拆卸的设置于主支撑体内，所述扶正组件位于所述主支撑体的一外侧以进行扶正操作，所述轴向位置补偿组件位于所述主支撑体的两外侧以进行轴向位置的补偿，所述夹紧组件包含驱动机构、卡紧机构和补偿机构以进行横向的补偿；由此，本发明通过很小的体积和质量即可提供较大的力，并且夹紧力更加稳定，采用封闭式结构，防止煤渣、岩土等进入夹持器内部，造成卡滞和夹紧力不足的现象，受力条件好，强度高，在施工上仰孔、下斜孔和水平孔时均能防止钻杆伤扣现象，同时能够保证钻杆横向位置对中，防止钻杆磨损。

Description

具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法

技术领域

本发明涉及钻探装备的技术领域，尤其涉及一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法。

背景技术

钻孔施工过程中，上卸钻杆是一个重要的环节，每一次的上卸钻杆都需要一次拧卸钻杆的工序，而拧卸钻杆首先要保证钻杆的有效夹紧，并且正常钻进过程中由于钻杆会出现大幅的摆动，一般需要额外安装扶正装置减小钻机机身的振动，并需要轴向和横向的位置补偿装置减小由于钻杆摆动导致的偏置、不对中对钻杆的磨损，本发明涉及一种集夹紧、扶正和位置补偿功能为一体的装置。

通过检索现有的相关专利，发现目前钻孔施工过程中，普遍采用的钻杆夹持器大多为开放、碟簧夹紧式夹持器，并存在如下问题：为了提供足够的位移和夹紧力，需要多片大直径的碟簧，导致夹持器的结构尺寸和重量较大，搬运安装困难，且随着使用时间的延长弹簧的磨损加剧，循环寿命降低，弹力减弱；卡瓦受力面比较薄弱，施工上仰孔、下斜孔时需要更换卡瓦的安装方向；拧卸钻杆时夹持器沿钻杆轴向不具有位置补偿功能，导钻杆丝扣受力，磨损严重；不具备扶正的功能，需要额外安装扶正装置，且装配误差会导致两者很难对中，加剧钻杆的磨损；不具备横向位置补偿功能，钻进过程中会使钻杆夹持、扶正机构左右大幅摆动，出现严重不对中，加剧钻杆磨损；采用开放式的形式，夹持器外露，经常出现煤块、矸石、岩土塞入夹持器内部，导致夹紧卡滞或夹紧力不足。

在现有技术中，如一种自动钻机用带浮动功能钻杆夹持器(申请号201420121544.9)，在说明书中提到“位于下面的钻杆可依靠自身的重量带动钻杆夹持机构一同沿着钻杆的轴线向下移动,使得两根钻杆连接丝扣的卸扣过程更加容易”，并结合该专利的申请书内容和附图可知该类型的夹持器只在施工上仰孔时具备浮动功能，而在施工下斜孔和水平孔时无法浮动，并且其浮动相关组件置于主支撑体内部，在卸扣过程中“钻杆夹持机构”会顶在“侧板”上无法实现浮动。而本发明设计的轴向位置补偿组件置于主支撑体外部不存在上诉问题，并且本发明的轴向位置补偿组件能够实现上仰孔、下斜孔和水平孔的轴向位置浮动，另外本发明采用的阶梯轴形式的补偿导柱，通过控制阶梯轴的长度控制轴向补偿弹簧的压缩量进而控制轴向位置补偿的大小，本专利与上述专利的原理有本质提升。

在另一篇专利(名称为：矿用全液压钻机联动液压夹持器，申请号200810232807.2)中，采用的是常见的夹持器结构，采用碟簧夹紧，结构尺寸和重量较大，寿命低，易磨损，其浮动功能只是“采用限位销钉保证夹持器本体不致滑出导轨”，钻进过程中仍会存在较大摆动，并且不具备扶正功能，其卡瓦采用燕尾槽结构，拆卸困难，无法承受施工上仰孔和下斜孔时钻杆的重量，而本专利采用完全不同的结构，具备轴向、横向位置补偿和扶正功能，卡瓦拆卸方便，能够施工上仰孔、下斜孔和水平孔，并且不需要更换卡瓦方向。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法，其结构紧凑，占用空间小，受力条件好，使用寿命长，操作方便，既能实现对钻杆的轴向和横向运动位置补偿，又具备扶正功能，更具实用性和适用性。

为解决上述问题，本发明公开了一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置，包括主支撑体、夹紧组件、轴向位置补偿组件和扶正组件，其特征在于：

所述主支撑体为框体，所述夹紧组件可拆卸的设置于主支撑体内，所述扶正组件位于所述主支撑体的一外侧以进行扶正操作，所述轴向位置补偿组件位于所述主支撑体的两外侧以进行轴向位置的补偿。

其中：所述主支撑体包含支撑体底板、支撑体顶板和支撑体侧板，所述支撑体底板和支撑体顶板的内表面对应设有矩形导槽，所述夹紧组件通过其上下端面上的导轨与所述矩形凹槽配合定位。

其中：所述扶正组件包含扶正器座、扶正套和盖板，所述扶正套通过自密封轴承可旋转的设置于所述扶正器座内，且通过盖板和弹性挡圈将扶正套和自密封轴承固定在扶正器座内部。

其中：所述主支撑体的两外侧分别设有对应的两补偿导套，所述轴向位置补偿组件为多个且均包含机架支座、补偿导柱和轴向补偿弹簧，所述机架支座固定于钻机的给进机身上，所述补偿导柱一端通过销轴与机架支座铰接，另一端插入补偿导套内部，所述轴向补偿弹簧套在补偿导柱上。

其中：所述补偿导柱为阶梯轴，所述轴向补偿弹簧套在阶梯轴的小径上，所述轴向补偿弹簧的一端与补偿导柱的轴肩端面接触，另一端与补偿导套的内端面接触，所述补偿导柱的阶梯轴的大径与补偿导套的内径构成圆柱面的移动副，所述补偿导柱的阶梯轴小径端面与补偿导套内端面的距离大于等于钻杆螺纹的长度，通过这个距离控制轴向位置补偿的大小，通过轴向补偿弹簧的压缩和伸长补偿卸扣时钻杆的轴向位置游动而防止伤扣。

其中：所述夹紧组件包含驱动机构、卡紧机构和补偿机构，所述卡紧机构包含左卡瓦座、卡瓦和右卡瓦座，所述左卡瓦座和右卡瓦座内设有横向的矩形槽，所述卡瓦为两个且分别安装于左卡瓦座和右卡瓦座的矩形槽中，所述驱动机构包含液压缸筒、空气弹簧、活塞头和活塞轴，所述空气弹簧固定在活塞轴上，所述活塞头固定于活塞轴的轴肩上，所述空气弹簧、活塞头和活塞轴均置于液压缸筒内部且一体运动，所述活塞轴的内端凸台置于左卡瓦座外端面的孔中，从而在对液压缸筒通入液压油时驱动左卡瓦座进行夹紧或松开操作，所述补偿机构包含横向补偿弹簧、固定板和螺杆导轨，所述螺杆导轨为四个并贯穿于左卡瓦座、右卡瓦座、固定板和液压缸筒的四个孔内，所述螺杆导轨在固定板和液压缸筒之间以及固定板和左卡瓦座之间设有横向补偿弹簧，从而在夹紧组件张开和夹紧运动过程中，通过向补偿弹簧的压缩和伸长补偿由于卡瓦座运动引起的横向位置间隙，强制使左右卡瓦中心位置固定，防止卡瓦偏置导致的钻杆磨损。

其中：所述固定板可滑动的设置于所述液压缸筒的外缘，各螺杆导轨两端分别设有凸台端面，两端的凸台端面分别与液压缸筒的右端面和右卡瓦座的阶梯孔的左端面抵靠。

其中：所述矩形槽的中部具有纵向设置的矩形台肩，各卡瓦的外侧设有固定于左右卡瓦座的矩形台肩的矩凹槽。

其中：所述左卡瓦座和右卡瓦座的上下侧中的至少一侧设有贯通的至少两定位螺孔，所述卡瓦上设有与所述定位螺孔对应的螺纹槽，以供定位螺栓拧入左右卡瓦座的定位螺孔和卡瓦的螺纹槽中进行有效的定位和固定，所述左卡瓦座和右卡瓦座的左右端面上均设有豁口以用于翘起卡瓦进行拆卸。

如上所述的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置的钻进扶正方法包含如下步骤：

首先，在钻进过程中通入高压油，使整个夹紧组件张开，实现正常钻进，在钻进过程中扶正组件对钻杆起到扶正作用，减少钻杆的摆动和振；

其次，在停止钻进时，停止通入高压油，夹紧组件实现自动夹紧钻杆；

而且，在强力卸扣时，从另一个方向通入高压油，夹紧组件强力夹紧钻杆，完成卸扣，且卸扣过程中，轴向位置补偿组件实现卸扣时位置补偿而避免伤扣。

通过上述结构可知，本发明的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置及钻进扶正方法具有如下效果：

1、采用空气弹簧提供夹紧力，很小的体积和质量即可提供较大的力，并且夹紧力更加稳定，将空气弹簧置于油缸内部，可以大大的节省空间，并且对空气弹簧还具有很好的保护润滑作用，减少空气弹簧的磨损，提高使用寿命。

2、采用封闭式结构，防止煤渣、岩土等进入夹持器内部，造成卡滞和夹紧力不足的现象，支撑体顶板和底板同时可以作为夹紧组件的导轨平面，在承受卸扣扭矩时，受力条件好，结构紧凑，降低了夹持器的整体安装空间，扶正组件通过轴孔配合安装，避免了装配误差导致的扶正组件与夹紧组件的不对中。

3、矩形截面的卡瓦，卸扣扭矩由卡瓦的上下端面承受，受力条件好，强度高，同时通过中间矩形凸台和沟槽承受上仰孔和下斜孔施工时钻具的重量，无需更换卡瓦的方向，使用方便。

4、同时兼具轴向和横向位置补偿功能，在施工上仰孔、下斜孔和水平孔时均能防止钻杆伤扣现象，同时能够保证钻杆横向位置对中，防止钻杆磨损。

5、具备扶正功能，并且在处理孔内事故时，可将扶正套从一端抽出，两个半圆环扶正套可从中间分离，方便拆卸。扶正组件、主支撑体和夹持器通过横向补偿弹簧联接形成一个动态的阻尼系统，在钻孔施工过程中可降低钻杆的摆动。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置的轴测图。

图2显示了本发明的分解图。

图3显示了本发明的主支撑体、轴向位置补偿组件和扶正组件的分解示意图。

图4显示了本发明的夹紧组件轴测图。

图5显示了本发明的夹紧组件爆炸图。

图6显示了本发明的活塞轴轴测图。

图7显示了本发明的螺杆导轨轴测图。

图8显示了本发明的卡瓦轴测图。

附图标记：

1—主支撑体、2—夹紧组件、3—轴向位置补偿组件、4—扶正组件、1.1—补偿导套、1.2—连接板、1.3—支撑体底板、1.4—支撑体顶板、1.5—支撑体侧板、3.1—机架支座、3.2—补偿导柱、3.3—轴向补偿弹簧、4.1—扶正器座、4.2—扶正套、4.3—盖板、2.1—端盖、2.2—液压缸筒、2.3—空气弹簧、2.4—定位板、2.5—活塞头、2.6—横向补偿弹簧、2.7—固定板、2.8—活塞轴、2.9—连接板、2.10—左卡瓦座、2.11—螺杆导轨、2.12—卡瓦、2.13—右卡瓦座、2.14—定位螺栓、2.15—直通接头、2.16—直通接头。

具体实施方式

参见图1至图8，显示了本发明的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置。

参见图1和2，所述具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置包括主支撑体1、夹紧组件2、轴向位置补偿组件3和扶正组件4，所述主支撑体1为框体，所述夹紧组件2可拆卸的设置于主支撑体1内以对钻杆进行夹紧，所述扶正组件4位于所述主支撑体1的一外侧以进行扶正操作，所述轴向位置补偿组件3位于所述主支撑体1的两外侧，以进行轴向位置的补偿。

其中，参见图3可知，所述主支撑体1可包含支撑体底板1.3、支撑体顶板1.4和支撑体侧板1.5，所述支撑体底板1.3和支撑体顶板1.4分别设置于底部和顶部，所述支撑体侧板1.5为两块且分列于两侧，且所述主支撑体1内设有导槽，以供所述夹紧组件2通过导轨在所述主支撑体1内可滑动的定位，在图中实施例中，所述支撑体底板1.3和支撑体顶板1.4的内表面对应设有矩形导槽，所述夹紧组件2通过其上下端面上的导轨与支撑体底板1.3和支撑体顶板1.4上的矩形凹槽配合安装于主支撑体1内部，并进而可拆卸的固定于主支撑体1。

其中，所述主支撑体1还可设有两连接板1.2，以通过螺栓将夹紧组件2进行固定，所述主支撑体1的两外侧分别设有对应的两补偿导套1.1，所述轴向位置补偿组件3包含机架支座3.1、补偿导柱3.2和轴向补偿弹簧3.3，所述机架支座3.1固定于钻机的给进机身上，所述补偿导柱3.2一端通过销轴与机架支座3.1铰接，另一端插入补偿导套1.1内部，所述轴向补偿弹簧3.3套在补偿导柱3.2上，且所述轴向补偿弹簧3.3一端与补偿导柱3.2的轴肩端面接触，另一端与补偿导套1.1内端面接触。

其中，扶正组件4通过螺栓安装在支撑体侧板上，并通过轴孔配合面实现与夹紧组件的对中，所述扶正组件4包含扶正器座4.1、扶正套4.2和盖板4.3，所述扶正器座4.1的一端设有安装法兰，以通过安装法兰周缘的安装孔固定于主支撑体1，尤其可固定于主支撑体1的其中一支撑体侧板1.5上，所述扶正套4.2通过自密封轴承可旋转的设置于所述扶正器座4.1内，且通过盖板4.3和弹性挡圈将扶正套4.2和自密封轴承固定在扶正器座4.1内部，其中，为更好的进行更换和维护，所述扶正套4.2为两个半圆环组成，从而钻进过程中在钻具仍留在扶正组件中心孔中的情况下，可以仅拆卸盖板即可从侧边将扶正套4.1抽出。

其中，参见图5至图8，所述夹紧组件2可包含驱动机构、卡紧机构和补偿机构，所述卡紧机构包含左卡瓦座2.10、卡瓦2.12和右卡瓦座2.13，所述左卡瓦座2.10和右卡瓦座2.13形状相互对应且内设有横向的矩形槽，所述卡瓦2.12为两个且分别安装于左卡瓦座2.10和右卡瓦座2.13的矩形槽中，所述矩形槽的中部具有纵向设置的矩形台肩，各卡瓦2.12的外侧设有可固定于左右卡瓦座的矩形台肩的矩凹槽，其中，为实现卡瓦的固定，所述左卡瓦座2.10和右卡瓦座2.13的上下侧中的至少一侧设有贯通的至少两定位螺孔，所述卡瓦2.12上设有与所述定位螺孔对应的螺纹槽，以供定位螺栓2.14拧入左右卡瓦座2.10、2.13的定位螺孔和卡瓦2.12的螺纹槽中进行有效的定位和固定，其中，所述左卡瓦座2.10和右卡瓦座2.13的左右端面上均设有豁口，以用于翘起卡瓦，便于卡瓦拆卸。

所述驱动机构包含端盖2.1、液压缸筒2.2、空气弹簧2.3、活塞头2.5和活塞轴2.8，所述端盖2.1可通过螺栓连接在液压缸筒2.2的外端面上，所述活塞头2.5套在活塞轴2.8上，所述空气弹簧2.3的周缘设有两个半圆环状的定位板2.4，从而通过两个定位板2.4组成的圆环以及螺栓4将空气弹簧2.3固定在活塞轴2.8上，并同时将活塞头2.5固定于活塞轴2.8的轴肩上，从而将空气弹簧2.3、活塞头2.5和活塞轴2.8三者连接为一体进行运动，且空气弹簧2.3、活塞头2.5和活塞轴2.8均置于液压缸筒2.2内部，其中，在液压缸筒2.2右边底部区域安装第一直通接头2.15(从其通入高压油后可驱动夹紧组件松开卡瓦)，在端盖2.1的端面偏一侧避开中心安装第二直通接头2.16(从其通入高压油后可进一步提供夹紧力对卡瓦进行夹紧)，所述活塞轴2.8的内端凸台置于左卡瓦座2.10外端面的孔中，并通过螺栓和连接板2.9固定于左卡瓦座2.10上，从而在对液压缸筒通入液压油时，可驱动左卡瓦座2.10进行夹紧或松开操作。

所述补偿机构包含横向补偿弹簧2.6、固定板2.7和螺杆导轨2.11，其中，所述螺杆导轨2.11为四个并贯穿于左卡瓦座2.10、右卡瓦座2.13、固定板2.7和液压缸筒2.2的四个孔内，且所述固定板2.7为两块并中间为弧形，以将固定板2.7可滑动的设置于所述液压缸筒2.2的外缘，参见图7，各螺杆导轨2.11两端分别设有凸台端面，两端的凸台端面分别与液压缸筒2.2的右端面和右卡瓦座2.13的阶梯孔的左端面抵靠，所述螺杆导轨2.11的两端均设有四个相互垂直的平面以用于扳手的拧卸，且所述螺杆导轨2.11在固定板2.7和液压缸筒2.2之间以及固定板和左卡瓦座2.10之间设有横向补偿弹簧2.6，从而在夹紧组件张开和夹紧运动过程中，通过向补偿弹簧的压缩和伸长补偿由于卡瓦座运动引起的横向位置间隙，强制使左右卡瓦中心位置固定，防止卡瓦偏置导致的钻杆磨损。

其中，两个卡瓦之间的距离d1≥卡瓦矩凹槽的深度d4，在施工上仰孔和下斜孔时无需更换卡瓦2.12的方向，更换不同内径的卡瓦时，拧出定位螺栓2.14，通过卡瓦座上两个端面上的豁口翘起卡瓦即可。

而液压缸筒右端面与左卡瓦座左端面间的可移动距离d2大于固定板和左卡瓦座2.10之间的横向补偿弹簧2.6与固定板2.7之间的距离为d3，优选的d2＝2d3，通过这种距离的设置，更好的进行横向补偿。

由此，夹持器完全张开时左右卡瓦2.12相对移动的距离为d2，在横向补偿弹簧2.6的作用下，会通过自身的压缩和伸长补偿由于卡瓦座运动引起的横向位置间隙，强制左右卡瓦座的位移量各为d3，均匀向两边张开。

其中，所述固定板2.7可向外延伸并与主支撑体1的连接板1.2通过螺栓固定，从而实现夹紧组件2的整体安装和拆下。

其中，所述补偿导柱3.2为阶梯轴，所述轴向补偿弹簧3.3套在阶梯轴的小径上，所述轴向补偿弹簧3.3的一端与补偿导柱3.2的轴肩端面接触，另一端与补偿导套1.1的内端面接触，所述补偿导柱3.2的阶梯轴的大径与补偿导套1.1的内径构成圆柱面的移动副，所述补偿导柱3.2的阶梯轴小径端面与补偿导套1.1内端面的距离大于等于钻杆螺纹的长度，通过这个距离控制轴向位置补偿的大小。在施工上仰孔、下斜孔和水平孔上卸钻杆时，通过轴向补偿弹簧的压缩和伸长补偿卸扣时钻杆的轴向位置游动，防止伤扣。

本申请的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置在钻进过程中通过扶正组件4对钻杆起到扶正作用，减少钻杆的摆动和振动，并且横向补偿弹簧2.6被固定板2.7和液压缸筒2.2、左卡瓦座2.10夹紧，横向补偿弹簧2.6、主支撑体1、夹紧组件2和扶正组件4作为一个整体可以增大系统的动态阻尼，起到减缓钻进过程中钻杆摆动的作用。

其中，本申请的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置的钻进扶正方法为：

首先，在钻进过程中通入高压油，使整个夹紧组件2张开，实现正常钻进，在钻进过程中扶正组件4对钻杆起到扶正作用，减少钻杆的摆动和振，且夹持器完全张开时左右卡瓦2.12相对移动的距离为d2，在横向补偿弹簧2.6的作用下，会通过自身的压缩和伸长补偿由于卡瓦座运动引起的横向位置间隙，强制左右卡瓦座的位移量各为d3，均匀向两边张开，并且横向补偿弹簧2.6被固定板2.7和液压缸筒2.2、左卡瓦座2.10夹紧，横向补偿弹簧2.6、主支撑体1、夹紧组件2和扶正组件4作为一个整体可以增大系统的动态阻尼，起到减缓钻进过程中钻杆摆动的作用。

其次，在停止钻进时，停止通入高压油，在空气弹簧2.3的作用下，实现自动夹紧钻杆。

而且，在强力卸扣时，从另一个方向通入高压油，与空气弹簧2.3共同作用，强力夹紧钻杆，完成卸扣，且卸扣过程中，轴向位置补偿组件3可以实现卸扣时位置补偿，避免伤扣。

由此可见，本发明的优点在于：

1、采用空气弹簧提供夹紧力，很小的体积和质量即可提供较大的力，并且夹紧力更加稳定，将空气弹簧置于油缸内部，可以大大的节省空间，并且对空气弹簧还具有很好的保护润滑作用，减少空气弹簧的磨损，提高使用寿命。

2、采用封闭式结构，防止煤渣、岩土等进入夹持器内部，造成卡滞和夹紧力不足的现象，支撑体顶板和底板同时可以作为夹紧组件的导轨平面，在承受卸扣扭矩时，受力条件好，结构紧凑，降低了夹持器的整体安装空间，扶正组件通过轴孔配合安装，避免了装配误差导致的扶正组件与夹紧组件的不对中。

3、矩形截面的卡瓦，卸扣扭矩由卡瓦的上下端面承受，受力条件好，强度高，同时通过中间矩形凸台和沟槽承受上仰孔和下斜孔施工时钻具的重量，无需更换卡瓦的方向，使用方便。

4、同时兼具轴向和横向位置补偿功能，在施工上仰孔、下斜孔和水平孔时均能防止钻杆伤扣现象，同时能够保证钻杆横向位置对中，防止钻杆磨损。

5、具备扶正功能，并且在处理孔内事故时，可将扶正套从一端抽出，两个半圆环扶正套可从中间分离，方便拆卸。扶正组件、主支撑体和夹持器通过横向补偿弹簧联接形成一个动态的阻尼系统，在钻孔施工过程中可降低钻杆的摆动。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (9)

1.一种具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置，包括主支撑体、夹紧组件、轴向位置补偿组件和扶正组件，其特征在于：

所述主支撑体为框体，所述夹紧组件可拆卸的设置于主支撑体内，所述扶正组件位于所述主支撑体的一外侧以进行扶正操作，所述轴向位置补偿组件位于所述主支撑体的两外侧以进行轴向位置的补偿；

所述主支撑体的两外侧分别设有对应的两补偿导套，所述轴向位置补偿组件为多个且均包含机架支座、补偿导柱和轴向补偿弹簧，所述机架支座固定于钻机的给进机身上，所述补偿导柱一端通过销轴与机架支座铰接，另一端插入补偿导套内部，所述轴向补偿弹簧套在补偿导柱上。

2.如权利要求1所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述主支撑体包含支撑体底板、支撑体顶板和支撑体侧板，所述支撑体底板和支撑体顶板的内表面对应设有矩形导槽，所述夹紧组件通过其上下端面上的导轨与所述矩形导槽配合定位。

3.如权利要求1所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述扶正组件包含扶正器座、扶正套和盖板，所述扶正套通过自密封轴承可旋转的设置于所述扶正器座内，且通过盖板和弹性挡圈将扶正套和自密封轴承固定在扶正器座内部。

4.如权利要求1所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述补偿导柱为阶梯轴，所述轴向补偿弹簧套在阶梯轴的小径上，所述轴向补偿弹簧的一端与补偿导柱的轴肩端面接触，另一端与补偿导套的内端面接触，所述补偿导柱的阶梯轴的大径与补偿导套的内径构成圆柱面的移动副，所述补偿导柱的阶梯轴小径端面与补偿导套内端面的距离大于等于钻杆螺纹的长度，通过这个距离控制轴向位置补偿的大小，通过轴向补偿弹簧的压缩和伸长补偿卸扣时钻杆的轴向位置游动而防止伤扣。

5.如权利要求1-3中任一所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述夹紧组件包含驱动机构、卡紧机构和补偿机构，所述卡紧机构包含左卡瓦座、卡瓦和右卡瓦座，所述左卡瓦座和右卡瓦座内设有横向的矩形槽，所述卡瓦为两个且分别安装于左卡瓦座和右卡瓦座的矩形槽中，所述驱动机构包含液压缸筒、空气弹簧、活塞头和活塞轴，所述空气弹簧固定在活塞轴上，所述活塞头固定于活塞轴的轴肩上，所述空气弹簧、活塞头和活塞轴均置于液压缸筒内部且一体运动，所述活塞轴的内端凸台置于左卡瓦座外端面的孔中，从而在对液压缸筒通入液压油时驱动左卡瓦座进行夹紧或松开操作，所述补偿机构包含横向补偿弹簧、固定板和螺杆导轨，所述螺杆导轨为四个并贯穿于左卡瓦座、右卡瓦座、固定板和液压缸筒的四个孔内，所述螺杆导轨在固定板和液压缸筒之间以及固定板和左卡瓦座之间设有横向补偿弹簧，从而在夹紧组件张开和夹紧运动过程中，通过向补偿弹簧的压缩和伸长补偿由于卡瓦座运动引起的横向位置间隙，强制使左右卡瓦中心位置固定，防止卡瓦偏置导致的钻杆磨损。

6.如权利要求5所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述固定板可滑动的设置于所述液压缸筒的外缘，各螺杆导轨两端分别设有凸台端面，两端的凸台端面分别与液压缸筒的右端面和右卡瓦座的阶梯孔的左端面抵靠。

7.如权利要求5所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述矩形槽的中部具有纵向设置的矩形台肩，各卡瓦的外侧设有固定于左右卡瓦座的矩形台肩的矩形槽。

8.如权利要求7所述的钻杆夹紧扶正装置，其特征在于：所述左卡瓦座和右卡瓦座的上下侧中的至少一侧设有贯通的至少两定位螺孔，所述卡瓦上设有与所述定位螺孔对应的螺纹槽，以供定位螺栓拧入左右卡瓦座的定位螺孔和卡瓦的螺纹槽中进行有效的定位和固定，所述左卡瓦座和右卡瓦座的左右端面上均设有豁口以用于翘起卡瓦进行拆卸。

9.如权利要求1-8中任一所述的具双向位置补偿功能的钻杆夹紧扶正装置的钻进扶正方法包含如下步骤：

首先，在钻进过程中通入高压油，使整个夹紧组件张开，实现正常钻进，在钻进过程中扶正组件对钻杆起到扶正作用，减少钻杆的摆动和振动；

其次，在停止钻进时，停止通入高压油，夹紧组件实现自动夹紧钻杆；

而且，在强力卸扣时，从另一个方向通入高压油，夹紧组件强力夹紧钻杆，完成卸扣，且卸扣过程中，轴向位置补偿组件实现卸扣时位置补偿而避免伤扣。