CN108678692A - 动力大钳对缺口装置 - Google Patents

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孙刚
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    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
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Abstract

本发明提出一种动力大钳对缺口装置，动力大钳对缺口装置设置在动力大钳上，动力大钳上设有制动盘、制动插销、下壳体、浮动体、刹带、液马达以及换向阀，动力大钳对缺口装置包括弧板、第一接近开关、第二接近开关、编码器、信号处理器，弧板设置在制动盘的顶部，第一接近开关、第二接近开关以及编码器均固定在下壳体上，第一接近开关的位置、第二接近开关的位置均与弧板的位置对应，换向阀、第二接近开关、第一接近开关以及编码器均通过导线与信号处理器连接。本发明所述的动力大钳对缺口装置具有结构合理、功能实用、对缺口的精度高、能够有效的保证动力大钳的正常工作的优点。

Description

动力大钳对缺口装置
技术领域
本发明涉及石油钻井中的相关设备，具体涉及一种动力大钳对缺口装置。
背景技术
石油钻井作业中频繁使用动力大钳对钻杆、钻铤等钻具进行上卸扣作业；随着钻井技术和钻机等设备的不断进步，钻井的自动化作业程度不断提升，动力大钳的智能对缺口能使钻井作业迈入自动化的进程。因为目前钻井作业常用的动力大钳为钻杆动力钳，其扭矩钳与旋扣钳一体，为开口型，能自由进出钻具，实用快捷；但开口型动力大钳需对准缺口，即固定的下钳体开口与旋转的上钳体开口需一致才能确保钻具进出钳体，而旋转的上钳体内部又有旋转体浮动体和制动盘组出，两者在作业又具有相对运动，开口处又错开，也需开口一致；且动力大钳的旋转可左旋和右旋，即上扣和卸扣旋转，因动力大钳需分别在两个旋转方向上对准上下缺口，才能保证动力大钳的正常作业；因此研发一种具有较高的对缺口精度的动力大钳智能型对缺口装置是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的提供一种动力大钳对缺口装置，解决上述现有技术问题中的一个或多个。
本发明提出一种动力大钳对缺口装置，动力大钳对缺口装置设置在动力大钳上，动力大钳上设有制动盘、制动插销、下壳体、浮动体、刹带、液马达以及换向阀，动力大钳对缺口装置包括弧板、第一接近开关、第二接近开关、编码器、信号处理器，弧板设置在制动盘的顶部，第一接近开关、第二接近开关以及编码器均固定在下壳体上，第一接近开关的位置、第二接近开关的位置均与弧板的位置对应，换向阀、第二接近开关、第一接近开关以及编码器均通过导线与信号处理器连接。
其中，所述动力大钳上设有制动盘、制动插销、下壳体、浮动体、刹带、液马达以及换向阀，换向阀与液马达连接，通过换向阀控制液马达正转或反转，下壳体上设有第一开口，制动盘上设有第二开口，浮动体上设有第三开口，第一开口的大小形状以及位置与第二开口的大小形状以及位置相对应，第二开口的大小形状以及位置与第三开口的大小形状以及位置相对应，制动盘设置在下壳体上，刹带包覆在制动盘外侧壁上，浮动体嵌在制动盘的内侧面上，制动盘的顶部设有制动插销，浮动体顶部设有与制动插销匹配的挡块，制动插销穿过制动盘与挡块接触，液马达用于控制制动盘和浮动体的旋转。
进一步，所述第一开口、第二开口、第三开口均呈U字形结构，第一开口的宽度、第二开口的宽度以及第三开口的宽度相等。
进一步，所述下壳体上设有两条弧形的包覆在制动盘外侧壁上的刹带，两条刹带关于第一开口对称分布。
其中，所述第一接近开关的位置与弧板的后端所在位置对应，所述第二接近开关的位置与弧板的前端所在位置对应。
本发明所述的一种动力大钳对缺口装置的优点为：结构合理，功能实用，对缺口时的精度高，能够有效的保证动力大钳的正常作业。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式中动力大钳对缺口装置处于工作状态时的结构示意图；
图2为本发明的一种实施方式中动力大钳对缺口装置的主视面的局部剖视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提出一种动力大钳对缺口装置，动力大钳对缺口装置设置在动力大钳上，动力大钳上设有制动盘1、制动插销2、下壳体3、浮动体8、刹带9、液马达10以及换向阀11，动力大钳对缺口装置包括弧板4、第一接近开关6、第二接近开关7、编码器5、信号处理器12，弧板4设置在制动盘1的顶部，第一接近开关6、第二接近开关7以及编码器5均固定在下壳体3上，第一接近开关6的位置、第二接近开关7的位置均与弧板4的位置对应，换向阀11、第二接近开关7、第一接近开关6以及编码器5均通过导线与信号处理器12连接。
作为本实施例的优选，所述动力大钳上设有制动盘1、制动插销2、下壳体3、浮动体8、刹带9、液马达10以及换向阀11，换向阀11与液马达10连接，通过换向阀11控制液马达10正转或反转，下壳体3上设有第一开口，制动盘1上设有第二开口，浮动体8上设有第三开口，第一开口的大小形状以及位置与第二开口的大小形状以及位置相对应，第二开口的大小形状以及位置与第三开口的大小形状以及位置相对应，制动盘1设置在下壳体3上，刹带9包覆在制动盘1外侧壁上，浮动体8嵌在制动盘1的内侧，浮动体8的顶部与制动盘1的顶部设有制动插销2，浮动体8顶部设有与制动插销2匹配的挡块13，制动插销2穿过制动盘1与挡块13接触，液马达10用于控制制动盘1和浮动体8的旋转。
作为本实施例的优选，所述第一开口、第二开口、第三开口均呈U字形结构，第一开口的宽度、第二开口的宽度以及第三开口的宽度相等。
作为本实施例的优选，所述下壳体3上设有两条弧形的包覆在制动盘1外侧壁上的刹带9，两条刹带9关于第一开口对称分布。
作为本实施例的优选，所述第一接近开关6的位置与弧板4的后端所在位置对应，所述第二接近开关7的位置与弧板4的前端所在位置对应。
本实施例所述的动力大钳对缺口装置的工作原理为：当动力钳进行上扣或卸扣钻具丝扣处理时，制动插销2已在上扣或卸扣状态，换向阀11处于工作状态a位或b位，液马达10旋转经传动至浮动体8旋转，刹带9对制动盘1实施制动，浮动体8与制动盘1错位后夹紧钻具后，两位一起旋转作上扣或卸扣；当完成上扣或卸扣作业时，换向阀11回复至中位c状态，液马达10停转，此时，浮动体8与制动盘1在开口处错开相应角度，开口停在任意位置，不与下壳体3开口一致，且及处于夹持钻具状态；此时，编码器5通过信号处理器12采集信号并记忆上扣或卸扣浮动体8旋转的圈数；
换向阀11换向至b位或a位，使液马达10反转，浮动体8反向旋转卸扣或上扣方向，当制动插销2碰到浮动体8上挡块13时，制动盘1与浮动体8开口自动对齐并一同反向旋转，动力大钳脱开钻具，浮动体8继续反向旋转，直至弧板4与第一接近开关6或第二接近开关7发出信号，换向阀11复位至c位，液马达10停转，浮动体8与制动盘1停止且已对准下壳体3开口；
为确保任意位置的开口能顺利反转对准，须判断编码器5记忆圈数的小数圈数即小于1圈与浮动体8开口角度转化成小数圈进行比较；
当编码器5记忆圈数的小数圈数大于浮动体8开口角度，说明浮动体8与制动盘1在上扣或卸扣时均已转过下壳体3开口，反转至第一接近开关6或第二接近开关7发出信号即可停止，对准开口；
当编码器5记忆圈数的小数圈数小于浮动体8开口角度，说明浮动体8在停在下壳体3开口内，制动盘1可能未转过下壳体3开口，此时，浮动体8反向旋转应是编码器5记忆圈数的小数圈数加1圈；反转至第一接近开关6或第二接近开关7发出信号即可停止，对准开口。
该动力大钳对缺口装置的结构合理稳定，对缺口时的精度高，能够有效的保证动力大钳的正常作业。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动力大钳对缺口装置，其特征在于，动力大钳对缺口装置设置在动力大钳上，动力大钳上设有制动盘(1)、制动插销(2)、下壳体(3)、浮动体(8)、刹带(9)、液马达(10)以及换向阀(11)，动力大钳对缺口装置包括弧板(4)、第一接近开关(6)、第二接近开关(7)、编码器(5)、信号处理器(12)，弧板(4)设置在制动盘(1)的顶部，第一接近开关(6)、第二接近开关(7)以及编码器(5)均固定在下壳体(3)上，第一接近开关(6)的位置、第二接近开关(7)的位置均与弧板(4)的位置对应，换向阀(11)、第二接近开关(7)、第一接近开关(6)以及编码器均通过导线与信号处理器(12)连接。
2.根据权利要求1所述的动力大钳对缺口装置，其特征在于，所述动力大钳上设有制动盘(1)、制动插销(2)、下壳体(3)、浮动体(8)、刹带(9)、液马达(10)以及换向阀(11)，换向阀(11)与液马达(10)连接，通过换向阀(11)控制液马达(10)正转或反转，下壳体(3)上设有第一开口，制动盘(1)上设有第二开口，浮动体(8)上设有第三开口，第一开口的大小形状以及位置与第二开口的大小形状以及位置相对应，第二开口的大小形状以及位置与第三开口的大小形状以及位置相对应，制动盘(1)设置在下壳体(3)上，刹带(9)包覆在制动盘(1)外侧壁上，浮动体(8)嵌在制动盘(1)的内侧面上，制动盘(1)的顶部设有制动插销(2)，浮动体(8)顶部设有与制动插销(2)匹配的挡块(13)，制动插销(2)穿过制动盘(1)与挡块(13)接触，液马达(10)用于控制制动盘(1)和浮动体(8)的旋转。
3.根据权利要求2所述的动力大钳对缺口装置，其特征在于，所述第一开口、第二开口、第三开口均呈U字形结构，第一开口的宽度、第二开口的宽度以及第三开口的宽度相等。
4.根据权利要求2所述的动力大钳对缺口装置，其特征在于，所述下壳体(3)上设有两条弧形的包覆在制动盘(1)外侧壁上的刹带(9)，两条刹带(9)关于第一开口对称分布。
5.根据权利要求1所述的动力大钳对缺口装置，其特征在于，所述第一接近开关(6)的位置与弧板(4)的后端所在位置对应，所述第二接近开关(7)的位置与弧板(4)的前端所在位置对应。
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