CN110685619A - 带冲扣功能的自动液压钳 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带冲扣功能的自动液压钳，涉及油田修井作业工具的技术领域，包括液压钳主体和冲扣装置；冲扣装置与液压钳主体连接，液压钳主体和冲扣装置均能够移动至管柱处，冲扣装置通过拆卸通道对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；液压钳主体设置有钳口，钳口能够夹持管柱，以通过液压钳主体能够对冲扣完成的管柱转动；通过冲扣装置能够实现大扭矩上卸扣或上扣，小扭矩上卸扣是通过液压钳主体对管柱进行转动，通过将液压钳主体和冲扣装置形成一体，能够解决现有技术中存在的液压钳在钻杆卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣，以及现有铁钻工对油管上卸扣效率低、易将管体夹变形的技术问题。

Description

带冲扣功能的自动液压钳

技术领域

本发明涉及油田修井作业工具技术领域，尤其是涉及一种带冲扣功能的自动液压钳。

背景技术

油田大修作业过程中，管柱的上卸扣是修井作业中的关键环节，目前应用在大修作业现场的上卸扣装备主要有两种，一种是大面积使用的传统手动操作的悬吊式修井动力液压钳，另一种是为实现上卸扣自动化试验应用的铁钻工。

手动操作液压钳在修井作业中对钻杆上卸扣时，由于某些特殊修井作业工艺导致钻杆螺纹扭矩变大，可能出现液压钳因输出扭矩不足无法将钻杆扣卸开的问题，同时人工手动操作液压钳劳动强度大，人身伤害风险大；近几年油田修井作业引进了钻井自动化装备铁钻工进行现场试验，但由于其结构和功能针对钻杆螺纹开发，在大修作业过程中对油管进行上卸扣时存在效率低、易将管体夹变形等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带冲扣功能的自动液压钳，以解决现有技术中存在的液压钳在钻杆卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣，以及现有铁钻工对油管上卸扣效率低的技术问题。

本发明提供的一种带冲扣功能的自动液压钳，包括液压钳主体和冲扣装置；

所述冲扣装置与所述液压钳主体连接，所述液压钳主体和所述冲扣装置均能够移动至管柱处，所述冲扣装置设置有拆卸通道，所述冲扣装置通过拆卸通道对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；

所述液压钳主体设置有钳口，所述钳口能够夹持管柱，以通过所述液压钳主体能够对冲扣完成的管柱转动。

在本发明较佳的实施例中，所述液压钳主体包括自动换挡液压钳主钳、悬挂浮动支架总成和扭矩检测装置；

所述自动换挡液压钳主钳悬吊安装于所述悬挂浮动支架总成上，所述悬挂浮动支架总成与所述冲扣装置连接；

所述扭矩检测装置设置于所述自动换挡液压钳主钳和所述悬挂浮动支架总成连接处，用于检测所述自动换挡液压钳主钳相对于所述悬挂浮动支架总成转动时的扭矩值。

在本发明较佳的实施例中，所述悬挂浮动支架总成包括浮动支架外壳、第一浮动套筒、第二浮动套筒、浮动弹性部、支座、滚轴和连接轴；

所述浮动支架外壳与所述自动换挡液压钳主钳连接，所述支座设置于所述浮动支架外壳内，所述第一浮动套筒和第二浮动套筒设置于所述支座内，所述第二浮动套筒与所述支座靠近地面的一端固定连接，所述支座远离地面的一端设置长条孔，所述第一浮动套筒通过所述连接轴穿过所述长条孔与所述浮动支架外壳连接；

所述第一浮动套筒套设于所述第二浮动套筒内，且所述第一浮动套筒能够沿着所述第二浮动套筒的内壁滑动，所述浮动弹性部位于所述第一浮动套筒和第二浮动套筒形成的内置空间，且所述浮动弹性部的两端分别与所述第一浮动套筒和第二浮动套筒的内壁抵接，所述第一浮动套筒用于带动所述浮动支架外壳沿着所述长条孔往复浮动；

所述滚轴位于所述浮动支架外壳和所述支座之间，且所述滚轴的两端分别与所述浮动支架外壳连接，所述滚轴与所述支座抵接，以使所述浮动支架外壳能够沿着所述支座的外表面滚动。

在本发明较佳的实施例中，所述扭矩检测装置包括压力传感器和偏摆片；

所述偏摆片设置于所述自动换挡液压钳主钳和所述悬挂浮动支架总成的摆动连接处，所述偏摆片位于所述自动换挡液压钳主钳尾部正中，所述压力传感器设置有两个，两个所述压力传感器分别与所述悬挂浮动支架总成连接，所述偏摆片位于两个所述压力传感器之间，所述偏摆片能够随着所述自动换挡液压钳主钳的摆动挤压所述压力传感器，所述压力传感器用于检测所述自动换挡液压钳主钳相对于所述悬挂浮动支架总成转动时的扭矩值。

在本发明较佳的实施例中，所述冲扣装置包括第一液压驱动装置、第二液压驱动装置、夹紧主钳和夹紧背钳；

所述夹紧背钳和所述夹紧主钳均设置有拆卸通道，且所述夹紧背钳和所述夹紧主钳的拆卸通道呈同心设置，所述夹紧背钳用于将放置在所述拆卸通道内的管柱进行固定；

所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置相对于所述拆卸通道分别位于所述夹紧主钳的两侧，且所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置位于所述夹紧主钳的同一平面内，所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置分别与所述夹紧主钳铰接，所述第一液压驱动装置和所述第二液压驱动装置用于带动所述夹紧主钳相对于所述夹紧背钳转动，以对所述夹紧主钳的拆卸通道内的管柱的连接扣进行上扣或卸扣。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧主钳包括主钳壳体、第一主钳液压缸、第二主钳液压缸、第一安装座和第二安装座；

所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸均设置于所述主钳壳体内，所述主钳壳体设置有所述拆卸通道，且所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸相对于所述主钳壳体的拆卸通道呈对称设置，所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸用于共同调节所述夹紧主钳的拆卸通道内的宽度范围，以使所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸的作用端能够夹紧所述夹紧主钳的拆卸通道内管柱；

所述第一安装座和所述第二安装座均设置于所述主钳壳体背离所述夹紧背钳的一侧，且均与所述主钳壳体连接，所述第一安装座和所述第二安装座相对于所述夹紧主钳的拆卸通道呈对称设置，所述第一安装座与所述第一液压驱动装置铰接，所述第二安装座与所述第二液压驱动装置铰接。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧背钳包括背钳壳体、第一背钳液压缸和第二背钳液压缸；

所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸均设置于所述背钳壳体内，所述背钳壳体设置有所述拆卸通道，且所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸相对于所述背钳壳体的拆卸通道呈对称设置，所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸用于共同调节所述夹紧背钳的拆卸通道内的宽度范围，以使所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸的作用端能够夹紧所述夹紧背钳的拆卸通道内管柱。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧主钳还包括环形导轨，所述夹紧背钳还包括环形轨道和环形支撑环；

所述环形导轨安装于所述主钳壳体靠近所述背钳壳体的一侧，所述环形轨道和所述环形支撑环均安装于所述背钳壳体靠近所述主钳壳体的一侧，所述环形导轨的圆心与所述夹紧主钳的拆卸通道的中心重合，所述环形轨道及所述环形支撑环的圆心与所述夹紧背钳的拆卸通道的中心重合，所述环形导轨滑设于所述环形轨道内；

所述环形支撑环能够与所述主钳壳体抵接，且所述环形支撑环内固定安装有多个重负载弹簧，所述重负载弹簧用于带动所述环形支撑环在所述主钳壳体和所述背钳壳体之间浮动，以使所述夹紧主钳与所述夹紧背钳间滑动过程中，所述夹紧主钳与所述夹紧背钳处于相对浮动状态。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧背钳还包括冲扣防倾条；

所述冲扣防倾条设置有至少两个，沿着所述主钳壳体转动方向的两端，在所述背钳壳体的两端分别设置有至少一个所述冲扣防倾条，所述冲扣防倾条用于支撑相对于所述夹紧背钳转动后的所述夹紧主钳。

在本发明较佳的实施例中，还包括调节装置和插筒底座；

所述插筒底座垂直固定于钻台上，所述调节装置与所述插筒底座连接，所述调节装置与所述液压钳主体连接，所述调节装置用于带动所述液压钳主体回转伸缩、及上下往复调节。

在本发明较佳的实施例中，还包括浮动对中复位装置；

所述冲扣装置和所述液压钳主体设置于所述浮动对中复位装置上，且所述冲扣装置和所述液压钳主体均与所述浮动对中复位装置连接，且所述浮动对中复位装置与所述调节装置连接；

所述浮动对中复位装置设置有导向通道，所述浮动对中复位装置用于带动所述液压钳主体和所述冲扣装置沿着水平面移动，以调节所述导向通道、所述拆卸通道和所述钳口处于预设的浮动位置。

本发明提供的一种带冲扣功能的自动液压钳，包括液压钳主体和冲扣装置；冲扣装置与液压钳主体连接，液压钳主体和冲扣装置均能够移动至管柱处，冲扣装置设置有拆卸通道，冲扣装置通过拆卸通道对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；液压钳主体设置有钳口，钳口能够夹持管柱，以通过液压钳主体能够对冲扣完成的管柱转动；通过冲扣装置能够实现大扭矩上卸扣或上扣，小扭矩上卸扣是通过液压钳主体对管柱进行转动，通过将液压钳主体和冲扣装置形成一体，能够解决现有技术中存在的液压钳在钻杆卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣，以及现有铁钻工对油管上卸扣效率低、易将管体夹变形的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的液压钳主体的整体结构示意；

图4为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的液压钳主体具有局部剖面的结构示意；

图5为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的液压钳主体横截面的结构示意；

图6为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置位于第一转动方向的状态结构示意图；

图7为本发明实施例提供的冲扣装置的冲扣装置位于第二转动方向的状态结构示意图；

图8为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置的夹紧主钳的第一方向的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置的夹紧主钳靠近夹紧背钳一侧的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置的夹紧主钳的剖面结构示意图；

图11为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置的夹紧背钳的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳的冲扣装置的夹紧背钳的剖面结构示意图。

图标：100-液压钳主体；101-自动换挡液压钳主钳；102-悬挂浮动支架总成；112-浮动支架外壳；122-第一浮动套筒；132-第二浮动套筒；142-浮动弹性部；152-支座；162-滚轴；172-连接轴；182-长条孔；103-扭矩检测装置；113-压力传感器；123-偏摆片；600-冲扣装置；201-第一液压驱动装置；202-第二液压驱动装置；300-夹紧主钳；301-主钳壳体；302-第一主钳液压缸；303-第二主钳液压缸；304-环形导轨；305-第一安装座；306-第二安装座；400-夹紧背钳；401-背钳壳体；402-环形轨道；403-第一背钳液压缸；404-第二背钳液压缸；405-环形支撑环；406-冲扣防倾条；407-重负载弹簧；500-拆卸通道；700-调节装置；701-回转装置；702-升降装置；703-伸缩臂总成；800-插筒底座；900-浮动对中复位装置。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种带冲扣功能的自动液压钳，其中，如图2-图12所示，本实施例提供的一种带冲扣功能的自动液压钳，应用于液压钳内，包括液压钳主体100和冲扣装置600；冲扣装置600与液压钳主体100连接，液压钳主体100和冲扣装置600均能够移动至管柱处，冲扣装置600设置有拆卸通道500，冲扣装置600通过拆卸通道500对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；液压钳主体100设置有钳口，钳口能够夹持管柱，以通过液压钳主体100能够对冲扣完成的管柱转动。

需要说明的是，本实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳应用于带冲扣功能的自动液压钳，属于液压钳执行液压转动的结构，在修井作业中需要对管柱进行大扭矩的上扣和卸扣，当本实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳完成一次冲扣后，再利用液压钳对管柱进行转动。

可选地，冲扣装置600的动作作为管柱上扣的最后一步或者是卸扣的第一步，当冲扣装置600完成冲扣后，再通过利用液压钳主体100对管柱进行转动，从而保证了冲扣装置600的夹紧主钳300能够对拆卸通道500内的管柱的连接扣进行上扣或卸扣，通过利用冲扣装置600能够缓解液压钳中液压钳主体100存在的管柱卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣的技术问题。

本实施例提供的一种带冲扣功能的自动液压钳，包括液压钳主体100和冲扣装置600；冲扣装置600与液压钳主体100连接，液压钳主体100和冲扣装置600均能够在下述的调节装置700的带动下移动至管柱处，冲扣装置600设置有拆卸通道500，冲扣装置600通过拆卸通道500对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；液压钳主体100设置有钳口，钳口能够夹持管柱，以通过液压钳主体100能够对冲扣完成的管柱转动；通过冲扣装置600能够实现大扭矩上卸扣或上扣，小扭矩上卸扣是通过液压钳主体100对管柱进行转动，通过将液压钳主体100和冲扣装置600形成一体，能够解决现有技术中存在的液压钳在钻杆卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣，以及现有铁钻工对油管上卸扣效率低、易将管体夹变形的技术问题。

如图2-图5所示，在本发明较佳的实施例中，液压钳主体100包括自动换挡液压钳主钳101、悬挂浮动支架总成102和扭矩检测装置103；自动换挡液压钳主钳101悬吊安装于悬挂浮动支架总成102上，悬挂浮动支架总成102与冲扣装置600连接；扭矩检测装置103设置于自动换挡液压钳主钳101和悬挂浮动支架总成102连接处，用于检测自动换挡液压钳主钳101相对于悬挂浮动支架总成102转动时的扭矩值。

自动换挡液压钳主钳101可以包括钳头，钳头上可以设置有圈数计数、压力检测传感器，实现扭矩检测、圈数检测、钳口自动复位等功能，钳头上设有一套液压自动换挡机构，实现自动档位切换，满足不同管柱上扣扭矩要求；由于自动换挡液压钳主钳101属于现有结构，此处不再赘述。

如图4所示，在本发明较佳的实施例中，悬挂浮动支架总成102包括浮动支架外壳112、第一浮动套筒122、第二浮动套筒132、浮动弹性部142、支座152、滚轴162和连接轴172；浮动支架外壳112与自动换挡液压钳主钳101连接，支座152设置于浮动支架外壳112内，第一浮动套筒122和第二浮动套筒132设置于支座152内，第二浮动套筒132与支座152靠近地面的一端固定连接，支座152远离地面的一端设置长条孔182，第一浮动套筒122通过连接轴172穿过长条孔182与浮动支架外壳112连接；第一浮动套筒122套设于第二浮动套筒132内，且第一浮动套筒122能够沿着第二浮动套筒132的内壁滑动，浮动弹性部142位于第一浮动套筒122和第二浮动套筒132形成的内置空间，且浮动弹性部142的两端分别与第一浮动套筒122和第二浮动套筒132的内壁抵接，第一浮动套筒122用于带动浮动支架外壳112沿着长条孔182往复浮动；滚轴162位于浮动支架外壳112和支座152之间，且滚轴162的两端分别与浮动支架外壳112连接，滚轴162与支座152抵接，以使浮动支架外壳112能够沿着支座152的外表面滚动。

本实施例中，第一浮动套筒122可以为浮动上套筒、第二浮动套筒132可以为浮动下套筒，第二浮动套筒132可以通过连接轴172与支座152固定连接，此时第一浮动套筒122套设于第二浮动套筒132内，第一浮动套筒122能够沿着第二浮动套筒132的内壁进行竖直方向往复运动；为了限定第一浮动套筒122的移动范围，首先，在第一浮动套筒122和第二浮动套筒132形成的内置空间设置有浮动弹性部142，可选地，可以采用压缩弹簧；浮动弹性部142的两端分别与第一浮动套筒122和第二浮动套筒132的内壁抵接，此时浮动弹性部142对第一浮动套筒122具有一个作用力，而且在支座152靠近第一浮动套筒122的一端可以设置有长条孔182，长条孔182的长度可以根据自动换挡液压钳主钳101浮动余量进行确定，而且第一浮动套筒122可以通过连接轴172与浮动支架外壳112固定连接，连接轴172的两端穿过长条孔182内，因此当自动换挡液压钳主钳101在进行上卸扣工作时，第一浮动套筒122在外力及浮动弹性部142的辅助作用下，可以带动浮动支架外壳112以及自动换挡液压钳主钳101相对于支座152进行一定的上升或下降的浮动量，其中，上升或下降的最大浮动量为长条孔182的长度范围。

另外，为了保证浮动支架外壳112与支座152之间的滑动更加顺滑，可以在浮动支架外壳112和支座152之间设置有滚轴162，滚轴162的两端分别与浮动支架外壳112连接，滚轴162与支座152抵接，以使浮动支架外壳112能够沿着支座152的外表面滚动；可选地，滚轴162的数量可以设置有多个。

由于现有自动扭矩检测依靠液压压力间接检测上卸扣扭矩，由于压力波动，冲击大使得检测误差大，自动控制难度大，本实施例中扭矩检测机构通过检测力直接检测液压钳上卸扣扭矩，缩小了检测误差。

进一步地，如图5所示，在本发明较佳的实施例中，扭矩检测装置103包括压力传感器113和偏摆片123；偏摆片123设置于自动换挡液压钳主钳101和悬挂浮动支架总成102的摆动连接处，偏摆片123位于自动换挡液压钳尾部正中，压力传感器113设置有两个，两个压力传感器113分别与悬挂浮动支架总成102连接，偏摆片123位于两个压力传感器113之间，偏摆片123能够随着自动换挡液压钳主钳101的摆动挤压压力传感器113，压力传感器113用于检测自动换挡液压钳主钳101相对于悬挂浮动支架总成102转动时的扭矩值。

本实施例中，当自动换挡液压钳主钳101在进行上卸扣工作时，自动换挡液压钳主钳101的尾部连接的偏摆片123随着上卸扣动作的进行摆动，利用与上卸扣扭矩成一定关系的力挤压在压力传感器113上，通过压力传感器113即可获知自动换挡液压钳主钳101实时上卸扣扭矩值。

如图6-图12所示，在本发明较佳的实施例中，冲扣装置600包括第一液压驱动装置201、第二液压驱动装置202、夹紧主钳300和夹紧背钳400；夹紧背钳400和夹紧主钳300均设置有拆卸通道500，且夹紧背钳400和夹紧主钳300的拆卸通道500呈同心设置，夹紧背钳400用于将放置在拆卸通道500内的管柱进行固定；第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202相对于拆卸通道500分别位于夹紧主钳300的两侧，且第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202位于夹紧主钳300的同一平面内，第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202分别与夹紧主钳300铰接，第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202用于带动夹紧主钳300相对于夹紧背钳400转动，以对夹紧主钳300的拆卸通道500内的管柱的连接扣进行上扣或卸扣。

由于本实施例提供的带冲扣功能的自动液压钳应用于液压钳，因此冲扣装置600的驱动装置均采用液压驱动装置，可选地，由于冲扣装置600会针对管柱上扣和卸扣不同方向的转动，因此冲扣装置600的驱动装置至少需要第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202，可选地，当需要带冲扣功能的自动液压钳进行更大扭矩的冲击时，可以增加第三液压驱动装置以及第四液压驱动装置等，增加多个液压驱动装置用于共同作用于夹紧主钳300上，从而使得夹紧主钳300具有更大的冲扣力，由于多个液压驱动装置与第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202对夹紧主钳300的作用方式，此处将不再赘述。

可选地，第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202均可以采用液压缸，其中，当液压缸的初始结构以及对夹紧主钳300施加力相同时，此时第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202可以相对于拆卸通道500的中线呈对称设置，以使夹紧主钳300相对于夹紧背钳400进行的左右方向的转动范围是相同。优选地，夹紧主钳300相对于夹紧背钳400转动的角度范围是左右各30°。

可选地，夹紧背钳400和夹紧主钳300内的拆卸通道500可以设置有多种规格内径的拆卸通道500，从而可以满足不同管柱上扣扭矩要求，由于拆卸通道500的内部设置属于现有液压钳的结构，此处将不再赘述。

本实施例中，由于夹紧背钳400和夹紧主钳300均设置有拆卸通道500，且夹紧背钳400和夹紧主钳300的拆卸通道500呈同心设置，当一个整体管柱需要进行冲扣时，通过夹紧背钳400能够将放置拆卸通道500内的管柱的一端进行固定，而且夹紧主钳300能够夹持管柱的另一端，并且在夹紧主钳300同一侧与夹紧主钳300铰接，因此第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202能够同时带动夹紧主钳300相对于夹紧背钳400转动，进而能够实现对管柱的冲击卸扣或冲击上扣的作用，而且由于管柱卸扣和上扣的方向不同，第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202相对于拆卸通道500分别位于夹紧主钳300的两侧，可以实现不同转向的驱动冲击力，从而保证了夹紧主钳300能够对拆卸通道500内的管柱的连接扣进行上扣或卸扣，本发明提供的带冲扣功能的自动液压钳应用于液压钳内，通过利用带冲扣功能的自动液压钳能够缓解现有技术中液压钳存在的管柱卸扣或上扣时出现因扭矩不足，无法卸扣或上扣的技术问题。

在本发明较佳的实施例中，夹紧主钳300包括主钳壳体301、第一主钳液压缸302、第二主钳液压缸303、第一安装座305和第二安装座306；第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303均设置于主钳壳体301内，主钳壳体301设置有拆卸通道500，且第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303相对于主钳壳体301的拆卸通道500呈对称设置，第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303用于共同调节夹紧主钳300的拆卸通道500内的宽度范围，以使第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303的作用端能够夹紧夹紧主钳300的拆卸通道500内管柱；第一安装座305和第二安装座306均设置于主钳壳体301背离夹紧背钳400的一侧，且均与主钳壳体301连接，第一安装座305和第二安装座306相对于夹紧主钳300的拆卸通道500呈对称设置，第一安装座305与第一液压驱动装置201铰接，第二安装座306与第二液压驱动装置202铰接。

其中，第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303能够共同调节夹紧主钳300的拆卸通道500内的宽度范围，可选地，主钳壳体301设置为中空壳体，第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303均设置于主钳壳体301内，而且主钳壳体301的一侧设置有U型槽，夹持通道位于U型槽内，第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303的端部分别连接V型牙板座，牙板座安装牙板夹持环至少包括第一弧形片和第二弧形片，第一弧形片能够与第一主钳液压缸302连接，第二弧形片能够与第二主钳液压缸303连接，第一主钳液压缸302和第二主钳液压缸303具有令第一弧形片和第二弧形片进行相向或远离方向的运动，进而能够调节夹持环形成的拆卸通道500的内径范围。

另外，在主钳壳体301背离背钳壳体401的一侧可以设置有安装吊耳，安装吊耳设置有至少两个，两个安装吊耳相对于拆卸通道500呈对称设置，主钳壳体301可以通过安装吊耳进行主钳壳体301的安装。安装吊耳和主钳壳体301固定连接，可以采用焊接或者一体成型等。

由于第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202对主钳壳体301施加的力较大，因此通过在主钳壳体301上固定连接有第一安装座305和第二安装座306，第一安装座305和第二安装座306设置有固定杆，第一液压驱动装置201与第一安装座305铰接，第二液压驱动装置202和第二安装座306铰接，可以更好的对主钳壳体301施加力。

在本发明较佳的实施例中，夹紧背钳400包括背钳壳体401、第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404；第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404均设置于背钳壳体401内，背钳壳体401设置有拆卸通道500，且第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404相对于背钳壳体401的拆卸通道500呈对称设置，第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404用于共同调节夹紧背钳400的拆卸通道500内的宽度范围，以使第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404的作用端能够夹紧夹紧背钳400的拆卸通道500内管柱。

其中，第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404能够共同调节夹紧背钳400的拆卸通道500内的宽度范围，可选地，背钳壳体401设置为中空壳体，第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404均设置于背钳壳体401内，而且背钳壳体401的一侧设置有U型槽，夹持通道位于U型槽内，第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404的端部分别连接V型牙板座，牙板座安装牙板夹持环至少包括第三弧形片和第四弧形片，第三弧形片能够与第一背钳液压缸403连接，第四弧形片能够与第二背钳液压缸404连接，第一背钳液压缸403和第二背钳液压缸404具有令第三弧形片和第四弧形片进行相向或远离方向的运动，进而能够调节夹持环形成的拆卸通道500的内径范围。

在本发明较佳的实施例中，夹紧主钳300还包括环形导轨304，夹紧背钳400还包括环形轨道402和环形支撑环405；环形导轨304安装于主钳壳体301靠近背钳壳体401的一侧，环形轨道402和环形支撑环405均安装于背钳壳体401靠近主钳壳体301的一侧，环形导轨304的圆心与夹紧主钳300的拆卸通道500的中心重合，环形轨道402和环形支撑环405的圆心与夹紧背钳400的拆卸通道500的中心重合，环形导轨304滑设于环形轨道402内；环形支撑环405能够与主钳壳体301抵接，且环形支撑环405内固定安装有多个重负载弹簧407，重负载弹簧407用于带动环形支撑环405在主钳壳体301和背钳壳体401之间浮动，以使夹紧主钳300与夹紧背钳400间滑动过程中，夹紧主钳300与夹紧背钳400处于相对浮动状态。

由于夹紧主钳300和夹紧背钳400之间抵接，为了保证夹紧主钳300能够沿着夹紧背钳400设定的规定滑动，通过在主钳壳体301和背钳壳体401之间设置有环形导轨304和环形轨道402，而且环形导轨304的圆心与夹紧主钳300的拆卸通道500的中心重合，环形轨道402的圆心与夹紧背钳400的拆卸通道500的中心重合，从而使得环形导轨304与环形轨道402使呈同心安装的，在第一液压驱动装置201和第二液压驱动装置202对主钳壳体301施加外力时，可以保证夹紧主钳300和夹紧背钳400之间的力只有扭矩，不存在任何其他方向的切力，能够更好保证夹紧主钳300和夹紧背钳400只对管柱进行转动，而不会在水平方向对管柱进行剪切，能够延长管柱的使用寿命。

需要说明的是，环形轨道402的长度大于环形导轨304的长度，优选地，当第一液压驱动装置201达到满行程时，第二液压驱动装置202达到完全收回的状态，此时环形导轨304的端部与环形轨道402的一端抵接，优选地，夹紧主钳300以环形导轨304中心为圆心与夹紧背钳400相对转动30°；同样地，当第二液压驱动装置202达到满行程时，第一液压驱动装置201达到完全收回的状态，此时环形导轨304的端部与环形轨道402的另一端抵接，优选地，夹紧主钳300以环形导轨304中心为圆心与夹紧背钳400向另外的方向相对转动30°。

进一步地，环形导轨304可以采用截面为L型导轨，环形轨道402也可以采用截面为L型导轨，而且两个L型导轨卡接时会具有浮动间距，其中，环形导轨304和环形轨道402能够卡接，且环形导轨304和环形轨道402同心安装，在保证一定浮动量的前提下可实现相对回转，当主钳壳体301与环形支撑环405抵接时，此时主钳壳体301会挤压环形支撑环405内的重负载弹簧407，因此在重负载弹簧407的弹力作用下，夹紧主钳300与夹紧背钳400会一直处于相对浮动的状态。

在本发明较佳的实施例中，夹紧背钳400还包括冲扣防倾条406；冲扣防倾条406设置有至少两个，沿着主钳壳体301转动方向的两端，在背钳壳体401的两端分别设置有至少一个冲扣防倾条406，冲扣防倾条406用于支撑相对于夹紧背钳400转动后的夹紧主钳300。

本实施例中，在冲扣过程中，当夹紧主钳300与夹紧背钳400相对转动一定角度后，管柱的两端相对旋进一定的螺距，此时夹紧主钳300和夹紧背钳400在水平方向不再平行(会出现一侧高，一侧低的情况)，当夹紧主钳300和夹紧背钳400之间呈角度时，为了防止夹紧主钳300和夹紧背钳400间角度过大造成环形导轨304和环形轨道402之间的磨损严重，通过在背钳壳体401的两端分别设置有至少一个冲扣防倾条406，能够在夹紧主钳300转动方向的两端对夹紧主钳300施加一个向上的支持力，从而可以避免上述倾斜的情况。

本实施例提供的一种带冲扣功能的自动液压钳，包括调节装置700和插筒底座800；插筒底座800垂直固定于钻台上，调节装置700与插筒底座800连接，调节装置700与液压钳主体100连接，调节装置700用于带动液压钳主体100回转伸缩、及上下往复调节。

悬挂浮动支架总成102的底部具有调节装置700，悬挂浮动支架总成102能够通过调节装置700进行多方向的运动，调节装置700套接于插筒底座800内，从而调节装置700能够绕插筒底座800转动；在本实施例中，可以通过四个防转键将插筒底座800相对钻台固定，从而完成液压钳主体100的快速安装；在其它实施例中，例如还可通过定位销将插筒底座800固定。

可选地，调节装置700可以采用由涡轮蜗杆减速器及液压马达组成的回转装置701用以实现整机的回转；以及通过导轨托板连接回转装置701，在导轨板上的升降装置702用于驱动升降滑车沿导轨上下滑动。在本实施例中，该升降装置702的动力为升降油缸，当然，在其它实施例中，该升降装置702的动力还可为气压缸，直线电机等；进一步地，利用伸缩臂总成703可以包括伸缩油缸和伸缩臂；伸缩臂的两端分别连接升降装置702和悬挂浮动支架总成102，伸缩油缸设置于伸缩臂内，伸缩油缸与伸缩臂铰接，伸缩油缸用于带动伸缩臂伸出或回收；伸缩臂能够通过其自身的伸缩油缸实现伸缩，从而带动安装在伸缩臂上的液压钳主体100背离或朝向该升降装置702的方向进行水平移动。

在本发明较佳的实施例中，还包括浮动对中复位装置900；冲扣装置600和液压钳主体100设置于浮动对中复位装置900上，且冲扣装置600和液压钳主体100均与浮动对中复位装置900连接，且浮动对中复位装置900与调节装置700连接；浮动对中复位装置900设置有导向通道，浮动对中复位装置900用于带动液压钳主体100和冲扣装置600沿着水平面移动，以调节导向通道、拆卸通道500和钳口处于预设的浮动位置。

可选地，浮动对中复位装置900可以包括底座、固定板、浮动底板、浮动板、滚动体和对中机构；对中机构包括第一对中机构和第二对中机构；固定板设置于底座上，滚动体安装于固定板上，浮动底板设置于固定板上，且滚动体与浮动底板抵接，浮动底板能够通过滚动体相对于固定板沿着浮动底板平行的方向浮动，浮动板设置于浮动底板远离固定板的一侧，且浮动板与浮动底板固定连接，浮动板与液压钳主体100连接；沿着底座、固定板、浮动底板和浮动板的一侧贯穿设置有导向通道，导向通道的一侧设置有U型开口，第一对中机构和第二对中机构分别与浮动底板连接，第一对中机构和第二对中机构对浮动底板施加的作用力在水平面呈垂直设置，第一对中机构和第二对中机构用于将钳口的开口和导向通道的U型开口呈浮动对中设置。

本实施例中，通过浮动对中复位装置900带动液压钳主体100和冲扣装置600沿着水平面移动，以调节导向通道、钳口和拆卸通道500处于预设的浮动位置；浮动对中复位装置900利用对中机构的作用力，能够保证液压钳主体100和冲扣装置600能够一直处于能够浮动的过程中，而且浮动对中复位装置900具有使得钳口、导向通道和拆卸通道500同心且位于整体结构居中的位置，能够缓解现有技术中存在的液压钳工作位时浮动机构无浮动余量，导致液压钳体无法正常工作的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，包括液压钳主体和冲扣装置；

所述冲扣装置与所述液压钳主体连接，所述液压钳主体和所述冲扣装置均能够移动至管柱处，所述冲扣装置设置有拆卸通道，所述冲扣装置通过拆卸通道对管柱的连接扣进行上扣或卸扣；

所述液压钳主体设置有钳口，所述钳口能够夹持管柱，以通过所述液压钳主体能够对冲扣完成的管柱转动。

2.根据权利要求1所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述液压钳主体包括自动换挡液压钳主钳、悬挂浮动支架总成和扭矩检测装置；

所述自动换挡液压钳主钳悬吊安装于所述悬挂浮动支架总成上，所述悬挂浮动支架总成与所述冲扣装置连接；

所述扭矩检测装置设置于所述自动换挡液压钳主钳和所述悬挂浮动支架总成连接处，用于检测所述自动换挡液压钳主钳相对于所述悬挂浮动支架总成转动时的扭矩值。

3.根据权利要求2所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述悬挂浮动支架总成包括浮动支架外壳、第一浮动套筒、第二浮动套筒、浮动弹性部、支座、滚轴和连接轴；

所述浮动支架外壳与所述自动换挡液压钳主钳连接，所述支座设置于所述浮动支架外壳内，所述第一浮动套筒和第二浮动套筒设置于所述支座内，所述第二浮动套筒与所述支座靠近地面的一端固定连接，所述支座远离地面的一端设置长条孔，所述第一浮动套筒通过所述连接轴穿过所述长条孔与所述浮动支架外壳连接；

所述第一浮动套筒套设于所述第二浮动套筒内，且所述第一浮动套筒能够沿着所述第二浮动套筒的内壁滑动，所述浮动弹性部位于所述第一浮动套筒和第二浮动套筒形成的内置空间，且所述浮动弹性部的两端分别与所述第一浮动套筒和第二浮动套筒的内壁抵接，所述第一浮动套筒用于带动所述浮动支架外壳沿着所述长条孔往复浮动；

所述滚轴位于所述浮动支架外壳和所述支座之间，且所述滚轴的两端分别与所述浮动支架外壳连接，所述滚轴与所述支座抵接，以使所述浮动支架外壳能够沿着所述支座的外表面滚动。

4.根据权利要求3所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述扭矩检测装置包括压力传感器和偏摆片；

所述偏摆片设置于所述自动换挡液压钳主钳和所述悬挂浮动支架总成的摆动连接处，所述偏摆片位于所述自动换挡液压钳主钳尾部正中，所述压力传感器设置有两个，两个所述压力传感器分别与所述悬挂浮动支架总成连接，所述偏摆片位于两个所述压力传感器之间，所述偏摆片能够随着所述自动换挡液压钳主钳的摆动挤压所述压力传感器，所述压力传感器用于检测所述自动换挡液压钳主钳相对于所述悬挂浮动支架总成转动时的扭矩值。

5.根据权利要求1所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述冲扣装置包括第一液压驱动装置、第二液压驱动装置、夹紧主钳和夹紧背钳；

所述夹紧背钳和所述夹紧主钳均设置有拆卸通道，且所述夹紧背钳和所述夹紧主钳的拆卸通道呈同心设置，所述夹紧背钳用于将放置在所述拆卸通道内的管柱进行固定；

所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置相对于所述拆卸通道分别位于所述夹紧主钳的两侧，且所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置位于所述夹紧主钳的同一平面内，所述第一液压驱动装置和第二液压驱动装置分别与所述夹紧主钳铰接，所述第一液压驱动装置和所述第二液压驱动装置用于带动所述夹紧主钳相对于所述夹紧背钳转动，以对所述夹紧主钳的拆卸通道内的管柱的连接扣进行上扣或卸扣。

6.根据权利要求5所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述夹紧主钳包括主钳壳体、第一主钳液压缸、第二主钳液压缸、第一安装座和第二安装座；

所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸均设置于所述主钳壳体内，所述主钳壳体设置有所述拆卸通道，且所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸相对于所述主钳壳体的拆卸通道呈对称设置，所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸用于共同调节所述夹紧主钳的拆卸通道内的宽度范围，以使所述第一主钳液压缸和第二主钳液压缸的作用端能够夹紧所述夹紧主钳的拆卸通道内管柱；

所述第一安装座和所述第二安装座均设置于所述主钳壳体背离所述夹紧背钳的一侧，且均与所述主钳壳体连接，所述第一安装座和所述第二安装座相对于所述夹紧主钳的拆卸通道呈对称设置，所述第一安装座与所述第一液压驱动装置铰接，所述第二安装座与所述第二液压驱动装置铰接。

7.根据权利要求6所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述夹紧背钳包括背钳壳体、第一背钳液压缸和第二背钳液压缸；

所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸均设置于所述背钳壳体内，所述背钳壳体设置有所述拆卸通道，且所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸相对于所述背钳壳体的拆卸通道呈对称设置，所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸用于共同调节所述夹紧背钳的拆卸通道内的宽度范围，以使所述第一背钳液压缸和第二背钳液压缸的作用端能够夹紧所述夹紧背钳的拆卸通道内管柱。

8.根据权利要求7所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述夹紧主钳还包括环形导轨，所述夹紧背钳还包括环形轨道和环形支撑环；

所述环形导轨安装于所述主钳壳体靠近所述背钳壳体的一侧，所述环形轨道和所述环形支撑环均安装于所述背钳壳体靠近所述主钳壳体的一侧，所述环形导轨的圆心与所述夹紧主钳的拆卸通道的中心重合，所述环形轨道及所述环形支撑环的圆心与所述夹紧背钳的拆卸通道的中心重合，所述环形导轨滑设于所述环形轨道内；

所述环形支撑环能够与所述主钳壳体抵接，且所述环形支撑环内固定安装有多个重负载弹簧，所述重负载弹簧用于带动所述环形支撑环在所述主钳壳体和所述背钳壳体之间浮动，以使所述夹紧主钳与所述夹紧背钳间滑动过程中，所述夹紧主钳与所述夹紧背钳处于相对浮动状态。

9.根据权利要求8所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，所述夹紧背钳还包括冲扣防倾条；

所述冲扣防倾条设置有至少两个，沿着所述主钳壳体转动方向的两端，在所述背钳壳体的两端分别设置有至少一个所述冲扣防倾条，所述冲扣防倾条用于支撑相对于所述夹紧背钳转动后的所述夹紧主钳。

10.根据权利要求1-9任一项所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，还包括调节装置和插筒底座；

所述插筒底座垂直固定于钻台上，所述调节装置与所述插筒底座连接，所述调节装置与所述液压钳主体连接，所述调节装置用于带动所述液压钳主体回转伸缩、及上下往复调节。

11.根据权利要求10所述的带冲扣功能的自动液压钳，其特征在于，还包括浮动对中复位装置；

所述冲扣装置和所述液压钳主体设置于所述浮动对中复位装置上，且所述冲扣装置和所述液压钳主体均与所述浮动对中复位装置连接，且所述浮动对中复位装置与所述调节装置连接；

所述浮动对中复位装置设置有导向通道，所述浮动对中复位装置用于带动所述液压钳主体和所述冲扣装置沿着水平面移动，以调节所述导向通道、所述拆卸通道和所述钳口处于预设的浮动位置。

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