CN113532716B - 一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，包括立式支架、管柱、传动组件和仪表组件，所述传动组件包括依次水平设置于立式支架顶部的滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ，所述管柱竖直安装在立式支架的一侧内部，所述管柱的顶部伸出立式支架且连接在滑轮组Ⅰ的内侧，所述滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ相连，所述滑轮组Ⅱ同时与滑轮组Ⅲ和立式支架相连，所述滑轮组Ⅲ同时与立式支架和仪表组件相连。本发明中将通过滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ依次相连，传动配合，将扭矩转化为拉力，传递给测量仪表，最终得到扭矩，极大地提升了扭矩测量的速度和准确性。

Description

一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装
技术领域
本发明涉及石油钻井作业设备技术领域，具体地来说，涉及一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装。
背景技术
吊钳或动力钳广泛应用于石油钻井作业领域，而扭矩是吊钳或动力钳工作的重要参数；如果上扣扭矩过大，往往容易损坏油管、钻杆或套管等管件；如果扭矩太小，往往容易导致松扣、脱扣等情况出现，最终引发安全事故。目前，较为常见的是利用油压表间接估测卸扣过程的扭矩，然而，该种方式所读出的扭矩值仍会隐含有较多的误差因素。
中国授权专利公告号CN102288341B，公告日2013年1月30日，公开扭矩测量装置，文中提出“所述传感器分别与所述固定座、柔性锁链相连接，所述柔性锁链绕过加载盘的圆弧形支撑部，所述加载盘上有用于连接被测设备的孔，所述加载盘的两侧中心对称地设置圆形牵引部，并在所述加载盘的横截面的几何中心处设置圆形支撑部，两组关于所述加载盘呈中心对称分布的所述柔性锁链分别绕过两组所述圆形牵引部和所述圆形支撑部，且两所述柔性锁链连为一体，所述圆形牵引部为滑轮、轴承或链轮”。该现有技术中柔性锁链、圆形牵引部、圆形支撑部以及传感器为中心对称分开设置的两组，整体结构复杂，且传感器极易受力不等，从而导致扭矩测量不够准确，解决不了快速准确地测量吊钳或动力钳扭矩的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，以解决上述背景技术中提出的现有工装结构复杂，测量误差大，不能快速准确地测量吊钳或动力钳扭矩的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，包括立式支架、管柱、传动组件和仪表组件，所述管柱为螺纹连接固定的两段式管柱，所述管柱的顶部呈方形结构，所述传动组件包括依次水平设置于立式支架顶部的滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ，所述管柱竖直安装在立式支架的一侧内部，所述管柱的顶部伸出立式支架且连接在滑轮组Ⅰ的内侧，所述滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ相连，所述滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ之间连接有钢丝绳Ⅰ，所述滑轮组Ⅰ包括同轴设置的至少一个滑轮Ⅰ，所述滑轮Ⅰ的中心开设有与管柱顶部相配合的方孔，所述滑轮组Ⅱ包括滑轮固定架Ⅰ、以及横向并排安装在滑轮固定架Ⅰ内侧的两个滑轮Ⅱ，所述钢丝绳Ⅰ的一端与滑轮Ⅰ相连，所述钢丝绳Ⅰ的另一端与滑轮固定架Ⅰ相连，所述滑轮组Ⅱ同时与滑轮组Ⅲ和立式支架相连，所述滑轮组Ⅱ与滑轮组Ⅲ之间连接有钢丝绳Ⅱ，所述滑轮组Ⅲ包括滑轮固定架Ⅱ、以及横向安装在滑轮固定架Ⅱ内侧的滑轮Ⅲ，所述钢丝绳Ⅱ的一端与立式支架相连，所述钢丝绳Ⅱ的另一端同时绕过两个滑轮Ⅱ与滑轮固定架Ⅱ相连，所述滑轮组Ⅲ同时与立式支架和仪表组件相连，所述滑轮组Ⅲ与仪表组件之间连接有钢丝绳Ⅲ，所述仪表组件固定连接于立式支架的另一侧外壁底部，所述仪表组件包括测量仪表、以及分别连接在测量仪表上下两端的上卸扣和下卸扣，所述测量仪表为拉力表或扭矩表，所述钢丝绳Ⅲ的一端与立式支架相连，所述钢丝绳Ⅱ与滑轮固定架Ⅱ之间、钢丝绳Ⅱ与立式支架之间、钢丝绳Ⅲ与立式支架之间均分别连接有楔形接头。
其中，所述立式支架的另一侧外壁底部固定有与仪表组件相配合的仪表安装座，所述下卸扣与仪表安装座相连，所述仪表安装座的正上方竖向设置有转角滑轮组，所述转角滑轮组包括固定在立式支架上的滑轮固定架Ⅲ、以及安装在滑轮固定架Ⅲ内侧的转角滑轮，所述钢丝绳Ⅲ的另一端依次绕过滑轮Ⅲ、转角滑轮与上卸扣相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中将在吊钳或动力钳上扣卸扣时发生旋转的管柱，所产生的扭矩施加给滑轮组Ⅰ，然后通过滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ依次相连，传动配合，将扭矩转化为拉力，传递给测量仪表，最终测量得到扭矩，整体结构简单，操作方便，极大地提升了扭矩测量的速度和准确性；
2.本发明中上卸扣、下卸扣以及多处楔形接头的设置，进一步保证了测量仪表与滑轮组之间、滑轮组与立式支架之间、以及各滑轮组之间连接的稳定性和可靠性，进一步保证了扭矩测量的准确性；
3.本发明中采用顶部为方形结构的管柱，与开有方孔的滑轮Ⅰ配合连接，相对于现有的圆管与圆孔的组合，进一步提高了管柱与滑轮Ⅰ之间连接的稳定性和紧密性，减小了扭矩传递的误差。
附图说明
图1为本发明的主视剖面图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明仪表组件的结构示意图；
图中：1、立式支架，2、管柱，3、滑轮Ⅰ，4、钢丝绳Ⅰ，5、滑轮固定架Ⅰ，6、滑轮Ⅱ，7、钢丝绳Ⅱ，8、滑轮固定架Ⅱ，9、滑轮Ⅲ，10、钢丝绳Ⅲ，11、测量仪表，12、上卸扣，13、下卸扣，14、仪表安装座，15、滑轮固定架Ⅲ，16、转角滑轮，17、楔形接头Ⅰ，18、楔形接头Ⅱ，19、楔形接头Ⅲ，20、方孔，21、动力钳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1～图3，其示出改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，包括立式支架1、传动组件、仪表组件以及竖直安装在立式支架1一侧内部的管柱2；传动组件包括安装于立式支架1顶部的滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ，管柱2为顶部呈方形结构且螺纹连接固定的两段式管柱，滑轮组Ⅰ包括滑轮Ⅰ3，滑轮Ⅰ3的中心开设有与管柱2顶部相配合的方孔20，管柱2的顶部伸出立式支架1且通过方孔20连接在滑轮Ⅰ3的内侧，滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ之间连接有钢丝绳Ⅰ4，滑轮组Ⅱ包括滑轮固定架Ⅰ5、以及横向并排安装在滑轮固定架Ⅰ5内侧的两个滑轮Ⅱ6，钢丝绳Ⅰ4的一端与滑轮Ⅰ3相连，钢丝绳Ⅰ4的另一端与滑轮固定架Ⅰ5相连，滑轮组Ⅱ与滑轮组Ⅲ之间连接有钢丝绳Ⅱ7，滑轮组Ⅲ包括滑轮固定架Ⅱ8、以及横向安装在滑轮固定架Ⅱ8内侧的滑轮Ⅲ9，钢丝绳Ⅱ7的一端与立式支架1相连，钢丝绳Ⅱ7的另一端同时绕过两个滑轮Ⅱ6与滑轮固定架Ⅱ8相连，滑轮组Ⅲ与仪表组件之间连接有钢丝绳Ⅲ10，仪表组件包括测量仪表11（选择拉力表或扭矩表）、连接在测量仪表11上端的上卸扣12、以及连接在测量仪表11下端的下卸扣13，钢丝绳Ⅲ10的一端与立式支架1相连，钢丝绳Ⅲ10的另一端依次绕过滑轮Ⅲ9与上卸扣12相连，立式支架1的另一侧外壁底部固定有仪表安装座14，下卸扣13与仪表安装座14相连；仪表安装座14的正上方竖向设置有转角滑轮组，转角滑轮组包括固定在立式支架上的滑轮固定架Ⅲ15、以及安装在滑轮固定架Ⅲ15内侧的转角滑轮16，转角滑轮16固定在滑轮Ⅲ9与上卸扣12之间，钢丝绳Ⅲ10同时绕过转角滑轮16。
其中，钢丝绳Ⅱ7与滑轮固定架Ⅱ8之间连接有楔形接头Ⅰ17，钢丝绳Ⅱ7与立式支架1之间连接有楔形接头Ⅱ18，钢丝绳Ⅲ10与立式支架1之间连接有楔形接头Ⅲ19。
工作时，首先利用动力钳21（也可以是吊钳）夹紧抱住管柱2，然后启动动力钳21，对管柱2上扣（卸扣），管柱2从而发生旋转，产生扭矩施加给滑轮组Ⅰ，然后通过滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ彼此依次相连，将扭矩转化为拉力，显示在最终的测量仪表11上。

Claims (7)

1.一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，包括立式支架，其特征在于，还包括管柱、传动组件和仪表组件，所述传动组件包括依次水平设置于立式支架顶部的滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ和滑轮组Ⅲ，所述管柱竖直安装在立式支架的一侧内部，所述管柱的顶部伸出立式支架且连接在滑轮组Ⅰ的内侧，所述滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ相连，所述滑轮组Ⅱ同时与滑轮组Ⅲ和立式支架相连，所述滑轮组Ⅲ同时与立式支架和仪表组件相连，所述仪表组件固定连接于立式支架的另一侧外壁底部，所述滑轮组Ⅰ与滑轮组Ⅱ之间连接有钢丝绳Ⅰ，所述滑轮组Ⅰ包括同轴设置的至少一个滑轮Ⅰ，所述滑轮组Ⅱ包括滑轮固定架Ⅰ、以及横向并排安装在滑轮固定架Ⅰ内侧的两个滑轮Ⅱ，所述钢丝绳Ⅰ的一端与滑轮Ⅰ相连，所述钢丝绳Ⅰ的另一端与滑轮固定架Ⅰ相连。
2.根据权利要求1所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述管柱为螺纹连接固定的两段式管柱，所述管柱的顶部呈方形结构，所述滑轮Ⅰ的中心开设有与管柱顶部相配合的方孔。
3.根据权利要求1所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述滑轮组Ⅱ与滑轮组Ⅲ之间连接有钢丝绳Ⅱ，所述滑轮组Ⅲ包括滑轮固定架Ⅱ、以及横向安装在滑轮固定架Ⅱ内侧的滑轮Ⅲ，所述钢丝绳Ⅱ的一端与立式支架相连，所述钢丝绳Ⅱ的另一端同时绕过两个滑轮Ⅱ与滑轮固定架Ⅱ相连。
4.根据权利要求3所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述立式支架的另一侧外壁底部固定有与仪表组件相配合的仪表安装座，所述仪表安装座的正上方竖向设置有转角滑轮组，所述转角滑轮组包括固定在立式支架上的滑轮固定架Ⅲ、以及安装在滑轮固定架Ⅲ内侧的转角滑轮。
5.根据权利要求4所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述滑轮组Ⅲ与仪表组件之间连接有钢丝绳Ⅲ，所述仪表组件包括测量仪表、以及分别连接在测量仪表上下两端的上卸扣和下卸扣，所述钢丝绳Ⅲ的一端与立式支架相连，所述钢丝绳Ⅲ的另一端依次绕过滑轮Ⅲ、转角滑轮与上卸扣相连，所述下卸扣与仪表安装座相连。
6.根据权利要求5所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述测量仪表为拉力表或扭矩表。
7.根据权利要求5所述的一种改进的吊钳或动力钳扭矩测量工装，其特征在于，所述钢丝绳Ⅱ与滑轮固定架Ⅱ之间、钢丝绳Ⅱ与立式支架之间、钢丝绳Ⅲ与立式支架之间均分别连接有楔形接头。
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