CN115961899B - 新式液动背钳 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新式液动背钳，不仅夹持牢固安全，而且能够夹持多种管径的管柱。一种新式液动背钳，包括背钳壳体总成、两前钳牙总成、两夹紧总成、后牙总成和牙座驱动装置，背钳壳体总成上设置有豁口状的钳口，背钳壳体总成前部对称设有两个前钳牙总成，背钳壳体总成尾端设有牙座驱动装置，背钳壳体总成上还设置夹紧总成；前钳牙总成通过夹紧总成驱动能够向背钳钳口中心靠拢，后牙总成由牙座驱动装置驱动向钳口中心移动。

Description

新式液动背钳

技术领域

本发明涉及一种新式液动背钳，属于石油装备制造技术领域。

背景技术

目前液压动力钳规格型号多种多样，结构设计不一，背钳驱动有气动的、也有液动的，有主备钳联动的，也有主背钳单独控制的。但是，工作时往往需要因夹持不同管径的管柱而去更换动力钳上的颚板、牙座、钳牙之类的配件。因更换这些配件，而造成工效浪费。市面上也有行星式的夹持机构，但是生产造价极高，市场需求较少。

发明内容

本发明目的是提供了一种新式液动背钳，不仅夹持牢固安全，而且能够夹持多种管径的管柱。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种新式液动背钳，包括背钳壳体总成、两前钳牙总成、两夹紧总成、后牙总成和牙座驱动装置，背钳壳体总成上设置有豁口状的钳口，背钳壳体总成前部对称设有两个前钳牙总成，背钳壳体总成尾端设有牙座驱动装置，背钳壳体总成上还设置夹紧总成；前钳牙总成通过夹紧总成驱动能够向背钳钳口中心靠拢，后牙总成由牙座驱动装置驱动向钳口中心移动。

所述新式液动背钳优选方案，背钳壳体总成包括上盖板、下盖板和前支座，上盖板和下盖板整体为Y形，钳口整体成U型，包括第一倾斜部、第一水平部、弧形部、第二水平部和第二倾斜部，第一倾斜部相对第一水平部和第二倾斜部相对第二水平部均向外倾斜设置，两个前支座分别可拆卸连接在第一倾斜部和第二倾斜部上，前支座具有与主钳前导杆配合的套装孔。

所述新式液动背钳优选方案，前钳牙总成包括鄂板、钳牙、弹簧和滚轮轴，鄂板上通过连接件连接两个钳牙，两个钳牙关于滚轮轴中心对称，滚轮轴通过紧定螺钉与鄂板连接。

所述新式液动背钳优选方案，连接件包括连接螺钉和套装在连接螺钉上的弹簧，连接螺钉上设有限位槽，限位螺钉穿过限位槽与弹簧相接触。

所述新式液动背钳优选方案，夹紧总成包括夹持臂单元、弹簧回位单元和楔块制动单元；夹持臂单元包括夹持臂和滚轮，夹持臂一端与前钳牙总成转动连接，另一端通过滚轮轴连接滚轮；弹簧回位单元包括销轴、扭簧支架、第一扭簧和第二扭簧，扭簧支架通过销轴转动在夹持臂总成上，销轴上连接有隔环，第一扭簧两端卡在隔环和上盖板上，第二扭簧两端卡在隔环和下盖板上，第一扭簧和第二扭簧旋转方向相反；楔块制动单元包括夹持楔铁、定位销和端部锁紧螺钉，夹持楔铁能够相对楔铁定位块滑动移动，定位销和螺钉端部锁紧，楔铁定位块上下两侧可拆卸连接背钳壳体总成。

所述新式液动背钳优选方案，液压缸总成，包括缸体、柱塞、支撑套、缸盖，缸体前后可拆卸连接有前缸盖和后缸盖，柱塞贯穿前缸盖与楔块制动单元连接，且能够在缸体内往复运动，缸体两侧设置有支撑套。

所述新式液动背钳优选方案，后牙总成包括后牙座、后钳牙、钳牙挡销、限位螺钉体和弹簧体，后钳牙通过钳牙挡销连接在后牙座上，钳牙挡销设有限位滑槽，限位螺钉体穿过限位滑槽与弹簧体接触。

所述新式液动背钳优选方案，其还包括嵌尾套总成，嵌尾套总成包括嵌尾套支撑块和嵌尾套，嵌尾套支撑块可拆卸连接在背钳壳体总成尾端，且嵌尾套具有与主钳后导杆相配合的连接孔。

本发明的工作原理：

动力钳液压系统将液压油分配至背钳油缸，推动液压缸总成做直线运动，活塞输出端与楔铁通联接，楔铁在楔铁内滑动，楔铁与后牙座总成连接固定，后牙总成在左右两侧的后牙座支承块滑动槽内滑动，当活塞驱动后牙座总成向前移动时，同时楔铁也同步向前移动，此时夹持臂总成上的滚轮开始在楔铁斜坡上进行爬坡，从而带动夹持臂以夹持臂销轴为圆心，做回转运动。因此驱使夹持臂前端的背钳牙座总成同步完成夹持管径动作。

本发明的优点在于：本发明两个前钳牙总成和后牙总成配合三只圆周夹持工作，大大减少了对管柱的损伤，确保工作稳定、管柱夹持牢固、安全等显著特点。动力钳的夹紧总成，可以在不用更换任何零部件的情况下，可以实现同步夹持多种尺寸规格管径的油管，不用更换任何零件；夹持范围广泛，夹持机构简单，大大提高生产效率，节约生产成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明主视剖视示意图。

图2为本发明俯视剖视示意图。

图3为本发明前钳牙总成主视示意图。

图4为本发明前钳牙总成俯视示意图。

图5为本发明后压钳总成主视示意图。

图6为本发明后压钳总成剖视示意图。

图7为本发明夹持臂总成主视示意图。

图8为本发明夹持臂总成俯视示意图。

图9为本发明液压缸总成剖视示意图。

图10为本发明液压缸总成俯视示意图。

图11为本发明弹簧回位单元主视结构示意图。

图12为本发明弹簧回位单元俯视示意图。

图13为本发明楔块制动单元结构示意图。

图14为本发明楔铁定位块结构示意图。

图中1. 下盖板，2.前支座，3.支座垫块，4. 上盖板，5.第一油缸口，6. 第二油缸口，7.螺栓螺母组件，8. 前钳牙总成，9.夹持臂总成，10. 弹簧回位单元，11. R形销，12.夹持臂销轴，13. 楔块制动单元，14. 楔铁定位块， 17.油口接头，18. 液压缸总成，19.上定位板，20.第一螺栓螺母副，21. 第二螺栓螺母副，22.嵌尾套支撑块，23. 嵌尾套，24. 下定位板，25. 后牙座支撑块，26. 后牙总成，27. 后牙座销轴，28.连接板；

201、套装孔， 401、第一倾斜部， 402、第一水平部， 403、弧形部， 404、第二水平部，405、第二倾斜部， 81、鄂板， 82、钳牙，84、紧定螺钉， 83、滚轮轴，85、弹簧， 86、限位螺钉，87、连接螺钉， 101、销轴，102、第一扭簧，103、隔环， 104、第二扭簧， 105、扭簧支架，131、夹持臂， 132、滚轮， 133、滚轮轴， 134、端部紧定螺钉，131、端部锁紧螺钉，132、定位销， 133、夹持楔铁， 181、柱塞， 182、骨架防尘圈， 183、孔用密封圈，184、前缸盖， 186、第一O形密封圈，187、缸体， 188、支撑套， 189、密封圈， 1810、后缸盖， 261、后牙座， 262、后钳牙， 263、钳牙挡销， 264、限位螺钉体， 265、弹簧体。

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，显然，所描述的实施例仅仅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。

参考图1及图2，一种新式液动背钳， 包括背钳壳体总成、两前钳牙总成、两夹紧总成、后牙总成和牙座驱动装置，背钳壳体总成上设置有豁口状的钳口，背钳壳体总成前部对称设有两个前钳牙总成，背钳壳体总成尾端设有牙座驱动装置，背钳壳体总成上还设置夹紧总成；前钳牙总成通过夹紧总成驱动能够向背钳钳口中心靠拢，后牙总成由牙座驱动装置驱动向钳口中心移动。

背钳壳体总成包括上盖板4、下盖板1和前支座2，上盖板4和下盖板1整体为Y形，钳口整体成U型，包括第一倾斜部401、第一水平部402、弧形部403、第二水平部404和第二倾斜部405，第一倾斜部401相对第一水平部402和第二倾斜部405相对第二水平部404均向外倾斜设置，两个前支座2经支座垫块3和螺栓组件可拆卸连接在第一倾斜部401和第二倾斜部405上，前支座2具有与主钳前导杆配合的套装孔201。

参考图3及图4，前钳牙总成8包括鄂板81、钳牙82、弹簧85和滚轮轴83，鄂板81上通过连接件连接两个钳牙82，两个钳牙82关于滚轮轴83中心对称，滚轮轴通过紧定螺钉84与鄂板连接。连接件包括连接螺钉87和套装在连接螺钉87上的弹簧85，连接螺钉87上设有限位槽，限位螺钉86穿过限位槽与弹簧85相接触。

参考图1，夹紧总成18包括夹持臂单元、弹簧回位单元10和楔块制动单元13；如图7及图8所示，夹持臂单元9包括夹持臂91和滚轮92，夹持臂91一端与前钳牙总成转动连接，另一端通过滚轮轴93连接滚轮92，且夹持臂91经夹持臂销轴12和R形销11与背钳壳体总成连接，滚轮轴93通过端部紧定螺钉94固定在夹持臂91上；参考图11及图12，弹簧回位单元10包括销轴101、扭簧支架105、第一扭簧102和第二扭簧104，扭簧支架105通过销轴101转动在夹持臂总成上，销轴101上连接有隔环103，第一扭簧102两端卡在隔环103和上盖板上，第二扭簧104两端卡在隔环103和下盖板上，第一扭簧102和第二扭簧104旋转方向相反；

参考图13及图14，楔块制动单元13包括夹持楔铁131、定位销132和端部锁紧螺钉133，楔铁定位块14具有滑槽141，夹持楔铁132能够沿着滑槽141相对楔铁定位块14滑动移动，定位销132和螺钉133端部锁紧，楔铁定位块141上下两侧可拆卸连接背钳壳体总成。

参考图9及图10，液压缸总成包括缸体187、柱塞181、支撑套188、前缸盖184和后缸盖1810，缸体187上设置两个油口接头，油口接头分别具有第一油缸口5和第二油缸口6，缸体187前后可拆卸连接有前缸盖184和后缸盖1810，柱塞181贯穿前缸盖184与楔块制动单元13连接，且能够在缸体187内往复运动，缸体两侧设置有支撑套188, 液压缸总成还包括密封组件，密封组件包括以下件：前缸盖184和柱塞181之间的骨架防尘圈182和孔用密封圈183，前缸盖184和缸体187之间的第一O形密封圈186，柱塞181和缸体187之间设有密封圈189。本实施例中，液压缸总成上下端面通过第一螺栓螺母副20和第二螺栓螺母副21分别连接有上定位板19和下定位板。

参考图5及图6，后牙总成连接在后牙座支撑块25上，后牙总成包括后牙座261、后钳牙262、钳牙挡销263、限位螺钉体264和弹簧体265，后钳牙262通过钳牙挡销263连接在后牙座261上，钳牙挡销263设有限位滑槽，限位螺钉体264穿过限位滑槽与弹簧体265接触。

如图2所示本实施例中，还包括嵌尾套总成，嵌尾套总成包括嵌尾套支撑块22和嵌尾套23，嵌尾套支撑块22可拆卸连接在背钳壳体总成尾端，且嵌尾套23具有与主钳后导杆相配合的连接孔231。

利用本发明新式液动背钳进行管柱夹持的方法包括以下步骤：通过液压控制系统背钳换向阀将液压油分配至本发明新式液动背钳，液压缸总成推动夹持楔铁132在楔铁定位块14的滑槽141中移动，夹持楔铁132的前进动作迫使背钳内腔两侧的左、右夹持臂单元9的滚轮92在楔铁132两侧坡道上爬坡，左、右夹持臂91产生回转运动，迫使左、右夹持臂前段前钳牙总成8向背钳钳头中心靠拢，夹持管柱，同时，后牙总成也向钳头中心移动，与左、右前钳牙总成8一起协同完成夹持管柱动作；相反，通过液压控制系统背钳换向阀将液压油反方向分配至背钳液压缸总成，液压缸总成的活塞杆撤回，背钳内腔两侧的左、右夹持臂向反方向回转，左、由夹持臂前端两侧前钳牙总成8迅速复位，钳头后端的后牙总成，也向后撤回，这样，整体动作就完成一个上扣或卸扣工步。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新式液动背钳，其特征在于：包括背钳壳体总成、两前钳牙总成、两夹紧总成、后牙总成和牙座驱动装置，背钳壳体总成上设置有豁口状的钳口，背钳壳体总成前部对称设有两个前钳牙总成，背钳壳体总成尾端设有牙座驱动装置，背钳壳体总成上还设置夹紧总成；前钳牙总成通过夹紧总成驱动能够向背钳钳口中心靠拢，后牙总成由牙座驱动装置驱动向钳口中心移动；

前钳牙总成包括鄂板、钳牙、弹簧和滚轮轴，鄂板上通过连接件连接两个钳牙，两个钳牙关于滚轮轴中心对称，滚轮轴通过紧定螺钉与鄂板连接；

后牙总成包括后牙座、后钳牙、钳牙挡销、限位螺钉体和弹簧体，后钳牙通过钳牙挡销连接在后牙座上，钳牙挡销设有限位滑槽，限位螺钉体穿过限位滑槽与弹簧体接触；

夹紧总成包括夹持臂单元、弹簧回位单元和楔块制动单元；夹持臂单元包括夹持臂和滚轮，夹持臂一端与前钳牙总成转动连接，另一端通过滚轮轴连接滚轮；弹簧回位单元包括销轴、扭簧支架、第一扭簧和第二扭簧，扭簧支架通过销轴转动在夹持臂单元上，销轴上连接有隔环，第一扭簧两端卡在隔环和上盖板上，第二扭簧两端卡在隔环和下盖板上，第一扭簧和第二扭簧旋转方向相反；楔块制动单元包括夹持楔铁、定位销和端部锁紧螺钉，夹持楔铁能够相对楔铁定位块滑动移动，定位销和螺钉端部锁紧，楔铁定位块上下两侧可拆卸连接背钳壳体总成。

2.根据权利要求1所述新式液动背钳，其特征在于：背钳壳体总成包括上盖板、下盖板和前支座，上盖板和下盖板整体为Y形，钳口整体成U型，包括第一倾斜部、第一水平部、弧形部、第二水平部和第二倾斜部，第一倾斜部相对第一水平部和第二倾斜部相对第二水平部均向外倾斜设置，两个前支座分别可拆卸连接在第一倾斜部和第二倾斜部上，前支座具有与主钳前导杆配合的套装孔。

3.根据权利要求1所述新式液动背钳，其特征在于：连接件包括连接螺钉和套装在连接螺钉上的弹簧，连接螺钉上设有限位槽，限位螺钉穿过限位槽与弹簧相接触。

4.根据权利要求1所述新式液动背钳，其特征在于：液压缸总成，包括缸体、柱塞、支撑套、缸盖，缸体前后可拆卸连接有前缸盖和后缸盖，柱塞贯穿前缸盖与楔块制动单元连接，且能够在缸体内往复运动，缸体两侧设置有支撑套。

5.根据权利要求1至4任一项所述新式液动背钳，其特征在于：其还包括嵌尾套总成，嵌尾套总成包括嵌尾套支撑块和嵌尾套，嵌尾套支撑块可拆卸连接在背钳壳体总成尾端，且嵌尾套具有与主钳后导杆相配合的连接孔。