CN205955669U - 钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置。钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，包括升降装置、移动装置、夹紧装置和气控自动门闩，升降装置和移动装置均为液控驱动装置，各装置间设置互相连接控制的气控管线和控制阀。本实用新型实现了钻杆动力钳的移动、升降均采用液压驱动，与动力钳的气控自动门闩、背钳的夹紧装置互锁；即当钻杆动力钳背钳夹紧钻具后，门闩自动关闭，钻杆动力钳既不能前后移动，也不能上下升降；当钻杆动力钳背钳松开钻具后，门闩自动打开，钻杆动力钳才能作前后移动和上下升降；避免由于作业时误操作而使钻杆动力钳受损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油设备领域，特别涉及一种石油机械钻杆动力钳。
背景技术
目前，随着经济的发展，石油天然气的需求量越来越大，这就要求勘探开发速度效率需要提高，石油行业全面推广使用钻杆动力钳进行钻杆上、卸扣作业。
石油钻采作业中所使用钻杆动力钳对钻具进行上卸扣作业，钻杆动力钳需前进至作业位置，例如井口或鼠洞，并进行升降找准钻具接箍位置进行作业；完成后需退出作业位置；现有技术中，钻杆动力钳前后移动采用气动方式，升降采用液压驱动，钻杆动力钳操作时没有互锁装置，在作业时易出现钻杆动力钳的移位和升降，易使得钻杆动力钳受损坏，且易出现损坏设备和人员等安全事故。
实用新型内容
为了解决钻杆动力钳目前存在的上述安全问题，本实用新型提供了一种钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置。
根据本实用新型的一个方面，提供了钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，包括升降装置、移动装置、夹紧装置和气控自动门闩。
升降装置、移动装置、夹紧装置和气控自动门闩之间设有气控管线，气控管线与各装置间通过控制阀相连接。
升降装置包括升降液缸、控制阀和控制管线，该控制阀包括液控方向阀、气控方向阀、梭阀和平衡阀，气控方向阀和气控管线相连接。
移动装置包括移动液缸、控制阀和控制管线，该控制阀包括液控方向阀、气控方向阀和梭阀，气控方向阀和气控管线相连接。
气控自动门闩包括门闩、门气缸、齿条、控制阀和气控管线，该控制阀包括一个气控气动阀和两个快速排气阀，两个快速排气阀分别位于门气缸的上端和下端，气控气动阀和快速排气阀通过气控自动门闩的控制管线相连接，门闩位于门气缸的下部，门气缸内部包括有杆腔和无杆腔，有杆腔位于无杆腔的下方，有杆腔与下部快速排气阀相连，无杆腔和上部快速排气阀相连。
夹紧装置包括夹紧气缸、控制阀和控制管线，夹紧装置的控制阀为气控梭阀，推动或拉动气控自动门闩的气控气动阀换向，气控自动门闩的上部和上部快速排气阀配合进气或排气，门闩打开或关闭，气控梭阀拉动或推动气控管线，分别推动或复原升降装置的气控方向阀和移动装置的气控方向阀，气控方向阀带动梭阀换向，断开或闭合液控方向阀的控制口；
上述升降装置和移动装置的升降和移动均采用液压驱动，与气控自动门闩和夹紧装置互锁。
当所述夹紧装置的夹紧气缸动作时，门气缸上端端控制阀排气，齿条上移，推动门闩旋转关闭；气管控制线有气压，分别推动升降装置控制阀和移动装置控制阀，升降装置和移动装置锁死。
上述具体过程为：气控自动门闩进气端正常供气状态，即钻杆动力钳门闩处于打开状态；当夹紧装置的两端进气口处于供气状态时，推动夹紧气缸动作，使钻杆动力钳背钳夹紧钻具进行上扣或卸操作；同时控制气经夹紧装置的梭阀推动气控自动门闩的气控气动阀换向，由自动门闩进气口，经上端快速排气阀向门气缸无杆腔的气路断开，门气缸上端快速排气阀排气；同时控制气经夹紧装置的梭阀、门气缸下端的快速排气阀向门气缸有杆腔供气，齿条上移，推动门闩旋转关闭；同时控制气经夹紧装置的梭阀经气控管线分别同时推动升降装置的气控方向阀和移动装置的气控方向阀换向，升降装置的气控方向阀和移动装置的气控方向阀分别将升降装置的液控方向阀和移动装置的液控方向阀的控制油路经升降装置的梭阀、移动装置的梭阀后断开，两个液控方向阀不能换向，分别将升降液缸和移动液缸双向液路断开，即使升降装置和移动装置的供油管路处于供油状态，升降液缸和移动液缸也无法动作，即当钻杆动力钳夹紧钻具时，门闩自动关闭，钻杆动力钳处于夹紧状态，钻杆动力钳就无法作前后移动和上下升降运动。
当所述夹紧装置的夹紧气缸无动作时，门气缸下端控制阀排气，齿条下移，推动门闩旋转打开，气控管线无气压，升降装置和移动装置的控制阀控制气消失而自动复位，解锁升降装置和移动装置。
平衡阀在升降液压回路中起锁紧作用，防止重物下降；可将重物锁定在任意停止位置；平衡阀在升降回路中起稳定、缓冲作用；使液缸保持平稳下降。
上述具体过程为：当夹紧装置的两端供气端口处于气路断开状态时，夹紧气缸无动作，夹紧装置的梭阀无控制气，门气缸有杆端气路经下端快速排气阀排气；自动门闩的气控气动阀自动换向，由自动门闩进气口端经快速排气阀向门气缸无杆腔的气路导通供气，齿条伸出，推动门闩旋转打 开；同时气控管线无气压，升降装置和移动装置的的气控方向阀均控制气消失而自动复位，分别升降装置和移动装置各自的将液控方向阀的控制油路经各自梭阀后导通；当升降装置和移动装置各自的供油端口处于供油状态，控制油路经梭阀推动液控方向阀换向，升降液缸和移动液缸双向液路导通而动作，可实现钻杆动力钳上下升降和水平移动；即当钻杆动力钳门闩处于打开状态，即钻杆动力钳与钻具接箍处于松开状态时，钻杆动力钳可作上下升降和水平移动；实现钻杆动力钳门闩与升降、移动自动互锁。
以上，钻杆动力钳用于在石油钻采作业中对钻具进行上卸扣作业，钻杆动力钳需前进至作业位置，并进行升降找准钻具接箍位置进行作业，本实用新型的技术方案使得：当钻杆动力钳背钳夹紧钻具后，门闩关闭，钻杆动力钳既不能前后移动，也不能上下升降；当钻杆动力钳背钳松开钻具后，门闩打开，钻杆动力钳才能作前后移动和上下升降；避免由于作业时误操作而损坏钻杆动力钳或发生人员安全事故。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置的液汽控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了本实用新型的一种实施方式的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，包括升降装置A、移动装置B、夹紧装置C和气控自动门闩D。
PQ接口处于正常供气状态，即钻杆动力钳门闩(12)处于打开状态；
当AQ1或BQ1处于供气状态时，推动夹紧气缸(10)动作(活塞杆伸出或缩回)，使钻杆动力钳背钳夹紧钻具进行上扣或卸操作；同时控制气经梭阀(11)推动气控气动阀(17)换向，由Po经快速排气阀(15)向门气缸(16)无杆腔的气路断开，快速排气阀(15)排气；同时控制气经梭阀(11)、快速排气阀(14)向门气缸(16)有杆腔供气，齿条(13)上移，推动门闩(12)旋转关闭；同时控制气经梭阀(11)经气控管线(18)分别同时推动气控方向阀(3)和气控方向阀(9)换向，气控方向阀(3)处于b位，气控方向阀(9)处于b位；分别将液控方向阀(1)、液控方向阀(7)的控制油路经梭阀(2)、梭阀(8)后断开，液控方向阀(1)、液控方向阀(7)处于中位a状态，分别将升降液缸(5)、移动液缸(6)双向液路断开，即使A1或B1、A2或B2处于供油状态，升降液缸(5)、移动液缸(6)也无 法动作，即当钻杆动力钳夹紧钻具时，门闩自动关闭(钻杆动力钳处于夹紧状态)，钻杆动力钳就无法作前后移动和上下升降运动。
阀3和阀9(气控换向阀)是断开或闭合的是阀1和阀7用于换向的控制油路；用于阀1和阀7换向的控制油(动力)来自于A1、B1和A2、B2的油液；梭阀2和梭阀8只是将来自于A1或B1和A2或B2获得的控制油(整个油液的一小部分)传递经阀3和阀9至阀1和阀7；阀1和阀7是由控制油来换向的；在阀3和阀9断开或A1或B1和A2或B2无供油，阀1和阀7始终不能换向；因此，只要气管18处于供气状态，即断开阀1和阀7的控制油路，两个液缸就处于锁定状态；
阀1和阀7的换向必须是A1或B1和A2或B2处于供油状态；无动力也不会换向。
梭阀换向是由A1或B1和A2或B2处于供油状态决定的，不是由阀3和阀9决定；
当AQ1和BQ1处于气路断开状态时，夹紧气缸(10)无动作，梭阀(11)无控制气，门气缸(16)有杆端气路经快速排气阀(14)排气；气控气动阀(17)自动换向，由PQ经快速排气阀(15)向门气缸(16)无杆腔的气路导通供气，齿条(13)伸出，推动门闩(12)旋转打开；同时气控管线(18)无气压，气控方向阀(3)、气控方向阀(9)控制气消失而自动复位至a位，分别将液控方向阀(1)、液控方向阀(7)的控制油路经梭阀(2)、梭阀(8)后导通；当A1或B1、A2或B2处于供油状态，控制油路经梭阀(2)、梭阀(8)推动液控方向阀(1)、液控方向阀(7)换向处于b位，升降液缸(5)、移动液缸(6)双向液路导通而动作，可实现钻杆动力钳上下升降和水平移动；即当钻杆动力钳门闩处于打开状态(钻杆动力钳与钻具接箍处于松开状态)时，钻杆动力钳可作上下升降和水平移动；实现钻杆动力钳门闩与升降、移动自动互锁。
Claims (7)
1.钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，包括升降装置、移动装置、夹紧装置和气控自动门闩，其特征在于，
所述升降装置、移动装置、夹紧装置和气控自动门闩之间设有气控管线，所述气控管线与各装置间通过控制阀相连接，
所述升降装置包括升降液缸、控制阀和控制管线；所述移动装置包括移动液缸、控制阀和控制管线；所述夹紧装置包括夹紧气缸、控制阀和控制管线；所述气控自动门闩包括门闩、门气缸、齿条、控制阀和气控管线；
当所述夹紧气缸动作时，门气缸上端控制阀排气，齿条上移，推动门闩旋转关闭；气管控制线有气压，分别推动升降装置控制阀和移动装置控制阀，升降装置和移动装置锁死；
当所述夹紧气缸无动作时，门气缸下端控制阀排气，齿条下移，推动门闩旋转打开，气控管线无气压，升降装置和移动装置的控制阀控制气消失而自动复位，解锁升降装置和移动装置。
2.根据权利要求1所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，其特征在于，所述气控自动门闩的控制阀包括一个气控气动阀和两个快速排气阀，两个快速排气阀分别位于门气缸的上端和下端，气控气动阀和快速排气阀通过气控自动门闩的控制管线相连接。
3.根据权利要求2所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，其特征在于，所述升降装置的控制阀包括液控方向阀、气控方向阀、梭阀和平衡阀，气控方向阀和气控管线相连接。
4.根据权利要求3所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，其特征在于，所述移动装置的控制阀包括液控方向阀、气控方向阀和梭阀，所述气控方向阀和气控管线相连接。
5.根据权利要求4所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，其特征在于，所述门闩位于门气缸的下部，门气缸内部包括有杆腔和无杆腔，有杆腔位于无杆腔的下方，有杆腔与下部快速排气阀相连，无杆腔和上部快速排气阀相连。
6.根据权利要求5所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置， 其特征在于，所述夹紧装置的控制阀为气控梭阀，推动或拉动气控自动门闩的气控气动阀换向，所述气控自动门闩的上部和上部快速排气阀配合进气或排气，门闩打开或关闭。
7.根据权利要求6所述的钻杆动力钳的升降、移动自动互锁控制装置，其特征在于，所述气控梭阀拉动或推动气控管线，分别推动或复原升降装置的气控方向阀和移动装置的气控方向阀，气控方向阀带动梭阀换向，断开或闭合液控方向阀的控制口。
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|---|---|---|---|---|
| CN107121921A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-09-01 | 如东前进石油机械制造有限公司 | 一种可控制动力钳动作的互斥操作系统 |
| CN109372449A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-02-22 | 江苏如石机械股份有限公司 | 一种动力钳的移送装置 |
| US11619102B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-04-04 | Caterpillar Global Mining Equipment Llc | Torque wrench engagement mechanism |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
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