CN210948544U - 多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，包括动力钳本体和力传感器，力传感器安装在动力钳本体的尾部，其特征在于它还包括齿轮传感器和数显扭矩表，所述齿轮传感器安装在动力钳本体的齿轮外侧，基于齿数获取齿轮转动圈数；力传感器和齿轮传感器的输出端连接数显扭矩表的输入端，将力传感器和齿轮传感器的数据实时显示。采取齿轮传感器和力传感器的双重检测，力传感器判断连接时的螺纹丝扣扣合是否准确；齿轮传感器判断扣合准确后旋入的深度是否符合要求；数显扭矩表将二者实时显示，保证旋接过程中的丝扣精准。

Description

多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳

技术领域

本实用新型涉及石油机械领域，具体是一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳。

背景技术

石油钻井和修井用动力钳是石油钻采中常用的钻杆、套管和油管上卸扣作业工具，它由主钳和背钳组成，背钳夹持住一根钻杆(或套管、油管)，主钳由驱动装置带动钳头旋转的同时，将加紧在主钳钳头的另一根钻杆(或套管、油管)的接头旋入或旋出固定在背钳中不动的一根钻杆(或套管、油管)的接头，起上卸扣的作用。在旋接过程中如果有丝扣不准，就可能引起连接失效或因驱动力矩过大而损坏钻杆(或套管、油管)的接头螺纹，如何及时发现连接时的螺纹丝扣扣合是否准确，以及扣合准确后旋入的深度是保证钻杆(或套管、油管)连接质量的关键。

CN2007200364713公开了一种带有显示装置的安全石油钻井和修井用动力钳，在主钳本体上安装有显示装置，用于显示动力钳上相应的力矩数据。该实用新型解决了动力钳工作过程中相关参数的直观显示问题，一定程度上利于操作人员正确操作，提高效率。

但是该申请存在以下缺陷：

1、仅仅采用力矩传感器进行判断，依据单一，仍然无法解决扣合准确后旋入的深度是否符合要求的判断问题。

2、操作人员需要时刻注意显示装置上的数据，人力操作存在滞后性，同时不排除读数失误或操作失误的风险。

实用新型内容

本申请针对背景技术中存在的问题，提出了一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳。

技术方案：

一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，包括动力钳本体和力传感器，力传感器安装在动力钳本体的尾部，它还包括齿轮传感器和数显扭矩表，所述齿轮传感器安装在动力钳本体的动力齿轮外侧，基于齿数获取齿轮转动圈数；力传感器和齿轮传感器的输出端连接数显扭矩表的输入端，将力传感器和齿轮传感器的数据实时显示。

优选的，所述数显扭矩表中内置控制电路，，力传感器数值达标信号和齿轮传感器数值达标信号分别连接控制电路的输入端，控制电路做与运算后输出控制信号，控制信号控制动力源关闭。

作为第一种实施方式，所述控制电路为与运算电路，与运算电路的第一输入端连接力传感器数值达标信号，与运算电路的第二输入端连接齿轮传感器数值达标信号，与运算电路的输出端输出控制信号。

作为第二种实施方式，所述控制电路为开关控制电路，所述开关控制电路由顺次串联形成回路的第一开关、第二开关、电源、控制器组成，力传感器数值达标信号控制第一开关通断，齿轮传感器数值达标信号控制第二开关通断，控制器通电后输出控制信号。

更优的实施例中，所述控制电路还包括延时电路，控制信号发出一定时间后控制电路复位。

更优的实施例中，力传感器数值达标信号开关、齿轮传感器数值未达标信号开关串联连接报警器和警示灯。

本实用新型的有益效果

采取齿轮传感器和力传感器的双重检测，力传感器判断连接时的螺纹丝扣扣合扭矩是否准确；齿轮传感器判断扣合准确后旋入的深度是否符合要求；数显扭矩表将二者实时显示，保证旋接过程中的丝扣精准。

基于数显扭矩表的控制电路，本实用新型实现了旋转到位后，动力源的及时切断，无延时，精度高。

基于控制电路的延时电路，动力源在延迟一定时间后再次启动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型中控制电路框图

图3为控制电路的第一种实施电路图

图4为控制电路的第二种实施电路图

图5为报警电路图

图6为整体电路图

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

结合图1，一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，包括动力钳本体1和力传感器4，力传感器4安装在动力钳本体1的尾部，其特征在于它还包括齿轮传感器2和数显扭矩表3，所述齿轮传感器2安装在动力钳本体1的齿轮外侧，基于齿数获取齿轮转动圈数；力传感器4和齿轮传感器2的输出端连接数显扭矩表3的输入端，将力传感器4和齿轮传感器2的数据实时显示；既可以显示力值和齿轮旋转数值，同时还可以显示以力值为纵坐标、齿轮旋转数值为横坐标形成的对应关系的曲线图。

采取齿轮传感器和力传感器的双重检测，力传感器判断连接时的螺纹丝扣扣合扭矩是否准确；齿轮传感器判断扣合准确后旋入的深度是否符合要求；数显扭矩表将二者实时显示，保证旋接过程中的丝扣精准。

结合图2，所述数显扭矩表3中内置控制电路，力传感器4阈值超出信号和齿轮传感器2阈值未超出信号分别连接控制电路的输入端，控制电路做与运算后输出控制信号，控制信号控制动力源关闭。

当力传感器4的数值达到要求范围时，且齿轮传感器2的信号数值在规定范围内则判定为扣合合格，控制电路发出控制信号切断动力源，完成本旋扣作业。

基于数显扭矩表3的控制电路，本实用新型实现了旋转到位后，动力源的及时切断，无延时，精度高。

结合图3，作为控制电路的第一种实施电路，所述控制电路为与运算电路，与运算电路的第一输入端连接力传感器4数值达标信号，与运算电路的第二输入端连接齿轮传感器2数值达标信号，与运算电路的输出端输出控制信号。

结合图4，作为控制电路的第二种实施电路，所述控制电路为开关控制电路，所述开关控制电路由顺次串联形成回路的第一开关、第二开关、电源、控制器组成，力传感器4数值达标信号控制第一开关通断，齿轮传感器2数值达标信号控制第二开关通断，控制器通电后输出控制信号。

在其它实施例中，可以采用其它电路形式实现与运算，保证在力传感器4达到阈值时，且齿轮传感器2满足转数条件时，控制电路输出控制信号。

更优的实施例中，所述控制电路还包括延时电路，控制信号发出一定时间后控制电路复位。

更优的实施例中，结合图5，力传感器4数值达标信号开关、齿轮传感器2数值未达标信号开关串联连接报警器和警示灯，当力传感器4的数值达到要求且齿轮传感器2数值超出正常范围时，数显扭矩表3发出不合格警示，并自动切断动力源，中断作业。

结合图6优选的整体控制电路图，开关控制可以选用继电器或电源开关实现。电路控制具体分为以下几种状态：

一旦力传感器4数值达标，则立即发出控制信号切断动力源。若此时齿轮传感器2数值同时达标，则数显扭矩表3显示合格(此时通过延时电路，供员工完成更替工作)；若此时齿轮传感器2数值未达标，则数显扭矩表3显示不合格并报警中断作业，报警不限于声光等警示形式。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，包括动力钳本体(1)和力传感器(4)，力传感器(4)安装在动力钳本体(1)的尾部，其特征在于它还包括齿轮传感器(2)和数显扭矩表(3)，所述齿轮传感器(2)安装在动力钳本体(1)的动力齿轮外侧；力传感器(4)和齿轮传感器(2)的输出端连接数显扭矩表(3)的输入端，数显扭矩表(3)将力传感器(4)和齿轮传感器(2)的数据实时显示并发送至控制台。

2.根据权利要求1所述的一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，其特征在于所述数显扭矩表(3)中内置控制电路，力传感器(4)数值达标信号和齿轮传感器(2)数值达标信号分别连接控制电路的输入端，控制电路做与运算后输出控制信号。

3.根据权利要求2所述的一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，其特征在于所述控制电路为与运算电路，与运算电路的第一输入端连接力传感器(4)数值达标信号，与运算电路的第二输入端连接齿轮传感器(2)数值达标信号，与运算电路的输出端输出控制信号。

4.根据权利要求2所述的一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，其特征在于所述控制电路为开关控制电路，所述开关控制电路由顺次串联形成回路的第一开关、第二开关、电源、控制器组成，力传感器(4)数值达标信号控制第一开关通断，齿轮传感器(2)数值达标信号控制第二开关通断，控制器通电后输出控制信号。

5.根据权利要求2所述的一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，其特征在于所述控制电路还包括延时电路，控制信号发出一定时间后控制电路复位。

6.根据权利要求2所述的一种多作用自动纠错的石油钻井和修井用动力钳，其特征在于力传感器(4)数值达标信号开关、齿轮传感器(2)数值未达标信号开关串联连接报警器和警示灯。

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