CN213627485U - 一种自动旋扣动力钳用定钳 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田设备领域，解决了现有技术中定钳钳头无法自动对准抽油杆方部位的问题。一种自动旋扣动力钳用定钳，包括定钳座、与定钳座转动连接的转动座、与转动座滑动连接的扳手组件，定钳座上设有用于驱动转动座转动的蜗杆副以及用于驱动蜗杆副的驱动机构，蜗杆副的蜗杆能够相对定钳座轴向移动，蜗杆两端分别设有第一限位弹簧和第二限位弹簧，定钳座上设有第一接近开关和第二接近开关；转动座与扳手组件之间设有横向弹簧和直线位移驱动装置；直线位移驱动装置一端与转动座固定连接，另一端与扳手组件固定连接，扳手组件上设有第一触发零件，转动座上设有第三接近开关，定钳座上设有角度限位件，所述定钳座上设有制动器。

Description

一种自动旋扣动力钳用定钳

技术领域

本实用新型涉及油田设备领域，尤其涉及一种自动旋扣动力钳用定钳。

背景技术

抽油杆多数是一种两端部均带有螺纹的实心钢杆，相邻抽油杆用与杆端部匹配的带内螺纹管箍加以连接，用于自井下提升原油装置。在石油的开采过程中，多个抽油杆依次用管箍首尾螺纹连接成油杆串，抽油杆可以长期重复使用。因种种原因，新油井经过一段时间开采后，会出现采油效率下降等影响开采生产作业的问题。此时，需要停止采油作业转而进行修井作业。在油田油井的维修作业中，其中工作量最大的作业即抽油管、抽油杆的起下，后者的自动起下即自动旋扣作业尤为困难，原因是抽油杆旋扣时，定钳扳手是需正确卡入油杆端部的杆方内，而油杆串中的每个杆方圆周上是随机的，需要定钳扳手找寻并正确卡入(或退出)杆方，否则，就无法实现自动化。现有的定钳钳头均无自动对正功能，需要人工操作方可实现，效率低，具有人身安全隐患。

发明内容

本实用新型提供一种自动旋扣动力钳用定钳，解决了现有技术中定钳钳头无法自动对正抽油杆方部位的问题。

一种自动旋扣动力钳用定钳，包括定钳座、与定钳座转动连接的转动座、与转动座滑动连接的扳手组件，定钳座上设有用于驱动转动座转动的蜗杆副以及用于驱动蜗杆副的驱动机构，蜗杆副的蜗杆能够相对定钳座轴向移动，蜗杆两端分别设有第一限位弹簧和第二限位弹簧，定钳座上设有第一接近开关和第二接近开关，分别由蜗杆在滑动到两个轴向极限位置处时触发；转动座与扳手组件之间设有横向弹簧和直线位移驱动装置；直线位移驱动装置一端与转动座固定连接，另一端与扳手组件固定连接，扳手组件上设有第一触发零件，转动座上设有与第一触发零件配合的第三接近开关，定钳座上设有作用于转动座的角度限位件，所述定钳座上设有作用于蜗杆的制动器。本实用新型使用时，通常由于抽油杆杆方角度是随机的(与扳手组件移动方向错位)，无法直接卡入扳手组件内。横向弹簧为气弹簧，推动扳手组件贴近杆方部，驱动机构通过蜗杆副驱动转动座转动，扳手组件随之转动，当杆方部卡入扳手组件内时，第三接近开关被触发，制动器将蜗杆锁紧；若转动座转动到极限位置，被限位件限位后杆方部仍未能卡入扳手组件，此时蜗轮无法转动，导致蜗杆克服限位弹簧的弹力发生轴向移动，第一接近开关或第二接近开关触发，驱动机构反向转动，蜗杆返回中位后驱动转动座继续反向转动，在此区间杆方必定能够卡入扳手。当杆方卡入扳手内时，第三接近开关转为触发状态，制动器将蜗杆锁紧。本实用新型通过驱动机构、蜗杆副、转动座、扳手组件、横向弹簧、接近开关以及控制器的配合，实现了定钳扳手组件的自动找正，实现了动力钳定钳的自动化，无需人工操作，消除了潜在的人身安全风险。见图2，当蜗杆向下移动时，蜗杆下端端面将触发下端的第二接近开关；当蜗杆向上端移动时，蜗杆上触发件将触发第一接近开关。

进一步，所述蜗杆通过圆锥滚子轴承轴向固定安装于滑套内，滑套与定钳座轴向滑动连接，滑套外侧壁设有轴向滑槽，定钳座上设有止转顶丝，止转顶丝的一端插入滑槽内且与滑槽滑动连接。蜗杆由圆锥滚子轴承支撑并轴向固定安装在滑套内，蜗杆能够相对滑套转动，并一起相对定钳座轴向移动。由于止转顶丝插入滑套滑槽，滑套相对定钳座可以轴向移动而无法转动。

进一步，所述蜗杆上设有用于触发第一接近开关的第二触发零件，所述第二接近开关由蜗杆的一端触发。当蜗杆向下移动时，蜗杆下端端面将触发第二接近开关；当蜗杆向上端移动时，蜗杆上触发件将触发第一接近开关。

进一步，所述驱动机构包括调速减速电机、同步带、主动同步带轮和从动同步带轮，调速减速电机与定钳座固定连接，主动同步带轮设置在调速减速电机的输出轴上，从动同步带轮与定钳座转动连接并通过同步带与主动同步带轮连接。调速减速电机通过主动同步带轮、同步带、从动同步带轮驱动蜗杆转动。主动同步带轮和从动同步带轮处还设有卸荷机构，用以避免同步带的张力作用于调速减速电机输出轴和从动同步带轮的转动轴上。

进一步，所述直线驱动装置包括油缸，油缸一端与转动座固定连接，另一端与扳手组件固定连接。油缸用于使扳手组件离开作业位，而扳手组件将在横向弹簧弹力的作用下回复至作业位。

进一步，所述第一限位弹簧一端抵靠在压套上，另一端抵靠在第一压盖上，压套固定连接在滑套的端面，第一压盖固定连接在定钳座上，蜗杆穿过压套与第一压盖；所述第二限位弹簧一端抵靠在推力轴承上，另一端抵靠在与定钳座固定连接的第二压盖上，推力轴承的座片固定在蜗杆上。

进一步，所述滑套上设有触发凸台，定钳座上设有与触发凸台正对的第四接近开关。

进一步，所述扳手组件包括扳手本体和滑板，扳手本体固定连接在滑板上，滑板通过滑轨与转动座连接，所述直线位移驱动装置的一端与滑板固定连接，所述第一触发零件设置于滑板上。

进一步，所述蜗杆副中蜗轮为扇形蜗轮，扇形蜗轮与定钳座同轴设置，扇形蜗轮与转动座固定连接。滑套上设有开口，开口位于蜗轮处，用于使蜗轮穿过，与蜗杆配合。扇形蜗轮能够避免对抽油杆造成干涉，使其顺利卡入/退出扳手组件。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型使用时，通常由于抽油杆杆方角度是随机的(与扳手组件移动方向错位)，无法直接卡入扳手组件内。横向弹簧为气弹簧，推动扳手组件贴近杆方部，驱动机构通过蜗杆副驱动转动座转动，扳手组件随之转动，当杆方部卡入扳手组件内时，第三接近开关被触发，制动器将蜗杆锁紧；若转动座转动到极限位置，被限位件限位后杆方部仍未能卡入扳手组件，此时蜗轮无法转动，导致蜗杆克服限位弹簧的弹力发生轴向移动，第一接近开关或第二接近开关触发，驱动机构反向转动，蜗杆返回中位后驱动转动座继续反向转动，在此区间杆方必定能够卡入扳手。当杆方卡入扳手内时，第三接近开关转为触发状态，制动器将蜗杆锁紧。本实用新型通过驱动机构、蜗杆副、转动座、扳手组件、横向弹簧、接近开关以及控制器的配合，实现了定钳扳手组件的自动找正，实现了动力钳定钳的自动化，无需人工操作，消除了潜在的人身安全风险。见图2，当蜗杆向下移动时，蜗杆下端端面将触发下端的接近开关；当蜗杆向上端移动时，蜗杆上触发件将触发第一接近开关。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型使用状态示意图。

图2为本实用新型内部结构示意图。

图3为本实用新型部分结构示意图。

1、定钳座，2、转动座，3、扳手本体，4、蜗杆，5、第一限位弹簧，6、横向弹簧，7、直线位移驱动装置，8、滑套，9、止转顶丝，10、同步带，11、压套，12、第一压盖，13、扇形蜗轮，14、制动器，15、滑板，16、第一触发零件，17、第二限位弹簧，18、推力轴承，19、第二压盖，20、第二触发零件，21、第一接近开关，22、第二接近开关，23、第三接近开关。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种自动旋扣动力钳用定钳，包括定钳座1、与定钳座1转动连接的转动座2、与转动座2滑动连接的扳手组件，定钳座1上设有用于驱动转动座2转动的蜗杆4副以及用于驱动蜗杆4副的驱动机构，蜗杆4副的蜗杆4能够相对定钳座1轴向移动，蜗杆4两端分别设有第一限位弹簧5和第二限位弹簧17，定钳座1上设有第一接近开关21和第二接近开关22，分别由蜗杆4在滑动到两个轴向极限位置处时触发；转动座2与扳手组件之间设有横向弹簧6和直线位移驱动装置7；直线位移驱动装置7一端与转动座2固定连接，另一端与扳手组件固定连接，扳手组件上设有第一触发零件16，转动座2上设有与第一触发零件16配合的第三接近开关，定钳座1上设有作用于转动座2的角度限位件，所述定钳座1上设有作用于蜗杆4的制动器14。本实用新型使用时，通常由于抽油杆杆方角度是随机的(与扳手组件移动方向错位)，无法直接卡入扳手组件内。横向弹簧6为气弹簧，推动扳手组件贴近杆方部，驱动机构通过蜗杆4副驱动转动座2转动，扳手组件随之转动，当杆方部卡入扳手组件内时，第三接近开关被触发，制动器14将蜗杆4锁紧；若转动座2转动到极限位置，被限位件限位后杆方部仍未能卡入扳手组件，此时蜗轮无法转动，导致蜗杆4克服限位弹簧的弹力发生轴向移动，第一接近开关21或第二接近开关22触发，驱动机构反向转动，蜗杆4返回中位后驱动转动座2继续反向转动，在此区间杆方必定能够卡入扳手。当杆方卡入扳手内时，第三接近开关转为触发状态，制动器14将蜗杆4锁紧。本实用新型通过驱动机构、蜗杆4副、转动座2、扳手组件、横向弹簧6、接近开关以及控制器的配合，实现了定钳扳手组件的自动找正，实现了动力钳定钳的自动化，无需人工操作，消除了潜在的人身安全风险。见图2，当蜗杆4向下移动时，蜗杆4下端端面将触发下端的接近开关；当蜗杆4向上端移动时，蜗杆4上触发件将触发第一接近开关21。

蜗杆4通过圆锥滚子轴承轴向固定安装于滑套8内，滑套8与定钳座1轴向滑动连接，滑套8外侧壁设有轴向滑槽，定钳座1上设有止转顶丝9，止转顶丝9的一端插入滑槽内且与滑槽滑动连接。蜗杆4由圆锥滚子轴承支撑并轴向固定安装在滑套8内，蜗杆4能够相对滑套8转动，并一起相对定钳座1轴向移动。由于止转顶丝9插入滑套8滑槽，滑套8相对定钳座1可以轴向移动而无法转动。蜗杆4上设有用于触发第一接近开关21的第二触发零件20，所述第二接近开关22由蜗杆4的一端触发。当蜗杆4向下移动时，蜗杆4下端端面将触发第二接近开关22；当蜗杆4向上端移动时，蜗杆4上触发件将触发第一接近开关21。驱动机构包括调速减速电机、同步带10、主动同步带轮和从动同步带轮，调速减速电机与定钳座1固定连接，主动同步带轮设置在调速减速电机的输出轴上，从动同步带轮与定钳座1转动连接并通过同步带10与主动同步带轮连接。调速减速电机通过主动同步带轮、同步带10、从动同步带轮驱动蜗杆4转动。主动同步带轮和从动同步带轮处还设有卸荷机构，用以避免同步带10的张力作用于调速减速电机输出轴和从动同步带轮的转动轴上。

直线驱动装置包括油缸，油缸一端与转动座2固定连接，另一端与扳手组件固定连接。油缸用于使扳手组件离开作业位，而扳手组件将在横向弹簧6弹力的作用下回复至作业位。第一限位弹簧5一端抵靠在压套11上，另一端抵靠在第一压盖12上，压套11固定连接在滑套8的端面，第一压盖12固定连接在定钳座1上，蜗杆4穿过压套11与第一压盖12；所述第二限位弹簧17一端抵靠在推力轴承18上，另一端抵靠在与定钳座1固定连接的第二压盖19上，推力轴承18的座片固定在蜗杆4上。滑套8上设有触发凸台，定钳座1上设有与触发凸台正对的第四接近开关。扳手组件包括扳手本体3和滑板15，扳手本体3固定连接在滑板15上，滑板15通过滑轨与转动座2连接，所述直线位移驱动装置7的一端与滑板15固定连接，所述触发零件16设置于滑板15上。蜗杆4副中蜗轮为扇形蜗轮13，扇形蜗轮13与定钳座1同轴设置，扇形蜗轮13与转动座2固定连接。滑套8上设有开口，开口位于蜗轮处，用于使蜗轮穿过，与蜗杆4配合。扇形蜗轮13能够避免对抽油杆造成干涉，使其顺利卡入/退出扳手组件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，包括定钳座(1)、与定钳座(1)转动连接的转动座(2)、与转动座(2)滑动连接的扳手组件，定钳座(1)上设有用于驱动转动座(2)转动的蜗杆副以及用于驱动蜗杆副的驱动机构，蜗杆副的蜗杆(4)能够相对定钳座(1)轴向移动，蜗杆(4)两端分别设有第一限位弹簧(5)和第二限位弹簧(17)，定钳座(1)上设有第一接近开关(21)和第二接近开关(22)，分别由蜗杆(4)在滑动到两个轴向极限位置处时触发；转动座(2)与扳手组件之间设有横向弹簧(6)和直线位移驱动装置(7)；直线位移驱动装置(7)一端与转动座(2)固定连接，另一端与扳手组件固定连接，扳手组件上设有第一触发零件(16)，转动座(2)上设有与第一触发零件(16)配合的第三接近开关(23)，定钳座(1)上设有作用于转动座(2)的角度限位件，所述定钳座(1)上设有作用于蜗杆(4)的制动器(14)。

2.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述蜗杆(4)通过圆锥滚子轴承轴向固定安装于滑套(8)内，滑套(8)与定钳座(1)轴向滑动连接，滑套(8)外侧壁设有轴向滑槽，定钳座(1)上设有止转顶丝(9)，止转顶丝(9)的一端插入滑槽内且与滑槽滑动连接。

3.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述蜗杆(4)上设有用于触发第一接近开关(21)的第二触发零件(20)，所述第二接近开关(22)由蜗杆(4)的一端触发。

4.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述驱动机构包括调速减速电机、同步带(10)、主动同步带轮和从动同步带轮，调速减速电机与定钳座(1)固定连接，主动同步带轮设置在调速减速电机的输出轴上，从动同步带轮与定钳座(1)转动连接并通过同步带(10)与主动同步带轮连接。

5.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述直线位移驱动装置(7)包括油缸，油缸一端与转动座(2)固定连接，另一端与扳手组件固定连接。

6.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述第一限位弹簧(5)一端抵靠在压套(11)上，另一端抵靠在第一压盖(12)上，压套(11)固定连接在滑套(8)的端面，第一压盖(12)固定连接在定钳座(1)上，蜗杆(4)穿过压套(11)与第一压盖(12)；所述第二限位弹簧(17)一端抵靠在推力轴承(18)上，另一端抵靠在与定钳座(1)固定连接的第二压盖(19)上，推力轴承(18)的座片固定在蜗杆(4)上。

7.根据权利要求2所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述滑套(8)上设有触发凸台，定钳座(1)上设有与触发凸台正对的第四接近开关。

8.根据权利要求1所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述扳手组件包括扳手本体(3)和滑板(15)，扳手本体(3)固定连接在滑板(15)上，滑板(15)通过滑轨与转动座(2)连接，所述直线位移驱动装置的一端与滑板(15)固定连接，所述第一触发零件(16)设置于滑板(15)上。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的自动旋扣动力钳用定钳，其特征在于，所述蜗杆副中蜗轮为扇形蜗轮(13)，扇形蜗轮(13)与定钳座(1)同轴设置，扇形蜗轮(13)与转动座(2)固定连接。

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