CN217028824U - 一种应用于钻井施工的钻杆夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于钻井施工的钻杆夹持器。包括相对设置的两个支座，在两个支座的上方和下方各安装有一个夹持装置；夹持装置包括中部带有矩形的通道的底座，在底座的顶部两侧分别通过第一轴座和第二轴座安装有两个转轴，在其中一个转轴的前端安装有第一驱动摇臂、另一个转轴的前端安装有第二驱动摇臂，在第一驱动摇臂与第二驱动摇臂的端部之间安装有液压缸；在其中一个转轴的中部通过支架板安装有带有凹槽的第一夹块，在另一个转轴的中部通过支架板安装有带有凹槽的第二夹块。本实用新型的钻杆夹持器结构设计合理，便于安装使用，工作可靠性和稳定性强。

Description

一种应用于钻井施工的钻杆夹持器

技术领域

本实用新型属于钻井施工设备技术领域，尤其涉及一种应用于钻井施工的钻杆夹持器。

背景技术

钻杆夹持器是在钻井施工过程中对钻杆进行夹持固定的一种工具，可以夹持钻杆任意一个位置。现有的钻杆夹持器一般采用液压缸作为动力，驱动抱瓦或者夹持机构动作，对钻杆起到夹持固定的作用。或者采用液压自重式原理进行钻杆夹持，夹持器一般具有两个液压油缸，并依靠油缸活塞杆的伸缩带动卡瓦沿斜面上下运动，从而松开或夹紧钻杆柱。

前述结构的钻杆夹持器存在如下问题：对钻杆只提供单位置夹持固定的效果，即前述钻杆夹持器对钻杆进行夹持固定时，夹持机构只在单个位置与钻杆接触，实现单位置夹持固定。这样，当夹持器的夹持组件出现故障时，容易出现钻杆滑动的问题，即现有钻杆夹持器的可靠性不足。另一方面，钻杆单位置夹持固定的方式不利于提升钻杆的稳定性，即钻杆被夹持固定后，受到外力作用时在径向方向上容易晃动或者摆动。前述缺陷导致现有钻杆夹持器的工作可靠性差，容易产生施工事故，不能被稳定固定的钻杆在施工过程中会影响施工效果和施工进度。

因此，需要对钻杆夹持器的结构进行优化设计，以解决前述技术问题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、便于安装使用、工作可靠性和稳定性强的应用于钻井施工的钻杆夹持器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种应用于钻井施工的钻杆夹持器包括相对设置的两个支座，在两个支座的上方和下方各安装有一个夹持装置；夹持装置包括中部带有矩形的通道的底座，在底座的顶部两侧分别通过第一轴座和第二轴座安装有两个转轴，在其中一个转轴的前端安装有第一驱动摇臂、另一个转轴的前端安装有第二驱动摇臂，在第一驱动摇臂与第二驱动摇臂的端部之间安装有液压缸；在其中一个转轴的中部通过支架板安装有带有凹槽的第一夹块，在另一个转轴的中部通过支架板安装有带有凹槽的第二夹块。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的应用于钻井施工的钻杆夹持器，与现有的钻杆夹持器相比，本实用新型中的夹持器通过设置相对的两个支座并且在两个支座的上方和下方各安装一个夹持装置，实现了对钻杆进行两点式夹持固定的技术效果。两点式夹持的方式能够显著提升对钻杆进行夹持固定的可靠性，避免出现由于夹持组件失效或者故障导致的钻杆滑动问题。同时，上下两个位置进行夹持固定的方式还能够显著提升夹持后钻杆的稳定性，令钻杆在受到外力作用时不容易出现晃动和摆动问题，即提升了钻杆的稳定性，有利于促进安全施工，避免出现施工事故，保障钻井施工效果和施工进度。

通过设置夹持装置由带有通道的底座以及相对设置的两个由液压缸同步驱动作倾转动作的夹块等部件构成，实现了对钻杆的稳定夹持固定。本实用新型中的钻杆夹持器工作可靠性和稳定性强，通过设置支座令夹持器整体易于向钻井施工的井架上安装，拆卸维护也比较便利。

优选地：支架板包括根部与转轴固定的、相对的两个支板，第一夹块采用螺栓安装固定在所在支架板的两个支板的端部之间，第二夹块采用螺栓安装固定在所在支架板的两个支板的端部之间。

优选地：在其中一个转轴的后端安装有向下延伸的第一连接摇臂，在另一个转轴的后端安装有向上延伸的第二连接摇臂，在第一连接摇臂与第二连接摇臂的端部之间安装有连杆，连杆的两端分别与第一连接摇臂的下端和第二连接摇臂的上端铰接连接。

优选地：底座包括中部带有窗口的顶板和中部带有窗口的底板，在顶板与底板之间设有多个纵向连接板；在顶板和底板两者的窗口边缘之间安装有封板。

优选地：支座包括竖板和横板，横板的外侧边缘与竖板的内侧中部焊接固定，在竖板与横板之间还设有加强角板，加强角板与竖板和横板均焊接固定。

优选地：在夹持装置的底板上设有组装孔，在支座的横板上的相应位置设有组装孔，夹持装置和支座采用位于各组组装孔内的组装螺栓固定连接。

优选地：在支座的竖板上设有安装孔，钻杆夹持器采用位于安装孔内的安装螺栓与钻井井架固定连接。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是图1中支座的结构示意图；

图3是图1中夹持装置的结构示意图，上部视角；

图4是图1中夹持装置的结构示意图，下部视角。

图中：

1、夹持装置；1-1、液压缸；1-2、第一驱动摇臂；1-3、第一轴座；1-4、第一夹块；1-5、第二夹块；1-6、连杆；1-7、第二连接摇臂；1-8、支架板；1-9、第二轴座；1-10、纵向连接板；1-11、转轴；1-12、底板；1-13、顶板；1-14、第二驱动摇臂；1-15、第一连接摇臂；1-16、通道；2、安装螺栓；3、支座；3-1、竖板；3-2、横板；3-3、加强角板； 4、组装螺栓；5、钻杆。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的应用于钻井施工的钻杆夹持器包括相对设置的两个支座3，在两个支座3的上方和下方各安装有一个夹持装置1。支座3既作为两个夹持装置1的连接支座使用，也作为本钻杆夹持器向钻井井架上进行安装的支座使用，如图中所示，两个夹持装置1的结构相同，成镜像设置。

请参见图2，可以看出：

支座3包括竖板3-1和横板3-2，横板3-2的外侧边缘与竖板3-1的内侧中部焊接固定，在竖板3-1与横板3-2之间还设有加强角板3-3，加强角板3-3与竖板3-1和横板3-2均焊接固定，通过设置加强角板3-3，显著提升支座3的整体结构强度。

在横板3-2上设有多个用于与夹持装置1进行组装的组装孔，在支座3的竖板3-1上设有安装孔，钻杆夹持器采用位于安装孔内的安装螺栓2与钻井井架固定连接。

请参见图3和图4，可以看出：

夹持装置1包括中部带有矩形的通道1-16的底座，钻杆5从通道1-16的中部穿过。在底座的顶部两侧分别通过第一轴座1-3和第二轴座1-9安装有两个转轴1-11，两个转轴1-11的中心线互相平行。

在其中一个转轴1-11的前端安装有第一驱动摇臂1-2、另一个转轴1-11的前端安装有第二驱动摇臂1-14，在第一驱动摇臂1-2与第二驱动摇臂1-14的端部之间安装有液压缸1-1。如图中所示，第一驱动摇臂1-2和第二驱动摇臂1-14两者均向下延伸，液压缸1-1 安装在两个驱动摇臂的下端之间，具体地，液压缸1-1的缸体后端与第一驱动摇臂1-2铰接连接、伸缩杆的前端与第二驱动摇臂1-14铰接连接，这样当液压缸1-1的活塞杆作伸缩动作时，第一驱动摇臂1-2带动其中一个转轴1-11、第二驱动摇臂1-14带动另一个转轴 1-11作同步反向转动。

在其中一个转轴1-11的中部通过支架板1-8安装有带有凹槽的第一夹块1-4，在另一个转轴1-11的中部通过支架板1-8安装有带有凹槽的第二夹块1-5，钻杆5采用第一夹块1-4和第二夹块1-5进行夹持固定，即钻杆5落入第一夹块1-4和第二夹块1-5两者的凹槽内。

本实施例中，支架板1-8包括根部与转轴1-11固定的、相对的两个支板，第一夹块1-4采用螺栓安装固定在所在支架板1-8的两个支板的端部之间，第二夹块1-5采用螺栓安装固定在所在支架板1-8的两个支板的端部之间。当两个转轴1-11作前述同步反向转动时，两个支架板1-8作同步反向转动，因此第一夹块1-4和第二夹块1-5两者作相向或背向移动，作相向移动时两者之间的距离减小，对钻杆5产生夹持固定作用，作背向移动时两者之间的距离增大，将钻杆5释放。

另一方面，由于第一夹块1-4采用螺栓安装在支架板1-8上(铰接连接)、第二夹块1-5采用螺栓安装在支架板1-8上(铰接连接)，因此在夹持钻杆5的过程中，第一夹块 1-4和第二夹块1-5两者具备一定的姿态自适应调整的能力，夹持后能够保证凹槽的内壁与钻杆5的外壁完全贴合。

本实施例中，在其中一个转轴1-11的后端安装有向下延伸的第一连接摇臂1-15，在另一个转轴1-11的后端安装有向上延伸的第二连接摇臂1-7，在第一连接摇臂1-15与第二连接摇臂1-7的端部之间安装有连杆1-6，连杆1-6的两端分别与第一连接摇臂1-15的下端和第二连接摇臂1-7的上端铰接连接。连杆1-6、第一连接摇臂1-15和第二连接摇臂 1-7构成了联动组件，在两个转轴1-11作同步反向转动动作时，该联动组件令两个转轴1-11 的后端联动动作，提升转轴1-11动作平稳性的同时，能够保证夹块的前后受到一致的扭力作用，提升对钻杆5进行夹持的稳定性和可靠性。

本实施例中，底座包括中部带有窗口的顶板1-13和中部带有窗口的底板1-12，在顶板1-13与底板1-12之间设有多个纵向连接板1-10；在顶板1-13和底板1-12两者的窗口边缘之间安装有封板，前后左右四块封板共同构成了通道1-16。各封板令通道1-16的内壁平整光滑、无凸起物，有效避免钻杆5在通道1-16内移动时受到卡阻问题。

本实施例中，在夹持装置1的底板1-12上设有组装孔，如前所述，在支座3的横板3-2上的相应位置也设有组装孔，夹持装置1和支座3采用位于各组组装孔内的组装螺栓 4固定连接。如图中所示，各组装螺栓4同时将左右两个支座3和上下两个夹持装置1组装固定在一起，形成独立的钻杆夹持器组件，钻杆夹持器组件以整体的形式采用多个安装螺栓2向钻井井架上进行安装固定使用。

工作过程：

钻杆5从本夹持器的通道1-16内穿过，两个夹持装置1各自的第一夹块1-4和第二夹块1-5同步向外侧倾转，此时夹块远离钻杆5且分别位于钻杆5的两侧，钻杆5能够在通道1-16内作升降移动；

需要对钻杆5进行夹持固定时，通过液压站系统控制两个夹持装置1的液压缸1-1同步动作，两个液压缸1-1的活塞杆同步伸出，两个夹持装置1各自的第一夹块1-4和第二夹块1-5同步向内倾转，钻杆5落入两组夹块的凹槽之间并且被两个夹块可靠夹持住；可以想到的是，可以根据需求控制两个夹持装置1的液压缸1-1单独动作，此时两个夹持装置1产生的夹持动作有先后顺序，当然也可以单独控制其中一个夹持装置1产生夹持固定作用。

Claims (7)

1.一种应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：包括相对设置的两个支座(3)，在两个支座(3)的上方和下方各安装有一个夹持装置(1)；夹持装置(1)包括中部带有矩形的通道(1-16)的底座，在底座的顶部两侧分别通过第一轴座(1-3)和第二轴座(1-9)安装有两个转轴(1-11)，在其中一个转轴(1-11)的前端安装有第一驱动摇臂(1-2)、另一个转轴(1-11)的前端安装有第二驱动摇臂(1-14)，在第一驱动摇臂(1-2)与第二驱动摇臂(1-14)的端部之间安装有液压缸(1-1)；在其中一个转轴(1-11)的中部通过支架板(1-8)安装有带有凹槽的第一夹块(1-4)，在另一个转轴(1-11)的中部通过支架板(1-8)安装有带有凹槽的第二夹块(1-5)。

2.如权利要求1所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：支架板(1-8)包括根部与转轴(1-11)固定的、相对的两个支板，第一夹块(1-4)采用螺栓安装固定在所在支架板(1-8)的两个支板的端部之间，第二夹块(1-5)采用螺栓安装固定在所在支架板(1-8)的两个支板的端部之间。

3.如权利要求2所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：在其中一个转轴(1-11)的后端安装有向下延伸的第一连接摇臂(1-15)，在另一个转轴(1-11)的后端安装有向上延伸的第二连接摇臂(1-7)，在第一连接摇臂(1-15)与第二连接摇臂(1-7)的端部之间安装有连杆(1-6)，连杆(1-6)的两端分别与第一连接摇臂(1-15)的下端和第二连接摇臂(1-7)的上端铰接连接。

4.如权利要求3所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：底座包括中部带有窗口的顶板(1-13)和中部带有窗口的底板(1-12)，在顶板(1-13)与底板(1-12)之间设有多个纵向连接板(1-10)；在顶板(1-13)和底板(1-12)两者的窗口边缘之间安装有封板。

5.如权利要求4所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：支座(3)包括竖板(3-1)和横板(3-2)，横板(3-2)的外侧边缘与竖板(3-1)的内侧中部焊接固定，在竖板(3-1)与横板(3-2)之间还设有加强角板(3-3)，加强角板(3-3)与竖板(3-1)和横板(3-2)均焊接固定。

6.如权利要求5所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：在夹持装置(1)的底板(1-12)上设有组装孔，在支座(3)的横板(3-2)上的相应位置设有组装孔，夹持装置(1)和支座(3)采用位于各组组装孔内的组装螺栓(4)固定连接。

7.如权利要求6所述的应用于钻井施工的钻杆夹持器，其特征是：在支座(3)的竖板(3-1)上设有安装孔，钻杆夹持器采用位于安装孔内的安装螺栓(2)与钻井井架固定连接。

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