CN2352669Y - 套管动力钳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是用于石油钻井套管联接和拆卸的套管动力钳，由主动钳1、轮柱2、浮动连接板3、连接立柱4、背钳5、支撑弹簧6、静柱7、动柱9、扭矩传感器8组成，主动钳上1上固定有轮柱2，轮柱2卡在浮动连接板3的弧形孔内，浮动连接板3通过连接立柱4、支撑弹簧6联接背钳5，在背钳5上固定有静柱7，在主动钳1上固定有动柱9，扭矩传感器8安装在动柱9和静柱7之间。本实用新型可以对上、下部套管在旋扣时的夹紧固定，主动钳与背钳间距随螺纹长度而变，在连接螺纹时可进行扭矩测量，保证联接质量和安全性。

Description

套管动力钳装置

本实用新型涉及石油地质钻井工具，是一种用于套管螺纹联接和拆卸的套管动力钳装置。

目前在石油地质钻探井施工中，套管的螺纹联接常使用“猫头绳”及“无背钳式套管钳”进行作业。前者为手工操作，使作业质量无法保证且时效低，安全性差。后者是机械作业，但在进行套管螺纹联接时，由于主动钳仅能将夹紧力施于上部套管，当旋扣扭矩增大到一定值后，在上、下部套管间螺纹摩擦副的作用下，上部套管将带动下部套管作同向转动，这样就难以保证有效地连接和拆卸套管，且安全性也较差。

本实用新型的目的是提供一种可实现快速、安全、高质量地完成套管螺纹联接作业的套管动力钳装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

由主动钳1、轮柱2、浮动连接板3、连接立柱4、背钳5、支撑弹簧6、静柱7、动柱9、扭矩传感器8组成的套管动力钳装置，主动钳上1上固定有轮柱2，轮柱2卡在浮动连接板3的弧形孔内，浮动连接板3通过连接立柱4、支撑弹簧6联接背钳5，在背钳5上固定有静柱7，在主动钳1上固定有动柱9，扭矩传感器8安装在动柱9和静柱7之间。

本实用新型的目的还可通过如下方案实现：

背钳5中装有对称滚子钳头51，滚子钳头51卡入坡板52中并通过连接销53与之活动连接，坡板52与液压夹紧机构相连。液压夹紧机构可以是连杆夹紧臂55或扇形齿圈63与颚板架64旋转的夹紧机构。背钳5装有门框60，门框60一端由圆柱锁轴61连接于背钳5上。

本实用行新型的优点是可以实现对上、下部套管在旋扣时的夹紧固定，而主动钳与背钳间距随螺纹长度而改变，并可在连接螺纹时进行扭矩测量，保证螺纹联接质量，提高了时效、安全性。

本实用行新型附图说明如下：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型背钳实施例1的结构图；

图3为本实用新型背钳的滚子钳头结构图；

图4为本实用新型背钳实施例2的结构图。

下面结合附图进一步进行说明本实用新型。

主动钳1通过三组轮柱2与浮动连接板3相连，轮柱2为两片结构并且上下两片夹住浮动连接板3，并可在浮动连接板3的弧形孔内滑动。四个连接立柱4与背钳5相连，下部固定有支撑弹簧5，这样就实现主动钳1与背钳4的连接，并且能实现主动钳1与背钳5的相对转动和上下运动。安装扭矩传感器的静柱7固定在背钳5上，动柱9固定在主动钳1上，扭矩传感器8安装在动柱9和静柱7之间，扭矩传感器8利用主动钳1与背钳5的同轴相对转动进行扭矩的测量。工作时，液压动力油驱动主动钳1液压马达带动主动钳1具抱合上部套管进行旋扣作业，同时背钳5也由液压执行器驱动传动系统抱合下部套管实现预夹紧。当旋扣扭矩增大到一定值时，由于螺纹摩擦副的作用，上部套管将旋动力传到下部套管，下部套管借助它与背钳5颚板钳牙的磨擦带动背钳颚板内滚子沿背钳内凸轮表面滚动同时实现对下部套管的夹紧。即向下部套管提供反向扭矩，使下部套管被固定，从而旋紧套管螺纹。

本实用新型主动钳1采用江苏如东石油机械厂TQ20型号产品，扭矩传感器8为市售通用扭矩传感器。

套管动力钳装置背钳5的实施例1是液压夹紧机构采用连杆夹紧臂方式的，背钳5内有对称式结构滚子钳头51，它卡入板状的坡板52中并用连销5 3固定，坡板52插入夹紧臂55的槽内，并用三个销子固定。夹紧臂55由夹紧轴56固定在背钳5上，夹紧臂55另一端与连杆58由销轴57连接，连杆58在液压缸59推动下完成加紧动作。联接支耳54分布在背钳5两侧，连接立柱4从孔中穿过，而将主动钳1与背钳5连接起来。工作时，动力油驱动液压缸59活塞杆伸出推动夹紧臂55绕夹紧轴56转动同时使滚子钳头51靠近套管，实现对套管的预夹紧。滚子钳头51卡入坡板52中并通过连接销53与之活动连接，能相对转动，坡板52与液压夹紧臂55相连。背钳5内有门框60，用圆柱锁轴61安装在背钳5上，并由螺母弹簧垫圈销固定，门框60可绕圆柱锁轴61转动。

套管动力钳装置的实施例2是液压夹紧机构是扇形齿圈63与颚板架64旋转方式的夹紧机构。背钳5的主钳体62用螺栓固定在背钳5的壳体板上，颚板架64嵌入主钳体62的圆弧槽内并能做与主钳体62同心的转动。颚板架64与扇形齿圈63由螺钉固定，扇形齿圈63与齿轮系68中的直齿轮相啮合。齿轮系68与液压马达相连。钳颚65嵌入颚板架64两侧的上下直线槽内，并由螺钉限位，钳颚65内的滚子保持与坡板66接触。两块坡板66被固定在主钳体62的槽内，并且由楔块67通过螺钉固定。工作时，动力油驱动液压马达带动齿轮系68及扇形齿圈63转动，扇形齿圈63与颚板架64做绕套管的转动，同时带动对称装入颚板架64中的两个钳颚总成65作转动，由于对称坡板66的偏心作用将同时使两钳颚总成65作向心运动，使套管被夹住。

Claims (4)

1．用于石油地质钻探中下套管作业使用的一种套管动力钳装置，主要由主动钳(1)、轮柱(2)、浮动连接板(3)、连接立柱(4)、背钳(5)、支撑弹簧(6)、静柱(7)、动柱(9)、扭矩传感器(8)组成，其特征在于：主动钳上(1)上固定有轮柱(2)，轮柱(2)卡在浮动连接板(3)的弧形孔内，浮动连接板(3)通过连接立柱(4)、支撑弹簧(6)联接背钳(5)，在背钳(5)上固定有静柱(7)，在主动钳(1)上固定有动柱(9)，扭矩传感器(8)安装在动柱(9)和静柱(7)之间。

2．根据权利要求1所述的一种套管动力钳装置，其特征在于背钳(5)中装有对称滚子钳头(51)，滚子钳头(51)卡入坡板(52)中并通过连接销(53)与之活动连接，坡板(52)与液压夹紧机构相连。

3．根据权利要求2、3所述的一种套管动力钳装置，其特征在于背钳(5)液压夹紧机构可以是连杆夹紧臂(55)或扇形齿圈(63)与颚板架(64)旋转的夹紧机构。

4、根据权利要求2、3所述的一种套管动力钳装置，其特征在于背钳(5)装有门框(60)，门框(60)一端由圆柱锁轴(61)连接于背钳(5)上。

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