[发明专利]铁钻工

说明书

技术领域

本发明属于石油钻采设备，特别涉及一种与石油钻机配套的井口作业装置。

背景技术

目前在国内石油钻井行业中，均是人工操作起、下钻杆作业，劳动强度非常大，人工操作起、下钻杆作业，同时也给操作工人带来安全性方面的风险，人工成本也随之增加。

铁钻工被石油行业称为革命性的高新技术产品，广泛应用于陆地、海上石油钻井作业，属于井口作业装置。铁钻工可以大大减轻井口作业工人数，减轻工人劳动强度，极大地提高作业效率，国内目前尚无一家企业可生产。

国际上，美国企业生产的铁钻工代表了世界先进水平，但现行国际市场销售的铁钻工产品，虽然用机械代替了人工操作起、卸钻杆的作业，但因不能很好地解决小鼠洞接单杆的操作问题，使生产现场操作起来并不十分方便。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的操作不便的问题，提供一种全新的铁钻工作为井口机器人进行井口作业操作，可以使钳口对正位于鼠洞偏斜的钻具，通过其摆动机构的偏转摆动，使整个钳头总成产生一定角度的偏转，从而解决小鼠洞接单杆的操作问题，解决国内人工操作所带来的问题，并对国外高价的同类产品提供更廉价、性能更优越的替代品。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

铁钻工，包括钳头总成、支臂总成、电液控制系统，钳头总成包括旋扣器总成、主钳总成和被钳总成，还包括升降机构、摆动机构，支臂总成的一端活动连接在升降机构上且另一端与摆动机构活动连接；摆动机构与被钳总成连接，主钳总成与被钳总成可转动连接，旋扣器总成安装在主钳总成、被钳总成的上方；电液控制系统由液压控制系统和电子控制系统组成，所述摆动机构、升降机构、支臂总成、旋扣器总成、主钳总成和被钳总成分别包括有各自的液缸驱动件，上述各总成的液缸驱动件与液压控制系统连接，并受液压控制系统控制，电子控制系统控制液压控制系统。

所述电子控制系统包括无线或有线的操作盒、电控柜和PLC触摸屏。所述液压控制系统包括控制各液缸的多联负载多路敏感阀，多联负载多路敏感阀的电气控制部件与电子控制系统的电控柜、PLC触摸屏电连接，无线或有线操作盒的接收部件与多联负载多路敏感阀的电气控制部件电连接。

所述摆动机构包括第一支承座、固定在第一支承座上的L形支臂、通过安全销与第一支承座有间隙装配的第二支承座，第二支承座上还安装有滚轮组件，滚轮组件的滚轮在摆动液缸工作，且通过连杆的传递使第二支承座摆动时，可沿第一支承座的表面滚动；第一支承座上安装有外套，外套内套装有调心滚子轴承，调心滚子轴承的轴向外侧安装有T形的压套，该压套的轴向边与调心滚子轴承的轴承盖接触，轴承盖与外套为可拆卸的固定连接，压套的径向边外侧压装有连杆，连杆与摆动液缸的液缸球头活动连接；L形支臂的两端分别设有与支臂总成活动连接的圆孔；第二支承座与被钳总成焊接固定连接，随第二支承座的摆动，使整个钳头总成摆动一定角度。

所述被钳总成包括中部有开口的被钳机座及其上安装的对称的三只被钳卡牙，被钳机座上设置有凸耳，该凸耳上装设有自润滑轴承，与扭矩油缸销轴I滑动配合；每只被钳卡牙分别包括被钳液缸、被钳液缸驱动的钳牙座导向板、与钳牙座导向板连接的钳牙座、与钳牙座连接的钳牙，位于被钳机座开口两侧的被钳卡牙上安装的钳牙座导向板为第二钳牙座导向板，其一端与开口边沿配合，另一端与安装在被钳液缸的端部外侧的单边钳牙导向键配合；另一只被钳卡牙的第一钳牙座导向板宽度与安装在被钳液缸的端部外侧的双边钳牙导向键的间距匹配；扭矩油缸销轴I与凸耳活动连接，在卡板的固定下，与主钳上的扭矩液缸相联；导向弧板，通过支座定位销与被钳机座相对连接，与主钳在旋转时滑动摩擦。

所述主钳总成包括中部有开口的主钳机座及其上安装的对称的主钳卡牙，主钳机座上设置有凸耳，该凸耳上装设有主钳自润滑轴承，凸耳卡入扭矩液缸双耳座内并通过穿入主钳自润滑轴承内的扭矩液缸销轴II与扭矩液缸双耳座活动连接，扭矩液缸双耳座与扭矩液缸连接；每只主钳卡牙分别包括主钳液缸、主钳液缸驱动的主钳钳牙座导向板、与主钳钳牙座导向板连接的主钳钳牙座、与主钳钳牙座连接的主钳钳牙；位于开口两侧的主钳卡牙上安装的主钳钳牙座导向板为第二主钳钳牙座导向板，其一端与开口边沿配合，另一端与安装在主钳液缸端部外侧的单边主钳钳牙导向键配合；另一只主钳卡牙上安装的主钳钳牙座导向板为第一主钳钳牙座导向板，其宽度与安装在主钳液缸的端部外侧的双边主钳钳牙导向键的间距匹配；主钳总成的主钳机座通过中轴与之固定连接的滚轮与被钳总成中被钳机座上的导向槽可转动连接。