[发明专利]一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构

说明书

技术领域

本发明涉及石油机械动力钳，特别是用于油田管柱作业过程中上、卸管柱接头丝扣的拧扣机背钳。

背景技术

拧扣机主要用于石油矿场快速上卸油管和套管丝扣作业，主要由主钳和背钳组成，背钳夹紧管柱接箍，主钳夹紧管柱旋转完成上、卸扣作业。现有拧扣机一般采用外曲面牙块实现连续夹紧，跟管柱的接触是线性接触，而且牙块都有较硬的硬度和锋利牙尖，使牙块能切入管柱，保证夹紧可靠，这样在每次夹紧后，都会在管柱的外表面咬出具有一定深度的牙痕。重复夹紧后，管柱表面会出现损伤，损伤后加速管柱的腐蚀，严重时会导致管柱失效，大大地加大了油田作业工作量和成本。近几年，油田上玻璃钢等非金属材料的管柱出现，都需要能够不损伤管柱。

在开口型动力钳上通常采用的是内曲面滚子爬坡夹紧机构，经过多年使用证明，结构简单，夹紧可靠，由于钳头是开口原因通常采用是两颚板对称结构，不能采用多颚板结构，夹紧包容面积小，对管柱有损伤。而拧扣机通常是采用闭口结构，就可以采用多颚板、大包容面积夹紧，优点是夹紧可靠，结构简单，而且能够实现对管柱无损伤或者是微损伤作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，减少了油田管柱丝扣作业中对管柱的损坏，结构简单可靠。

本发明技术方案是提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，它由背钳头主体、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套、背钳头齿圈、马达齿轮和液压马达等组成。在背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧，工作圆弧是直接加工在背钳头主体上，或是在另外设置的坡板上。在背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧，滚轮可以绕滚轮轴转动。牙块的内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几个牙块的总包容角度大于270度；牙块的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨合金材料。下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体，装在背钳头主体内；滚轮轴两头轴端为四方形，装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一端固定在颚板上，一端固定在下颚板架上。马达齿轮装在液压马达的输出轴上，与背钳头齿圈啮合。在上扣或卸扣作业时，背钳先开始动作，液压马达进油开始转动，带动马达齿轮转动，驱使背钳头齿圈带着下颚板架和上颚板架沿上扣或卸扣方向转动，迫使颚板上的滚轮沿背钳头主体上的工作圆弧上坡，推动颚板上的滚轮轴沿下颚板架和上颚板架上的槽孔移动，使牙块夹紧管柱，背钳保持夹紧状态，然后主钳开始夹紧管柱，继续上扣或卸扣动作。上扣或卸扣结束后，液压马达反向进油，驱使背钳头齿圈带着下颚板架和上颚板架反向转动，颚板上的滚轮沿背钳头主体上的工作圆弧退坡，回到原始位置，设置在颚板上的复位弹簧带动颚板复位，一次作业结束。牙块是由耐磨材料制成，有很大的包容面积，牙齿是细密的细齿，靠摩擦力或微压痕夹紧管柱，不会切入到管柱表面，也就不会损伤管柱。其特征是：背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧；背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧；下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。牙块的内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几个牙块的总包容角度大于270度。牙块的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨合金材料。滚轮轴两头轴端为四方形，装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。背钳头主体内曲面上的工作圆弧是直接加工在背钳头主体上，或是在另外设置的坡板上。复位弹簧一端固定在颚板上，一端固定在下颚板架上。

本发明的有益效果是提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，采用简单、可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构，牙块是由耐磨材料制成，并加大与管柱的接触面积，起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用，其经济效益可观。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图(半剖)。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B向局部剖视图。

图中：1.下颚板架，2.背钳头主体，3.颚板，4.滚轮轴，5.轴承隔圈，6.滚针轴承，7.滚轮，8.牙块，9.上颚板架，10.螺钉，11.挡块，12.固定轴套，13.固定轴，14.螺钉，15.背钳头齿圈，16.马达座、17.马达齿轮、18.液压马达、19.销轴，20.复位弹簧，21.工作圆弧。

具体实施方式