[发明专利]一种铁钻工的旋扣装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井行业井口自动化设备，特别是一种铁钻工旋扣装置。

背景技术

铁钻工的旋扣装置是一种井口自动化设备，该设备在需要连接的两钻具准备工作完成后能够快速连接两钻具；或当卸开连接的钻具第一扣后，实现连续的旋扣作业。目前，很多旋扣设备，如液压大钳等，均需要人工辅助操作，并且结构复杂，作用效果较差，这些因素直接影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，运行平稳，传力效果好，受力状态可靠，浮动调整方便，对钻杆位置适应性强的铁钻工的旋扣装置。

本发明是由旋扣立柱、横梁滑板、旋扣支架、水平油缸、楔板、夹紧动臂、液压马达、切线滚轮、旋扣滚轮、复位弹簧、前后浮动调整装置及上下浮动装置组成，楔板为三角形楔板；

水平油缸通过耳轴座套和螺栓固定在旋扣支架上，水平油缸的活塞杆与联接耳座螺纹连接，联接耳座与楔板通过第三销轴联接，楔板沿着安装在旋扣支架上的楔板导轨前后移动，楔板的两个侧面分别安装切线滚轮，楔板的侧面始终与安装在夹紧动臂一端的切线滚轮接触；通过水平油缸活塞杆的伸缩运动，实现夹紧动臂的夹紧与松开动作。

夹紧动臂中间联接铰点通过第二销轴与旋扣支架联接，夹紧动臂一端通过第一销轴与切线滚轮联接，切线滚轮可绕第一销轴转动，第一销轴上端焊接复位弹簧座，在两端的复位弹簧座上安装复位弹簧，夹紧动臂的另一端联接旋扣滚轮，在旋扣滚轮轴线的正上方及正下方安装液压马达，液压马达与夹紧动臂通过螺栓连接。

上扣作业时，水平油缸的活塞杆伸出，带动楔板沿着楔板导轨移动，切线滚轮贴着楔板的侧面滚动，同时，夹紧动臂绕着第二销轴摆动，从而夹紧钻杆，夹紧钻杆后，液压马达驱动两侧旋扣滚轮滚动，完成上扣作业。卸扣作业与上扣作业工作过程相似，只是液压马达及旋扣滚轮的旋转方向相反，在楔板缩回后，复位弹簧使夹紧动臂的切线滚轮始终与楔板侧面接触，从而松开钻杆。

所述前后浮动调整装置是由调整螺杆、限位弹簧座、短传力套筒、限位座板、限位碟簧、长传力套筒及螺母组成，调整螺杆穿过旋扣支架的限位弹簧座和旋扣立柱的限位座板，其中限位碟簧、短传力套筒和长传力套筒位于限位弹簧座和限位座板之间，旋扣机构的二个旋扣滚轮和限位滚轮围成的相切圆不能和钻杆同轴心时，调节前后两段螺母使整个旋扣机构移动，从而使二个旋扣滚轮和限位滚轮准确的夹紧钻杆。

所述楔板的前端通过销轴分别在上下两端面安装限位滚轮，在对称分布的两个夹紧动臂的夹紧端安装有旋扣滚轮。

本发明在钻具连接和旋开过程中，本发明在钻具的轴向方向上产生浮动行程，因此在旋扣支架的后方设有上下浮动装置，上下浮动装置是由浮动油缸和浮动油缸耳座构成，浮动油缸位于旋扣立柱与凹形支架之间，浮动油缸的缸筒与凹形支架通过销轴连接，浮动油缸的活塞杆与焊接在旋扣支架上的浮动油缸耳座通过销轴连接，旋扣立柱两侧安装导向平键，凹形支架对应位置开有限位槽。浮动油缸实现旋扣装置上下浮动，并且动作平稳，控制调节方便。

 本发明的有益效果：

1、与现有技术相比，本发明的铁钻工旋扣机构，采用三边滚轮夹紧钻杆，即二个旋扣滚轮和一个限位滚轮，夹紧可靠、受力均匀，对钻杆损伤小；

2、本发明采用三角形楔板传递夹紧力而夹紧钻杆，受力状态好，运行平稳；

3、本发明设有前后浮动装置，增大了对钻杆位置的适应性；

4、上下位置的浮动依靠浮动油缸实现，浮动力调整方便，受力状况及工作性能得到加强。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明之旋扣钳的立体示意图。

图3是本发明之旋扣钳的主视图。

图4是本发明之旋扣钳的剖视图。

图5是本发明的俯视图。

图6是本发明的左视图。

其中：1—旋扣支架；2—横梁滑板；3—浮动油缸耳座；4—浮动油缸；5—导向平键；6—凹形支架；7—耳轴座套；8—螺栓；9—水平油缸；10—楔板；11—楔板导轨；12—切线滚轮；13—第一销轴；14—第二销轴；15—夹紧动臂；16—液压马达；17—螺栓；18—旋扣滚轮；19—前后浮动调整装置；20—复位弹簧；21—限位滚轮；22—联接耳座；23—第三销轴；24—调整螺杆；25—限位弹簧座；26—短传力套筒；27—限位座板；28—限位碟簧；29—长传力套筒；30—螺母；31—复位弹簧座；32—旋扣立柱。

具体实施方式