[发明专利]一种无牙痕液压动力钳

说明书

技术领域  

本发明涉及石油及天然气钻井和修井设备技术领域，特别涉及一种无牙痕液压动力钳。

背景技术

目前，公知的液压动力钳由旋转主钳、夹紧背钳、前后导杆总成等主要部件组成。液压马达、钳头夹紧机构、钳头制动机构、钳头扶正机构、钳头传动机构等主要部件组成旋转主钳；背钳夹紧机构、背钳传动机构等主要部件组成夹紧背钳；导杆、圆柱旋转压缩弹簧等主要部件组成前后导杆总成。工作时主钳由液压马达带动开口齿轮转动，钳头制动机构带动颚板架转动一定的角度，从而使鄂板滚子爬坡，鄂板通过牙块夹紧滚柱本体，与旋转主钳油路并联的背钳传动机构带的颚板架动一定的角度，从而使鄂板滚子爬坡，鄂板通过牙块夹紧滚柱接箍抵消承受主钳上卸管柱螺纹的反扭矩，完成上卸管柱螺纹的操作。前后导杆总成将液压动力钳旋转主钳与夹紧背钳组成一整体，通过圆柱旋转压缩弹簧通过压缩抵消上卸管柱螺纹的相对位移。这种机构在一定范围内存在以下一些问题： 

第一、结构较复杂，零件数量多，成本高。

第二、旋转主钳采用单一盘式制动装置，结构复杂、制动力不均匀。 

第三、夹紧性能不可靠，易出现打滑现象，对管柱造成较大伤害，即使钳头咬住管柱，牙痕也非常深，多次这样操作，造成管体的损坏，甚至形成掉井事故。 

第四、前后导杆采用柱式机构，与主钳处于不固定连接，钳子工作时，背钳容易摇摆甩动，稳定性能低，安全性能差。 

故有必要对现在液压动力钳的结构进行进一步地技术革新。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的无牙痕液压动力钳。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

本发明所述的一种无牙痕液压动力钳，主要由双刹带制动装置的旋转主钳、液缸夹紧式的夹紧背钳、框架式后导杆总成和前导杆总成组成；旋转主钳的底部分别与框架式后导杆总成和前导杆总成相固定连接，框架式后导杆总成通过夹紧背钳与前导杆总成相固定连接。

进一步地，所述旋转主钳主要由安全门、壳体、钳头夹紧装置、双刹带式制动装置、双扶正机构、液压传动装置和液压马达组成；安全门设置在壳体的上表面上，壳体的上表面还设置有与安全门相连接的安全门复位机构；液压马达与液压传动装置相连接；壳体上表面设置有悬吊装置。 

钳头夹紧装置主要由颚板、上颚板架、下颚板架和开口齿轮组成；颚板、上颚板架和下颚板架均设置在开口齿轮的内部；颚板通过螺栓固定设置在上颚板架和下颚板架围成的方孔内，颚板设置有牙座总成，牙座总成由牙座和无痕牙块组成； 

双刹带制动装置设置在壳体的上下表面上，双刹带制动装置主要由刹带、用于固定刹带的刹带固定座和刹带卡组成；

液压传动装置主要由介轮、双联齿轮、用于固定双联齿轮的双联齿轮轴、用于固定介轮的介轮轴、动力输入轴和挂档机构组成；液压马达与动力输入轴相连接，动力输入轴上的齿轮与双联齿轮相齿接，双联齿轮与介轮相齿接，介轮与开口齿轮相齿接；动力输入轴通过齿轮与挂档机构相齿接，

上颚板架和下颚板架的表面均设置有扶正槽，双扶正机构由第一道扶正机构和第二道扶正机构组成，

第一道扶正机构主要由扶正滚子轴、扶正滚子和摩擦片组成，扶正滚子设置在扶正滚子轴上，该扶正滚子轴的一端通过螺母固定在鄂板架的扶正槽内，该扶正滚子轴的另一端嵌上扶正滚子后与摩擦片设置在扶正槽中；

第二道扶正机构主要由支撑轮轴、轴承、支撑轮、轴承套筒和轴套组成，该轴承通过轴承套筒安装在支撑轮轴内部，支撑轮轴两端均通过螺母固定在壳体上，该支撑轮撑住开口齿轮本体，轴套设置在支撑轮轴和支撑轮之间。

进一步地，所述夹紧背钳包括有背钳本体，背钳本体两端均通过油缸轴一连接有推动油缸，背钳本体的两个前叉通过导向轴连接有转向摇臂，转向摇臂一端通过油缸轴二与推动油缸的伸缩杆相铰接；转向摇臂另一端通过牙座轴连接有牙座，两个前叉底部的相交处也设置有牙座，牙座通过牙块螺钉连接有无痕牙块；推动油缸的进出油口与背钳控制阀并联；无痕牙块内表面的截面为弧形状，无痕牙块的夹紧表面喷涂硬质合金层；转向摇臂和背钳本体之间还连接有支撑板。

进一步地，所述框架式后导杆总成主要由后导杆架、上撑板、弹簧、下撑板和螺钉组成，后导杆架的左右两侧对称设置有若干个后导杆销轴孔，下撑板通过螺钉与后导杆销轴孔相固定连接；弹簧一端与上撑板相连接，弹簧另一端与下撑板相连接，后导杆架上部与壳体底部通过螺栓连接，夹紧背钳的尾部设置在上撑板的上方。