[发明专利]一种自锁式可调节开口大小夹钳

说明书

本发明属于石油钻采技术领域，特别涉及一种自锁式可调节开口大小夹钳。包括机架、直线双向驱动机构、右夹板、左夹板及导向轴，其中机架上设有导向轴，左夹板和右夹板与导向轴滑动连接，直线双向驱动机构设置于机架上、且与右夹板和左夹板连接，直线双向驱动机构用于驱动右夹板和左夹板反向运动。本发明能够使钻井抓取钻杆作业更加安全，即使意外情况发生，夹钳也会夹紧钻杆不会使其松落；并且本发明可以在夹持范围内任意调整开口大小，可适应最大开口范围内的所有直径钻杆。

技术领域

本发明属于石油钻采技术领域，特别涉及一种自锁式可调节开口大小夹钳。

背景技术

石油钻井作业是一项投资巨大、具有一定风险性的工程，设备的优劣直接影响钻井安全及经济效益，二层台机器人属新兴设备，具有高效、节省人力的特点。夹钳作为二层台机器人的末端执行器，起到抓取钻杆的作用，作业安全性要求夹钳在移运钻杆时，必须保证钻杆不能脱落。传统夹钳多采用液压缸直驱方式夹紧钻杆，夹紧后依靠持续供给油缸压力或采用平衡阀锁住压力的方式保持夹紧状态。此类型有以下两个缺点：首先，此类夹钳机械结构不能自锁，容易在液压油泄露或油管爆裂时松开钻杆，对人员及设备运行造成较大危险；其次钻井作业时钻杆尺寸规格多样，又在钻杆盒内排列紧凑，此类夹钳打开时只能保持固定开口，只能适应固定开口对应直径的钻杆，单一夹钳无法适应多种规格钻杆。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供自锁式可调节开口大小夹钳，以解决现有夹钳意外情况会产生危险和不能调节开口大小的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自锁式可调节开口大小夹钳，包括机架、直线双向驱动机构、右夹板、左夹板及导向轴，其中机架上设有导向轴，左夹板和右夹板与导向轴滑动连接，所述直线双向驱动机构设置于机架上、且与右夹板和左夹板连接，所述直线双向驱动机构用于驱动右夹板和左夹板反向运动。

所述直线双向驱动机构包括旋转驱动机构和螺纹驱动轴，其中螺纹驱动轴可转动地设置于所述机架上、且与所述导向轴平行，所述螺纹驱动轴的两端分别设有与所述左夹板和右夹板连接的反向螺纹，所述螺纹驱动轴与旋转驱动机构连接。

所述旋转驱动机构包括蜗轮、蜗杆及液压马达，其中蜗轮套设于所述螺纹驱动轴上，所述蜗杆可转动地设置于所述机架上、且与所述蜗轮啮合，所述液压马达设置于所述机架上、且输出端通过联轴器与蜗杆连接。

所述螺纹驱动轴两侧分别为正反梯形螺纹。

所述左夹板和右夹板的夹持端内侧分别设有牙板。

所述左夹板和右夹板的夹持端均为弧面结构。

所述左夹板和右夹板的尾端设有直线位移传感器。

所述机架的顶部设有吊板。

本发明的优点及有益效果是：本发明提供一种自锁式可调节开口大小的夹钳，能够使钻井抓取钻杆作业更加安全，即使意外情况发生，夹钳也会夹紧钻杆不会使其松落；并且本发明可以在夹持范围内任意调整开口大小，可适应最大开口范围内的所有直径钻杆。

本发明采用液压马达通过蜗轮蜗杆、螺纹丝杠驱动左右夹板相反方向水平运动，实现了夹钳自动开合功能，螺纹丝杠为自锁型滑动丝杠，实现了夹钳的锁紧，本发明采用了可自锁型结构，可提高钻井井口作业安全性。

本发明采用了直线位移传感器检测开口大小，并通过比例液压控制，可以在夹持范围内任意调整开口大小，可适应最大开口范围内的所有直径钻杆。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图1中C-C剖视图。