[发明专利]钳牙可摆动式夹紧钳

说明书

本发明公开了一种钳牙可摆动式夹紧钳，它包括组合液缸、左臂架和右臂架，左臂架和右臂架前端安装有钳牙保持架装配体，钳牙保持架装配体内各安装有两组钳牙座和钳牙，钳牙座为三棱柱状结构，其三角形的尾部通过销轴铰接到钳牙保持架装配体内，销轴与排管机提升臂上滚子钳中的滚子同轴，以保证钳牙夹紧钻具后与滚子钳夹紧的钻具同心；钳牙座前端面上设置有安装钳牙的凹槽，钳牙的夹持边为圆弧形。本发明在使用时，钻具被夹紧钳的四组钳牙组件包围，钳牙在夹紧力和钻具的共同作用下会随着销轴摆动，当钳牙的旋转中心与钻具中心之间的距离最小时，四个钳牙在夹紧力作用下停止摆动，通过四点定位，实现钻具的夹紧。

技术领域

本发明涉及石油钻采设备技术领域，具体的说是一种钳牙可摆动式夹紧钳。

背景技术

石油钻井用排管机提升臂的夹头，主要由三类钳组成，分别为安全钳、滚子钳和夹紧钳，三组钳头通常采用组合液缸，通过连杆机构进行驱动。安全钳用于保护钻具，防止其倾倒。滚子钳用于钻具的对中定位，抓取钻具时，通过同一平面内的四个旋转的滚子与钻具外切将其定位。夹紧钳是提升臂钳头中的核心部件，用于夹紧钻具，承载着所有钻具的重量。

钻井现场，钻具立根整齐地排放在指梁内，但是每一根立根在指梁卡槽内排放位置是不确定的。提升臂抓取钻具时必须先通过滚子钳将钻具定位，夹紧钳再夹持钻具。由于滚子钳通过滚子外圆面与钻具外切将其定位，夹紧钳通过钳牙圆弧面与钻具内切将其夹紧，两组钳头夹紧钻具的原理不同，导致钳头夹紧钻具后钻具的中心不一致，产生一定的偏心，如果偏心尺寸太大，会导致夹紧钳不能夹紧钻具，工作中，钻具从钳头滑落等危险事故。

现有的夹紧钳的钳牙座多数设置为腰形，钳牙座上开设有弧形长槽，方便钳牙摆动，但是在夹头夹持的钻具范围内，并不能适应所有的管柱，总会出现夹紧钳和滚子钳夹取钻具后不同心的状况。为了克服此问题，研究人员对此进行了改进，将夹紧钳的钳牙设置为弧形钳牙，其圆弧半径与滚子钳滚子相同，且安装位置同心，该种钳牙虽然克服了夹紧钳和滚子钳夹紧钻具后管柱不同心的问题，但是钳牙圆弧面与钻具为外切，钳牙牙形为锯齿状，接触受力位置很容易发生磨损，抱紧钻具的效果不佳，不利于钳牙夹紧钻具。

发明内容

本发明的目的是提供一种排管机提升臂钳牙可摆动式夹紧钳，以解决现有技术中排管机提升臂中夹紧钳的钳牙与钻具接触受力位置容易发生磨损，抱紧效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种钳牙可摆动式夹紧钳，它包括组合液缸、左臂架和右臂架，左臂架和右臂架的尾端均铰接在组合液缸上，左臂架和右臂架的中部通过连杆与组合液缸的夹紧钳驱动活塞杆相铰接，所述左臂架和右臂架前端的凹槽中安装有钳牙保持架装配体，钳牙保持架装配体内各安装有两组钳牙组件，每组钳牙组件包括钳牙座和钳牙，钳牙座为三棱柱状结构，其三角形的尾部通过销轴铰接到钳牙保持架装配体内，销轴与排管机提升臂上滚子钳中的滚子同轴，以保证钳牙夹紧钻具后与滚子钳夹紧的钻具同心；钳牙座前端面上设置有安装钳牙的凹槽，钳牙的夹持边为圆弧形。

优选的，相邻两个所述钳牙座的侧边上交错等间距设置有数个凸缘，以防止夹紧钳在夹紧小管径钻具时左臂架和右臂架的钳牙座相互干涉。

优选的，所述钳牙保持架装配体包括钳牙保持架和盖板，盖板安装在钳牙保持架的上下两端，钳牙保持架通过螺栓固定到左臂架和右臂架的前端，钳牙组件铰接在钳牙保持架前侧壁上圆弧形凹槽中。

优选的，所述钳牙的前端面上设有防滑格纹。