[发明专利]一种铁钻工自动找中的方法

说明书

本发明涉及一种铁钻工自动找中的方法，包括：使钻具位于旋扣钳的钳口内，控制旋扣钳整体运动以使第一摩擦轮触碰到所述钻具，再使旋扣钳整体转动角度θ，以使第二摩擦触碰到所述钻具；使旋扣钳回转角度以使钻具位于第一摩擦轮和第二摩擦轮的中间位置；使旋扣钳整体向钻具移动，直至所述第三摩擦轮触碰钻具后停止，然后控制旋扣钳整体背离钻具移动，使钻具位于第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮的中心位置，再使第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮同时夹紧钻具，完成找中操作。本发明的对中方法简单易操作，控制流程简单，工作可靠，对工作场合要求高的铁钻工的对中使用具有极其有益的效果。

技术领域

本发明涉及装卸钻具的铁钻工技术领域，具体涉及一种铁钻工自动找中的方法。

背景技术

在石油工程的钻井和地质钻探的钻井项目中，铁钻工是一种比较方便高效装卸钻具的重要设备。铁钻工能快速地实现钻具的连接，对其进行上、卸扣操作，对提高作业效率有很重要的意义。其中上、卸扣操作主要由旋扣钳和冲扣钳完成。目前国内外企业生产的铁钻工主要针对石油钻井，自动化程度也相当高，但针对地质钻探钻井的铁钻工几乎没有。石油钻井的铁钻工的位置固定，基本长时间不变，找取钻具中心由铁钻工的安装位置而确定。地质钻探有别于石油钻井，其钻杆尺寸相对较小、作业环境条件复杂且恶劣，需要频繁更换打井位置。地质钻探的铁钻工的频繁移动和环境条件，对钻具找中有很大的影响。

在要求较高的场合，现有技术需要对钻具对中时，往往使铁钻工整体作为浮动件，借助别的机构及检测件使铁钻工整体运动，以使钻具位于旋扣钳及冲扣钳的中心位置，实现铁钻工的找中，但该种方法费时费力，成本高，影响钻探工作的高效作业。

因此，设计一种铁钻工自动找中的方法对更好地满足要求较高场合的铁钻工的使用至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种铁钻工自动找中的方法，以使铁钻工能够简单方便地实现对钻具的找中。

本发明提供一种铁钻工自动找中的方法，所述铁钻工包括旋扣钳和回转机构所述旋扣钳能带动所述旋扣钳整体旋转，所述旋扣钳包括左、右夹紧动臂和楔形板，所述左、右夹紧动臂以所述楔形板为中心对称设置，所述左、右夹紧动臂各自的一端分别与所述楔形板的两侧斜边接触并活动连接，所述左、右夹紧动臂各自的另一端分别设有第一摩擦轮和第二摩擦轮，所述左、右夹紧动臂各自在两端之间设有转动点；所述楔形板位于头部的两斜边交集点处设有第三摩擦轮，所述方法包括：

使钻具位于所述旋扣钳的钳口内，控制所述旋扣钳整体运动以使所述第一摩擦轮触碰到所述钻具，再以所述回转机构为转点，使所述旋扣钳整体转动一角度，以使所述第二摩擦轮触碰到所述钻具，转动角度记为θ；

使所述回转机构转动带动所述旋扣钳回转角度以使所述钻具位于所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的中间位置；

使所述旋扣钳整体向钻具移动，直至所述第三摩擦轮触碰所述钻具后停止，然后控制所述旋扣钳整体背离所述钻具移动，使所述钻具位于所述第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮的中心位置，再使所述第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮同时夹紧所述钻具，完成找中操作。

上述的铁钻工自动找中的方法，控制所述旋扣钳整体背离所述钻具移动的距离为L，以使所述钻具位于所述第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮的中心位置，所述钻具的半径为R₀，所述L为理想移动距离。钻具半径R₀和理想移动距离L存在以下关系：

L₁：左或右夹紧动臂靠近钻具端的臂长；

L₂：左或右夹紧动臂背离钻具端的臂长；

α：楔形板斜边与中心对称轴的夹角；

θ：夹紧动臂两端之间的夹角；