[发明专利]一种紧凑型轨道式铁钻工

说明书

本发明公开了一种紧凑型轨道式铁钻工，属于自动化钻探装备领域，其包括轨道、基座、钳体、钳体升降支架及升降机构，基座能够沿轨道前行、止步或回位，钳体升降支架能够通过升降机构相对于基座升降；钳体设置在钳体升降支架上，钳体中的两个冲扣钳分别布置于与各自同侧的两个旋扣滚轮之间，保证了旋扣及卸扣时上下钻具的同轴度，冲扣油缸布置于钳体外侧，卸扣或上扣时夹紧钳的转动依靠上钳箱沿弧形导轨组件的运动来实现，转动平稳，可以实现更大的卸扣角度和力矩，旋扣滚轮间距可以灵活调整，受力更加可靠，从而适用的钻具范围更广，抱紧上钻具时旋扣滚轮更加稳定；对钻具的抱紧力通过旋扣夹紧油缸驱动旋扣夹紧臂实现，纵向尺寸小，机构稳定性强。

技术领域

本发明属于自动化钻探装备领域，具体涉及一种紧凑型轨道式铁钻工。

背景技术

在石油油井钻探或维修等过程中，铁钻工的应用越来越广泛。铁钻工是一种钻探领域的自动化井口设备，用于钻具的自动化连接或拆卸。拆卸钻具时，铁钻工先沿其轨道运动，靠近钻具并对准后，上下钻具分别被铁钻工的卸扣钳、下夹紧钳夹紧；上钻具由卸扣钳进行卸扣操作后，再由旋扣钳进行旋扣，实现对上下钻具的拆卸任务；而连接钻具时，则是下夹紧钳夹紧下钻具后，由旋扣钳对上钻具进行旋扣操作，之后再由卸扣钳进行上扣，完成连接操作。相比于传统的液压大钳，铁钻工自动化程度高，操作者的劳动强度小，工作效率高。普通的轨道式或伸缩臂式的铁钻工，其旋扣钳与卸扣钳装置通常是分别安装于各自独立的旋扣钳座与卸扣钳座内，工作时，旋扣钳与卸扣钳的同轴度难以得到保证，通常需要花费大量时间进行现场调整。旋扣钳与卸扣钳的同轴度不高，会导致铁钻工在工作时，连接或拆卸钻具需要的扭矩变大，甚至会造成钻具弯曲而无法正常上卸扣。此外，现有的铁钻工，其旋扣滚轮位置通常是固定的，夹持钻具直径范围较小。

中国专利文献CN109707330A公开了“一种钻具旋扣及拧卸装置”，属于铁钻工的一个部件，将旋扣及卸扣装置集成在一起，但该方案中将卸扣油缸做成内置形式，卸扣角度和卸扣力矩较小；夹紧摆臂的摆动方式采用油缸拉杆方式，整体结构纵向尺寸偏大，机构的稳定性需额外加强；旋扣滚轮位置的调整同样采用油缸拉杆方式，滚轮位置调整范围及作用力比较有限；因此亟需一种新的铁钻工技术方案来解决这些问题。

发明内容

针对现有铁钻工工作时，旋扣钳与卸扣钳的同轴度难以得到保证，通常需要花费大量时间进行现场调整，同时旋扣钳与卸扣钳的同轴度不高，会导致铁钻工在工作时，连接或拆卸钻具需要的扭矩变大，甚至会造成钻具弯曲而无法正常上卸扣；此外，现有的铁钻工，其旋扣滚轮位置通常是固定的，夹持钻具直径范围较小等问题，本发明的目的是提出了一种结构紧凑，同轴度好，运行平稳，工作可靠，调整方便，适用钻具范围大的轨道式铁钻工。