[发明专利]夹持装置及包括其的抽油杆作业系统和修井机

说明书

本发明涉及一种夹持装置、包括该夹持装置的抽油杆作业系统以及修井机，所述夹持装置包括支撑主体(4)、转动部件(2)以及两夹持滑块(1)，转动部件在其内形成有对置的两个通道(223)；每个夹持滑块在通道中滑动，并具有能够延伸出通道以接合夹持对象的夹持端以及与夹持端相反的引导端，凹陷部的内轮廓(41)被构造成与引导端相接合以引导夹持滑块的运动，使得转动部件的转动引起两夹持滑块的滑动，以实现对夹持对象的夹持或松开。本发明以较简单的结构实现夹持对象的稳定可靠的夹持，能适用于不同尺寸的夹持对象并实现对其精准地夹持和定位，并能实现抽油杆的夹持以及扳手方的旋转定位，且有利于实现抽油杆作业系统的自动化。

技术领域

本发明涉及一种夹持装置，尤其涉及一种在修井设备的抽油杆作业系统中对抽油杆的夹持装置。

背景技术

现有的对于夹持对象(例如处理对象、加工工件)的夹持装置往往结构复杂和/或操作不便，本发明首先意欲解决该问题。

例如，对于抽油杆，在现有的修井设备的抽油杆起下系统中不存在对于抽油杆的专用的夹持装置。抽油杆的起下及定位使用的是双吊卡结构。其中一个吊卡作为抽油杆起下作业动力，另一个吊卡作为井口卡瓦功能固定抽油杆，防止抽油杆下沉，两吊卡反复循环交替使用。吊卡与抽油杆间的安装及拆卸需要人工手动操作，自动化程度低，人工操作强度大并且作业效率低，同时现场作业环境具有一定风险，影响油田作业的安全性。

因此，如何在对抽油杆的作业中以简单的夹持定位装置方便地实现对抽油杆的稳定的夹持，是在修井作业中亟待解决的问题。

进一步地，在修井作业中如何实现对抽油杆的自动夹持或松开，而减少或避免人工操作，降低操作强度和风险，提高作业效率，也是需要解决的问题。

更进一步地，油井中所使用的抽油杆由于各种复杂的作业状况可能存在抽油杆的杆径不统一的情况，因此也存在对多种杆径的抽油杆均通用的夹持装置的需求，以减少更换夹持装置所造成的人力和时间成本。

由于夹持对象在被夹持住之后可能需要后续处理，例如抽油杆需要转动以对扳手方进行定位从而与液压钳对准。因此需要能集成地实现对夹持对象的夹持及其运动和定位的夹持装置。进一步地，对于夹持对象的夹持和定位的精确控制也是对夹持装置的普遍需求。

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题和/或其它问题。

发明内容

本发明提供了一种夹持装置，该夹持装置包括支撑主体、转动部件以及两夹持滑块，其中支撑主体内形成有凹陷部，转动部件至少部分地容纳在所述支撑主体中，所述转动部件在其内形成有对置的两个通道，每个夹持滑块被构造成在相应的所述通道中滑动，并具有能够延伸出所述通道以接合夹持对象的夹持端以及与所述夹持端相反的引导端；所述凹陷部的内轮廓被构造成与每个夹持滑块的引导端相接合以引导所述夹持滑块的运动，使得所述转动部件的转动引起两夹持滑块的滑动，以实现对夹持对象的夹持或松开。

本发明还提供了一种抽油杆作业系统，其包括如上所述的夹持装置以及控制装置，其中夹持对象为抽油杆；所述控制装置自动地控制所述夹持装置的转动部件的转动和/或所述夹持装置的升降。

本发明还提供了一种修井机，其包括如上所述的夹持装置以及控制装置，其中夹持对象为抽油杆；所述控制装置自动地控制所述夹持装置的转动部件的转动和/或所述夹持装置的升降。

本发明的有益效果至少在于，通过在支撑主体内形成凹陷部并以凹陷部的内轮廓对夹持滑块进行引导以实现夹持滑块的滑动，以较少的部件和较简单的结构实现了对于夹持对象的稳定可靠的夹持。转动部件能相对于休止位置在不同的方向上转动，通过内轮廓的不同直径的区段的设置，使得夹持装置能适用于不同尺寸的夹持对象并能精准地夹持和定位。并能在对抽油杆夹持的同时实现对抽油杆的扳手方的旋转定位。而且，转动部件在马达的驱动下能够通过控制装置对马达的控制而实现抽油杆的精确可控的转动，有利于实现抽油杆作业系统的自动化。