[发明专利]钻杆自动夹持拧卸装置

说明书

本发明公开了一种钻杆自动夹持拧卸装置，属于工程或地质钻探用机械设备领域，包括支承总成、卸扣钳、旋扣器、液压集成阀和液压管路；卸扣钳包括卸扣固定钳和卸扣动钳，卸扣动钳能够绕钻杆自动夹持拧卸装置的中心轴旋转，其旋转动作由四个卸扣油缸实现，每个卸扣油缸均设有一个有杆腔和一个无杆腔，并在卸扣油缸的有杆腔内设置有杆腔复位弹簧，无杆腔内设置无杆腔复位弹簧，旋扣器包括旋扣夹紧机构和旋扣回转机构，二者通过平衡机构联接。本发明实现了在稳定地夹持多种口径钻杆的同时实现上下钻杆的自动对齐；动钳拧卸钻杆第一扣后可以借助油缸内弹簧自动复位；可浮动旋扣器在不会过度磨损钻杆螺纹的同时自动匹配钻杆直径来旋紧、拧松钻杆。

技术领域

本发明属于工程或地质钻探用机械设备领域，具体地，涉及一种钻杆自动夹持拧卸装置。

背景技术

在地质或者工程钻探中，钻杆需要传递扭矩、压力，还要向孔底输送钻井液，是连接钻机和钻头的重要装置。而拧卸钻杆在钻进过程中是一项需要钻工重复进行的工作，劳动强度大，危险性较高。提高拧卸钻杆的效率对于加快整个钻进过程有着很重要的意义。

目前市面上多数钻机配套的拧卸机械装置是液压大钳和拧管机。液压大钳过于笨重，不便操作，而拧管机相对轻便，通过设定好的程序来执行拧卸动作，大大提高了钻进的效率，在节约人力和钻进成本的同时还降低了钻进施工的危险性。

但现有的拧管机仍然存在着以下不足：

1、拧管机需要另置于钻孔附近，与钻机分开安装，占据了较多空间，增加了不必要的钻井平台的面积。

2、现有的拧管机都是利用编码器电控系统来实现钻杆的定位和复位，在实际施工中，拧管机常常会受到各个方向的振荡和冲击影响，经常会遇到上下钻杆无法对齐、卸扣钳复位失败等问题，导致拧卸动作中断。

3、拧卸钻杆时，上下钻杆相对旋转，由于钻杆内螺纹的存在，两根钻杆也会在轴向上浮动，而现有的拧管机未能很好地解决这个问题，导致拧卸过程中过度磨损螺纹，减少了钻杆的寿命。

比如在2016-12-21公开的，申请号为201620823111.7的中国实用新型专利，其涉及地质等钻探设备机械领域，包括驱动装置、上夹持油缸和下夹持油缸三个部分。其中下夹持油缸用于夹持钻机，上夹持油缸用于夹持钻杆，主要利用冲击力旋动拆卸钻杆。该实用新型结构较为复杂且不够紧凑，缺少自动定位和复位钻杆的功能。

又如在2017-12-21公开的，申请号为15/539989的美国发明专利，其涉及一种在钻机平台上定位钻杆的系统和方法。通过利用安装在径向的偏移相机来识别并处理钻杆的三维图像信息，为自动的机械装置传输指令来定位钻杆并进行拧卸工作。该发明专利借助计算机图像识别处理功能来定位和复位的方法过于复杂，且依赖于摄像头等电子设备，在极端环境中钻进时缺乏可靠性。

发明内容

鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供了一种钻杆自动夹持拧卸装置，在稳定地夹持多种口径钻杆的同时实现上下钻杆的自动对齐；动钳拧卸钻杆第一扣后可以借助油缸内弹簧自动复位；可浮动旋扣器在不会过度磨损钻杆螺纹的同时自动匹配钻杆直径来旋紧、拧松钻杆。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：钻杆自动夹持拧卸装置，其特征在于，包括：支承总成、卸扣钳、旋扣器、液压集成阀和液压管路；

所述支承总成包括整机安装法兰、安装支架和上法兰，所述整机安装法兰与钻机连接；所述安装支架固定于整机安装法兰和上法兰之间；