[其他]增压式动力大钳

说明书

本发明是一种在石油或地质钻井工程中供 钻具紧、卸扣用的动力工具。尤其适合于对钻 杆、钻铤、方钻杆的紧、卸扣操作。

在石油钻井工程中，钻具的紧，卸扣工具 通常是使用B型吊钳。操作B型吊钳是一种危 险性较大的重体力劳动。五十年代后国内外均 研制了不同类型的动力大钳来代替B型钳的一 些操作。这些动力大钳按其功能特性可分为二 大类型。

第一类：综合式，它包括大扭矩紧、卸扣 和旋扣综合为一体的动力大钳。例如液压套管 钳、油管钳和兰石研究所Q10Y-M型动力大 钳属这一类。

第二类：是分解式，即以大扭矩紧扣和卸 扣为任务的动力大钳，它不含小扭矩旋扣功能 旋扣器作为独立的工具。美国VARCO公司生 产的TW-60型动力大钳和美国专利4060014  号均属于这一类型。与本发明同类型可比的分 解式动力大钳已有技术的不足之处在于以下几 个方面：

1.在钳体的钳口处均装有手工操作的活门 机构或类似的装置。

2.当钻具规格变化时，需要进行更换零部 件的操作。

3.对钻具接头尺寸的偏磨限制较大。

4.结构较为复杂，体积较大，重量较重。

5.操作阀件较多，工作效率较低。

6.需用一动力绞车或移送支架作为动力大 钳的移送装置。

本发明针对已有技术的不足之处，对构成 动力大钳的关键机构的卡紧装置、扭矩液缸装 置、控制系统，以及动力大钳的移送装置等方 面进行了重大的改革。目的在于为钻井工程的 紧、卸扣操作提供一种重量较轻，结构较简单， 操作简便，效率高于现有的液缸直接卡紧式动 力大钳的实用性工具。

本发明选择的途径是；大钳以液压为动力， 用同步工作的成对卡紧液缸带动钳牙座直接卡 紧钻具接头，以解决较大范围的尺寸适应性 (例如3″～8″)，使其在钻具规格变化时无需 人工更换零部件的操作；应用局部油路增压技 术，以解决在动力大钳上使用高压技术(例如 1000巴以上)；使动力大钳轻型化；运用工作机 构和控制机构相结合的办法，解决部件动作程 序控制，使操作简单化和提高效率；配备以压 缩空气为动力的拖动式移送装置，使动力大钳 在使用时的移送变得轻便、敏捷。

本发明增压式动方大钳(以下简称为动力 大钳)其主要机构见附图1和附图2，部件包 括：一个开口式上钳体(1)和一个开口式下 钳体(2)，每一个钳体又包括用以卡紧钻具接 头的一对同步工作的卡紧液缸(3)和增压液 缸(8)构成的增压卡紧机构，增压机构的液 路上装有手动液压锁(35)。上、下钳的结构完 全一致，上，下钳体(1)(2)之间有一套 可以使上、下钳体(1)(2)相对旋转的滚轮 滑道悬挂装置(4)。在上、下钳体(1)(2) 的钳尾有一套可以变换工作方向的，提供紧、 卸扣动力的扭矩液缸装置(55)及其悬挂装置 (6)。在动力大钳上面是一个以压缩空气为 动力的拖动式移送装置(7)。动力大钳的移 送由钻工操作。动力大钳的紧、卸扣操作由司 钻进行。当司钻发出紧、卸扣讯号以后，进一 步的大钳动作是自动按顺序完成的。

附图说明：

图1a为增压式动力大钳的正面视图。

图1b为动力大钳的俯视图，双点划线表 示的是移送装置(7)被拉出来的示意图。

图2为动力大钳各部件装配关系示意图。

图3为上钳体(1)或下钳体(2)的无 活门式增压卡紧机构中增压液缸(8)和卡紧 液缸(3)组成的增压卡紧机构的剖视示意图。

图4为卡紧液缸(3)同步机构示意图。

图5为扭矩液缸装置在水平位置上的剖视 示意图。

图6a为扭矩液缸悬挂装置(6)由图1 b所示的A向看到的结构示意图。

图6b为扭矩液缸悬挂装置(6)图6a 的左视图。

图7为扭矩液缸装置(55)转换方向180 度示意图。

图8为上、下钳体在扭矩液缸作用下，相 对转动的示意图。

图9a为滚轮滑道悬挂装置(4)由图1 a所示的B-B剖面的局部示意图。

图9b为滚轮滑道悬挂装置(4)由图1 a所示的C-C剖面上的局部示意图。

图10为动力大钳液路系统图。

图11a为开关阀(67)由图1b所示的A 向看到的装配关系及其结构示意图。