[实用新型]两用拧管机

说明书

本实用新型涉及一种钻探机械，特别是一种拧管机。

钻探工程使用的拧管机一般由下述部分组成：首先是夹持部分，夹住欲拧丝扣的下部，支撑钻杆柱重量，限制孔内钻杆柱转动；第二是拧卸部分，夹住欲拧丝扣的上部钻杆；第三是回转部分，带动拧卸部分转动；第四是助推部分，提供助扭矩；第五是操作部分，即控制系统。

现有拧管机中，夹持部分通常为垫叉或夹持器，前者用于有切口钻杆，后者用于无切口的圆钻杆。与此相应，拧卸部分则为扭叉或自由钳。自由钳通常由两块卡瓦，一个钳臂和两个轴销组成。回转部分一般是转盘式的，通过转盘上的传动杆带动扭叉或自由钳转动。助推部分由油缸、助推杆、转盘齿和助推头组成，现在常用的是棘轮式助推机构，即油缸推动助推杆，助推杆前部带棘爪，棘爪推动转盘外侧的齿（即转盘齿）转动。操作部分一般是液压操作系统或机械操作系统。

现有技术的主要不足之处如下：

第一，现有拧管机只能在上钻卸扣时提供卸扣辅助扭矩，下钻紧扣时则无法提供预紧辅助扭矩，致使下井钻杆丝扣缺乏预紧力。试验表明，这是造成钻杆折断事故的重要原因，此问题长期不能解决的根源就在于缺乏一种能提供预紧扭矩的拧管机。

第二，现有拧管机或者适用于有切口钻杆，或者适用于无切口的圆钻杆，即绳索取心钻杆。在实际工作中，理想的方式是绳索取心与普通取心技术的交替使用。注意到使用有切口钻杆的安全性、可靠性、方便性均高于无切口钻杆，所以希望做到有切口钻杆与无切口钻杆的交替使用。因此需要一种既能使用夹持器与自由钳配合拧卸无切口钻杆，又能方便地换成垫叉与扭叉配合拧卸有切口钻杆的两用拧管机。

第三，现有拧管机在打斜孔时采用垫高一边的方式控制角度，不仅控制不准，操纵麻烦，而且不可靠。

第四，现有单臂自由钳，单臂受力，无法保证上下钻杆的对中性，丝扣偏心受力，影响丝扣寿命。

为克服现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种两用预扭矩式拧管机，既能拧卸不带切口的绳索取心圆钻杆，又能方便地换上垫叉和扭叉用普通操作方式拧卸带切口钻杆，它还设有专门的变角机构以适应打斜孔的需要。其最大的优点还在于能提供下钻紧扣时所需的预紧扭矩。

本实用新型的任务是通过如下方案实现的：首先将现有技术助推部分中只能单向助推的棘轮式助推头改为可双向助推的铰接式助推头，使得下钻时也可提供紧扣助推扭矩作为预紧扭矩。

铰接式助推头由助推轮，插销式换向机构，及两个铰接式连接头所组成，即：助推杆与助推轮之间，油缸与支座之间通过轴销形成铰接式连接。

第二，夹持器与转盘间采用了平面排布方式，即：夹持器和转盘都固定在拧管机本体上，夹持器在内圈，转盘在夹持器外圈，使夹持器的活动套略高于转盘平面。

本实用新型还采用了如下辅助方案完成设计任务：

它有一个专门的变角机构，它由拧管机本体两侧的两个同轴短轴，支撑两短轴的两个支架及连接拧管机本体与底板的调节杆所组成。

它的插销式换向机构由壳体、传力销和弹簧所组成。

它将现有技术中的单臂自由钳改为双臂的，并且增设了扭簧。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述：

图1是本实用新型拧管机铰接式助推机构（包括插销式换向机构）示意图；

图2是本实用新型拧管机的正剖视图；

图3是本实用新型拧管机的俯剖视图；

图4是本实用新型拧管机的变角机构图；

图5是本实用新型拧管机中双臂自由钳图。

本实用新型拧管机中铰接式助推机构如图1所示，（参看图3）它由转盘齿1、助推轮2、油缸3、助推杆7、轴销8及插销式换向机构所组成。

从图3中可以看到，本实用新型的转盘齿1就是带动转盘转动的轴套，现有技术是在它的外侧圆柱面上加工出一圈齿，本实用新型则是在它的外侧圆柱面上打出等间距的一圈孔。

助推杆7与助推轮2之间及油缸3与支座4之间通过两个轴销8形成一对铰接式连接头，一对铰接式连接头与独立的助推轮2及插销式换向机构三者构成了本实用新型中可双向助推的助推头。

插销式换向机构由固定于助推轮2外侧面的壳体9、传力销5及弹簧6组成。