[实用新型]顶部驱动钻井的背钳装置

说明书

本实用新型属于石油地质钻探顶部驱动钻井设备，主要是用于在钻杆螺纹连接和拆卸过程中夹紧钻杆接箍的顶部驱动钻井的背钳装置。

顶部驱动钻井是将管子上卸装置和旋转钻柱的设备相接合，从井架上部直接旋转钻柱并沿导轨向下送进的方法，它取代了转盘和方钻杆的钻井系统，特点是采用立根钻井，缩短建井周期，减少事故，降低钻井成本，顶部驱动钻井主要由钻井马达，导向滑轮总成，管子上卸装置，动力和控制装置组成。其中管子上卸扣装置(背钳)起放27mm立根，在井架内任意时候、任意高度夹紧和松开钻杆。

国外制造顶驱设备的公司主要有美国的Varco、National-oilwell、Bowen、Triten公司，挪威的Maritime HydraulicMH公司，Varco公司主要产品是JDS系列型，MH公司主要产品是DDM500系列型，这些产品的顶驱背钳均采用往复式单液缸或双液缸夹紧钻杆，背钳的夹紧力恒定不变。但是，钻杆连接上卸扣的扭矩大小是不一样的，背钳的夹紧力也应该是不一样的，恒定的夹紧力不利于保护钻杆。国内设计制造的顶驱已通过国家验收，但管子上卸装置还不完善，背钳出现打滑、磨钳牙、磨钻柱的现象，解决这个问题是顶驱的成败关键。

本实用新型的目的是提供一种在钻杆螺纹连接和拆卸过程中夹紧力可变、操作安全可靠、可防止打滑、磨钳牙、磨钻柱的顶部驱动钻井的背钳装置。

本实用新型的目的是这样实现的，顶部驱动钻井的背钳装置包括吊架体21、马达19、齿轮、颚板架5、钳颚37、主钳体6、托板3、导向器1及相关连接件，吊架体21通过吊杆25，与主钳体6连接，主钳体6内圆上有的弧形凹面，主钳体6内有可旋转的颚板架5，颚板架5的径向槽内安装有沿槽移动的钳颚37，在钳颚37外侧有可旋转的滚轮39，滚轮39与主钳体6内圆接触。

本实用新型的目的还可这样实现：在颚板架5上还固定有大齿轮8，大齿轮8与小齿轮11啮合，在小齿轮11上装有马达19。在颚板架5上装有弹簧座42，弹簧座42上有复位弹簧36，复位弹簧36另一端和钳颚37。

在钳颚37上装有牙板40。在主钳体6的内圆上有的弧形凹面上镶嵌有坡板45。

吊架体21上装有两个以上的吊杆25，吊杆25另一端穿入主钳体6孔中由支撑弹簧30和弹性挡圈34构成轴向浮动式连接。在吊杆25另一端穿入主钳体6的孔中有橡胶环27和压盖26填封。

在主钳体6上安装有接近开关15，在大齿轮8与主钳体6上的接近开关15相对位置装有检测堵13。

本实用新型在”紧扣“和”卸扣”过程中可以消除夹紧带来压力过高，密封不可靠的问题，提高顶驱背钳夹紧钻杆接箍的可靠性，在顶驱背钳夹紧过程中，随着上卸扣扭矩的增大，顶驱背钳夹紧力相应增大，夹紧力的大小随上卸扣扭矩的变化而变化，采用该技术可有效地保护接箍，保证螺纹连接质量。可使顶驱背钳转动平稳、夹紧可靠，不出现打滑现象，安全快捷地完成钻杆螺纹的连接和拆卸。本实用新型有利于保护钻具，减小钻具变形或咬伤。

本实用新型附图说明如下：

图1为顶部驱动钻井的背钳整体外形图；

图2为顶部驱动钻井的背钳的结构剖视图；

图3为顶部驱动钻井的背钳的俯视及局部剖视图。

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步说明。

顶部驱动钻井的背钳通过安装在吊架体21的键槽46的四个相同端面键和安装在螺栓孔47的八个相同的螺栓与顶驱钻井系统的扭力筒承载扭矩的壳体相连接。吊架体21通过四个相同的圆柱销22把四个吊杆25连接在一起，吊架体21与吊杆25一端焊接后打平，并组成一个吊架总成，四个吊杆25的另一端插入到主钳体6的孔中，在主钳体6的外侧开有四个槽，在槽内把弹簧上压板29、支撑弹簧30、弹簧下压板31穿入吊杆25的另一端，并把两半的卡键32卡入吊杆25的卡键槽内，用卡键罩33收紧卡键32，再用轴用弹性挡圈34把卡键32和卡键罩33固定在吊杆25上，在吊杆25插入主钳体6的阶梯孔的上端装橡胶环27，并用压盖26压紧，用螺栓23把橡胶环27和压盖26固定在主钳体6上。