专利名称：一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及上卸管子螺纹的动力钳，特别是开口型动力钳主钳钳头卡紧机构。
背景技术：
现有开口型动力钳主钳钳头卡紧机构如申请号01101342.7，名称为“一种行星爪式开口型动力钳钳头卡紧机构”中的主钳，其主要结构形式为行星爪连同行星齿轮装在行星架的芯轴上围绕芯轴转动，各行星齿轮与开口齿轮内侧的上下内齿相啮合并传递钳头扭矩，行星架相对于开口齿轮转动，带动各行星爪转动使行星爪上的外曲牙板接触管子，实现正反向连续卡紧任意管径不更换零件。该机构存在以下不足之处一是开口齿轮内腔上下设置内齿与行星齿轮啮合，特别是下部内齿啮合，一旦有铁屑或其他坚硬杂物进入啮合副，将使啮合副被卡死，要清除杂物必须拆开钳头，费事费力；二是工作始末，行星架的上下连接板要相对于开口齿轮转动一定角度，由于相关受力零件的变形不全一致及机械杂质进入相对转动缝隙，将使相对转动受阻，卡紧动作失灵；三是行星齿轮承受钳头扭矩传递，为满足强度要求，行星齿轮必须有足够的轴向尺寸，这不仅使结构复杂，而且占用了牙板高度空间，为满足牙板高度要求，就必须加高钳头轴向尺寸，过高的轴向尺寸不仅结构不紧凑，而且在钻井大钳卡接头、主钳和背钳间距受严格限制的情况下，该卡紧机构将不适用，如减少牙板高度，又会使牙板强度变差，且对管柱表面损伤加大，也将使该机构不适用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，在该机构中，开口齿轮与开口齿轮盖由螺钉联接紧固成一体，没有行星架相对于开口齿轮转动，开口齿轮与开口齿轮盖内腔设有齿轮啮合，克服了现有技术中行星架相对开口齿轮转动所带来的遇阻遇卡隐患，克服了开口齿轮内腔的齿轮啮合副易进机械杂质受阻现象，也克服了行星齿轮传递钳头大扭矩所要占据的过大空间尺寸，本实用新型实现连续卡紧大范围管径不更换零件，结构更简单、更适用、更可靠。
本实用新型的技术方案是一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，主要由开口齿轮盖、开口齿轮、蝶形颚板、外曲牙板、牙板螺钉、转轴、刹车鼓、旋钮轴、旋钮组成。开口齿轮盖与开口齿轮由螺钉连接紧固于一体，外曲牙板由牙板螺钉限位，各蝶形颚板与转轴为固定连接，各转轴两端带有轴颈，分别装在开口齿轮盖及开口齿轮的轴孔中能自由转动，各转轴上端轴颈外侧为齿轮，与刹车鼓上的制动齿轮相啮合，仅传递制动力矩，转轴中的一只在齿轮之外还带有轴头，旋钮轴装在刹车鼓上，轴头与其同轴心构成转向控制机构，刹车鼓在轴头回转方位上设有环槽A及环槽B，配合旋钮轴下端的缺口方位，用以限制轴头的转动空间，实现转向控制。
本实用新型的实施，不仅实现动力钳主钳在较大范围内正反向连续卡紧任意管径不更换任何零件，而且使卡紧机构更简单、卡紧性能更可靠、加工制造更容易、成本更低廉、适用性更广、使用维修更方便、社会及经济效益显著。
图1为本实用新型一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的B-B剖视图；图4为图2中C处相关结构示意图；图5为图4的D向视图；图6为图4中的刹车鼓14及旋钮轴2的结构示意图；图7为图6的E-E剖视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，主要由开口齿轮13、开口齿轮盖7、蝶形颚板6、转轴10、外曲牙板3、牙板螺钉4组成，开口齿轮13及开口齿轮盖7由螺钉联接紧固于一体，外曲牙板3由牙板螺钉4限位，卸去牙板螺钉4，即可更换外曲牙板3，各蝶形颚板6通过花键与转轴10固定联接，各转轴10两端有轴颈A9及轴颈B12分别装在开口齿轮盖7及开口齿轮13的轴孔中能自由转动，各转轴10在轴颈A9之外带有齿轮8，其中一只在齿轮8之外带有轴头1，各蝶形颚板6及转轴10按对称方位分别安装在开口齿轮的om、on、of、og中心线上。外曲牙板3的牙尖轮廓曲线由专门的计算方法求得，其曲率中心偏离转轴10中心，在外力驱动下，使外曲牙板3的牙尖接触任意管径时，管子接触点所产生的切向力与径向压力的比值为一设定常数，保证了在设定范围内正反向连续卡紧任意管径具有最佳卡紧性能，不出现打滑，也不出现卡紧过度。本结构在卡紧管子时管子所产生的反力，不需行星齿轮传递，直接作用于开口齿轮盖7和开口齿轮13上。
如图4、5、6、7所示，与其相关主要零件有刹车鼓14、旋钮轴2、旋钮5、刹车箍20等。刹车鼓14下端带有制动齿轮19，与各转轴10端部的齿轮8相啮合，旋钮轴2安装在刹车鼓14的轴孔中处于轴头1的同轴位置，旋钮轴2外端装有旋钮5，刹车箍20包容刹车鼓14并支持在钳头盖板15上，旋钮轴2下端有缺口17，在缺口17方位处于当前位置时，旋钮轴2将轴头1约束于缺口17与环槽A16构成的环形空间内，当扳动旋钮5将旋钮轴2转过180度时，旋钮轴2将轴头1约束于缺口17与环槽B18构成的环形空间内，从而实现钳头转向控制。
动力钳处于上扣工况时，旋钮5尖端指向处于当前位置，开口齿轮13开始顺时针方向转动，此时，刹车鼓14被刹车箍20制动，制动齿轮19处于暂时静止状态，开口齿轮13带动各转轴10连同蝶形颚板6绕制动齿轮19按顺时针方向公转及顺时针方向自转，使外曲牙板3接触管子，开口齿轮13继续旋转，带动刹车鼓14一同旋转实施上扣操作，此时，轴头1处于旋钮轴缺口17与环槽A16构成的环形空间区域。上扣完毕，开口齿轮13反转，刹车鼓14被暂时制动，制动齿轮19处于暂时静止状态，各转轴端部齿轮8联同蝶形颚板6绕制动齿轮19按逆时针方向公转，及逆时针方向自转，外曲牙板3撤离管子，撤至中位时，轴头1被旋钮轴2所挡，不再继续转动，此时，各蝶形颚板6处于初始位置，保证适应最大管径从开口齿轮开口处进出无阻，开口齿轮13再继续转动，使开口方位与壳体缺口对齐后操纵停止转动，完成一次上扣操作。卸扣操作时，反之亦然。
权利要求1.一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，主要由开口齿轮盖(7)、开口齿轮(13)、蝶形颚板(6)、外曲牙板(3)、牙板螺钉(4)、转轴(10)、刹车鼓(14)、旋钮轴(2)、旋钮(5)组成，外曲牙板(3)由牙板螺钉(4)限位，其特征在于开口齿轮盖(7)与开口齿轮(13)由螺钉连接紧固于一体，各蝶形颚板(6)与转轴(10)之间为固定连接，各转轴(10)两端带有轴颈A(9)和轴颈B(12)分别装在开口齿轮盖(7)及开口齿轮(13)的轴孔中能自由转动，各转轴(10)在轴颈A(9)外侧为齿轮(8)与刹车鼓(14)上的制动齿轮(19)相啮合，旋钮轴(2)装在刹车鼓(14)上。
2.如权利要求1所述的一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，其特征在于转轴(10)中的一只，在齿轮(8)之外带有轴头(1)对应于旋钮轴(2)同轴心构成转向控制机构。
3.如权利要求1所述的一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，其特征在于各转轴(10)与蝶形颚板(6)之间为花键连接。
专利摘要本实用新型涉及上卸管子螺纹的一种开口型动力钳主钳钳头卡紧机构，主要由开口齿轮盖、开口齿轮、蝶形颚板、外曲牙板、牙板螺钉、转轴、刹车鼓、旋钮轴、旋钮组成。开口齿轮与开口齿轮盖由螺钉连接紧固于一体，各蝶形颚板与转轴为固定连接，各转轴两端轴颈装在开口齿轮及开口齿轮盖轴孔中能自由转动，各轴颈外端齿轮与刹车鼓上的制动齿轮啮合传递制动力矩，使各蝶形颚板连同外曲牙板转动，外曲牙板接触管子实施卡紧，实现大范围内正反向连续卡紧任意管径不更换任何零件，且卡紧性能好，工作效率高，社会及经济效益显著。
文档编号E21B19/16GK2656609SQ03280560
公开日2004年11月17日 申请日期2003年9月13日 优先权日2003年9月13日
发明者傅永森 申请人:傅永森