专利名称：旋扣钳的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻采设备领域，更具体地说，涉及一种用于对钻杆、套管、油管等管件进行上扣和卸扣的旋扣钳。
背景技术：
在石油油井的钻探过程和维修中，所使用的铁钻工的旋扣钳，在对钻杆、套管、油管等管件的上扣或卸扣过程中，均要由旋扣钳来完成旋扣动作，同时在这个过程中，由于上扣或卸扣，管件会产生垂直方向的位移，旋扣钳要能够跟随管件的上下移动而移动，当旋扣结束，旋扣钳还要能回到原来位置。·
实用新型内容本实用新型旨在提出一种能够对管件上扣和卸扣过程中的竖直方向位移进行补偿的旋扣钳。根据本实用新型的一实施例，提出一种旋扣钳，包括框架、旋扣装置、夹紧机构和直线位移补偿机构。框架呈矩形。旋扣装置架设在框架上，旋扣装置包括由液压马达驱动的滚轮，滚轮表面具有纹路，滚轮夹紧管件转动。夹紧机构架设在框架上，夹紧机构连接到旋扣装置，夹紧机构推动旋扣装置沿框架平移。框架浮动于直线位移补偿机构上，直线位移补偿机构补偿框架在竖直方向上的位移。在一个实施例中，夹紧机构包括双滚轮、导向块、移动架和油缸；旋扣装置安装在移动架上，框架的底板上安装有双滚轮，导向块设置在双滚轮上，油缸的法兰固结于框架上，油缸的活塞伸缩端通过销轴连接到移动架，油缸伸缩驱动移动架在框架上平移。在一个实施例中，旋扣装置包括滚轮和液压马达。滚轮的表面具有纹路，滚轮安装在移动架内。液压马达安装在移动架顶部，液压马达连接到滚轮，液压马达与滚轮通过键传递转动。在一个实施例中，框架的顶板开有U型缺口，底板上开有导向槽，所述移动架顶部在U型缺口中滑动，导向块在导向槽中滑动；框架包括减磨块，减磨块设置在框架的顶板和移动架之间。在一个实施例中，油缸伸出推动移动架带动旋扣装置向管件靠拢，导向块在导向槽中滑动，导向块同时在双滚轮上移动，旋扣装置中的滚轮夹紧管件，液压马达启动带动滚轮转动，管件由滚轮带动转动进行旋扣。在一个实施例中，直线位移补偿机构包括压板、上部滑块、弹簧、导向柱、下部滑块、套筒、双半挡块、固定环、轴用挡圈和气缸。上部滑块和下部滑块在套筒内滑动。双半挡块、固定环、轴用挡圈各自包括两组，分别安装在上部滑块的上方和下部滑块的下方。气缸的一端铰接于框架，另一端铰接于固定不动的背钳上。直线位移补偿机构共有四套，呈矩形排列布置于框架四角。[0011 ] 在一个实施例中，旋扣装置夹紧管件对管件上扣，管件向下移动，带动框架向下移动，弹簧被压缩，完成上扣旋扣装置松开管件，被压缩的弹簧复位，推动框架、夹紧机构和旋扣装置复位。旋扣装置夹紧管件对管件卸扣，气缸收缩，带动框架、夹紧机构和旋扣装置向下移动，弹簧被压缩，旋扣装置夹紧管件，气缸泄压，旋扣装置卸扣，管件向上移动，气缸的活塞随动，完成卸扣旋扣装置松开管件，被压缩的弹簧复位，推动框架、夹紧机构和旋扣装置复位。在一个实施例中，滚轮和液压马达共有四个，一个液压马达驱动一个滚轮，四个液压马达和四个滚轮分为两组；夹紧机构为两组，分别设置在框架的两端，每一个夹紧机构推动两个滚轮。本实用新型的旋扣钳能够完成对管件的旋扣，同时对于管件上扣和卸扣的旋扣中产生的垂直位移进行补偿，特别是卸扣的旋扣结束时，保证两个管件可靠脱扣，而当旋扣结束，可以使旋扣钳自动恢复到原来的位置。
本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过
以下结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中图I揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳的俯视图。图2揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳的侧视图。图3揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳的正视图。图4揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳上扣过程的弹簧压缩视图。图5揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳卸扣前的弹簧预先压缩视图。图6揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳卸扣完成后、脱扣前的弹簧压缩视图。
具体实施方式
图I 图6揭示了根据本实用新型的一实施例的旋扣钳的结构图和工作过程示意图。如图所示，该旋扣钳包括框架300、旋扣装置200、夹紧机构100和直线位移补偿机构400。框架300呈矩形。旋扣装置200架设在框架300上，旋扣装置200包括由液压马达驱动的滚轮，滚轮表面具有纹路，滚轮夹紧管件转动。夹紧机构100架设在框架300上，夹紧机构100连接到旋扣装置200，夹紧机构100推动旋扣装置200沿框架300平移。框架300浮动于直线位移补偿机构400上，直线位移补偿机构400补偿框架300在竖直方向上的位移。在图示的实施例中，夹紧机构100包括双滚轮101、导向块102、移动架103和油缸104。旋扣装置200安装在移动架103上，框架300的底板上安装有双滚轮101，导向块102设置在双滚轮101上，油缸104的法兰固结于框架300上，油缸104的活塞伸缩端通过销轴连接到移动架103，油缸104伸缩驱动移动架103在框架300上平移。旋扣装置200包括滚轮202液压马达201。滚轮202的表面具有纹路，滚轮202安装在移动架103内。液压马达201安装在移动架103顶部，液压马达201连接到滚轮202，液压马达201与滚轮202通过键传递转动。[0024]框架300的顶板开有U型缺口 303，底板上开有导向槽302，移动架103顶部在U型缺口 303中滑动，导向块102在导向槽302中滑动。框架300包括减磨块301，减磨块301设置在框架300的顶板和移动架103之间。在图示的实施例中，滚轮202和液压马达201共有四个,每一个液压马达201驱动一个滚轮202，四个液压马达201和四个滚轮202分为两组。两组滚轮202和液压马达201分别放置在管件的两侧。同样的，夹紧机构100也为两组，分别设置在框架300的两端，也是管件的两侧。每一个夹紧机构100推动同一组中的两个滚轮202。在需要对管件进行上扣或者卸扣的操作时，两侧的油缸104伸出推动两侧的移动架103带动旋扣装置200向管件靠拢，移动架103顶部在U型缺口 303中滑动，导向块102在导向槽302中滑动，导向块102同时在双滚轮101上移动。两侧的滚轮202从两边夹紧管件，液压马达201启动带动滚轮202转动，管件由滚轮202带动转动实现旋扣上扣或者卸扣。直线位移补偿机构包括压板401、上部滑块402、弹簧403、导向柱404、下部滑块405、套筒406、双半挡块407、固定环408、轴用挡圈409和气缸410。上部滑块402和下部滑块405在套筒406内滑动。双半挡块407、固定环408、轴用挡圈409各自包括两组，分别安装在上部滑块402的上方和下部滑块405的下方。气缸410的一端铰接于框架300，汽缸410的另一端铰接于固定不动的背钳500上。在一个实施例中，直线位移补偿机构共有四套，呈矩形排列布置于框架四角。在进行上扣时，旋扣装置200夹紧管件对管件上扣，管件向下移动，带动框架300向下移动，弹簧403被压缩，完成上扣后旋扣装置200松开管件，被压缩的弹簧403复位，推动框架300、夹紧机构100和旋扣装置200复位。在进行卸扣时，气缸410收缩，带动框架300、夹紧机构100和旋扣装置200向下移动，弹簧403被压缩，旋扣装置200夹紧管件，气缸410泄压，旋扣装置200卸扣，管件向上移动，气缸410的活塞随动，完成卸扣旋扣装置200松开管件，被压缩的弹簧403复位，推动框架300、夹紧机构100和旋扣装置200复位。继续参考图I 图6，本实用新型的旋扣钳的工作过程如下管件进行旋口前，两侧的油缸伸出，推动两侧移动架向管件靠拢，移动架顶部在U型缺口中滑动，导向块在导向槽中滑动，同时在双滚轮上移动。当四个滚轮夹紧管件后，四个液压马达启动工作，带动四个滚轮转动，管件由于滚轮表面摩擦力的作用而转动，实现对管件的旋扣。在上扣过程中，上部管件通过旋扣作用，会垂直向下移动，安装夹紧机构和旋扣装置的框架，也随着管件向下移动，固结于框架的压板带动上部滑块向下移动，弹簧被压缩，其行程为LI。当上扣旋扣完成，两侧油缸收回，带动两侧移动架退回，被压缩的弹簧被释放，推动上部滑块向上移动，通过压板带动框架向上移动复位，夹紧机构和旋扣装置复位。在卸扣过程中，四个滚轮夹紧管件前，气缸收缩，带动框架、夹紧机构和旋扣装置向下移动，固结于框架的压板带动上部滑块向下移动，弹簧被压缩，压缩行程为L2，然后四个滚轮夹紧管件，气缸泄压。卸扣旋扣开始，管件向上移动，气缸的活塞随动，当上部管件完全脱扣后，由于弹簧还被压缩，未释放压缩行程L3，弹簧推动上部滑块向上移动，通过压板带动框架上跳，确认脱扣，框架也复位。本实用新型的旋扣钳能够完成对管件的旋扣，同时对于管件上扣和卸扣的旋扣中产生的垂直位移进行补偿，特别是卸扣的旋扣结束时，保证两个管件可靠脱扣，而当旋扣结束，可以使旋扣钳自动恢复到原来的位置。[0032]上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可对上述实施例做出种种修改或变化而不脱离本实用新型的实用新型思想，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。·
权利要求1.一种旋扣钳，其特征在于，包括 框架，框架呈矩形； 旋扣装置，旋扣装置架设在框架上，旋扣装置包括由液压马达驱动的滚轮，滚轮表面具有纹路，滚轮夹紧管件转动； 夹紧机构，夹紧机构架设在框架上，夹紧机构连接到所述旋扣装置，夹紧机构推动旋扣装置沿框架平移； 直线位移补偿机构，框架浮动于直线位移补偿机构上，直线位移补偿机构补偿框架在竖直方向上的位移。
2.如权利要求I所述的旋扣钳，其特征在于，所述夹紧机构包括双滚轮、导向块、移动 架和油缸； 旋扣装置安装在移动架上，框架的底板上安装有双滚轮，导向块设置在双滚轮上，油缸的法兰固结于框架上，油缸的活塞伸缩端通过销轴连接到移动架，油缸伸缩驱动移动架在框架上平移。
3.如权利要求2所述的旋扣钳，其特征在于，所述旋扣装置包括 滚轮，滚轮的表面具有纹路，滚轮安装在移动架内； 液压马达，液压马达安装在移动架顶部，液压马达连接到滚轮，液压马达与滚轮通过键传递转动。
4.如权利要求2所述的旋扣钳，其特征在于， 所述框架的顶板开有U型缺口，底板上开有导向槽，所述移动架顶部在U型缺口中滑动，导向块在导向槽中滑动； 所述框架包括减磨块，减磨块设置在框架的顶板和移动架之间。
5.如权利要求4所述的旋扣钳，其特征在于，油缸伸出推动移动架带动旋扣装置向管件靠拢，导向块在导向槽中滑动，导向块同时在双滚轮上移动，旋扣装置中的滚轮夹紧管件，液压马达启动带动滚轮转动，管件由滚轮带动转动进行旋扣。
6.如权利要求I所述的旋扣钳，其特征在于，所述直线位移补偿机构包括压板、上部滑块、弹簧、导向柱、下部滑块、套筒、双半挡块、固定环、轴用挡圈和气缸； 上部滑块和下部滑块在套筒内滑动； 双半挡块、固定环、轴用挡圈各自包括两组，分别安装在上部滑块的上方和下部滑块的下方； 气缸的一端铰接于框架，另一端铰接于固定不动的背钳上。
7.如权利要求6所述的旋扣钳，其特征在于，所述直线位移补偿机构共有四套，呈矩形排列布置于框架四角。
8.如权利要求6所述的旋扣钳，其特征在于， 旋扣装置夹紧管件对管件上扣，管件向下移动，带动框架向下移动，弹簧被压缩，完成上扣旋扣装置松开管件，被压缩的弹簧复位，推动框架、夹紧机构和旋扣装置复位； 旋扣装置夹紧管件对管件卸扣，气缸收缩，带动框架、夹紧机构和旋扣装置向下移动，弹簧被压缩，旋扣装置夹紧管件，气缸泄压，旋扣装置卸扣，管件向上移动，气缸的活塞随动，完成卸扣旋扣装置松开管件，被压缩的弹簧复位，推动框架、夹紧机构和旋扣装置复位。
9.如权利要求I所述的旋扣钳，其特征在于，滚轮和液压马达共有四个，一个液压马达驱动一个滚轮，四个液压马达和四个滚轮分为两组； 夹紧机构为两组，分别设置在框架的两端，每 一个夹紧机构推动两个滚轮。
专利摘要本实用新型揭示了一种旋扣钳，包括框架、旋扣装置、夹紧机构和直线位移补偿机构。框架呈矩形。旋扣装置架设在框架上，旋扣装置包括由液压马达驱动的滚轮，滚轮表面具有纹路，滚轮夹紧管件转动。夹紧机构架设在框架上，夹紧机构连接到旋扣装置，夹紧机构推动旋扣装置沿框架平移。框架浮动于直线位移补偿机构上，直线位移补偿机构补偿框架在竖直方向上的位移。本实用新型的旋扣钳能够完成对管件的旋扣，同时对于管件上扣和卸扣的旋扣中产生的垂直位移进行补偿，特别是卸扣的旋扣结束时，保证两个管件可靠脱扣，而当旋扣结束，可以使旋扣钳自动恢复到原来的位置。
文档编号E21B19/16GK202645471SQ20122025990
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者王可竹, 吴富生, 许素蕾, 汪淮斌, 顾安 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司