小钻杆铁钻工钳头的制作方法

本发明属于石油钻采机械领域，特别涉及一种钻具上扣卸扣机械。适用于石油钻井及修井机械领域

背景技术：

铁钻工是用于石油钻采领域自动对钻具进行上扣及卸扣的设备，其关键技术为钳头部份，用来代替人工进行钻具的连接及拆卸。

现应用的铁钻工对小钻具(2寸～3.5寸)不能连接及拆卸，使其不能在修井机上应用。

为了解决这一问题，我们提出一种新型铁钻工钳头，钳头由支架进行支撑，利用液压动力将钻具进行自动上扣及卸扣的工作，并且能够完成小钻具的上扣卸扣工作，设备全自动工作，无需人工干预。可完全代替人工进行钻具的工作。

技术实现要素：

新型钳头组成：钳头支架1、钻杆驱动机构2、钻杆紧扣装置3、钻杆夹紧装置4。

钳头支架由低合金结构钢型材和板材焊接而成，作为支撑钳头的基架。

钻杆驱动机构由液压马达驱动，经过专用减速箱带动旋扣滚轮对钻具进行上扣作业。

钻杆紧扣装置由液压缸驱动通过凸轮带动滚轮及夹紧钳牙对上钻具进行操作。

钻杆夹紧装置用于固定下钻具，由液压缸驱动，通过斜面将液压力作用于下钻具。

此铁钻工解决了3.5寸以内的小钻具上扣、紧扣、卸扣问题，动力传动机构结构紧凑，体积小，扭矩大。

附图说明

图1为本发明结构总图；

图2为本发明钳头支架图；

图3为本发明钻杆驱动总图；

图4为本发明钻杆紧扣装置；

图5为本发明下钳夹紧钻杆；

图6为本发明上扣及紧扣凸轮运动图。

具体实施方式

为了更清楚的说明本发明实施例的详细结构，下面结合附图对本实施例进一步说明。

图1为本发明结构总图。如图1所示，钳头支架1、钻杆驱动机构2、钻杆紧扣装置3、钻杆夹紧装置4、工作钻具5。

图2为本发明钳头支架图。1.1孔用于吊装，1.2由低合金钢焊接而成。

图3为本发明钻杆驱动总图。3.1液压驱达提供动力，经过3.2减速机构将液压扭矩传递至3.4滚轮。本装置整体由3.3滑轨推动向钻杆靠近，最终使3.4滚轮与工作钻具相切，带动钻具旋转上扣。

图4为本发明钻杆紧扣装置。4.1液压缸驱动4.2凸轮沿机架4.3运动。凸轮为双凸轮，当液压缸伸出时，4.4夹紧钳牙沿凸轮斜面后退，至中位，液压缸推动凸轮过中位后，夹紧钳牙4.4不动，双凸轮的另外一个斜面推动图3中的3.3滑轨，带动图3钻杆驱动整体向钻杆靠近，当图3中3.4与钻杆相切后进行上扣；上扣结束，液压缸缩回，图3同时也缩回，过凸轮中位后，图3钻杆驱动不动，4.4夹紧钳牙在凸轮斜面带动下向钻具靠近，直到夹紧钻杆进行紧扣。图4钻杆紧扣装置将图3钻杆驱动与4.4夹紧钳牙用一个凸轮实现旋扣和紧扣一体化。

图5为本发明下钳夹紧钻杆图。5.1液压缸红色动5.2斜板，5.2斜板通过斜面推动5.3钳牙将钻具夹紧。图5左侧为松开钻具；右侧为夹紧钻具。

图6为本发明上扣及紧扣凸轮运动图。凸轮6.1上下运动时，利用凸轮斜面结构推动6.2夹紧钳牙及6.3滚轮分别向6.4钻具运动，达到夹紧钻具上扣和夹紧钻杆紧扣的目地。

技术特征：

技术总结
小钻杆铁钻工钳头是一种新型石油钻具上卸扣钳头设备，属于石油钻采修井机械领域。主要由钳头支架1、钻杆驱动机构2、钻杆紧扣装置3、钻杆夹紧装置4、工作钻具5组成。其特点是适应小尺寸钻具(2寸至5.5寸)的上扣及卸扣；操作全自动控制；对不同钻具上扣扭矩及卸扣扭矩可控；将原来铁钻工不能拆卸小钻具的问题进行了解决，操作者远离工件，提高了安全操作功能。

技术研发人员：蹇智勇;刘永;熊跃峰;贾晓刚;郑术生;刘宏;管德旺;杜永彬;朱圣明;余俊勇;曹冶;甄占宝;杨文清;耿明明
受保护的技术使用者：中国石油集团长城钻探工程有限公司工程服务公司
技术研发日：2016.05.16
技术公布日：2018.01.19