一种磁力旋转油井管钳及其控制系统的制作方法

本发明涉及一种石油开采应用设备，特别涉及一种磁力旋转油井管钳及其控制系统。

背景技术：

目前，油田应用的动力钳，大多以手动方式控制液压换向阀来控制动力钳的启停。工作时，动力钳一般通过链条悬吊在可移动的悬梁上，由工人移动到套管处，并靠工人的视觉来调整套管螺纹的对位。主钳和背钳常处于分离状态，主钳和背钳配合使用不便，既使配备了背钳，亦靠主钳和背钳的固定机械连接来实现套管螺纹的对中。当前的套管钳存在以下几个缺点：自动化程度较低，工人劳动强度大；工人过于接近施工地点，安全保障较低；动力钳采用液压动力，体积庞大，不便于移动。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁力旋转油井管钳及其控制系统，以减小动力钳的体积，提高动力钳的自动化程度，降低工人的劳动强度。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种磁力旋转油井管钳，包括机架2，机架2上设置有导轨3，导轨3上通过滑块4连接两个对称的电磁旋扣钳1；

所述的电磁旋扣钳1包括电磁旋扣钳定子10，电磁旋扣钳定子10内腔的两端设置有电磁旋扣钳转子11，电磁旋扣钳转子11的两端上设置有蜗轮蜗杆夹紧机构支架8，蜗轮蜗杆夹紧机构支架8上设置有蜗轮蜗杆夹紧机构13，电磁旋扣钳定子10的两端外部设置有端盖14；

所述的机架2的上下面分别设置有空心管22，空心管22中分别插入辅助对中机构6。

所述的滑块4通过弹簧5连接机架2。

所述的电磁旋扣钳转子11的两端外侧上设置有均匀分布的24个永磁体12；

所述的蜗轮蜗杆夹紧机构13包括底板131，底板131上固定电机132，电机132的输出轴上设置有蜗杆133，蜗杆133啮合蜗轮134，蜗轮134设置在螺杆135上，螺杆135一端设置有挡板137，螺杆135另一端穿过底板131；

所述的端盖14包括电磁旋扣钳下端盖9和上端盖7，电磁旋扣钳下端盖9一端连接磁旋扣钳定子10，下端盖9的另一端与上端盖7扣合；

所述的上端盖7上设置有导电槽；

所述的辅助对中机构6包括滑杆61，滑杆61上固定三角形支架62，三角形支架62上固定带圆弧形的固定板63。

基于一种新型磁力旋转油井管钳的控制系统，包括电源模块，电源模块的电力输出端连接主控制器的电力输入端，主控制器的第一信号输入端连接电磁旋扣钳1的信号输入端，主控制器的第一信号输入端连接蜗轮蜗杆夹紧机构13上的电机132的信号输入端。

本发明的有益效果：

本发明省去了常规旋扣装置中复杂的行星轮系传动机构以及液压回路，简化了旋扣装置的机构，减小了旋扣装置的体积，节省了制造成本，由于改变了旋扣传动原理，减小了旋扣装置对套管的损伤，保护了套管，提高了套管寿命，而电磁旋扣机钳牙采用蜗轮蜗杆机构推动卡瓦抱紧管柱，与常规液压钳牙座与管径一一对应相比，适用于不同直径的管柱。将带导电槽的端盖组成用于蜗轮蜗杆电机的控制线路，避免了旋扣过程中线路的缠绕。采用对称理念对电磁旋扣钳，打破了传统液压钳主钳背钳的限制，可以正向旋、反向旋，也可以同时旋，扩大了应用范围，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的机构示意图。

图2为电磁旋扣钳的爆炸图。

图3为蜗轮蜗杆夹紧机构的结构示意图。

具体实施方法

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参照图1、图2所示，一种新型磁力旋转油井管钳，包括机架2，机架2上设置有导轨3，导轨3上通过滑块4连接两个对称的电磁旋扣钳1；

所述的电磁旋扣钳1包括电磁旋扣钳定子10，电磁旋扣钳定子10内腔的两端设置有电磁旋扣钳转子11，电磁旋扣钳转子11的两端固定有蜗轮蜗杆夹紧机构支架8，轮蜗杆夹紧机构支架8上设置有蜗轮蜗杆夹紧机构13，电磁旋扣钳定子10的两端外部设置有端盖14。

所述的机架2的上下面分别设置有空心管22，空心管22分别中插入辅助对中机构6，辅助对中机构6可以沿机架纵向平移，可以通过螺栓控制其相对位置，可以适用于不同管长的管的上卸扣。

所述的滑块4通过弹簧5连接机架2，可以使电磁旋扣钳1复位。

所述的电磁旋扣钳转子11的两端外侧上设置有均匀分布的24个永磁体12。

所述的蜗轮蜗杆夹紧机构13包括底板131，底板131上固定电机132，电机132的输出轴上设置有蜗杆133，蜗杆133啮合蜗轮134，蜗轮134设置在螺杆135上，螺杆135一端设置有挡板137，螺杆135另一端穿过底板131，蜗杆133与蜗轮134啮合带动螺杆135上下收缩达到抱紧管件的目的。

所述的端盖14包括电磁旋扣钳下端盖9和上端盖7，电磁旋扣钳下端盖9一端连接磁旋扣钳定子10，下端盖9的另一端与上端盖7扣合；

所述的上端盖7上设置有导电槽。

所述的辅助对中机构6包括滑杆61，滑杆61上固定三角形支架62，三角形支架62上固定带圆弧形的固定板63。

基于一种新型磁力旋转油井管钳的控制系统，包括电源模块，电源模块的电力输出端连接主控制器的电力输入端，主控制器的第一信号输入端连接电磁旋扣钳1的信号输入端，主控制器的第二信号输入端连接蜗轮蜗杆夹紧机构13上的电机132的信号输入端。

本发明的工作原理：

机架2竖直固定在地面上，此时，机架2下方的辅助对中机构6完全收回，可以根据上卸扣套管的长度用螺栓调节机架2上方的辅助对中机构6伸出长度，使对中性达到较好的效果。

上扣时，通过主控器控制电磁旋扣钳1中的蜗轮蜗杆夹紧机构13上的电机132同步同距转动，带动蜗杆133与蜗轮134啮合，带动螺杆135上向下收缩达到抱紧管件的使套管居中，使得套管居中并夹紧后，通过主控器控制关闭电机132，此时，下端套管与电磁旋扣钳转子11、蜗轮蜗杆夹紧机构13为一整体。之后，通过主控器控制给电磁旋扣机的电磁旋扣钳1通电信号，使对称的电磁旋扣钳1的转子带动上下端套管反方向旋转，同时，弹簧5对上扣过程的间隙进行补偿。使得上端套管与下端套管可以顺利扣合。当扣合圈数等于设定的扣合圈数时，主控器控制给电磁旋扣机的电磁旋扣钳1、电磁旋扣二钳4断电信号，相互之间的旋转运动停止，上扣过程完成。

卸扣时，通过主控器控制电磁旋扣钳1中的蜗轮蜗杆夹紧机构13上的电机132同步同距转动，带动蜗杆133与蜗轮134啮合，带动螺杆135上向使套管不被夹紧，再通过主控器控制给电磁旋扣钳1通电信号，使对称的电磁旋扣钳1的转子带动上下端套管反方向旋转，同时，弹簧5对上扣过程的间隙进行补偿，使得上端套管与下端套管可以顺利脱离。当脱离圈数等于设定的脱离圈数时，主控器控制给电磁旋扣机的电磁旋扣钳1断电信号，相互之间的旋转运动停止，卸扣过程完成。

通过使两个电磁旋扣钳同时反向旋转，使工作效率提高一倍，节省了工作时间。