一种新型铁钻工钳体夹持卡瓦的制作方法

本发明属于石油钻采设备领域，具体涉及一种石油钻井起下钻杆的自动化夹持机构。

背景技术：

石油是当今世界极其重要的工业能源，近年来，随着石油钻井行业的不断发展，石油开采领域对于石油设备提出了越来越高的技术要求。起下管设备，油管移动设备是油田内的主要设备，而油管夹持机构又是以上设备的共同的最主要部件之一，因此油管夹持机构改善和创新有较为重要的实际意义。目前铁钻工采用的夹持机构有如下缺陷：1、不同口径的油井需要不同尺寸的油管，因而需要在工作中频繁更换夹持块并且夹持机构比较复杂，夹持块的装卸工作也比较繁琐，不能满足在油管在一定尺寸范围内变化的工作要求2、一些油管夹持机构的夹持块在油管周围分布不均匀导致油管外壁局部磨损。3、目前井口常用吊卡的机械化自动化程度低，完全依靠工人的手动操作，工人的工作强度大，工作时效低，且油管提放过程中存在安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型铁钻工钳体夹持卡瓦。

本发明的技术方案为：

一种新型铁钻工钳体夹持卡瓦，包括油缸铰接座1、卡瓦连接板2、卡瓦座3、卡瓦体5、伸缩油缸6、弹簧钢板10。其中，卡瓦体5通过螺栓固定在卡瓦座3的内槽中，且处于中心位置；两个伸缩油缸6安装在卡瓦体5两侧，呈轴对称分布，两侧伸缩油缸6通过销轴固定在卡瓦座3内槽中；伸缩油缸6的活塞杆一端在液压缸内自由移动，另一端与油缸铰接座1的一端通过销轴连接，油缸铰接座1的另一端通过销轴与卡瓦连接板2固定，通过伸缩油缸活塞杆向外移动，带动两侧卡瓦连接板2向内侧聚拢，达到自动化夹持的作用。

所述的卡瓦体5包括夹紧牙板4、卡瓦首链节7、中间链节9、卡瓦尾链节11；所述的卡瓦首链节7的一端通过销轴与一侧卡瓦连接板2固定连接，首链节7的另一端与中间链节9的一端通过销轴和滑动轴承8铰接；中间链节9的另一端通过销轴和滑动轴承8与卡瓦尾链节11的一端铰接，卡瓦尾链节11的另一端通过销轴与另一侧的卡瓦连接板2固定连接；当铁钻工处于夹持状态时，两侧伸缩油缸6活塞杆伸出，带动卡瓦连接板2移动，进而使内部卡瓦体5向内聚拢，达到夹紧油管的效果。所述的夹紧牙板4通过螺栓固定在卡瓦链节内表面，当链节聚拢时，卡瓦牙板4随链节一起移动，当夹紧牙板4接触到油管外表面时，吸附在外壁并且可避免以往的齿状钳牙直接咬入油管外壁，造成局部应力集中对油管接头处的损坏。所述的两条弹簧钢板10位于卡瓦链节的外侧，弹簧钢板10的两端通过螺栓与调整盖板12连接，调整盖板12固定在两侧的卡瓦护板2上，通过穿过链节凸出部分对链节施加向外的张力，用于限制链接的不确定转动保证夹持机构始终保持类圆状，方便油管夹持。

本发明的有益效果:1.采用链式夹紧机构使油管壁所受夹紧力分布均匀防止油管外壁局部磨损；2.油缸伸缩实现机构夹紧可以获得可靠的夹紧力并且容易实现夹持自动化控制，便于应用到各种自动油管夹持设备中；3.两条弹簧板穿过链节凸出部分对链节施加向外的张力可以限制链接的不确定转动使夹持机构始终保持类圆状，方便油管夹持；4.链节凸出部分的设计增大了链节与其支撑座的接触面积以提高夹持机构的可靠性；5.链节间采用销轴与末端开口销连接，方便拆卸更换，而且可以通过增加或减少链节数目并选择适当行程的油缸以适应不同尺寸规格的油管。

附图说明

图1为新型铁钻工油管夹持卡瓦的示意图；

图2为新型铁钻工油管夹持卡瓦内部三维图；

图中：1油缸铰接座；2卡瓦连接板；3卡瓦座；4夹紧牙板；5卡瓦体；6伸缩油缸；7卡瓦首链节；8连接滚动轴承；9中间链节；10弹簧钢板；11卡瓦尾链节；12调整盖板。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

本发明为一种新型铁钻工夹持卡瓦，包括卡瓦首链节7、中间链节9、卡瓦尾链节11、卡瓦座3，卡瓦体5，伸缩油缸6，卡瓦连接板2，油缸铰接座1，弹簧钢板10。

如图1所示，所述的两侧液压缸6的夹紧液压系统与铁钻工的其他工位液压系统同为一个液压动力站；当铁钻工钳体处于夹紧油管工位时，安装在卡瓦体两侧且呈轴对称分布的两个伸缩油缸6工作，两侧的伸缩油缸6的活塞杆一端在液压缸内自由移动，另一端与油缸铰接座1通过销轴连接，油缸铰接座1的另一端通过销轴与卡瓦连接板2固定，通过伸缩油缸活塞杆向外移动，使得两侧卡瓦连接板2向内侧聚拢，两侧的卡瓦连接板2分别与卡瓦首链节7和卡瓦尾链节9固定连接，进而带动卡瓦链节整体向内聚拢，位于卡瓦体上的夹紧牙板4随之与钻井油管接触并包围整个油管外壁达到自动化夹持的作用。

如图2所示，卡瓦尾链节11靠近中间链节7一端的平面上开有两个长型方孔用于放置弹簧钢板10，在垂直于该平面的平面上制作两个螺纹孔，用限位螺钉来限制弹簧钢板10从一端窜出，在内侧平面上开有放置夹紧牙板4的方孔，夹紧牙板4通过螺栓固定在卡瓦链节内表面，当链节聚拢时，卡瓦牙板4随链节一起移动，在上平面用紧固螺钉将夹紧牙板4与尾链节固定；两条弹簧钢板10穿过各个链节凸出部分对链节施加向外的张力可以限制链接的不确定转动使得夹持机构始终保持类圆状。

本油管夹持卡瓦也可适用于起下管设备，油管移动设备，油管排布设备以及带压修井设备，通过液压系统伸缩油缸的伸缩，从而实现装置对于油管的加紧与放开；而且可以通过增加或减少链节数目并选择适当行程的油缸以适应不同尺寸规格的油管。

技术特征：

技术总结
本发明属于石油钻采设备领域，提供一种新型铁钻工钳体夹持卡瓦，新型铁钻工钳体夹持卡瓦中的卡瓦体固定在卡瓦座的内槽中心位置；两个伸缩油缸安装在卡瓦体两侧，呈轴对称分布，两侧伸缩油缸固定在卡瓦座内槽中；伸缩油的活塞杆一端在液压缸内自由移动，另一端与油缸铰接座的一端通过销轴连接，油缸铰接座的另一端通过销轴与卡瓦连接板固定；当铁钻工处于夹持状态时，通过两侧伸缩油缸活塞杆伸出，带动卡瓦连接板移动，进而使内部卡瓦体向内聚拢，达到夹紧油管的效果。本发明能够防止油管外壁局部磨损，容易实现夹持自动化控制，方便油管夹持，能够便于应用到各种自动油管夹持设备中。

技术研发人员：邓承宇;王续跃;王连吉
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.08.04