一种紧凑型浮动式铁钻工的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种与石油钻机配套的井口作业设备，特别涉及一种紧凑型浮动式铁钻工。
【背景技术】
[0002]目前在国内石油钻井行业中，多采用钻杆动力钳进行上卸钻杆的操作。但对钻杆动力钳工作时所能达到的同心度要求比较高，且对于不同管径的钻杆需要更换相应的颚板，钳体的加工和使用相对繁琐。石油行业里也有企业将铁钻工的旋扣钳、冲扣钳做成一个整体结构，但是并未考虑到铁钻工工作时，旋扣钳和冲扣钳上下浮动的实际情况，工作时并不能达到理想的效果。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种紧凑型浮动式铁钻工，该铁钻工结构紧凑，工作效率高，并且无需更换颚板，降低了劳动强度。
[0004]实现上述目的的技术方案是:一种紧凑型浮动式铁钻工，包括基座，伸缩臂和钳头总成，其特征在于:夹钳总成包括固定支架和上钳总成，上钳总成包括旋扣钳和冲扣钳，上钳总成通过回转机构可转动地安装在固定支架上。
[0005]所述旋扣钳包括对称设置在固定支架两侧上的油缸导向座，两侧油缸导向座内侧分别设置有相互对称的支撑架，支撑架内分别安装有两个间隔设置的旋扣滚子，每个旋扣滚子对应有一个驱动旋扣滚子转动的液压马达，所述液压马达安装在支撑架上，两侧油缸导向座内分别安装有水平设置的旋扣夹紧油缸，旋扣夹紧油缸的输出端分别连接对应侧的支撑架，通过旋扣夹紧油缸驱动对应侧的旋扣滚子夹紧钻杆，并进行旋扣作业。
[0006]所述冲扣钳包括两个浮动油缸、两个冲扣钳油缸以及分别设置在两侧的两个旋扣滚子之间的弧形冲扣牙板，冲扣钳油缸分别设置在两侧油缸导向座内，所述冲扣钳油缸分别与对应弧形冲扣牙板连接，通过冲扣钳油缸驱动对应侧的弧形冲扣牙板抱紧和松开钻杆；两个浮动油缸分别对称安装在固定支架的上端面两侧，两个浮动油缸的输出端连接在上钳总成5的底端。
[0007]所述固定支架上设置有U型槽，U型槽的两侧对称设置有一个夹紧油缸，两侧的夹紧油缸的输出端分别连接有一个弧形夹紧牙板，通过夹紧油缸驱动对应侧的弧形夹紧牙板抱紧和松开钻杆。
[0008]每个油缸导向座内设置有呈上下布置的两个旋扣夹紧油缸，所述冲扣钳油缸分别设置在对应油缸导向座内的两个旋扣夹紧油缸之间，油缸导向座内的两个旋扣夹紧油缸和一个冲扣钳油缸的缸体均为弓字形的一体式结构，两侧的旋扣夹紧油缸的活塞杆端相对设置，所述支撑架连接在旋扣夹紧油缸的活塞杆端，两侧的冲扣钳油缸的活塞杆端相对设置，并与对应油缸导向座固定，弧形冲扣牙板连接在对应冲扣钳油缸的缸体尾端。
[0009]所述回转机构包括上L环形导向块、下L环形导向块和多个碟簧，上L环形导向块固定在上钳总成底部，下L环形导向块固定在固定支架上，上L环形导向块与下L环形导向块相互扣合，在上、卸扣时，浮动油缸推动上钳总成使上L环形导向块绕固定在固定支架上的下L环形导向块转动。
[0010]所述回转机构还包括环形支撑座，所述环形支撑座设置在相互扣合的上L环形导向块与下L环形导向块的外周，环形支撑座上均布有多个竖向导槽，导向槽内设置有沿导向槽上下滑动的倒T型导向销。
[0011]所述油缸导向座与环形支撑座之间均布有多个碟簧。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]1、本实用新型代替了现有的钻杆动力钳，无需更换颚板，工作效率高，减轻了工人的劳动强度。
[0014]2、本实用新型在上钳总成底部固定L环形导向块，在固定支架上固定L环形导向块，上L环形导向块与下L环形导向块相互扣合，来保证上钻杆与下钻杆在工作过程中的同心。
[0015]3、紧凑型浮动式铁钻工能够完成现有铁钻工的工作，旋扣钳与冲扣钳做成一体式结构，节省了上下空间，结构紧凑，使井口设备更加小型化。
[0016]4、油缸导向座内的两个旋扣夹紧油缸和一个冲扣钳油缸的缸体均为弓字形的一体式结构，使得旋扣夹紧油缸既可以随着冲扣钳油缸一起运动，又可以单独运动。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为夹钳总成的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]如图1、2所示，本实用新型包括基座1，伸缩臂2和钳头总成3，夹钳总成3包括固定支架4和上钳总成5，上钳总成5包括旋扣钳6和冲扣钳7，上钳总成5通过回转机构18可转动地安装在固定支架4上。
[0020]旋扣钳6包括对称安装在固定支架4两侧的油缸导向座8，两侧油缸导向座8内侧分别设置有相互对称的支撑架9，支撑架9内分别安装有两个间隔设置的旋扣滚子10，每个旋扣滚子10对应有一个驱动旋扣滚子10转动的液压马达11，液压马达11安装在支撑架9上，两侧油缸导向座8内分别安装有水平设置的呈上下布置的两个旋扣夹紧油缸12，每侧的两个旋扣夹紧油缸12的输出端分别连接对应侧的支撑架9，通过旋扣夹紧油缸12驱动对应侧的旋扣滚子10夹紧钻杆，并进行旋扣作业。
[0021]冲扣钳7包括两个浮动油缸14、两个冲扣钳油缸16以及分别设置在两侧的两个旋扣滚子10之间的弧形冲扣牙板15，冲扣钳油缸16分别设置在两侧油缸导向座8内的两个旋扣夹紧油缸12之间，冲扣钳油缸16分别与对应弧形冲扣牙板15连接，通过冲扣钳油缸16驱动对应侧的弧形冲扣牙板15抱紧和松开钻杆，两个浮动油缸14分别对称安装在固定支架4的上端面两侧，两个浮动油缸14的输出端通过万向节17连接在上钳总成5的底端。
[0022]每个油缸导向座8内的两个旋扣夹紧油缸12和一个冲扣钳油缸16的缸体均为弓字形的一体式结构，两侧的旋扣夹紧油缸12的活塞杆端相对设置，所述支撑架9连接在旋扣夹紧油缸12的活塞杆纟而，两侧的冲扣钥'油缸16的活塞杆纟而相对设置，并与对应油缸导向座8固定，弧形冲扣牙板15连接在对应冲扣钳油缸16的缸体尾端。
[0023]回转机构18机构包括上L环形导向块20、下L环形导向块21、环形支撑座19和多个碟簧22，上L环形导向块20固定在上钳总成5的底部，下L环形导向块21固定在固定支架4上，上L环形导向块20与下L环形导向块21相互扣合；环形支撑座19设置在相互扣合的上L环形导向块20与下L环形导向块21的外周，环形支撑座19上均布有多个竖向导槽，导向槽内设置有沿导向槽上下滑动的倒T型导向销23，多个碟簧22均布在油缸导向座8与环形支撑座19之间。
[0024]固定支架4上设置有U型槽24，U型槽24的两侧对称设置有一个夹紧油缸25，两侧的夹紧油缸25的输出端分别连接有一个弧形夹紧牙板26，通过夹紧油缸25驱动对应侧的弧形夹紧牙板26抱紧和松开钻杆。
[0025]本实用新型的基座I与伸缩臂2相连接，为铁钻工提供上升和旋转运动，伸缩臂2一端与固定支架4连接，一端与基座I连接，伸缩臂2能够带动铁钻工伸出和收回。
[0026]本实用新型进行旋扣作业时，夹紧油缸25驱动弧形夹紧牙板26夹紧下钻杆，旋扣夹紧油缸12驱动旋扣滚子10夹紧上钻杆，当旋扣滚子10夹紧上钻杆后，液压马达11驱动旋扣滚子10旋转对上钻杆进行旋扣作业，旋扣完成后，旋扣夹紧油缸12收回，液压马达11停止工作；冲扣钳油缸16推动对应弧形冲扣牙板15前移，夹紧上钻杆后，浮动油缸14工作，推动上钳总成5旋转，完成最后的拧紧；在旋扣过程中，上钳总成5的重力由碟簧22支撑，上钳总成5的上下浮动由倒T型导向销23和环形支撑座19保证其垂直移动，最后拧紧时，上钻杆与下钻杆的同心也是由上L环形导向块20和下L环形导向块21来保证的。
【主权项】
1.一种紧凑型浮动式铁钻工，包括基座，伸缩臂和钳头总成，其特征在于:夹钳总成包括固定支架和上钳总成，上钳总成包括旋扣钳和冲扣钳，上钳总成通过回转机构可转动地安装在固定支架上； 所述旋扣钳包括对称设置在固定支架两侧上的油缸导向座，两侧油缸导向座内侧分别设置有相互对称的支撑架，支撑架内分别安装有两个间隔设置的旋扣滚子，每个旋扣滚子对应有一个驱动旋扣滚子转动的液压马达，所述液压马达安装在支撑架上，两侧油缸导向座内分别安装有水平设置的旋扣夹紧油缸，旋扣夹紧油缸的输出端分别连接对应侧的支撑架，通过旋扣夹紧油缸驱动对应侧的旋扣滚子夹紧钻杆，并进行旋扣作业； 所述冲扣钳包括两个浮动油缸、两个冲扣钳油缸以及分别设置在两侧的两个旋扣滚子之间的弧形冲扣牙板，冲扣钳油缸分别设置在两侧油缸导向座内，所述冲扣钳油缸分别与对应弧形冲扣牙板连接，通过冲扣钳油缸驱动对应侧的弧形冲扣牙板抱紧和松开钻杆；两个浮动油缸分别对称安装在固定支架的上端面两侧，两个浮动油缸的输出端连接在上钳总成的底端； 固定支架上设置有U型槽，U型槽的两侧对称设置有一个夹紧油缸，两侧的夹紧油缸的输出端分别连接有一个弧形夹紧牙板，通过夹紧油缸驱动对应侧的弧形夹紧牙板抱紧和松开钻杆。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型浮动式铁钻工，其特征在于:每个油缸导向座内设置有呈上下布置的两个旋扣夹紧油缸，所述冲扣钳油缸分别设置在对应油缸导向座内的两个旋扣夹紧油缸之间，油缸导向座内的两个旋扣夹紧油缸和一个冲扣钳油缸的缸体均为弓字形的一体式结构，两侧的旋扣夹紧油缸的活塞杆端相对设置，所述支撑架连接在旋扣夹紧油缸的活塞杆端，两侧的冲扣钳油缸的活塞杆端相对设置，并与对应油缸导向座固定，弧形冲扣牙板连接在对应冲扣钳油缸的缸体尾端。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型浮动式铁钻工，其特征在于:所述回转机构包括上L环形导向块、下L环形导向块和多个碟簧，上L环形导向块固定在上钳总成底部，下L环形导向块固定在固定支架上，上L环形导向块与下L环形导向块相互扣合，在上、卸扣时，浮动油缸推动上钳总成使上L环形导向块绕固定在固定支架上的下L环形导向块转动。
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型浮动式铁钻工，其特征在于:所述回转机构还包括环形支撑座，所述环形支撑座设置在相互扣合的上L环形导向块与下L环形导向块的外周，环形支撑座上均布有多个竖向导槽，导向槽内设置有沿导向槽上下滑动的倒T型导向销。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型浮动式铁钻工，其特征在于:所述油缸导向座与环形支撑座之间均布有多个碟簧。
【专利摘要】本实用新型公开了一种紧凑型浮动式铁钻工，包括基座、伸缩臂、液压马达、旋扣滚子、旋扣夹紧油缸、支撑架、固定销、冲扣牙板、冲扣钳油缸、浮动油缸、油缸导向壳、固定支架、导向销、碟簧、上L环形导向块、下L环形导向块、支撑座、夹紧牙板、夹紧油缸。伸缩臂与基座连接，基座为铁钻工提供上下运动。上钳总成连接导向销及碟簧，碟簧与导向销连接在支撑座上，浮动油缸一端连接在固定支架上，一端与上钳总成连接，夹紧钳安装在固定支架上，固定支架与伸缩臂连接，这种结构形式的铁钻工集旋扣钳与冲扣钳于一体，既可以使铁钻工变得紧凑，又能实现铁钻工工作时，上钳总成随钻杆的上卸扣动作而上下浮动。
【IPC分类】E21B19-16
【公开号】CN204419080
【申请号】CN201520055376
【发明人】黄贤振, 徐平建, 熊倪
【申请人】南通金牛机械制造有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月27日