专利名称：顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油、天然气钻井机械领域，特别涉及顶部驱动钻 井装置，是一种顶部驱动钻井装置中的侧挂式背钳分体式挂臂。
背景技术：
背钳是顶部驱动钻井装置中重要的组成部分，用于钻井时的钻杆上 卸扣作业。在钻迸时背钳的扶正套能起到扶正保护接头的作用。现有 的侧挂式背钳挂臂为一个部件，挂臂与顶驱主体之间须要铰接。侧挂 式背钳由于存在偏重问题，背钳存在偏重问题造成背钳扶正套与主轴 不同心，顶驱在钻进时扶正套与保护接头之间的磨损比较严重，影响 扶正套与保护接头的使用周期。上卸扣时背钳前后钳牙与钻柱的夹紧 力不对称，对钻柱形成一个弯矩载荷，造成钻柱和背钳钳牙的使用周 期縮短。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体 式挂臂，在背钳挂臂上安装平衡装置，用来平衡侧挂式背钳，从而减 小扶正套与保护接头之间以及背钳钳牙与钻柱之间的磨损。克服现有 侧挂式背钳挂臂存在偏重问题的不足。
本实用新型采用的技术方案是顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体 式挂臂主要由连接板和挂臂组成，其特征是连接板和挂臂之间有销 轴连接。连接板与挂臂之间能通过销轴摆动。在连接板与挂臂之间有 摆动平衡装置。以平衡侧挂式背钳的偏重。
所述的平衡装置包括弹簧、弹簧芯轴、弹簧支座、锁紧装置组成。 弹簧支座为丁字形，弹簧支座固定在挂臂的侧壁上。在连接板的下端 有弹簧芯轴，在弹簧芯轴上套有压縮弹簧。弹簧芯轴的下端通过螺纹 固定连接板，锁紧装置固定在弹簧芯轴的下端。锁紧装置保证了背钳 在工作时弹簧芯轴不会松动。弹簧的压縮力作用在弹簧支座上，压縮 力通过弹簧支座水平作用在挂臂上，挂臂在该水平力的作用下处于垂 直位置，从而避免了背钳因偏重处于倾斜位置的状态。弹簧的压縮力 可以通过弹簧芯轴来调节。
所述的连接板的下端有弹簧芯轴，弹簧芯轴是固定在连接板下端面 的圆孔中。
所述的弹簧芯轴与挂臂侧平面平行。
所述的锁紧装置是螺母。
连接板与顶驱主体连接，挂臂与背钳体连接。在弹簧的压縮力作用 下，使挂臂处于垂直位置，从而解决了侧挂式背钳偏重问题。
所述的平衡装置是液压油缸，液压油缸的一端固定在连接板的下端 面上，液压油缸的另一端固定在挂臂侧面的支撑座上。
背钳挂臂做成分体，上部固定联接，两体间以平衡装置联接，挂臂 能左右摆动，因此背钳体的扶正套与保护接头之间，背钳钳牙与钻柱 之间能自动对中，其间的磨损也因此减小。
本实用新型的有益效果本实用新型顶部驱动钻井装置侧挂式背钳 分体式挂臂，依靠弹簧或液压油缸等方式平衡背钳偏重，从而减小扶 正套与保护接头之间，背钳钳牙与钻柱之间的磨损；延长扶正套和背 钳钳牙的更换周期；提高钻井速度，降低顶部驱动钻井装置的作业费 用。结构简单，功能齐全等优点。
图1是本实用新型顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂结构 剖面示意图。
图2是本实用新型顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂外形 结构示意图。
图中，l.连接板，2.弹簧，3.弹簧芯轴，4.弹簧支座，5.锁紧装置， 6.挂臂，7.销轴。
具体实施方式
实施例1:
参阅图1。本实用新型顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂，
连接板1和挂臂6之间有一个销轴7连接。连接板1与挂臂6之间滑 动配合，连接板1与挂臂6之间能通过销轴7摆动。在连接板1与挂 臂6之间有摆动平衡装置。以平衡侧挂式背钳的偏重。
所述的平衡装置包括一个弹簧2、 一个弹簧芯轴3、 一个弹簧支座 4、 一个锁紧装置5组成。锁紧装置5采用螺母。
弹簧支座4为丁字形，弹簧支座4固定在挂臂6的侧壁上。在连接 板1的下端有一个弹簧芯轴3，弹簧芯轴3的下端通过螺纹固定连接板 1。弹簧芯轴3与挂臂6侧平面平行。在弹簧芯轴3上套有一个压縮弹 簧2。弹簧芯轴3的下端部穿过连接板1固定孔，螺母固定在弹簧芯轴 3的下端，起到锁紧作用。
权利要求1.一种顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂，主要由连接板(1)和挂臂(6)组成，其特征是连接板(1)和挂臂(6)之间有销轴(7)连接，连接板(1)与挂臂(6)之间能通过销轴(7)摆动，在连接板(1)与挂臂(6)之间有摆动平衡装置。
2、 根据权利要求1所述的顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂 臂，其特征是所述的平衡装置包括弹簧(2)、弹簧芯轴(3)、弹簧支 座(4)和锁紧装置(5)组成，弹簧支座(4)为丁字形，弹簧支座(4)固定 在挂臂(6)的侧壁上，在连接板(1)的下端有弹簧芯轴(3)，在弹簧芯轴 (3)上套有压縮弹簧(2)，弹簧芯轴(3)的下端通过螺纹固定连接板(1)， 锁紧装置(5)固定在弹簧芯轴(3)的下端。
3、 根据权利要求2所述的顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂 臂，其特征是所述的弹簧芯轴(3)是固定在连接板(1)下端面的圆孔 中。
4、 根据权利要求2或3所述的顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体 式挂臂，其特征是所述的弹簧芯轴(3)与挂臂(6)侧平面平行。
5、 根据权利要求2或3所述的顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体 式挂臂，其特征是所述的锁紧装置(5)是螺母。
6 、 根据权利要求1所述的顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂 臂，其特征是所述的平衡装置是液压油缸，液压油缸的一端固定在 连接板(l)的下端面上，液压油缸的另一端固定在挂臂(6)侧面的支撑 座上。
专利摘要顶部驱动钻井装置侧挂式背钳分体式挂臂，应用于石油、天然气钻井顶部驱动钻井装置中。主要由连接板、弹簧、弹簧芯轴、弹簧支座、锁紧装置和挂臂组成。连接板与挂臂之间销轴连接。连接板与挂臂之间能通过销轴摆动。弹簧支座为丁字形，在弹簧支座固定在挂臂的侧壁上。在连接板的下端有弹簧芯轴，在弹簧芯轴上套有压缩弹簧。弹簧芯轴的下端通过螺纹固定连接板，锁紧装置固定在弹簧芯轴的下端。效果是能依靠弹簧或液压油缸等方式平衡背钳偏重，减小钻进时扶正套与保护接头之间的摩擦力，延长保护接头和扶正套的使用周期；减小背钳钳牙与钻柱的磨损；提高钻井速度，降低顶部驱动钻井装置的作业费用。
文档编号E21B19/16GK201196040SQ200820080680
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者刘广华, 刘新立, 卢丽敏, 李美华, 贾勤斌, 邹连阳, 陕小平 申请人:中国石油天然气集团公司;北京石油机械厂