专利名称：带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹管装置，具体涉及一种适用于钻井平台排管系统中关键设 备垂直排管机的夹管装置。
背景技术：
目前，在海洋钻井过程中，管子处理作业占的比例大，其关键设备垂直排管机的性 能是保证系统安全快速、稳定高效、作业连贯的前提条件。垂直排管机的夹管装置设计是否 合理直接影响管子处理作业的工作效率。现有的夹管装置在夹持时定位不准确，致使可靠 性差、稳定性差的问题，进而影响了作业效率；另外，现有设备的通用性也比较差。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置，以解决现有 的夹管装置在夹持时定位不准确，致使可靠性差、稳定性差的问题，进而影响了作业效率的 问题。本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是本实用新型所述的带有三个 夹爪的垂直排管机夹管装置包括上夹爪、中夹爪和下夹爪，所述上夹爪、中夹爪II和下夹爪 由上至下设置并连接在一起，所述上夹爪包括上夹爪液压缸、上夹头、上夹爪第一导轨和上 夹爪第二导轨；所述中夹爪II包括中夹爪液压缸、两个连杆、第一中夹爪主体、第二中夹爪 主体、中夹爪第一夹头、中夹爪第二夹头、两个中夹爪连杆轴和两个中夹爪回转轴；下夹爪 III包括下夹爪液压缸、下夹爪第一导轨、下夹爪第二导轨和下夹头；上夹爪液压缸用于调整 上夹头的位置，在上夹头的两侧分别设置了上夹爪第一导轨和上夹爪第二导轨，上夹头沿 上夹爪第一导轨、上夹爪第二导轨滑动；第一中夹爪主体、第二中夹爪主体各自与一个连杆 8连接，第一中夹爪主体的工作端安装有中夹爪第一夹头，第二中夹爪主体的工作端安装有 中夹爪第二夹头，第一中夹爪主体通过一个中夹爪连杆轴与一个连杆连接，第二中夹爪主 体通过另一个中夹爪连杆轴与另一个连杆连接，第一中夹爪主体的根部绕一个中夹爪回转 轴回转，第二中夹爪主体的根部绕另一个中夹爪回转轴回转，中夹爪液压缸通过改变其行 程带动连杆改变第一中夹爪主体、第二中夹爪主体的开度；下夹爪液压缸用于调整下夹头 的位置，在下夹头的两侧分别设置了下夹爪第一导轨、下夹爪第二导轨，下夹头沿下夹爪第 一导轨、下夹爪第二导轨滑动。本实用新型的有益效果是本实用新型所述的夹管装置具有夹管可靠性好、夹管稳定性好的优点，克服了现 有技术中的不足。而且本实用新型还具有良好通用性，整体结构简单，动作灵活可靠；本实 用新型的使用可大大提高垂直排管机的工作效率。本实用新型设置了上夹爪、中夹爪、下夹 爪，中夹爪为主夹爪，上夹爪、下夹爪为辅助夹爪。在夹管作业中上夹爪、中夹爪、下夹爪三 个夹爪同时动作，形成了主夹爪夹持、辅助夹爪上、下支撑的三点定位方式，显著提高了夹 管的可靠性、稳定性。与现有设备相比，上、下辅助夹头的设计改善了夹持不同管径时需更换夹持附件的状况，夹持设备通用性好。由于不必更换夹头上附件，减少了夹管作业中辅助 时间。
图1是本实用新型的总体结构示意图；图2是沿图1中A-A线的剖视图；图3是沿 图1中B-B线的剖视图；图4是沿图1中C-C线的剖视图；图5是沿图3中D-D线的剖视 图。
具体实施方式
具体实施方式
一如图1 5所示，本实施方式所述的带有三个夹爪的垂直排管机 夹管装置包括上夹爪I、中夹爪II和下夹爪III，所述上夹爪I、中夹爪II和下夹爪III由上至 下设置并连接在一起，所述上夹爪I包括上夹爪液压缸1、上夹头2、上夹爪第一导轨3和上 夹爪第二导轨4 ；所述中夹爪II包括中夹爪液压缸7、两个连杆8、第一中夹爪主体9、第二中 夹爪主体12、中夹爪第一夹头10、中夹爪第二夹头11、两个中夹爪连杆轴13和两个中夹爪 回转轴14 ；下夹爪III包括下夹爪液压缸15、下夹爪第一导轨16、下夹爪第二导轨17和下夹 头18 ；上夹爪液压缸1用于调整上夹头2的位置，在上夹头2的两侧分别设置了上夹爪第 一导轨3和上夹爪第二导轨4，上夹头2沿上夹爪第一导轨3、上夹爪第二导轨4滑动；第一 中夹爪主体9、第二中夹爪主体12各自与一个连杆8连接，第一中夹爪主体9的工作端安装 有中夹爪第一夹头10，第二中夹爪主体12的工作端安装有中夹爪第二夹头11，第一中夹爪 主体9通过一个中夹爪连杆轴13与一个连杆8连接，第二中夹爪主体12通过另一个中夹 爪连杆轴13与另一个连杆8连接，第一中夹爪主体9的根部绕一个中夹爪回转轴14回转， 第二中夹爪主体12的根部绕另一个中夹爪回转轴14回转，中夹爪液压缸7通过改变其行 程带动连杆8改变第一中夹爪主体9、第二中夹爪主体12的开度；下夹爪液压缸15用于调 整下夹头18的位置，在下夹头18的两侧分别设置了下夹爪第一导轨16、下夹爪第二导轨 17,下夹头18沿下夹爪第一导轨16、下夹爪第二导轨17滑动。
具体实施方式
二 如图1和图2所示，本实施方式所述夹管装置还包括夹持臂IV， 所述夹持臂IV夹设在上夹爪I的工作端的两侧上，且夹持臂IV与上夹爪I转动连接。其它 组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图1和图2所示，本实施方式所述夹管装置还包括第一回转轴 5和第二回转轴6，夹持臂IV通过第一回转轴5、第二回转轴6与上夹爪I转动连接。其它组 成及连接关系与具体实施方式
二相同。本实用新型的工作原理(参见图1 5)本实用新型包括上夹爪I、中夹爪II、下夹爪III，中夹爪II为主夹爪，上夹爪I、下
夹爪III为辅助夹爪。在夹管作业中通过改变上夹爪液压缸1的行程Sl调整上夹头2的位 置，以便适应夹持不同管径的钻管，在上夹头2两侧设计了上夹爪第一导轨3、上夹爪第二 导轨，保证了其运动的稳定性；在夹管作业中通过改变中夹爪液压缸7的行程S2通过两个 连杆8改变第一中夹爪主体9、第二中夹爪主体12的开度，以适应夹持不同直径的钻杆，夹 爪上安装的中夹爪第一夹头10、中夹爪第二夹头11提高了夹管的稳定性；在夹管作业中通 过改变下夹爪液压缸15的行程Sl调整下夹头的位置(同上夹头)，以便适应夹持不同管径的钻管，在下夹头18两侧设计了下夹爪第一导轨16、下夹爪第二导轨17，保证了其运动的
稳定性。如图1所示夹管作业中控制夹头(绕第一回转轴5和第二回转轴6)回转S3度， 准备从前序设备上取管，如图3、4、5所示取管过程中上夹爪I、下夹爪III以及上夹爪液压 缸1、下夹爪液压缸15同时伸出行程Si，使上夹头2沿上夹爪第一导轨3、上夹爪第二导轨 4滑出接管，与此同时下夹头18沿下夹爪第一导轨16、下夹爪第二导轨17滑出接管，同时 中夹爪II的中夹爪液压缸7伸出行程S2，通过连杆8、连杆驱动轴13使中夹爪的第一中夹 爪主体9、第二中夹爪主体12绕其回转轴14动作(转动)，进而改变中夹爪II (主夹爪)的开 度，使安装于主夹爪上的中夹爪第一夹头10、中夹爪第二夹头11夹持钻杆19 ；同时通过调 整辅助夹头的上夹爪液压缸1、下夹爪液压缸15的行程Sl实现辅助夹持，提高夹管稳定性。 稳定夹持后夹头(绕轴5、6)回转S3度，实现立管。通过调整辅助夹头的上夹爪液压缸1、下夹爪液压缸15的行程Si、中夹爪液压缸 7的行程S2以适应夹持不同管径的钻杆。上、下辅助夹头的作用是辅助前序设备接管；辅 助主夹爪实现稳定夹管。
权利要求一种带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置，其特征在于所述夹管装置包括上夹爪(Ⅰ)、中夹爪(Ⅱ)和下夹爪(Ⅲ)，所述上夹爪(Ⅰ)、中夹爪(Ⅱ)和下夹爪(Ⅲ)由上至下设置并连接在一起，所述上夹爪(Ⅰ)包括上夹爪液压缸(1)、上夹头(2)、上夹爪第一导轨(3)和上夹爪第二导轨(4)；所述中夹爪(Ⅱ)包括中夹爪液压缸(7)、两个连杆(8)、第一中夹爪主体(9)、第二中夹爪主体(12)、中夹爪第一夹头(10)、中夹爪第二夹头(11)、两个中夹爪连杆轴(13)和两个中夹爪回转轴(14)；下夹爪Ⅲ包括下夹爪液压缸(15)、下夹爪第一导轨(16)、下夹爪第二导轨(17)和下夹头(18)；上夹爪液压缸(1)用于调整上夹头(2)的位置，在上夹头(2)的两侧分别设置了上夹爪第一导轨(3)和上夹爪第二导轨(4)，上夹头(2)沿上夹爪第一导轨(3)、上夹爪第二导轨(4)滑动；第一中夹爪主体(9)、第二中夹爪主体(12)各自与一个连杆(8)连接，第一中夹爪主体(9)的工作端安装有中夹爪第一夹头(10)，第二中夹爪主体(12)的工作端安装有中夹爪第二夹头(11)，第一中夹爪主体(9)通过一个中夹爪连杆轴(13)与一个连杆(8)连接，第二中夹爪主体(12)通过另一个中夹爪连杆轴(13)与另一个连杆(8)连接，第一中夹爪主体(9)的根部绕一个中夹爪回转轴(14)回转，第二中夹爪主体(12)的根部绕另一个中夹爪回转轴(14)回转，中夹爪液压缸(7)通过改变其行程带动连杆(8)改变第一中夹爪主体(9)、第二中夹爪主体(12)的开度；下夹爪液压缸(15)用于调整下夹头(18)的位置，在下夹头(18)的两侧分别设置了下夹爪第一导轨(16)、下夹爪第二导轨(17)，下夹头(18)沿下夹爪第一导轨(16)、下夹爪第二导轨(17)滑动。
2.根据权利要求1所述的带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置，其特征在于所述夹 管装置还包括个夹持臂(IV)，所述夹持臂(IV)夹设在上夹爪(I )的工作端的两侧上，且夹 持臂(IV)与上夹爪(I )转动连接。
3.根据权利要求1所述的带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置，其特征在于所述夹 管装置还包括第一回转轴(5)和第二回转轴(6)，夹持臂(IV)通过第一回转轴(5)、第二回 转轴(6)与上夹爪(I )转动连接。
专利摘要带有三个夹爪的垂直排管机夹管装置，它涉及一种夹管装置，它解决了现有的夹管装置在夹持时定位不准确，致使可靠性差、稳定性差的问题，进而影响了作业效率的问题。上夹爪液压缸用于调整上夹头的位置，上夹头沿上夹爪第一导轨、上夹爪第二导轨滑动；第一中夹爪主体、第二中夹爪主体各自与一个连杆连接，中夹爪液压缸通过改变其行程利用连杆改变第一中夹爪主体、第二中夹爪主体的开度；下夹爪液压缸用于调整下夹头的位置，下夹头沿下夹爪第一导轨、下夹爪第二导轨滑动。在夹管作业中上夹爪、中夹爪、下夹爪三个夹爪同时动作，形成了主夹爪夹持、辅助夹爪上、下支撑的三点定位方式，显著提高了夹管的可靠性、稳定性。
文档编号E21B19/14GK201695970SQ201020242868
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者佟万成, 白勇, 闫志超 申请人:抚州市临川白勇海洋工程有限公司