专利名称：顶驱背钳双梁固定式结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油钻机顶部驱动装置技术领域，具体涉及一种固定顶驱背钳的双梁式结构部件。
背景技术：
当前，石油钻机顶部驱动装置的应用越来越广泛，其卓越性能表现在其管子处理装置的背钳可以灵活的实现自动上卸扣，可以及时处理钻井过程中出现的复杂情况，避免钻井事故的发生。背钳的主要功能是钻井过程中更换钻杆时实现钻杆与顶驱保护接头的上卸扣，在顶驱旋转钻井时背钳与钻杆不要有接触的部位，否则容易造成二者的磨损。目前，市场上存在的各种型号的顶驱产品，背钳的固定都采取单梁固定的方式，容易造成无梁一侧在重力的作用下下垂，造成钻杆与顶驱背钳的偏磨，为解决偏磨的问题，要在背钳与钻杆·可能接触的部位设置钻杆扶正器，钻杆扶正器是特殊材料制造，属于易损件且价格较高，增加了井队的成本。另一方面，顶驱背钳工作一定时间后需要更换钳牙，目前顶驱背钳更换钳牙的方式都是把背钳从顶驱上拆下来再更换，这样不但浪费时间，在拆液压管线时还很容易造成液压油的污染，进而影响液压系统的稳定性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种顶驱背钳双梁固定式结构，以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本实用新型提供的顶驱背钳双梁固定式结构，主要由连接法兰、上套筒体、套筒体销轴、下套筒体、背梁、辅梁结构和背钳结构组成；其中一上套筒体，固定在连接法兰上；一下套筒体，固定在上套筒体上；一背梁，固定在下套筒体上；一背钳固定块，固定在背梁上；一下背钳弹簧，该下背钳弹簧的下端面与背钳固定块的上端面接触，该下背钳弹簧的上端面与背钳浮动销轴孔的台阶接触；辅梁结构为一辅梁，为上下两段，该辅梁的上段与辅梁上吊耳连接，该辅梁上吊耳与上套筒体相连接；该辅梁的上段和下段之间通过辅梁内弹簧和辅梁调整轴连接，辅梁的下段与辅梁下吊耳连接，辅梁下吊耳与背钳连接；背钳结构为上背钳弹簧和下背钳弹簧分别安装在背钳浮动销轴孔内，背钳浮动销轴孔与背钳固定块连接，背钳与背梁连接；所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，上套筒体通过套筒体销轴固定在连接法兰上。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，下套筒体通过螺栓连接件和键固定在上套筒体上。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背梁通过第一背梁销轴和第二背梁销轴固定在下套筒体上。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳固定块通过背钳固定销轴固定在背梁上。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，辅梁上吊耳与上套筒体通过卡槽和螺栓连接。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳浮动销轴孔与背钳固定块之间通过 背钳浮动销轴连接。所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳与背梁之间通过背钳固定销轴连接。本实用新型的有益效果是由于双梁固定顶驱背钳，背钳就不会在重力的作用下发生与钻杆的偏磨，避免使用钻杆扶正器，节约成本；其次，该结构可以在背钳打开的情况下偏摆到到后侧，不需要从顶驱拆下背钳，就可以进行快捷方便的更换背钳钳牙，提高工作效率，避免液压油的污染。
图I为本实用新型顶驱背钳双梁固定式结构示意图。图2为图I中上套筒体的结构示意图。附图中主要组件符号说明I连接法兰；2上套筒体；2A卡槽；2B螺纹孔；3套筒体销轴；4辅梁上段；5下套筒体；6第一背梁销轴；7第二背梁销轴；8背梁；9上背钳弹簧；10背钳浮动销轴；11下背钳弹簧；12背钳固定块；13背钳固定销轴；14背钳；15背钳固定螺栓；16辅梁下吊耳；17辅梁下销轴；18辅梁下段；19辅梁内弹簧；20辅梁调整轴；21辅梁上销轴；22辅梁上吊耳。
具体实施方式
本实用新型的顶驱背钳双梁固定式结构，可以使顶驱背钳的重力由前后梁的均等拉力平衡掉，不产生和钻杆的偏磨现象，避免使用钻杆扶正器，节约成本；其次，该结构可以在背钳打开的情况下偏摆到到后侧，不需要从顶驱拆下背钳，就可以进行快捷方便的更换背钳钳牙，提高工作效率，避免液压油的污染。具体地，本实用新型的顶驱背钳双梁固定式结构，主要由连接法兰、上套筒体、套筒体销轴、下套筒体、背梁、辅梁结构、背钳结构组合而成；上套筒体通过套筒体销轴固定在连接法兰上，下套筒体通过螺栓连接件和键固定在上套筒体上，背梁结构通过两个背梁销轴固定在下套筒体上，背钳固定块通过背钳固定销轴固定在背梁上，下背钳弹簧下端面与背钳固定块接触，上端面与背钳的浮动销轴孔的台阶接触把背钳支撑起来；辅梁结构通过辅梁上吊耳与上套筒体连接，通过辅梁下吊耳与背钳连接，平衡掉部分背钳重力。
以下结合附图对本实用新型作详细描述。如图I所示，本实用新型由连接法兰I、上套筒体2、套筒体销轴3、下套筒体5、背梁8、辅梁结构、背钳结构组合而成；其中上套筒体2通过套筒体销轴3固定在连接法兰I上，下套筒体5通过螺栓连接件和键固定在上套筒体2上，背梁8通过第一背梁销轴6和第二背梁销轴7固定在下套筒体5上，背钳固定块12通过背钳固定销轴13固定在背梁8上，下背钳弹簧11下端面与背钳固定块12上端面接触，下背钳弹簧11的上端面与背钳14的浮动销轴孔的台阶接触把背钳14支撑起来；辅梁上吊耳22的凸出插设在上套筒体2开口部位的卡槽2A内，并用螺栓穿过辅梁上吊耳22与上套筒体的螺纹孔2B相连接，从而将辅梁上吊耳22与上套筒体2固定为一体。关于上套筒体的结构如图2所示。由辅梁上吊耳22、辅梁上销轴21、辅梁上段4、辅梁下段18、辅梁下销轴17、辅梁下吊耳16、辅梁内弹簧19、辅梁调整轴20和背钳固定螺栓15构成了辅梁结构；具体地，辅梁上段4通过辅梁上销轴21与辅梁上吊耳22连接，辅梁上段4和辅梁下段18通过辅梁内弹簧19、辅梁调整轴20连接，辅梁下段18通过辅梁下销轴17与辅梁下吊耳16连接，辅梁下吊耳16通过背钳固定螺栓15与背钳14连接。·[0033]由上背钳弹簧9、背钳浮动销轴10、下背钳弹簧11、背钳固定块12、背钳固定销轴13和背钳14构成了背钳结构。具体地，上背钳弹簧9和下背钳弹簧11分别安装在带有台阶的背钳浮动销轴孔内，背钳浮动销轴10穿过背钳浮动销轴孔与背钳固定块12连接，背钳固定销轴13穿过背钳固定块12和背梁8上的销孔把背钳14与背梁8连接。在实际应用中，背钳14的重量一部分通过下背钳弹簧11传递到背钳固定块12上，在经过背钳固定销轴13传递到背梁8上，然后依次经过下套筒体5、上套筒体2传递到连接法兰I上；背钳14的另一部分重量通过背钳固定螺栓15传递到辅梁下吊耳16上，再传递到辅梁下段18上，然后由辅梁下段18传递到辅梁调整轴20上，然后再经辅梁内弹簧19传递到辅梁上段4上，再经辅梁下吊耳16传递到连接法兰I上。前后两部分重量大小的平衡通过调整辅梁调整轴20和辅梁内弹簧19来实现。背钳14在上卸扣的过程中，需要一定的上下位移，这个位移通过上背钳弹簧9、下背钳弹簧11和辅梁内弹簧19的弹性变性来抵消。背钳14更换钳牙时，首先把背钳14打开，然后拆下辅梁下销轴17，再拆下第一背梁销轴6，这样就可以把背钳14与背梁8 一起绕第二背梁销轴7向后倾摆一定的角度，方便的进行钳牙的更换。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式。在不脱离本实用新型的原理下，无需经过改造型劳动就能够联想到的其他技术特征，还可以做出若干变型和/或改进，这些变化显然都应视为等同特征，均属于本实用新型专利的保护范围之内。
权利要求1.一种顶驱背钳双梁固定式结构，其特征在于，主要由连接法兰、上套筒体、套筒体销轴、下套筒体、背梁、辅梁结构和背钳结构组成；其中 一上套筒体，固定在连接法兰上； 一下套筒体，固定在上套筒体上； 一背梁，固定在下套筒体上； 一背钳固定块，固定在背梁上； 一下背钳弹簧，该下背钳弹簧的下端面与背钳固定块的上端面接触，该下背钳弹簧的上端面与背钳浮动销轴孔的台阶接触； 辅梁结构为 一辅梁，为上下两段，该辅梁的上段与辅梁上吊耳连接，该辅梁上吊耳与连接法兰相连接; 该辅梁的上段和下段之间通过辅梁内弹簧和辅梁调整轴连接，辅梁的下段与辅梁下吊耳连接，辅梁下吊耳与背钳连接； 背钳结构为 上背钳弹簧和下背钳弹簧分别安装在背钳浮动销轴孔内，背钳浮动销轴孔与背钳固定块连接，背钳与背梁连接；
2.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，上套筒体通过套筒体销轴固定在连接法兰上。
3.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，下套筒体通过螺栓连接件和键固定在上套筒体上。
4.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背梁通过第一背梁销轴和第二背梁销轴固定在下套筒体上。
5.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳固定块通过背钳固定销轴固定在背梁上。
6 根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，辅梁上吊耳与上套筒体通过卡槽和螺栓连接。
7.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳浮动销轴孔与背钳固定块之间通过背钳浮动销轴连接。
8.根据权利要求I所述的顶驱背钳双梁固定式结构，其中，背钳与背梁之间通过背钳固定销轴连接。
专利摘要一种顶驱背钳双梁固定式结构，主要由连接法兰、上套筒体、套筒体销轴、下套筒体、背梁、辅梁结构、背钳结构组合而成；上套筒体通过套筒体销轴固定在连接法兰上，下套筒体通过螺栓连接件和键固定在上套筒体上，背梁结构通过两个背梁销轴固定在下套筒体上，背钳固定块通过背钳固定销轴固定在背梁上，下背钳弹簧下端面与背钳固定块接触，上端面与背钳的浮动销轴孔的台阶接触把背钳支撑起来；辅梁结构通过辅梁上吊耳与连接法兰连接，通过辅梁下吊耳与背钳连接，平衡掉部分背钳重力。本实用新型可以使顶驱背钳的重力由前后梁的均等拉力平衡掉；还可以快捷方便的更换背钳钳牙，提高工作效率，避免液压油的污染。
文档编号E21B19/16GK202706950SQ20122042496
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者臧志强, 陈士刚, 付德明 申请人:北京普世科石油机械新技术有限公司, 普世科国际石油装备技术(北京)有限公司