液气大钳钳牙防脱机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于液气大钳装置领域，特别涉及一种液气大钳钳牙防脱机构，包括钳头本体，钳头本体上有燕尾槽，燕尾槽内上、下端分别设置锁孔，锁孔内侧安装限位锁钉，外侧安装压盖，限位锁钉和压盖之间设置弹簧，弹簧安装在安装座上，安装座连接限位锁钉。本实用新型结构简单，容易实现，并且，可在保证钳牙防脱效果的基础上，能够大幅缩短钳牙更换时间，在一分钟的时间内完成四个钳牙的更换，减少钻具静止时间，减小井下复杂情况发生概率，保证施工安全，并提高工作效率；同时，由于本机构在受径向力时，能够收缩至内孔，不会由于钻杆摩擦而造成锁钉与钳头的卡死，能够延长钳头本体使用寿命，节省成本，具有一定的经济意义。
【专利说明】液气大钳钳牙防脱机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液气大钳钳牙防脱机构，属于液气大钳装置领域。
【背景技术】
[0002]钳头与钳牙是液气大钳的主要组成部分，钳头上开有燕尾槽，钳牙可以镶嵌在其内部，能够限制其沿钳盘径向的自由度，从而使钳牙不至于从径向脱落。为方便钳牙安装与拆卸，燕尾槽各方向尺寸通常会略大于钳牙本体尺寸，并且由于钳牙沿钳盘轴向的自由度未被限制，因此在上卸扣时，钻杆的轴向运动会带动钳牙随之上行或下行，从而造成钳牙脱落，严重时钳牙会落入井底，造成井内发生落物卡钻，若岗位人员安全意识不强，会下意识用手整理钳牙，这种危险操作已在钻井现场造成多起严重机械伤害事故。
[0003]目前，钳牙防脱主要依靠在钳头上开沉头孔，并连接配合螺钉进行钳牙的限位。钳牙在燕尾槽内时，通过上卸配合螺钉实现钳牙的固定与“解锁”，该措施存在的缺陷有以下几点:
[0004](I)螺钉易磨损，造成钳牙更换困难。
[0005]采用沉头螺钉的固定方式，随着钳牙的磨损，钻杆会对螺钉本体造成损坏，破坏其内六角孔，导致扳手无法进入，从而无法卸下螺钉，影响更换钳牙。
[0006](2)螺钉易锈蚀损坏，造成钳头报废。
[0007]螺钉表面与内孔面紧密贴合，稍微锈蚀就难以拆卸，最终导致整个钳头的报废，缩短钳头使用寿命。
[0008]( 3 )钳牙更换效率低。
[0009]钳牙属于易损部件，更换频率较高，尤其是在快速钻进、起下钻等连续作业期间。若采用螺钉对钳牙进行限位时，更换钳牙所需时间较长，每块钳牙更换时间以1.5min计，更换上钳牙约需6min。若钳牙更换不及时，极易造成钻具在井内长久静止，导致粘附卡钻或坍塌卡钻等井下复杂情况，因此实现钳牙的安全与快速更换，既是保证工作人员安全的需要，也是保证钻具安全以及钻井生产安全的需要。
实用新型内容
[0010]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种结构简单，容易实现，拆卸方便，且可提高更换效率，及提高使用安全度的液气大钳钳牙防脱机构。
[0011]本实用新型所述的液气大钳钳牙防脱机构，包括钳头本体，钳头本体上有燕尾槽，燕尾槽内上、下端分别设置锁孔，锁孔内侧安装限位锁钉，外侧安装压盖，限位锁钉和压盖之间设置弹簧，弹簧安装在安装座上，安装座连接限位锁钉。
[0012]弹簧有一定的预压力，安装在限位锁钉与压盖之间，当钳牙从钳头本体上部进入燕尾槽时，首先与限位锁钉斜坡面接触，随着钳牙行程的增加，限位锁钉沿轴向锁孔内运动，此时弹簧进一步压缩，当限位锁钉完全进入锁孔时，钳牙便可顺利进入燕尾槽内。此时，钳牙与限位锁钉脱离接触，限位锁钉在复位弹簧的作用下复位并进行锁紧，钳牙在工作时不易轻易脱落。当钳牙磨损达到极限而无法继续使用时，只需将限位锁钉沿轴向推入限位锁孔，钳牙便可顺利取出；安装座对弹簧起到定位及导向作用；弹簧是本实用新型的关键部件，采用圆柱螺旋压缩弹簧作为复位弹簧，若其回弹力过小，易造成对钳牙锁紧不牢，无法起到防脱作用，若回弹力过大，则会造成压缩困难，限位锁头收缩不及时，锁头与钻具严重摩擦而造成损坏，所以，经计算，采用长细比为b=l.625的弹簧。
[0013]所述的限位锁钉包括定位本体，定位本体一侧设置锁头，另一侧连接安装座，安装座与定位本体为一体式结构。定位本体可防止在弹簧的弹力作用下限位锁钉脱离锁孔，造成限位失效；安装座与定位本体为一体式结构，加工制作方便。
[0014]所述的定位本体和安装座置于锁孔内，锁头自由端置于锁孔外，定位本体与锁头之间设置凹槽，凹槽与钳头本体之间设置O型密封圈，压盖与定位本体之间设置调节挡圈。O型密封圈可起到密封作用，防止工作时有泥浆进入锁孔内；调节挡圈压盖与定位本体之间的距离，进而可调节弹簧的压缩度。
[0015]所述的压盖外端设置一字槽，内端设置导槽，导槽外周与锁孔连接处设置螺纹。一字槽的设置便于拧紧和拆卸；导槽便于对弹簧进行定位和导向；设置螺纹便于安装。
[0016]所述的钳头本体上、下部分别贯穿有排污槽，排污槽一端连通锁孔，另一端与钳头本体外部连通，排污槽位于钳头本体的两锁孔之间。排污槽通常为直槽，当锁孔内有泥浆时，在限位锁钉的往复运动下，会推动泥浆进入排污槽顺利排出，每次更换钳牙时，也可用细长材料(如铁丝)对排污槽进行清理，保证锁孔内部清洁。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]结构简单，容易实现，并且，可在保证钳牙防脱效果的基础上，能够大幅缩短钳牙更换时间，在一分钟的时间内完成四个钳牙的更换，减少钻具静止时间，减小井下复杂情况发生概率，保证施工安全，并提高工作效率；同时，由于本机构在受径向力时，能够收缩至内孔，不会由于钻杆摩擦而造成锁钉与钳头的卡死，能够延长钳头本体使用寿命，节省成本，具有一定的经济意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图2是图1中A-A的剖视图。
[0021]图3是图2中限位锁钉的结构示意图。
[0022]图4是图2中压盖的结构示意图。
[0023]图中:1、钳头本体2、锁头3、钳牙4、压盖5、O型密封圈6、定位本体7、安装座8、弹簧9、调节挡圈10、排污槽11、凹槽12、螺纹13、导槽14、一字槽。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步描述:
[0025]如图1?图4所示，本实用新型所述的液气大钳钳牙防脱机构，包括钳头本体1，钳头本体I上有燕尾槽，燕尾槽内上、下端分别设置锁孔，锁孔内侧安装限位锁钉，外侧安装压盖4，限位锁钉和压盖4之间设置弹簧8，弹簧8安装在安装座7上，安装座7连接限位锁钉。限位锁钉包括定位本体6，定位本体6 —侧设置锁头2，另一侧连接安装座7，安装座7与定位本体6为一体式结构。定位本体6和安装座7置于锁孔内，锁头2自由端置于锁孔夕卜，定位本体6与锁头2之间设置凹槽11，凹槽11与钳头本体I之间设置O型密封圈5，压盖4与定位本体6之间设置调节挡圈9。压盖4外端设置一字槽14，内端设置导槽13，导槽13外周与锁孔连接处设置螺纹12。钳头本体I上、下部分别贯穿有排污槽10，排污槽10 —端连通锁孔，另一端与钳头本体I外部连通，排污槽10位于钳头本体I的两锁孔之间。
[0026]钳牙的安装及拆卸过程如下:
[0027](I)右手按压限位锁钉，使其上端面与钳头的燕尾槽平面平齐。
[0028](2)左手将钳牙3放入燕尾槽，并向下推至底端。钳牙3到达预定位置后，限位锁钉可以自动弹起，完成钳牙的防脱锁定。
[0029](3)左手按压限位锁钉，使其端面与钳头的燕尾槽平面平齐。右手上提钳牙3，使钳牙3压住限位锁钉，松开左手。
[0030](4)上提钳牙3，完成钳牙3的卸除。
【权利要求】
1.一种液气大钳钳牙防脱机构，包括钳头本体(1)，钳头本体(I)上有燕尾槽，其特征在于:燕尾槽内上、下端分别设置锁孔，锁孔内侧安装限位锁钉，外侧安装压盖(4)，限位锁钉和压盖(4)之间设置弹簧(8)，弹簧(8)安装在安装座(7)上，安装座(7)连接限位锁钉。
2.根据权利要求1所述的液气大钳钳牙防脱机构，其特征在于:限位锁钉包括定位本体(6 )，定位本体(6 ) 一侧设置锁头(2 )，另一侧连接安装座(7 )，安装座(7 )与定位本体(6 )为一体式结构。
3.根据权利要求2所述的液气大钳钳牙防脱机构，其特征在于:定位本体(6)和安装座(7)置于锁孔内，锁头(2)自由端置于锁孔外，定位本体(6)与锁头(2)之间设置凹槽(11)，凹槽(11)与钳头本体(I)之间设置O型密封圈(5)，压盖(4)与定位本体(6)之间设置调节挡圈(9)。
4.根据权利要求1或2所述的液气大钳钳牙防脱机构，其特征在于:压盖(4)外端设置一字槽(14)，内端设置导槽(13)，导槽(13)外周与锁孔连接处设置螺纹(12)。
5.根据权利要求1、2或3所述的液气大钳钳牙防脱机构，其特征在于:钳头本体(I)上、下部分别贯穿有排污槽(10)，排污槽(10)—端连通锁孔，另一端与钳头本体(I)外部连通，排污槽(10)位于钳头本体(I)的两锁孔之间。
【文档编号】E21B19/16GK203430445SQ201320521153
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】徐希强, 英飞, 张栋, 程锋瑞, 范红明, 李佳, 唐振, 成梁 申请人:徐希强