一种顶驱专用侧挂式液压背钳的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及石油、天然气钻井【技术领域】，特别涉及一种顶驱专用侧挂式液压背钳。该背钳包括：背钳连接头、背钳臂、伸缩臂和钳座；背钳连接头通过定位销孔与顶驱内套相连接，所述背钳臂与背钳连接头一体成形；背钳臂的表面上开有弧形槽；背钳臂底部设有滑动槽，所述伸缩臂通过在滑动槽内运动进而调节其长度；所述背钳臂与伸缩臂之间通过连接销轴进行固定；伸缩臂的本体背板呈弧形设置；所述伸缩臂通过螺栓与钳座固定，所述钳座分为左钳体和右钳体。该背钳整体采用弧形背板侧挂式结构设计，可直接固定在顶驱内套上，不需要锁紧装置，同时具有外形尺寸小、现场维修方便及自动对中功能的特点，适合小井架钻机顶驱背钳配套需要。
【专利说明】一种顶驱专用侧挂式液压背钳
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油、天然气钻井【技术领域】，特别涉及一种顶驱专用侧挂式液压背钳。
【背景技术】
随着钻井技术的不断发展，外顶部驱动钻井装置逐渐往小型化和可拆卸式发展。其中，背钳是顶驱管子处理系统的重要组成部分，主要用来完成钻杆的上卸扣作业，此外也可以利用背钳更换保护接头和内防喷器，其性能的好坏直接影响到顶驱整体性能、钻井效率及作业可靠性。
[0002]现有背钳主要分为环形背钳和侧挂式背钳两种形式，环形背钳不随回转头转动，具有自动对中功能，但是受整体结构限制，且存在不能侧移、体积庞大及维修工序复杂等问题。
[0003]而传统的侧挂式背钳为L型结构，具有拆卸方便、维修工序简洁等优点，但一般随回转头一起转动，独立于主轴运动，不具有自动对中功能，同时需要增加一套自动锁紧装置。
[0004]在实际应用中发现，无论环形背钳还是传统的L型背钳均不适合小井架钻机顶驱配套的要求。
实用新型内容
[0005](一)所要解决的技术问题
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种顶驱专用侧挂式液压背钳，以克服现有技术中的环形背钳维修工序复杂和L型侧挂式背钳不具有自动对中功能无法满足小井架钻机顶驱配套要求等缺陷。
[0007](二)技术内容
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种顶驱专用侧挂式液压背钳，包括:背钳连接头、背钳臂、伸缩臂和钳座；
[0009]所述背钳连接头通过定位销孔与顶驱内套相连接，所述背钳臂与背钳连接头一体成形；所述背钳臂的表面上开有弧形槽；
[0010]所述背钳臂底部设有滑动槽，所述伸缩臂通过在滑动槽内运动进而调节其长度；所述背钳臂与伸缩臂之间通过连接销轴进行固定；
[0011]所述伸缩臂的本体呈弧形设置；所述伸缩臂通过螺栓与钳座固定，所述钳座分为左钳体和右钳体，所述左钳体和右钳体通过两个开关销轴进行连接；左、右钳体内部均布置有回缩液压腔、夹紧活塞、夹紧液压腔、钳头及钳牙。
[0012]优选地，当进行抱紧钻具进行上卸扣处理时，液压油通过管线进入夹紧液压腔中，对夹紧活塞施加推力，使得固定在钳头上的钳牙咬紧钻具接箍实现背钳上卸扣处理；
[0013]当背钳上卸扣处理完毕后，液压油通过管线进入回缩液压腔，推动夹紧活塞收回，从而使钳头上的钳牙松开钻具。
[0014]优选地，所述滑动槽内设有弹簧，用于进行预紧及减震。
[0015](三)有益效果
[0016]本实用新型提供一种顶驱专用侧挂式液压背钳，具有如下优点:
[0017](I)该型侧挂式背钳直接与顶驱内套连接，不随回转头转动，具有自动对中功能，同时不需要为回转头安装锁紧装置。
[0018](2)通过在背钳臂的表面开有弧形槽，避开了顶驱防喷阀滑套的干涉，同时伸缩臂采用弧形背板设计，减小了背钳臂与主轴中心之间的距离，使背钳结构紧凑，尺寸小，拆卸方便。
[0019](3)背钳连接头上的定位销孔，在正常情况下用于固定背钳，在特殊情况下，拔出定位销孔内的销轴，可实现背钳侧倾。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例顶驱专用侧挂式液压背钳整体结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例顶驱专用侧挂式液压背钳背中钳臂剖面结构示意图；
[0022]图3为本实用新型实施例顶驱专用侧挂式液压背钳背中钳座剖面结构示意图。
[0023]其中:
[0024]1:背钳连接头；2:定位销孔；3:背钳臂；31:弧形槽；4:滑动槽；5:连接销轴；6:伸缩臂；7:开关销轴；8:回缩液压腔；9:夹紧活塞；10:夹紧液压腔；11:钳头；12:钳座；13:钳牙。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不是用来限制本实用新型的范围。
[0026]如图f 3所示，本实用新型实施例提供一种顶驱专用侧挂式液压背钳，包括背钳连接头1、背钳臂3、伸缩臂6和钳座12 ；
[0027]其中，背钳连接头I通过定位销孔2与顶驱内套相连接，所述背钳臂3与背钳连接头I 一体成形；所述背钳臂3的表面上开有弧形槽31 ；
[0028]所述背钳臂3底部设有滑动槽4，该滑动槽4内设有弹簧，用于进行预紧及减震所述伸缩臂6通过在滑动槽4内运动进而调节其长度；所述背钳臂3与伸缩臂6之间通过连接销轴5进行固定；
[0029]所述伸缩臂6的本体呈弧形设置；所述伸缩臂6通过螺栓与钳座12固定，所述钳座12分为左钳体和右钳体，所述左钳体和右钳体通过两个开关销轴7进行连接；左、右钳体内部均布置有回缩液压腔8、夹紧活塞9、夹紧液压腔10、钳头11及钳牙13。
[0030]当进行抱紧钻具进行上卸扣处理时，液压油通过管线进入夹紧液压腔中，对夹紧活塞施加推力，使得固定在钳头上的钳牙咬紧钻具接箍实现背钳上卸扣处理；
[0031]当背钳上卸扣处理完毕后，液压油通过管线进入回缩液压腔，推动夹紧活塞收回，从而使钳头上的钳牙松开钻具。
[0032]下面具体描述该顶驱专用侧挂式液压背钳的结构及原理。
[0033]首先通过定位销孔2将背钳连接头I与顶驱内套相连接，背钳工作时所承受的反扭矩直接传送到顶驱装置本体，不需要为回转头配套锁紧装置，同时实现自动对中功能。背钳臂3上铣了一段弧形槽31，以避开顶驱防喷阀滑套的干涉，使背钳尺寸最小化。背钳臂3与伸缩臂6之间通过连接销轴5进行固定，背钳臂3底部加工有滑动槽4，同时内部装有弹簧进行预紧及减震。当背钳进行上扣处理时，伸缩臂6上升，进行卸扣处理时，伸缩臂6下降。伸缩臂6背板弧形结构，减小了背钳臂3与主轴中心之间的距离，较L型背钳结构更加合理紧凑。伸缩臂6通过螺栓与钳座12固定，钳座12分为两部分，一部分是左钳体，一部分是右钳体，左、右钳体内部均布置回缩液压腔8、夹紧活塞9、夹紧液压腔10、钳头11及钳牙13。当背钳需要进行抱紧钻具进行上卸扣处理时，司钻通过操作背钳夹紧/松开旋钮，使液压油通过管线进入夹紧液压腔10中，对夹紧活塞9施加推力，使得固定在钳头11上的钳牙13咬紧钻具接箍实现背钳上卸扣处理，在上、卸扣过程中背钳的伸缩臂6会通过滑动槽4调整长短，从而实现上扣伸长、卸扣收缩的目的。当背钳上、卸扣处理完毕后，司钻通过操作背钳夹紧/松开旋钮，使液压油通过管线进入回缩液压腔8，推动夹紧活塞9收回，从而使钳头11上的钳牙13松开钻具。
[0034]背钳连接头I上的定位销孔2，在正常使用的情况下，通过在定位销孔2插入销轴固定背钳，在特殊情况下，拔出定位销孔2内的销轴，可实现背钳侧倾，方便了操作。如果需要打开钳座12，只需要拔掉开关销轴7就可以实现，便于背钳的维修保养或者换件。
[0035]综上所述，该背钳整体采用弧形背板侧挂式结构设计，可直接固定在顶驱内套上，不需要锁紧装置，同时具有外形尺寸小、现场维修方便及自动对中功能的特点，适合小井架钻机顶驱背钳配套需要。
[0036]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种顶驱专用侧挂式液压背钳，其特征在于，包括: 背钳连接头、背钳臂、伸缩臂和钳座； 所述背钳连接头通过定位销孔与顶驱内套相连接，所述背钳臂与背钳连接头一体成形；所述背钳臂的表面上开有弧形槽； 所述背钳臂底部设有滑动槽，所述伸缩臂通过在滑动槽内运动进而调节其长度；所述背钳臂与伸缩臂之间通过连接销轴进行固定； 所述伸缩臂的本体背板呈弧形设置；所述伸缩臂通过螺栓与钳座固定，所述钳座分为左钳体和右钳体，所述左钳体和右钳体通过两个开关销轴进行连接；左、右钳体内部均布置有回缩液压腔、夹紧活塞、夹紧液压腔、钳头及钳牙。
2.如权利要求1所述的顶驱专用侧挂式液压背钳，其特征在于，当进行抱紧钻具进行上卸扣处理时，液压油通过管线进入夹紧液压腔中，对夹紧活塞施加推力，使得固定在钳头上的钳牙咬紧钻具接箍实现背钳上卸扣处理； 当背钳上卸扣处理完毕后，液压油通过管线进入回缩液压腔，推动夹紧活塞收回，从而使钳头上的钳牙松开钻具。
3.如权利要求1所述的顶驱专用侧挂式液压背钳，其特征在于，所述滑动槽内设有弹簧，用于进行预紧及减震。
【文档编号】E21B19/16GK204212717SQ201420609620
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】段立俊, 于成龙, 韩玉安, 白晓捷, 杨毅, 孟祥光, 董岩, 郑璐, 贾丽 申请人:中国石油天然气集团公司, 大庆石油管理局