一种石油钻杆加力动力钳的制作方法

本发明涉及一种用于石油钻探的钻杆驱动设备，具体来说属于一种石油钻杆加力动力钳。

背景技术：

石油钻探在钻孔的过程中，因为初次钻探，所以需要钻杆在较大的扭力和压力驱动下，实现对地层的研磨，钻孔；传统的动力钳一般通过齿轮机构实现对钻杆的驱动，同时通过主卡钳实现对钻杆的下压和夹紧；然而在一些地质相对较硬的情况下，齿轮驱动的扭力就显得不足，需要采用其他的驱动形式实现对钻杆的驱动。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有地质较硬的情况下齿轮驱动模式下的钻杆扭力相对不足的技术问题，提供一种石油钻杆加力动力钳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石油钻杆加力动力钳，包括驱动钳本体和底座，其中所述驱动钳本体通过一个转动盘与底座之间转动连接，在所述驱动钳本体上设置有一个供钻杆卡入的开口，在开口内壁上设置有用于夹紧钻杆的卡紧机构；在所述驱动钳本体与底座之间还设置有驱动机构，所述驱动机构包括一个与驱动钳本体表面转动连接的推杆以及固定于底座之上的推动气缸；所述推杆内部设置有推动槽，所述推动槽包括引导部、压紧部和推动部，其中所述压紧部的底面与底座表面倾斜设置，压紧部连接于引导部和推动部之间，所述推动部相对底座的高度高于引导部地面的高度；所述底座上转动连接有一个气缸固定座，所述气缸固定座的端部与推杆的端部之间通过滑动槽滑动连接，其滑动轴线与底座垂直设置，在所述气缸固定座内部安装推动气缸，驱动气缸的气缸杆直径与推动部之间间隙设置；在所述底座上还转动连接有一个回位气缸，所述回位气缸的气缸杆转动连接于驱动钳本体上。

作为本发明的进一步改进，所述开口为u形结构，所述卡紧机构包括一个设置于开口侧壁的推球，在所述驱动钳本体内设置有供推球滑动的滑动槽，滑动槽的轴线与开口轴线垂直设置，在所述驱动钳本体内还设置有一个压紧气缸，压紧气缸的气缸杆端部设置有一个推块，推块的侧壁为斜面结构且与推球接触。

作为本发明的进一步改进，在所述驱动钳本体内相对压紧气缸设置位置的相对一侧设置有一个预紧机构，所述预紧机构包括一个推孔，在所述推孔内设置有一个辅助推块，辅助推块的侧壁为斜面结构且与推球接触，在所述推孔内还通过螺纹连接有一个预紧块，所述预紧块与辅助推块之间通过舒张弹簧弹性连接。

作为本发明的进一步改进，所述转动盘与底座之间通过转动座转动连接，所述转动座包括一个与底座固定连接的支撑座，在所述支撑座上套接有一个与驱动钳本体底部固定连接的转动套，在所述转动套的内壁设置有一个环形凹槽，所述支撑座的外壁设置有一个环形的镶嵌环，所述镶嵌环嵌入到环形凹槽中，所述推动部与引导部底面之间的落差与环形凹槽的高度相同。

作为本发明的进一步改进，在所述开口内壁还设置有铜质的接触面。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过一个横向气缸机构并通过一个特异造型的引导槽，实现对驱动钳本体的下压和转动驱动，双向气缸驱动同步率高，同时相比于齿轮结构输出扭力更大，可以实现对一些地层较硬的情况下的钻探。

2、本发明的钻杆夹紧机构采用气缸夹紧，可以在横向气缸驱动至极限位置后，可以松开钻杆，待驱动钳回位后，再次夹紧。

3、预紧机构可以实现对钻杆的一定预紧，通过预紧可以降低压紧气缸的作动行程，从而实现钻杆的快速夹紧，同时预紧机构为弹性结构，可以有效防止推球对钻杆表面挤压力过大而导致钻杆的破损。

4、本结构采用可伸缩的转动座连接，不仅方便驱动钳本体的稳定的同轴下移，同时也保证了钻杆稳定的定轴转动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是驱动机构的剖面示意图；

图3是转动座的剖面示意图。

图中：1、底座；2、驱动钳本体；3、开口；4、气缸固定座；5、推杆；6、回位气缸；7、引导部；8、压紧部；9、推动部；10、滑动槽；11、支撑座；12、转动套；13、镶嵌环；14、环形凹槽；15、压紧气缸；16、推块；17、辅助推块；18、预紧块；19、舒张弹簧；20、推球；21、。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1~3所示，本发明为一种石油钻杆加力动力钳，包括驱动钳本体和底座，其中所述驱动钳本体通过一个转动盘与底座之间通过转动座转动连接，所述转动盘与底座之间通过转动座转动连接，所述转动座包括一个与底座固定连接的支撑座，在所述支撑座上套接有一个与驱动钳本体底部固定连接的转动套，在所述转动套的内壁设置有一个环形凹槽，所述支撑座的外壁设置有一个环形的镶嵌环，所述镶嵌环嵌入到环形凹槽中，所述推动部与引导部底面之间的落差与环形凹槽的高度相同，在所述驱动钳本体上设置有一个供钻杆卡入的开口，在所述开口内壁设置有铜质的接触面，在开口内壁上还设置有用于夹紧钻杆的卡紧机构，所述开口为u形结构，所述卡紧机构包括一个设置于开口侧壁的推球，在所述驱动钳本体内设置有供推球滑动的滑动槽，滑动槽的轴线与开口轴线垂直设置，在所述驱动钳本体内还设置有一个压紧气缸，压紧气缸的气缸杆端部设置有一个推块，推块的侧壁为斜面结构且与推球接触，在所述驱动钳本体内相对压紧气缸设置位置的相对一侧设置有一个预紧机构，所述预紧机构包括一个推孔，在所述推孔内设置有一个辅助推块，辅助推块的侧壁为斜面结构且与推球接触，在所述推孔内还通过螺纹连接有一个预紧块，所述预紧块与辅助推块之间通过舒张弹簧弹性连接；

在所述驱动钳本体与底座之间还设置有驱动机构，所述驱动机构包括一个与驱动钳本体表面转动连接的推杆以及固定于底座之上的推动气缸；所述推杆内部设置有推动槽，所述推动槽包括引导部、压紧部和推动部，其中所述压紧部的底面与底座表面倾斜设置，压紧部连接于引导部和推动部之间，所述推动部相对底座的高度高于引导部地面的高度；所述底座上转动连接有一个气缸固定座，所述气缸固定座的端部与推杆的端部之间通过滑动槽滑动连接，其滑动轴线与底座垂直设置，在所述气缸固定座内部安装推动气缸，驱动气缸的气缸杆直径与推动部之间间隙设置；在所述底座上还转动连接有一个回位气缸，所述回位气缸的气缸杆转动连接于驱动钳本体上。

本结构可以扩展安装于传统的动力钳上，在遇到土质较硬的情况时，可以通过卡紧机构将钻杆夹紧于开口中，通过推球的挤压，使得钻杆的侧壁夹紧于铜质的接触面上，随后启动推动气缸使得推动气缸的气缸杆伸出，此时气缸杆经由推动槽的引导部移动至压紧部，通过压紧部的倾斜面，使得驱动器本体下压，实现钻杆的下沉，而与此同时，驱动钳本体在推杆的推动下发生转动，使得钻杆在下沉的同时也发生转动，实现钻杆的钻探，钻探完毕后，放松压紧气缸，使得钻杆松开，通过回位气缸，使得驱动钳本体回位，为二次旋转做准备。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。