一种钻杆死卡及其控制方法与流程

本发明涉及一种油气田钻井防井喷的钻杆死卡装置，尤其是一种钻杆死卡及其控制方法。

背景技术：

在油气田的开发和勘探领域中，钻井施工人员对各种压力油气藏进行获取时，井底压力对钻井液和钻具施加一个极大的向外推动的作用力。当井底压力大于钻井者施加的平衡力时就会出现井涌或者井喷现象。这时井口有专用防喷器，防止井内液体从钻具表面向外喷，而钻具一般都有内防喷工具防止井内液体从钻具水眼向上窜。但是这时井内压力会继续升高，钻具就像一个承压的液缸活塞杆向上窜。此时如果不采取措施就容易导致放喷器损坏，几千米的钻具会全部喷出井口并造成油气井井喷，会严重危及相关人员的生命安全，并带来巨大经济损失。目前大部分的钻杆死卡都采用液压来进行锁止，但是传统的液压控制系统具有以下缺点：

1、控制系统复杂，操作系统有4个操作把手，操作步骤繁琐；

2、采用换向阀对液缸进行带压关闭，由于换向阀无法有效密封，液缸存在漏压，最终造成操作失效；

3、系统回油至液压动力站，因液压站回油单向阀开启压力造成液压卸载不完全，造成活塞弹簧无法推回活塞以致钻杆死卡无法解锁。

授权公告号为cn204591201u，授权公告日为2015.08.26的中国发明专利公开了一种钻杆死卡，包括死卡本体，死卡本体是由两块或者多块死卡组件拼合而成，其特征在于：死卡组件的一端铰接在一起，另一端用液压锁止装置连接。

该钻杆死卡是液压锁止装置与死卡组件是分体式连接，在安装时需要先将死卡组件套在钻具上，压紧死卡组件，然后在通过吊具将液压锁止装置吊至死卡组件的位置，将死卡组件套入液压锁止装置的槽中。由于液压锁止装置和死卡组件的重量较大，安装和拆卸都需要较多的人力和吊具来完成，给安装和拆卸带来了不可避免的麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提出一种钻杆死卡及其控制方法，结构简单、维护方便，操作简单。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钻杆死卡，包括死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ，死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ一端铰接在一起；死卡组件ⅰ一端与锁止装置固定连接，另一端与死卡组件ⅱ铰接；所述死卡组件ⅱ一端与死卡组件ⅰ铰接，另一端为活动端；所述锁止装置包括锁止装置本体和可沿锁止装置本体滑动的滑动部，滑动部与锁止装置本体之间设置有放置死卡组件ⅱ活动端的槽。

所述锁止装置本体上设置有与滑动部大小相对应的c型槽，滑动部设置于c型槽内；所述c型槽上端和下端的的侧壁上均设置有滑槽，滑动部对应的位置上设置有与滑槽相对应的滑块，滑块设置于滑槽内。

所述滑动部包括机械锁紧机构，机械锁紧机构包括螺柱和螺孔，螺柱设置于螺孔内，螺柱外壁设置有与螺孔相配合的螺纹，螺孔设置于滑动部内；所述螺孔与槽连通；所述机械锁紧机构由液压马达驱动，液压马达包括驱动轴，驱动轴驱动螺柱在螺孔内运动。

所述滑动部还设置有液缸，液缸内设置有活塞和弹簧，弹簧设置于活塞与液缸之间，液缸与活塞之间形成液压油槽，液压油槽连通有液压出入口。

所述滑槽上设置有限位块ⅰ和限位块ⅱ，滑块上设置有与限位块ⅰ和限位块ⅱ的相对应的限位槽，限位块ⅰ和限位块ⅱ之间的限位槽上设置有限位梁。

所述滑动部上设置有把手ⅱ；所述死卡组件ⅱ上设置有把手ⅰ。

所述螺柱靠近驱动轴的端部设置有轴孔和凹槽，轴孔和凹槽均沿螺柱轴向设置，凹槽设置于轴孔的一侧；驱动轴的端部固定设置有传动键，且驱动轴的端部设置于轴孔内，传动键设置于凹槽内。

所述液缸内还设置有密封块，密封块与活塞之间形成液压油槽。

所述液缸设置有两个，两液缸中的液压油槽通过通孔相连；所述液压出入口为单个，设置于密封块上；所述活塞和密封块与液缸之间均设置有密封件。

所述液缸上的液压出入口分别与单向阀ⅰ和单向阀ⅱ相连，所述单向阀ⅰ一端与液压源相连，另一端分别与液缸和单向阀ⅱ相连；单向阀ⅱ一端与储油装置ⅱ相连，另一端分别与单向阀ⅰ和液缸相连。

所述液压源还连接有三位四通阀，三位四通阀分别与液压源、液压马达和储油装置ⅰ相连。

所述单向阀ⅰ、单向阀ⅱ和三位四通阀均设置于机柜内，单向阀ⅰ和单向阀ⅱ通过操纵杆ⅱ控制，所述三位四通阀通过操纵杆ⅰ控制。

所述单向阀ⅰ的入油口与液压源相连，出油口分别与液缸和单向阀ⅱ的入油口相连；所述单向阀ⅱ入油口分别与单向阀ⅰ的出油口和液缸相连，出油口连接有储油装置ⅱ。

所述三位四通阀的进油口与液压源相连，回油口与储油装置ⅰ相连，工作油口ⅰ与液压马达的进液口相连，工作油口ⅱ与液压马达的出液口相连。

所述单向阀ⅰ和单向阀ⅱ的控制口相向设置，操纵杆ⅱ设置于单向阀ⅰ和单向阀ⅱ之间，操纵杆ⅱ的底部与单向阀ⅰ和单向阀ⅱ的控制端分别相连。

所述控制柜面板上设置有控制槽，所述操纵杆ⅱ穿过控制槽，底部通过直线轴承与控制柜相连。

所述机柜上还设置有压力表，压力表与液缸的进油口相连。

一种钻杆死卡的控制系统，包括以下步骤：

a.打开锁止装置，将死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ绕铰接点打开，套在钻杆上后，闭合死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ，关闭锁止装置；

b.将液压源与液缸连通，向液缸内充入液压油，液压油推动活塞向死卡组件ⅱ运动，将死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ锁止；

c.将液压源中的液压油充入液压马达中，驱动液压马达转动，液压马达带动锁止装置对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ进行锁止，待螺柱完成对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ的锁止后，停止向液压马达中充入液压油；

d.将液缸中的液压油泄放至储油装置ⅱ中。

解除对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ的锁止时，包括以下步骤：

e.将液压源与液缸连通，向液缸内充入液压油，液压油推动活塞向死卡组件ⅱ运动，将死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ锁止；

f.将液压源中的液压油充入液压马达中，驱动液压马达反向转动，解除锁止装置对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ的锁止，待解除锁止完成后，停止向液压马达中充入液压油；

g.将液缸中的液压油泄放至储油装置ⅱ中。

所述步骤a中，打开锁止装置的方式为，将滑动部向左滑动，即可实现打开锁止装置的目的；关闭锁止装置的方式为，将滑动部向右滑动，即可实现关闭锁止装置的目的。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过将死卡组件ⅰ与锁止装置固定连接，锁止装置设置成推拉式结构，通过推拉滑动部完成死卡组件ⅱ的锁止和解锁，使死卡组件与锁止装置成为一个整体，安装和拆卸仅仅需要一次吊装即可完成，安装和拆卸都非常方便。

2、限位块ⅰ、限位块ⅱ与限位槽的设置，进一步限定滑块沿着直线运动，同时，限位块ⅰ和限位块ⅱ之间的限位樑的设置，可以防止滑动部滑动的距离过大而滑出滑槽，增加本发明的稳定性和安全性。当打开锁止装置时，限位樑运动至限位块ⅰ处后，被限位块ⅰ阻挡，就可防止滑动部滑出滑槽；当关闭锁止装置时，限位樑运动至限位块ⅱ处后，被限位块ⅱ阻挡，就可防止滑动部滑出滑槽。

3、滑动部和死卡组件ⅱ上分别设置把手ⅱ和把手ⅰ，方便滑动部和死卡组件ⅱ的打开。

4、在钻具工作的过程中，通过机械锁止方式对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ进行锁紧，不需要一直通入液压油来保持死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ的锁紧，增加了安全性和稳定性，同时现场安装和使用均简单方便。

5、通过旋转螺柱的方式将死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ进行锁止，可以实现在钻具工作的过程中不需要再为锁止装置提供动力即可维持死卡的运行。

6、由于钻井现场存在易燃易爆气体，采用液压马达使钻井现场更加安全。与液缸采用相同动力，不用新增其他动力源，设备安装方便。液压马达扭矩大，无须增加减速器即可得到较大扭矩，使得设备简单。同时，液压马达在运转时也在不断地被液压油降温，不存在过热风险。

7、液压马达带动驱动轴转动的同时，传动键随着驱动轴转动，同时传动键带动螺柱转动，螺柱在转动的过程中可以在螺孔内前进或后退，螺柱在前进或后退的过程中，传动键在螺柱轴孔内的凹槽中滑动，在保持驱动轴和传动键的位置相对于锁止装置静止的情况下，使螺柱前进或后退。通过传动键将驱动轴的驱动力传递给螺柱，可以让液压马达的位置保持不变，同时也不让液压马达的驱动轴直接与螺柱连接，防止液压马达的驱动轴直接承受螺柱的轴向力，在保证锁止装置锁止效果的同时，避免螺柱给液压马达造成伤害。

8、本发明在使用时，先将滑动部沿滑槽拉出，将死卡组件ⅱ沿铰接点打开，将死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ套在钻杆上，合上死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ，将滑动部沿滑槽推入。向液缸内通入液压油，让液缸内的活塞压紧死卡组件ⅱ，然后再由液压马达驱动螺柱在螺孔内旋转，锁止死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ，螺柱完成锁止后，将液缸内的液压泄放。当需要取下死卡时，先向液缸内通入液压油，让液缸内的活塞压紧死卡组件ⅱ，然后再通过液压马达驱动螺柱在螺孔内反向旋转，取消对死卡组件ⅰ和死卡组件ⅱ的锁止，待螺柱反向旋转完成后，将液缸内的液压泄放。通过通入液压油，减少液压马达在驱动螺柱在锁止和打开的过程中需要提供的动力，减少液压马达的功率，节约能源。同时也使螺柱的锁止和打开更加方便。

9、通过单向阀ⅰ和单向阀ⅱ的设置，在需要给液缸提供压力的时候，液压油通过单向阀ⅰ流入液缸，当需要泄放液缸压力时，液压油通过单向阀ⅱ流出至储油装置ⅱ中。单向阀ⅰ和单向阀ⅱ的打开和关闭均通过操纵杆ⅱ来进行控制，操作简单方便。通过单向阀ⅰ和单向阀ⅱ来控制液压油，液压油不会泄露，可保证液缸内压力的稳定。由于储油装置ⅱ没有密闭，故在泄放液缸内压力的时候，单向阀ⅱ的出油口直接与空气接触，可以保证彻底泄放液缸内压力，活塞顺利回弹，死卡有效解锁。

10、通过三位四通阀来控制液压马达，可以实现液压马达的正转与反转，且操作非常简单。

11、单向阀ⅰ和单向阀ⅱ由操纵杆ⅱ控制，三位四通阀由操纵杆ⅰ控制，使本系统完成整个锁止和解锁操作只需要通过控制操纵杆ⅰ控制和操纵杆ⅱ即可完成，使操作更加简单，让操作人员在很短的时间内即可熟练掌握操作方法。

12、压力表的设置，可以让操作人员明确知道液缸内压力的大小，方便操作人员进行液压控制。

13、本发明控制方法操作简单，仅仅通过操作两个操纵杆即可完整，同时，操纵杆的档位经过事先设置，操作人员只需要按照固定的档位顺序进行操作即可，简单易学，可以保证在操作过程中不会发生误操作等事故。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明结构立体图；

图2是本发明死卡组件打开时结构立体图；

图3是本发明死卡组件打开时结构立体图（滑动部未标出）；

图4是本发明滑动部结构放大图；

图5是滑动部结构剖视放大图；

图6是螺柱结构俯视放大图；

图7是本发明液压控制拓扑图；

图8是本发明控制柜的结构示意图；

图9是本发明操纵杆ⅱ与单向阀ⅰ和单向阀ⅱ的位置关系示意图。

图中标记：1、死卡组件ⅰ；2、锁止装置；3、密封块；4、机械锁紧机构；5、驱动轴；6、传动键；7、螺柱；8、通孔；9、密封件；10、活塞；11、弹簧；12、液压油槽；13、轴孔；14、凹槽；15、螺孔；16、液缸；17、液压出入口；18、槽；19、滑槽；20、限位块ⅰ；21、限位块ⅱ；23、把手ⅰ；24、把手ⅱ；25、滑块；26、限位槽；27、限位梁；28、死卡组件ⅱ；29、锁止装置本体；30、滑动部；101、液压源；102、单向阀ⅰ；103、压力表；104、储油装置ⅰ；105、液压马达；106、单向阀ⅱ；107、储油装置ⅱ；108、三位四通阀；109、操纵杆ⅰ；110、操纵杆ⅱ；111、控制柜；112、控制槽；113、直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做详细的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡及其控制方法，本实施例包括：

一种钻杆死卡，包括死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28一端铰接在一起；死卡组件ⅰ1一端与锁止装置2固定连接，另一端与死卡组件ⅱ28铰接；所述死卡组件ⅱ28一端与死卡组件ⅰ1铰接，另一端为活动端；所述锁止装置2包括锁止装置本体29和可沿锁止装置本体29滑动的滑动部30，滑动部30与锁止装置本体29之间设置有放置死卡组件ⅱ28活动端的槽18。

所述锁止装置本体29上设置有与滑动部30大小相对应的c型槽，滑动部30设置于c型槽内；所述c型槽上端和下端的的侧壁上均设置有滑槽19，滑动部30对应的位置上设置有与滑槽19相对应的滑块25，滑块25设置于滑槽19内。

所述滑动部30包括机械锁紧机构4，机械锁紧机构4包括螺柱7和螺孔15，螺柱7设置于螺孔15内，螺柱7外壁设置有与螺孔15相配合的螺纹，螺孔15设置于滑动部2内；所述螺孔7与槽18连通；所述机械锁紧机构4由液压马达105驱动，液压马达105包括驱动轴5，驱动轴5驱动螺柱7在螺孔15内运动。

所述滑动部30还设置有液缸16，液缸16内设置有活塞10和弹簧11，弹簧11设置于活塞10与液缸16之间，液缸16与活塞之间形成液压油槽12，液压油槽12连通有液压出入口17。

所述滑槽19上设置有限位块ⅰ20和限位块ⅱ21，滑块25上设置有与限位块ⅰ20和限位块ⅱ21的相对应的限位槽26，限位块ⅰ20和限位块ⅱ21之间的限位槽26上设置有限位梁27。

所述滑动部30上设置有把手ⅱ24；所述死卡组件ⅱ28上设置有把手ⅰ23。

所述螺柱7靠近驱动轴5的端部设置有轴孔13和凹槽14，轴孔13和凹槽14均沿螺柱7轴向设置，凹槽14设置于轴孔13的一侧；驱动轴5的端部固定设置有传动键6，且驱动轴5的端部设置于轴孔13内，传动键6设置于凹槽14内。

所述液缸16内还设置有密封块3，密封块3与活塞10之间形成液压油槽12。

所述液缸16设置有两个，两液缸16中的液压油槽12通过通孔8相连；所述液压出入口17为单个，设置于密封块3上；所述活塞10和密封块3与液缸16之间均设置有密封件9。

所述液缸16上的液压出入口17分别与单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106相连，所述单向阀ⅰ102一端与液压源101相连，另一端分别与液缸16和单向阀ⅱ106相连；单向阀ⅱ106一端与储油装置ⅱ107相连，另一端分别与单向阀ⅰ102和液缸16相连。

所述液压源101还连接有三位四通阀108，三位四通阀108分别与液压源101、液压马达105和储油装置ⅰ104相连。

所述单向阀ⅰ102、单向阀ⅱ106和三位四通阀108均设置于机柜111内，单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106通过操纵杆ⅱ110控制，所述三位四通阀108通过操纵杆ⅰ109控制。

所述单向阀ⅰ102的入油口与液压源101相连，出油口分别与液缸16和单向阀ⅱ106的入油口相连；所述单向阀ⅱ106入油口分别与单向阀ⅰ102的出油口和液缸16相连，出油口连接有储油装置ⅱ107。

所述三位四通阀108的进油口与液压源101相连，回油口与储油装置ⅰ104相连，工作油口ⅰ与液压马达105的进液口相连，工作油口ⅱ与液压马达105的出液口相连。

所述单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的控制口相向设置，操纵杆ⅱ110设置于单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106之间，操纵杆ⅱ110的底部与单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的控制端分别相连。

所述控制柜111面板上设置有控制槽112，所述操纵杆ⅱ110穿过控制槽112，底部通过直线轴承113与控制柜111相连。

所述机柜111上还设置有压力表103，压力表103与液缸16的进油口相连。

当操纵杆ⅰ109处于0档时，三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。

当操纵杆ⅰ109处于1档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅱ接通，工作油口ⅰ与回油口接通。

当操纵杆ⅰ109处于2档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅰ接通，工作油口ⅱ与回油口接通。

当操纵杆ⅱ110处于3档时，单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态。

当操纵杆ⅱ110处于4档时，单向阀102ⅰ打开，单向阀ⅱ106关闭。

当操纵杆ⅱ110处于5档时，单向阀102ⅰ关闭，单向阀ⅱ106打开。

一种钻杆死卡的控制系统，包括以下步骤：

a.打开锁止装置2，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28绕铰接点打开，套在钻杆上后，闭合死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，关闭锁止装置2；

b.将液压源101与液缸16连通，向液缸16内充入液压油，液压油推动活塞10向死卡组件ⅱ28运动，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28锁止；

c.将液压源101中的液压油充入液压马达105中，驱动液压马达105转动，液压马达105带动锁止装置2对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28进行锁止，待螺柱7完成对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止后，停止向液压马达105中充入液压油；

d.将液缸16中的液压油泄放至储油装置ⅱ107中。

解除对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止时，包括以下步骤：

e.将液压源101与液缸16连通，向液缸16内充入液压油，液压油推动活塞10向死卡组件ⅱ28运动，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28锁止；

f.将液压源101中的液压油充入液压马达105中，驱动液压马达105反向转动，解除锁止装置2对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止，待解除锁止完成后，停止向液压马达105中充入液压油；

g.将液缸16中的液压油泄放至储油装置ⅱ107中。

所述步骤a中，打开锁止装置2的方式为，将滑动部30向左滑动，即可实现打开锁止装置2的目的；关闭锁止装置2的方式为，将滑动部30向右滑动，即可实现关闭锁止装置2的目的。

本发明通过将死卡组件ⅰ1与锁止装置2固定连接，锁止装置2设置成推拉式结构，通过推拉滑动部30完成死卡组件ⅱ28的锁止和解锁，使死卡组件与锁止装置2成为一个整体，安装和拆卸仅仅需要一次吊装即可完成，安装和拆卸都非常方便。

限位块ⅰ20、限位块ⅱ21与限位槽26的设置，进一步限定滑块19沿着直线运动，同时，限位块ⅰ20和限位块ⅱ21之间的限位樑27的设置，可以防止滑动部30滑动的距离过大而滑出滑槽19，增加本发明的稳定性和安全性。当打开锁止装置2时，限位樑27运动至限位块ⅰ20处后，被限位块ⅰ20阻挡，就可防止滑动部滑30出滑槽19；当关闭锁止装置2时，限位樑27运动至限位块ⅱ21处后，被限位块ⅱ21阻挡，就可防止滑动部30滑出滑槽19。

滑动部30和死卡组件ⅱ28上分别设置把手ⅱ24和把手ⅰ23，方便滑动部30和死卡组件ⅱ28的打开。

在钻具工作的过程中，通过机械锁止方式对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28进行锁紧，不需要一直通入液压油来保持死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁紧，增加了安全性和稳定性，同时现场安装和使用均简单方便。

通过旋转螺柱7的方式将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28进行锁止，可以实现在钻具工作的过程中不需要再为锁止装置2提供动力即可维持死卡的运行。

由于钻井现场存在易燃易爆气体，采用液压马达使钻井现场更加安全。与液缸16采用相同动力，不用新增其他动力源，设备安装方便。液压马达扭矩大，无须增加减速器即可得到较大扭矩，使得设备简单。同时，液压马达在运转时也在不断地被液压油降温，不存在过热风险。

液压马达带动驱动轴5转动的同时，传动键6随着驱动轴5转动，同时传动键6带动螺柱7转动，螺柱7在转动的过程中可以在螺孔15内前进或后退，螺柱7在前进或后退的过程中，传动键6在螺柱7的轴孔13内的凹槽14中滑动，在保持驱动轴5和传动键6的位置相对于锁止装置2静止的情况下，使螺柱7前进或后退。通过传动键6将驱动轴5的驱动力传递给螺柱7，可以让液压马达的位置保持不变，同时也不让液压马达的驱动轴5直接与螺柱7连接，防止液压马达的驱动轴5直接承受螺柱7的轴向力，在保证锁止装置锁止2效果的同时，避免螺柱7给液压马达造成伤害。

本发明在使用时，先将滑动部30沿滑槽19拉出，将死卡组件ⅱ28沿铰接点打开，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28套在钻杆上，合上死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，将滑动部30沿滑槽19推入。向液缸16内通入液压油，让液缸16内的活塞10压紧死卡组件ⅱ28，然后再由液压马达驱动螺柱7在螺孔15内旋转，锁止死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，螺柱7完成锁止后，将液缸16内的液压泄放。当需要取下死卡时，先向液缸16内通入液压油，让液缸16内的活塞压紧死卡组件ⅱ28，然后再通过液压马达驱动螺柱7在螺孔15内反向旋转，取消对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止，待螺柱7反向旋转完成后，将液缸16内的液压泄放。通过通入液压油，减少液压马达在驱动螺柱7在锁止和打开的过程中需要提供的动力，减少液压马达的功率，节约能源。同时也使螺柱7的锁止和打开更加方便。

通过单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的设置，在需要给液缸16提供压力的时候，液压油通过单向阀ⅰ102流入液缸16，当需要泄放液缸16压力时，液压油通过单向阀ⅱ106流出至储油装置ⅱ107中。单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的打开和关闭均通过操纵杆ⅱ110来进行控制，操作简单方便。通过单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106来控制液压油，液压油不会泄露，可保证液缸16内压力的稳定。由于储油装置ⅱ107没有密闭，故在泄放液缸16内压力的时候，单向阀ⅱ106的出油口直接与空气接触，可以保证彻底泄放液缸16内压力，活塞10顺利回弹，死卡有效解锁。

通过三位四通阀108来控制液压马达105，可以实现液压马达105的正转与反转，且操作非常简单。单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106由操纵杆ⅱ110控制，三位四通阀108由操纵杆ⅰ109控制，使本系统完成整个锁止和解锁操作只需要通过控制操纵杆ⅰ109控制和操纵杆ⅱ110即可完成，使操作更加简单，让操作人员在很短的时间内即可熟练掌握操作方法。压力表103的设置，可以让操作人员明确知道液缸16内压力的大小，方便操作人员进行液压控制。

本发明控制方法操作简单，仅仅通过操作两个操纵杆即可完整，同时，操纵杆的档位经过事先设置，操作人员只需要按照固定的档位顺序进行操作即可，简单易学，可以保证在操作过程中不会发生误操作等事故。

实施例2

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例包括：

一种钻杆死卡，包括死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28一端铰接在一起；死卡组件ⅰ1一端与锁止装置2固定连接，另一端与死卡组件ⅱ28铰接；所述死卡组件ⅱ28一端与死卡组件ⅰ1铰接，另一端为活动端；所述锁止装置2包括锁止装置本体29和可沿锁止装置本体29滑动的滑动部30，滑动部30与锁止装置本体29之间设置有放置死卡组件ⅱ28活动端的槽18。

实施例3

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例2基本相同，区别在于：

所述锁止装置本体29上设置有与滑动部30大小相对应的c型槽，滑动部30设置于c型槽内；所述c型槽上端和下端的的侧壁上均设置有滑槽19，滑动部30对应的位置上设置有与滑槽19相对应的滑块25，滑块25设置于滑槽19内。

实施例4

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例3基本相同，区别在于：

所述滑动部30包括机械锁紧机构4，机械锁紧机构4包括螺柱7和螺孔15，螺柱7设置于螺孔15内，螺柱7外壁设置有与螺孔15相配合的螺纹，螺孔15设置于滑动部2内；所述螺孔7与槽18连通；所述机械锁紧机构4由液压马达105驱动，液压马达105包括驱动轴5，驱动轴5驱动螺柱7在螺孔15内运动。

实施例5

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例4基本相同，区别在于：

所述滑动部30还设置有液缸16，液缸16内设置有活塞10和弹簧11，弹簧11设置于活塞10与液缸16之间，液缸16与活塞之间形成液压油槽12，液压油槽12连通有液压出入口17。

实施例6

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例5基本相同，区别在于：

所述滑槽19上设置有限位块ⅰ20和限位块ⅱ21，滑块25上设置有与限位块ⅰ20和限位块ⅱ21的相对应的限位槽26，限位块ⅰ20和限位块ⅱ21之间的限位槽26上设置有限位梁27。

实施例7

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例6基本相同，区别在于：

所述滑动部30上设置有把手ⅱ24；所述死卡组件ⅱ28上设置有把手ⅰ23。

实施例8

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例7基本相同，区别在于：

所述螺柱7靠近驱动轴5的端部设置有轴孔13和凹槽14，轴孔13和凹槽14均沿螺柱7轴向设置，凹槽14设置于轴孔13的一侧；驱动轴5的端部固定设置有传动键6，且驱动轴5的端部设置于轴孔13内，传动键6设置于凹槽14内。

实施例9

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例8基本相同，区别在于：

所述液缸16内还设置有密封块3，密封块3与活塞10之间形成液压油槽12。

实施例10

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例9基本相同，区别在于：

所述液缸16设置有两个，两液缸16中的液压油槽12通过通孔8相连；所述液压出入口17为单个，设置于密封块3上；所述活塞10和密封块3与液缸16之间均设置有密封件9。

实施例11

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例5基本相同，区别在于：

所述液缸16上的液压出入口17分别与单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106相连，所述单向阀ⅰ102一端与液压源101相连，另一端分别与液缸16和单向阀ⅱ106相连；单向阀ⅱ106一端与储油装置ⅱ107相连，另一端分别与单向阀ⅰ102和液缸16相连。

实施例12

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例11基本相同，区别在于：

所述液压源101还连接有三位四通阀108，三位四通阀108分别与液压源101、液压马达105和储油装置ⅰ104相连。

实施例13

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例12基本相同，区别在于：

所述单向阀ⅰ102、单向阀ⅱ106和三位四通阀108均设置于机柜111内，单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106通过操纵杆ⅱ110控制，所述三位四通阀108通过操纵杆ⅰ109控制。

实施例14

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例13基本相同，区别在于：

所述单向阀ⅰ102的入油口与液压源101相连，出油口分别与液缸16和单向阀ⅱ106的入油口相连；所述单向阀ⅱ106入油口分别与单向阀ⅰ102的出油口和液缸16相连，出油口连接有储油装置ⅱ107。

实施例15

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例13基本相同，区别在于：

所述三位四通阀108的进油口与液压源101相连，回油口与储油装置ⅰ104相连，工作油口ⅰ与液压马达105的进液口相连，工作油口ⅱ与液压马达105的出液口相连。

实施例16

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例15基本相同，区别在于：

所述单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的控制口相向设置，操纵杆ⅱ110设置于单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106之间，操纵杆ⅱ110的底部与单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的控制端分别相连。

实施例17

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例16基本相同，区别在于：

所述控制柜111面板上设置有控制槽112，所述操纵杆ⅱ110穿过控制槽112，底部通过直线轴承113与控制柜111相连。

实施例18

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡，本实施例与实施例17基本相同，区别在于：

所述机柜111上还设置有压力表103，压力表103与液缸16的进油口相连。

实施例19

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡的控制方法，本实施例包括：

一种钻杆死卡的控制系统，包括以下步骤：

a.打开锁止装置2，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28绕铰接点打开，套在钻杆上后，闭合死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28，关闭锁止装置2；

b.将液压源101与液缸16连通，向液缸16内充入液压油，液压油推动活塞10向死卡组件ⅱ28运动，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28锁止；

c.将液压源101中的液压油充入液压马达105中，驱动液压马达105转动，液压马达105带动锁止装置2对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28进行锁止，待螺柱7完成对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止后，停止向液压马达105中充入液压油；

d.将液缸16中的液压油泄放至储油装置ⅱ107中。

实施例20

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡的控制方法，本实施例与实施例19基本相同，区别在于：

解除对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止时，包括以下步骤：

e.将液压源101与液缸16连通，向液缸16内充入液压油，液压油推动活塞10向死卡组件ⅱ28运动，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28锁止；

f.将液压源101中的液压油充入液压马达105中，驱动液压马达105反向转动，解除锁止装置2对死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止，待解除锁止完成后，停止向液压马达105中充入液压油；

g.将液缸16中的液压油泄放至储油装置ⅱ107中。

实施例21

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡的控制方法，本实施例与实施例19基本相同，区别在于：

所述步骤a中，打开锁止装置2的方式为，将滑动部30向左滑动，即可实现打开锁止装置2的目的；关闭锁止装置2的方式为，将滑动部30向右滑动，即可实现关闭锁止装置2的目的。

实施例22

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡的控制方法，本实施例与实施例20基本相同，区别在于：

当需要对死卡进行锁止时，先控制操纵杆ⅰ109调至0档，此时三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。将操纵杆ⅱ110调至4档，此时单向阀102ⅰ打开，单向阀ⅱ106关闭，将液压源101内的液压油充入液缸16内，待压力表103指示液缸16内的压力达到预定值时，将操纵杆ⅱ110调至3档，此时单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态，液缸16内的压力保持稳定。将操纵杆ⅰ109调至1档，此时三位四通阀108的进油口与工作油口ⅱ接通，工作油口ⅰ与回油口接通，液压油从液压源101流出，依次通过三位四通阀108的进油口、工作油口ⅱ、液压马达105的出液口、液压马达105的进液口、三位四通阀108的工作油口ⅰ和三位四通阀108的回油口，流入储油装置ⅰ104中，从而让液压马达105转动，驱动螺柱7在螺孔15内旋转，将死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28锁止。

待锁止完成后，将操纵杆ⅰ109调至0档，此时三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。将操纵杆ⅱ110调至5档，此时单向阀102ⅰ关闭，单向阀ⅱ106打开，液缸16内的液压油通过单向阀ⅱ106流入储油装置ⅱ107中，将液缸16内的压力泄放。压力泄放完成后，将操纵杆ⅱ110调至3当，此时单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态。

当操纵杆ⅰ109处于0档时，三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。

当操纵杆ⅰ109处于1档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅱ接通，工作油口ⅰ与回油口接通。

当操纵杆ⅰ109处于2档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅰ接通，工作油口ⅱ与回油口接通。

当操纵杆ⅱ110处于3档时，单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态。

当操纵杆ⅱ110处于4档时，单向阀102ⅰ打开，单向阀ⅱ106关闭。

当操纵杆ⅱ110处于5档时，单向阀102ⅰ关闭，单向阀ⅱ106打开。

实施例22

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1至附图7，本实施例公开了一种钻杆死卡的控制方法，本实施例与实施例20基本相同，区别在于：

当需要对死卡进行解除锁止时，先控制操纵杆ⅰ109调至0档，此时三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。将操纵杆ⅱ110调至4档，此时单向阀102ⅰ打开，单向阀ⅱ106关闭，将液压源101内的液压油充入液缸16内，待压力表103指示液缸16内的压力达到预定值时，将操纵杆ⅱ110调至3档，此时单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态，液缸16内的压力保持稳定。将操纵杆ⅰ109调至2档，此时三位四通阀108的进油口与工作油口ⅰ接通，工作油口ⅱ与回油口接通，液压油从液压源101流出，依次通过三位四通阀108的进油口、三位四通阀108的工作油口ⅰ、液压马达105的进液口、液压马达105的出液口、三位四通阀108的工作油口ⅱ和三位四通阀108的回油口，流入储油装置ⅰ104中，从而让液压马达105反转，驱动螺柱7在螺孔15内反向旋转，解除死卡组件ⅰ1和死卡组件ⅱ28的锁止。

解除锁止完成后，将操纵杆ⅰ109调至0档，此时三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。将操纵杆ⅱ110调至5档，此时单向阀102ⅰ关闭，单向阀ⅱ106打开，液缸16内的液压油通过单向阀ⅱ106流入储油装置ⅱ107中，将液缸16内的压力泄放。压力泄放完成后，将操纵杆ⅱ110调至3当，此时单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态。

当操纵杆ⅰ109处于0档时，三位四通阀108的进油口与回油口关闭，工作油口ⅰ和工作油口ⅱ关闭。

当操纵杆ⅰ109处于1档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅱ接通，工作油口ⅰ与回油口接通。

当操纵杆ⅰ109处于2档时，三位四通阀108的进油口与工作油口ⅰ接通，工作油口ⅱ与回油口接通。

当操纵杆ⅱ110处于3档时，单向阀102ⅰ和单向阀ⅱ106均处于关闭状态。

当操纵杆ⅱ110处于4档时，单向阀102ⅰ打开，单向阀ⅱ106关闭。

当操纵杆ⅱ110处于5档时，单向阀102ⅰ关闭，单向阀ⅱ106打开。

以上实施例中所述的操纵杆ⅰ109的档位名称，并非与三位四通阀108的打开或关闭的状态完全不变，本领域内技术人员可以将三位四通阀108的打开或关闭状态用其他的档位名称来进行命名，也属于本发明的保护范围。

以上实施例中所述的操纵杆ⅱ110的档位名称，并非与单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的打开或关闭的状态完全不变，本领域内技术人员可以将单向阀ⅰ102和单向阀ⅱ106的打开或关闭状态用其他的档位名称来进行命名，也属于本发明的保护范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。