顶驱用双扭矩梁背钳装置的制作方法

本实用新型涉及石油天然气钻探设备技术领域，尤其涉及一种顶驱用双扭矩梁背钳装置。

背景技术：

在顶驱钻井作业时，背钳装置直接影响顶驱整体的作业效率和可靠性，其主要作用是在钻具与顶驱主轴间上、卸扣过程中起旋紧或松卸钻具。目前国内外顶驱背钳装置的夹紧钻具部位存在严重偏磨，并且在夹紧钻具时对中性差，这主要是由背钳扭矩梁结构不合理，导致反扭矩力不足，所以在顶驱钻井作业的过程中，由于钻具严重偏磨，使得钻具容易损坏，工作效率低，进而整个钻井作业的工作效率大大降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种顶驱用双扭矩梁背钳装置，以克服顶驱背钳装置现有技术存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种顶驱用双扭矩梁背钳装置，包括背钳体、第一油缸、背钳体两端部的导向总成和穿设于导向总成的扭矩梁，其特征在于：所述扭矩梁为两个，其对称地穿设于所述导向总成中，与所述扭矩梁相配合的所述第一油缸为两个，所述第一油缸的固定端连接在扭矩梁的上端，其伸出端连接于背钳体，所述背钳体还包括两个共用同一缸体的第二油缸，贯穿所述缸体上端面和下端面的通孔，两个所述第二油缸内侧端各具有活塞杆；所述活塞杆的伸出端连接所述通孔中的钳牙总成。

所述背钳体两个端部的导向总成分别具有一个凹槽，所述扭矩梁相对于背钳体的几何中心对称分布，扭矩梁均采用箱式结构；所述两个扭矩梁上端部均设有固定座，底端部均设有座板，所述两个扭矩梁分别穿过所述凹槽并通过螺栓连接所述座板；所述第一油缸为双级油缸，其一级缸体固定在所述扭矩梁的固定座上，其二级缸体通过连接座与所述背钳体连接。

所述两个扭矩梁通过固定在导向总成两个凹槽外侧面的档板将其限制在所述导向总成内。

所述导向总成垂直导向。

所述第二油缸缸体的下端面设有导向环，所述导向环口部为喇叭状，其与第二油缸缸体的通孔同轴贯通。

所述钳牙总成包括两个钳牙座、钳牙和钳牙压板，钳牙座上均匀地分布有钳牙，钳牙压板设置在钳牙座上；所述两个钳牙座分别与所述两个活塞杆连接。

所述两个活塞杆以所述缸体上的通孔为中心对称分布，所述两个钳牙总成也以所述缸体上的通孔为中心对称分布。

采用上述技术方案，本实用新型与传统的背钳装置相比，本实用新型的双扭矩梁不仅具有导向作用，更为重要的是可以提供更大的反扭矩，使得整个背钳装置的刚度大大提高；另外由于本实用新型在第二油缸缸体内设置了双向对夹的钳牙总成，那么本装置中的钻具对中性大大提高，由此可以克服钳牙偏磨的缺陷，而且采用两个对称双级油缸的技术方案，使得油缸提升便捷，垂直移动行程大。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为实用新型主视图；

图3为本实用新型A-A俯视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型的顶驱用双扭矩梁背钳装置，包括背钳体100、两个第一油缸200、背钳体100的两端部分别具有一个垂直提升导向总成300，每个垂直导向总成300分别具有一个凹槽和穿设于每个凹槽内的扭矩梁400；两个扭矩梁400的底端部均设有座板420，该座板420通过螺栓固定于扭矩梁底端，两个凹槽的外侧面分别具有档板320用于把每个扭矩梁400限制于垂直导向总成300内，以便实现提升过程中的导向功能。两个第一油缸200的固定端分别对称的固定在两个扭矩梁400上端的固定座410上，每个第一油缸200的伸出端通过连接座310与背钳体100连接。

具体地，垂直导向总成300为半开式结构，档板320设置在凹槽的外侧面可以限制扭矩梁，且二者之间的间隙通过档板可以调节，以实现背钳体在作业过程中的导向作用。

如图3所示，背钳体100还包括两个共用同一缸体的第二油缸110、贯穿第二油缸110缸体上端面和下端面中心的通孔120，第二油缸110内侧端各具有一个活塞杆130；活塞杆130以通孔120为中心对称分布，每个活塞杆130的伸出端都设有钳牙座1401，钳牙座1401上均匀地分布有钳牙1403，钳牙座上还安装钳牙板1402，由此钳牙座1401、钳牙1403和钳牙板1402构成了钳牙总成140。

本实施例中，第二油缸110缸体的下端面中部设有分体式导向环500，由两个为喇叭状的半环通过两个螺栓连接而成，导向环500与第二油缸110的缸体的通孔120同轴贯通，而背钳体100采用双油缸对夹的夹紧形式，在钻具由导向环500进入背钳体通孔120中之后，通过导向环500将钻具定位于导向环500的圆内，两个夹紧油缸活塞杆130伸出端分别推动钳牙座1401、钳牙压板1402和钳牙1403同时向通孔轴线移动，完成钻具的自动对中和夹紧。当钻具在进行拆卸转换接头、上卸安全阀作业时，两个双级第一油缸进油，油缸带动背钳体100沿着两个扭矩梁400上下移动，同时两个扭矩梁400不仅起到导向作用，更为重要的是其提供足够的反扭矩力，保证了整个装置的刚度，进而克服了钳牙偏磨的技术问题，保证了整个钻井作业的质量并提高了其工作效率。

以上就是本实用新型顶驱用双扭矩梁背钳装置，采用上述结构，双扭矩梁背钳装置，与以往顶驱背钳相比，背钳装置整体刚度好，可提供较大反扭矩，双缸夹紧便于钻具对中。那么对中性好，反扭矩力大，就能完全克服钳牙偏磨的技术问题，另外上述结构也使得油缸提升便捷，更换钳牙方便快捷，垂直移动行程大。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求保护范围内。