一种新型钻杆钳口总成的制作方法

1.本发明涉及石油钻井工具技术领域，尤其涉及一种新型钻杆钳口总成。


背景技术：

2.进入二十一世纪特别是近十年以来，钻井承包商对石油钻机的自动化要求越来越高，主要是自动化机具能改善操作人员工作环境，减小人身伤亡风险，其次是能提高工作效率，降低钻井作业成本。
3.随着自动化技术日趋成熟，集成了机械，电气，控制等学科知识的二层台自动排管机应运而生，目前，在钻井作业中对管柱的需求众多，二层台需要排列不同规格型号的钻杆、钻铤以及套管等管柱工具，钻井过程中需要排管机的钳口能匹配各种规格的管柱，实现稳定可靠地夹持，而现有排管机由于排管机处于高空高位，距离动力源较远，如果采用气动或液压驱动，动力损失大，机构动作响应速度慢且无法实现精准控制，且排管机在作业过程中，钳口对不同规格的管柱工具也不能更好的进行适应匹配。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型钻杆钳口总成，该钻杆钳口总成能替代井架工进行高空高位排管作业，显著地降低了井场高空事故的发生，提高排管作业效率。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种新型钻杆钳口总成，包括：
7.固定座，所述固定座上固定有固定板，所述固定板上设置有夹持机构，所述夹持机构包括设置于固定座上的驱动组件和连杆组件，所述固定板上固定有固定架，所述连杆组件设置于固定架与固定板之间，所述驱动组件设置于固定板上，所述驱动组件的输出端延伸至固定架内；所述夹持机构的输出端上还设置有锁紧组件。
8.进一步的，所述驱动组件包括固定于固定板上的电缸座，所述电缸座上固定有第一伺服电缸，所述第一伺服电缸的输出端固定有伸缩杆，所述伸缩杆的延伸端延伸至固定架内并与连杆组件连接。
9.进一步的，所述连杆组件包括两个上下相对设置的第一钳口臂和两个上下相对设置的第二钳口臂，所述第一钳口臂与第二钳口臂的延伸端延伸至固定板与固定架的外侧；所述伸缩杆上固定有滑动块，所述滑动块上活动设置有两组连杆副，所述连杆副的延伸端分别铰接于第一钳口臂与第二钳口臂上。
10.进一步的，每组所述连杆副包括上下相对设置的第一连杆和两个上下相对设置的第二连杆，所述第一连杆与第二连杆的一端通过第一转轴分别铰接于滑动块的上下端，两个所述第一连杆之间以及两个所述第二连杆之间的另一端之间固定有第二转轴，所述第二转轴的下侧端分别铰接于第一钳口臂与第二钳口臂上。
11.进一步的，两个所述第一钳口臂之间，以及两个第二钳口臂之间都固定有滑轴，所
述固定板与固定架上分别开设有两个呈倾斜设置的限位槽，所述滑轴滑动设置于限位槽内。
12.更进一步的，两个所述第一钳口臂之间，以及两个第二钳口臂之间都固定有转动轴，所述锁紧组件包括固定于第一钳口臂与第二钳口臂上的安装座，所述安装座上固定有第二伺服电缸，所述第二伺服电缸的输出端铰接有连接片，所述连接片的另一端固定于转动轴上，所述转动轴上还固定有锁紧档杆。
13.更进一步的，所述固定架内固定有两个挡柱，两个所述挡柱分别设置于第一钳口臂与第二钳口臂的内侧。
14.本发明的有益效果：
15.本发明提出的一种新型钻杆钳口总成采用伺服电缸作为动力输入，响应速度快，运行稳定，受工作环境影响小，其次采用了双平行四边形连杆副连接左右钳口臂以及限位槽的设置，钳口臂在开闭过程中左右平行且稳定；该钻杆钳口总成能替代井架工进行高空高位排管作业，显著地降低了井场高空事故的发生，提高排管作业效率；该钻杆钳口总成解决现有排管机动力损失大，控制不精准的问题，解决了排管机在作业过程中，钳口对不同规格的管柱工具的适应匹配问题；该钻杆钳口总成通过在钳口总成中设置电气设备，巧妙可靠的连接机构来实现对管柱的快速可靠夹持。
附图说明
16.图1是本发明的透视图；
17.图2是本发明的正视图；
18.图3是本发明的侧视图；
19.图中，1-固定座、2-固定板、3-固定架、4-电缸座、5-第一伺服电缸、6-伸缩杆、7-第一钳口臂、8-第二钳口臂、9-滑动块、10-第一连杆、11-第二连杆、 12-滑轴、13-限位槽、14-转动轴、15-第二伺服电缸、16-锁紧档杆、17-挡柱。
具体实施方式
20.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。
21.实施例一、本实施例中，如图1至图3所示，一种新型钻杆钳口总成包括固定座1，所述固定座1上固定有固定板2，所述固定板2上设置有夹持机构，所述夹持机构包括设置于固定座1上的驱动组件和连杆组件，所述固定板2上固定有固定架3，所述连杆组件设置于固定架3与固定板2之间，所述驱动组件设置于固定板2上，所述驱动组件的输出端延伸至固定架3内；所述夹持机构的输出端上还设置有锁紧组件。
22.本实施例中，所述固定板2的整体与苍蝇拍相似，其分为杆部和头部，所述驱动组
件设置于杆部上，所述夹持机构设置于头部上，所述固定架3固定于头部上。
23.本发明进一步设置为：所述驱动组件包括固定于固定板2上的电缸座4，所述电缸座4上固定有第一伺服电缸5，所述第一伺服电缸5的输出端固定有伸缩杆6，所述伸缩杆6的延伸端延伸至固定架3内并与连杆组件连接。
24.本发明进一步设置为：所述连杆组件包括两个上下相对设置的第一钳口臂7和两个上下相对设置的第二钳口臂8，所述第一钳口臂7与第二钳口臂8 的延伸端延伸至固定板2与固定架3的外侧；所述伸缩杆6上固定有滑动块9，所述滑动块9上活动设置有两组连杆副，所述连杆副的延伸端分别铰接于第一钳口臂7与第二钳口臂8上。
25.本实施例中，所述锁紧组件设置于位于下侧的第一钳口臂7与第二钳口臂8 上。
26.本发明进一步设置为：每组所述连杆副包括上下相对设置的第一连杆10和两个上下相对设置的第二连杆11，所述第一连杆10与第二连杆11的一端通过第一转轴分别铰接于滑动块9的上下端，两个所述第一连杆10之间以及两个所述第二连杆11之间的另一端之间固定有第二转轴，所述第二转轴的下侧端分别铰接于第一钳口臂7与第二钳口臂8上。
27.本实施例中，所述第一连杆10与第二连杆11呈倾斜设置，所述第一连杆 10与第二连杆11呈对称设置，所述通过第一连杆10与第二连杆11的设置，当滑动块9移动时，使得第一钳口臂7与第二钳口臂8之间的距离进行变化；所述第二转轴铰接于位于下层的第一钳口臂7与第二钳口臂8上，所述第一连杆 10与第二连杆11呈八字型结构。
28.本发明进一步设置为：两个所述第一钳口臂7之间，以及两个第二钳口臂8之间都固定有滑轴12，所述固定板2与固定架3上分别开设有两个呈倾斜设置的限位槽13，所述滑轴12滑动设置于限位槽13内。
29.本实施例中，所述固定架3包括立板和顶板，所述立板与顶板之间为九十度固定，所述顶板与固定板2呈平行设置，所述连杆组件设置于立板与顶板之间；所述通过滑轴与限位槽的设置，使得第一钳口臂7与第二钳口臂8按照特定的轨迹进行动作。
30.本发明进一步设置为：两个所述第一钳口臂7之间，以及两个第二钳口臂8之间都固定有转动轴14，所述锁紧组件包括固定于第一钳口臂7与第二钳口臂8上的安装座，所述安装座上固定有第二伺服电缸15，所述第二伺服电缸15的输出端铰接有连接片，所述连接片的另一端固定于转动轴14上，所述转动轴14上还固定有锁紧档杆16。
31.本实施例中，通过第二伺服电缸15驱动转动轴14，使得锁紧档杆16进行九十度转动。
32.本发明进一步设置为：所述固定架3内固定有两个挡柱17，两个所述挡柱17分别设置于第一钳口臂7与第二钳口臂8的内侧。
33.本实施例中，通过挡柱17的设置，使得第一钳口臂7与第二钳口臂8的延伸端不会相互底靠。
34.实施例二，本实施例基于实施例一的基础上：
35.本实施例进一步设置为：所述固定板2的侧面固定有挡板，所述挡板的外侧面形成弧形面，所述弧形面与被夹持管柱相适应。
36.本发明工作原理：
37.固定座1和与外部的移动机构连接，当钳口总成靠近管柱后，第一伺服电缸5启动，第一伺服电缸5推动或回拉伸缩杆6，伸缩杆6的移动带动呈双平行四边形关系的连杆副，连
接副的移动带动第一钳口臂7与第二钳口臂8移动，由于滑轴处于限位槽13内且与之连接的连杆副为平行四边形，所以第一钳口臂 7与第二钳口臂8在移动过程中是顺着限位槽动作的；当管柱进入钳口后，第二伺服电缸15启动，第二伺服电缸15推动锁紧档杆16伸开，关闭钳口入口，第一钳口臂7、第二钳口臂8和锁紧档杆16形成圈闭结构将管柱抱住，钳口总成在移动机构的运动作用下，将管柱移动到需要的位置。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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设备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，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。