一种具有双向旋转复位功能的背钳缺口装置及液压动力钳的制作方法

1.本实用新型属于石油钻井设备的技术领域，具体涉及一种具有双向旋转复位功能的背钳缺口装置及液压动力钳。


背景技术：

2.石油钻井设备包括用于钻井的成套地面设备、专用的钻井工具和钻井仪表，钻井设备按功用分旋转、提升、循环、动力与传动、控制等系统。而液压动力钳则是利用钻井设备的动力操作机械上、卸丝扣的工具，可以极大地减轻钻井工人的劳动强度，避免或减少伤害事故的发生。目前液压动力钳在作业时，缺口装置的复位及换向需通过钻井工人用手扳动，劳动强度大，工作效率低，且极难保证缺口装置复位、换向的准确性，也很难保证液压动力钳操作的安全性。
3.现阶段已有通过plc控制器来控制缺口装置的自动复位及换向，虽能降低劳动强度，提升操作安全性，但plc控制器需要通过多个传感器进行监测及信号的传递，才能实现缺口装置的自动复位及换向，而多个传感器安装过程较为复杂，成本较高，维护难度较大，且换向与复位的联动性较差，使得缺口装置的复位、换向的准确性得不到有效地提升。如中国专利授权公告号cn113417585a，公开日2020年02月21日，公开了一种钻探用全自动液压动力钳及其工作方法，文中提出“包括主钳机构、背钳机构、液压驱动组件、控制组件；所述液压驱动组件包括液压站、油路分配器、多个油缸、液压马达，所述控制组件包括plc控制器、人机交互模块、压力传感器、位置检测传感器。”此现有技术的液压动力钳是通过plc控制器检测并控制多个信号模块来实现连贯的自动上扣、卸扣的工作，虽实现了自动化的控制，提升了操作的安全性，但此现有技术的plc控制器需要多个信号模块或传感器进行信号的传输，而多个信号模块或传感器对于液压动力钳的安装过程复杂，成本较高，维护难度较大，且换向与复位的联动性较差，使得液压动力钳的上扣、卸扣的准确性得不到有效地提升，从而影响到液压动力钳作业的效率。为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有双向旋转复位功能的背钳缺口装置及液压动力钳，以解决上述背景技术中提出的现阶段液压动力钳缺口装置的自动复位及换向，安装过程复杂，成本高，维护难度大，换向与复位的联动性差的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有双向旋转复位功能的背钳缺口装置，包括下壳体，所述下壳体的开口端旋转设置有缺口颚板总成，所述缺口颚板总成的一端固定设置有拨盘，其特征在于，所述下壳体的后侧端通过支轴ⅰ活动连接有v型结构的连杆，所述连杆的两端通过销轴各固定设置有一个用于控制拨盘带动缺口颚板总成旋转及反向复位的夹紧机构，两个所述夹紧机构通过支轴ⅱ和支轴ⅲ分别与拨盘和下壳体固定连接。
6.进一步的，v型所述连杆的中心位置设置有用于支轴ⅰ贯穿的安装孔，所述安装孔与支轴ⅰ贯穿式活动连接，v型所述连杆的开口方向与下壳体的开口方向相反。
7.进一步的，两个所述夹紧机构设置为用于带动缺口颚板总成逆时针旋转的夹紧缸a和用于带动缺口颚板总成顺时针旋转的夹紧缸b，所述夹紧缸b通过连杆与夹紧缸a联动设置。
8.进一步的，所述夹紧缸a的一端通过销轴与连杆的一端固定连接，所述连杆的另一端通过销轴与夹紧缸b的一端固定连接，所述夹紧缸b和夹紧缸a分别设置在下壳体的开口端两侧。
9.进一步的，所述夹紧缸b的另一端活动连接有活塞杆b，所述活塞杆b的端部通过支轴ⅲ与下壳体的侧部固定连接，所述夹紧缸a的另一端活动连接有活塞杆a，所述活塞杆a的端部通过支轴ⅱ与拨盘的顶部固定连接，所述支轴ⅲ的长度大于支轴ⅱ的长度。
10.除以上技术方案外，还有具有该背钳缺口装置的新型液压动力钳。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1.本实用新型利用杠杆的原理，使拨盘在两个夹紧机构的交替控制下带动缺口颚板总成进行顺时针和逆时针旋转，使得缺口颚板总成具备了换向和复位的联动功能，采用v型结构的连杆，能够有效提升两个夹紧机构的活动范围，通过销轴将两个夹紧机构的一端分别固定在连杆两端，再通过支轴ⅱ和支轴ⅲ将两个夹紧机构的另一端分别固定在下壳体的开口端两侧，在简化结构的，同时也简化了安装过程，有效地降低了成本及维护难度，使得该缺口装置换向和复位的联动性得到了有效地提升，保证了液压动力钳的上扣、卸扣的准确性，有效地提升了液压动力钳作业的效率。
13.2.本实用新型采用反向开口的v型连杆设置，使得活塞杆a和活塞杆b的伸缩范围得到了有效地提升，从而使得缺口颚板总成的旋转范围得到了提升，保证了液压动力钳的上扣、卸扣的准确性，有效地提升了液压动力钳作业的效率。
14.3.本实用新型通过支轴ⅱ和支轴ⅲ在下壳体的开口端两侧分别固定夹紧缸a和夹紧缸b，在简化结构的，同时也简化了安装过程，有效地降低了成本及维护难度，使拨盘在两个夹紧机构的交替控制下带动缺口颚板总成进行顺时针和逆时针旋转，使得缺口颚板总成具备了换向和复位的联动功能，有效地提升了该缺口装置换向和复位的联动性。
15.4.本实用新型通过支轴ⅲ长度大于支轴ⅱ长度，使夹紧缸b能够弥补下壳体与拨盘之间的落差，有效地提升了夹紧缸b与夹紧缸a之间的平衡度，从而使得该缺口装置换向和复位的联动性得到了有效地提升，保证了液压动力钳的上扣、卸扣的准确性，有效地提升了液压动力钳作业的效率。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型的整体结构平面示意图；
18.图3为图1中a区域的连杆与夹紧机构结构示意图；
19.图4为图2中b区域的连杆与夹紧机构结构示意图；
20.图5为本实用新型的连杆结构示意图。
21.其中：1、下壳体；2、缺口颚板总成；3、拨盘；4、支轴ⅰ；5、连杆；6、销轴；7、夹紧机构；
701、夹紧缸a；702、夹紧缸b；8、支轴ⅱ；9、支轴ⅲ；10、活塞杆a；11、活塞杆b；12、安装孔；13、销轴孔；14、套筒a；15、套筒b。
具体实施方式
22.以下实施例用来进一步说明本实用新型的内容，并不限制本实用新型的应用。
23.请参阅图1-图2，一种具有双向旋转复位功能的背钳缺口装置，包括下壳体1，下壳体1的开口端旋转设置有用于上扣、卸扣的缺口颚板总成2，缺口颚板总成2的一端固定设置有用于带动缺口颚板总成2转动的拨盘3，下壳体1的后侧端通过支轴ⅰ4活动连接有用于实现换向和复位联动功能的v型结构的连杆5，连杆5的两端通过销轴6各固定设置有一个用于控制拨盘3带动缺口颚板总成2旋转及反向复位的夹紧机构7，两个夹紧机构7通过支轴ⅱ8和支轴ⅲ9分别与拨盘3和下壳体1固定连接。
24.请参阅图3-图4，两个所述夹紧机构7设置为用于带动缺口颚板总成2逆时针旋转的夹紧缸a701和用于带动缺口颚板总成2顺时针旋转的夹紧缸b702，夹紧缸b702通过连杆5与夹紧缸a701联动设置；
25.夹紧缸a701的一端通过销轴6与连杆5的一端固定连接，夹紧缸a701的另一端活动连接有用于带动拨盘3复位的活塞杆a10，活塞杆a10的端部通过支轴ⅱ8与拨盘3的顶部固定连接；
26.夹紧缸b702的一端通过销轴6与连杆5的另一端固定连接，夹紧缸b702的另一端活动连接有用于带动拨盘3换向的活塞杆b11，活塞杆b11的端部通过支轴ⅲ9与下壳体1的侧部固定连接，使得夹紧缸b702和夹紧缸a701分别设置在下壳体1的开口端两侧，支轴ⅲ9的长度大于支轴ⅱ8的长度，使夹紧缸b702能够弥补下壳体1与拨盘3之间的落差，有效地提升了夹紧缸b702与夹紧缸a701之间的平衡度。
27.请参阅图1和图5，v型连杆5的开口方向与下壳体1的开口方向相反，v型连杆5的中心位置设置有用于支轴ⅰ4贯穿的安装孔12，安装孔12与支轴ⅰ4贯穿式活动连接，使得活塞杆a10和活塞杆b11的伸缩范围得到了有效地提升，从而使得缺口颚板总成2的旋转范围得到了提升。
28.在背钳缺口装置安装装配时，如图1-图5示意，将两个夹紧机构7与v型连杆5固定连接安装在下壳体1上，使背钳缺口装置具备了换向和复位的联动功能。具体地：先在下壳体1的后侧端倒置固定上支轴ⅰ4，再在下壳体1开口端的一侧固定上倒置固定上支轴ⅲ9，同时将支轴ⅱ8固定在拨盘3的顶部，而后将v型连杆5的开口方向反向设置，使之开口方向与下壳体1的开口方向相反，再将v型连杆5的安装孔12对准支轴ⅰ4并套装在支轴ⅰ4上，使得安装孔12与支轴ⅰ4贯穿式活动连接，从而使v型连杆5跟随两个夹紧机构7的活动而摆动，即完成v型连杆5的安装；然后在v型连杆5的两端各开设一个用于销轴6套装的销轴孔13，而后将夹紧缸a701和夹紧缸b702的一端分别对准v型连杆5两端的销轴孔13，再在利用两个销轴6分别贯穿夹紧缸a701和夹紧缸b702套装在销轴孔13内，由于夹紧缸a701的另一端与活塞杆a10活动连接，且活塞杆a10的端部设置有套筒a14，故将套筒a14对准支轴ⅱ8并套装在支轴ⅱ8上，即能使夹紧缸a701与拨盘3固定连接，又由于夹紧缸b702的另一端与活塞杆b11活动连接，且活塞杆b11的端部设置有套筒b15，故将套筒b15对准支轴ⅲ9并套装在支轴ⅲ9上，即能使夹紧缸b702与下壳体1固定连接，即完成夹紧缸a701和夹紧缸b702的安装，在简化结
构的，同时也简化了安装过程，有效地降低了成本及维护难度，使得该缺口装置换向和复位的联动性得到了有效地提升。
29.本实用新型的工作原理及使用过程：如图1和图5示意，由于活塞杆a10和活塞杆b11的伸缩均由控制油路进行锁定控制，故当缺口颚板总成2需要顺时针旋转时，只需通过控制油路控制活塞杆a10缩回锁定，此时夹紧缸a701会控制拨盘3带动缺口颚板总成2顺时针旋转，v型连杆5也会随夹紧缸a701的缩回而向外侧偏移，为了保证缺口颚板总成2复位与换向的联动性，故在夹紧缸a701缩回的同时夹紧缸b702会通过控制油路控制活塞杆b11伸出锁定，此时夹紧缸b702会利用反作用力将向外侧偏移的v型连杆5回正，随即夹紧缸a701会在v型连杆5的回正下而控制拨盘3带动缺口颚板总成2反向复位；
30.当缺口颚板总成2需要逆时针旋转时，由于缺口颚板总成2在逆时针旋转前还处于顺时针旋转的状态，故需先通过控制油路控制活塞杆a10伸出锁定，此时夹紧缸a701会控制拨盘3带动缺口颚板总成2从顺时针旋转变为逆时针旋转，v型连杆5也会随夹紧缸a701的缩回而向内侧偏移，为了保证缺口颚板总成2复位与换向的联动性，故在夹紧缸a701伸出的同时夹紧缸b702会通过控制油路控制活塞杆b11缩回锁定，此时夹紧缸b702会利用反作用力将向内侧偏移的v型连杆5回摆，随即夹紧缸a701会在v型连杆5的回摆下而控制拨盘3带动缺口颚板总成2反向复位。
31.实施例2：
32.请参阅图1-图5，作为本实用新型的另一个目的，提供了新型液压动力钳，在新型液压动力钳中设有以上任一的背钳缺口装置，因此，新型液压动力钳可以获得以上所描述的背钳缺口装置所具有的任一有益效果，在此不再赘述。