本技术涉及铁钻工,特别涉及一种铁钻工旋扣器。
背景技术:
1、铁钻工是一种自动化旋扣设备,因其工作效率高、工作稳定性好等优势,在油气田的钻探过程中被广泛的应用。铁钻工一般由钳体总成和旋扣器组成,钳体总成一般包括主钳和背钳。铁钻工在进行工作时,钳体总成夹持一根下部钻具,旋扣器夹持另一根上部钻具,然后对两根钻具进行上扣或者卸扣操作,从而完成钻具的上卸扣功能。
2、目前,大多数铁钻工旋扣器随钳体总成的整体升降而运动,旋扣器与钳体总成之间的高度距离调节量很小甚至是不可调的,使得这类铁钻工无法处理类似钻具扶正器之类的钻具,及钻井过程中经常用到的一些特殊长度尺寸的短节、管箍之类的钻具,需要借助其它钻台工具来处理,十分不方便。
技术实现思路
1、实用新型的目的在于提供一种铁钻工旋扣器,解决了现有技术中旋扣器与钳体总成之间的高度距离调节量很小甚至是不可调的问题。
2、本实用新型是这样实现的,一种铁钻工旋扣器,包括旋轮机构、多级升降总成、悬挂总成以及支撑架总成,所述悬挂总成与支撑架总成转动连接,所述支撑架总成与旋轮机构连接,所述多级升降总成与所述悬挂总成连接;
3、其中,所述多级升降总成能够带动所述悬挂总成移动,以用于调节旋轮机构与钳体总成之间的距离,且能够缩短所述旋轮机构与钳体总成之间的安装距离。
4、现有技术中旋扣器与钳体总成之间的高度调节量很小,因此针对一些特殊情况需要借助其他的工具来处理,严重影响了工作效率;本实用新型中,用于带动旋轮机构升降的驱动为多级升降总成,可以降低铁钻工旋扣器的初始安装高度,在空间受限的安装空间内可以节省出用于旋扣器升降的空间,同时多级升降总成可完成旋扣器与钳体总成的多级调节,实现旋扣器的升降调节功能,即可适应扶正器之类的特殊钻具上卸扣要求。
5、本实用新型的进一步改进:所述多级升降总成包括多级伸缩式油缸,所述多级伸缩式油缸设置在所述旋轮机构与钳体总成之间,并与所述悬挂总成连接,所述多级伸缩式油缸的伸缩方向与钳体总成的夹持空间中心线一致。多级伸缩式油缸在旋轮机构与钳体总成之间且伸缩方向与钳体总成的夹持空间中心线一致,保证多级伸缩式油缸伸缩过程中不影响钳体总成与旋扣器同心。
6、本实用新型的进一步改进:所述多级升降总成还包括升降座组件,升降座组件包括沿所述多级伸缩式油缸的伸缩方向依次滑动/滚动配合的第一导轨、第二导轨以及第三导轨,所述第三导轨与悬挂总成连接,所述多级伸缩式油缸一端与第一导轨连接且另一端与悬挂总成连接。在多级伸缩式油缸运动过程中,第一导轨、第二导轨以及第三导轨彼此间被拉伸或者压缩,实现多级调节,可有效的降低旋扣器初始的安装高度以及为旋扣器的升降调节提供条件。
7、本实用新型的进一步改进:所述第一导轨端部设有第一限位螺钉,所述第二导轨端部设有第二限位螺钉。为了避免升降座组件在伸缩过程中滑出对应的导轨,在第一导轨和第二导轨的端部都设有限位螺钉。
8、本实用新型的进一步改进:所述旋轮机构包括两组旋轮组件,两组旋轮组件可沿所述支撑件总成在水平方向上相对或相离运动,所述旋轮组件包括旋轮本体、旋轮支架与旋轮滑动支架,所述旋轮本体转动连接在所述旋轮支架上,至少一组旋轮组件的所述旋轮支架与所述旋轮滑动支架转动连接,所述旋轮支架的转动轴线与所述旋转滑动支架的滑动轴线垂直,所述旋转支架与所述旋转滑动支架之间设有转动连接有复位件。
9、在旋轮机构的高度调节到位后,旋轮机构沿支撑件总成进行水平方向的相对运动,从钻具的两侧夹紧钻具,配合与旋轮机构夹紧中心一致的主钳,即可通过旋轮机构的自转实现对钻具的上卸扣功能;但是针对不同直径钻具时,现有的旋扣器会对管具产生额外的径向力,使得旋扣器与主钳夹紧的中心位置不一致,因此在上扣时容易出现不对中、偏心现象;在旋轮支架和旋轮滑动之间转动连接,释放旋转自由度,可以实现夹紧过程中的自适应对中;同时旋轮支架和旋轮滑动之间的复位件能够缓减在钻具旋进过程中因钻具外径偏差导致的不同心影响。从而解决旋扣器夹持的钻具轴线与钳体总成夹持的钻具轴线不重合,进而引起的铁钻工工作效率和工作质量问题。
10、本实用新型的进一步改进:所述旋轮本体通过销轴转动连接在所述旋轮支架上。旋轮支架调节到位后,旋轮本体可自传。
11、本实用新型的进一步改进:复位件包括滑筒、滑杆以及弹簧,所述滑杆一端可沿滑筒内部滑动,所述弹簧置于滑筒与滑杆之间。在旋轮本体受到外力时,滑杆沿着滑筒滑动,弹簧被压缩,使得旋轮本体自适应不同的钻具;在外力消失后,复位件在弹簧的作用下复位。
12、本实用新型的进一步改进:所述悬挂总成包括悬臂以及连接臂,所述悬臂与多级升降总成连接,所述连接臂两端分别通过关节轴承与悬臂和支撑架总成连接。连接臂上部通过关节轴承与悬臂柔性连接,连接臂下部通过关节轴承与支撑架总成柔性连接,连接臂也可以采用两个卸扣结构型式,连接臂两端采用柔性连接,释放旋转自由度,柔性悬挂使得旋扣器具备更好的自适应性。
13、本实用新型的进一步改进:所述支撑架总成包括架体、导向轴、夹紧油缸以及重心调节滑块,所述导向轴与架体两侧连接,夹紧油缸用于带动旋轮机构沿导向轴滑动,所述重心调节滑块与架体两侧滑动设置且与悬挂总成转动连接,所述重心调节滑块上设有用于锁紧重心调节滑块与架体的调节组件。夹紧油缸驱动旋轮机构沿导向轴相对运动,可以针对不同直径的钻具进行夹紧,而且在夹紧过程中旋轮机构的中心位置不变,因此,进一步保证旋扣器的使用效果;重心调节滑块与悬挂总成转动连接,且重心调节滑块与架体滑动连接,架体与旋轮机构连接,在重心调节滑块沿架体滑动的过程中,旋轮机构的中心位置发生变化,实现旋轮机构水平方向的位置调节,以适应与主钳夹紧中心一致。
14、本实用新型的进一步改进:所述架体两侧设有用于指示重心调节滑块位置的刻度线。架体上设有刻度线,能直观的了解两侧重心调节滑块的位置,方便调节两侧的重心调节滑块处于同一位置,保证旋扣器的重心。
15、本实用新型的有益效果:本实用新型将旋轮本体与支架转动连接,在支架和安装架之间通过铰链方式连接,释放旋转自由度,可以实现夹紧和旋进过程中的自适应对中;同时支架与安装架之间的弹性组件能够缓减在钻具旋进过程中因钻具外径偏差导致的不同心影响。从而解决旋扣器夹持的钻具轴线与钳体总成夹持的钻具轴线不重合,进而引起的铁钻工的工作效率和工作质量的问题。
16、本实用新型中的旋扣机构采用对夹式机构,旋扣机构运动轨迹为直线,夹持不同直径钻具时,中心不变。
17、本实用新型中的旋扣器配置独立的升降系统,可任意调节旋扣器与主钳之间的高度距离,使铁钻工能够处理钻井过程中用到的钻具扶正器等特殊钻具上卸扣工况。
1.一种铁钻工旋扣器,其特征在于,包括旋轮机构(1)、多级升降总成(2)、悬挂总成(3)以及支撑架总成(4),所述悬挂总成(3)与支撑架总成(4)转动连接,所述支撑架总成(4)与旋轮机构(1)连接,所述多级升降总成(2)与所述悬挂总成(3)连接;
2.根据权利要求1所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述多级伸缩式油缸(22)设置在所述旋轮机构(1)与钳体总成之间,所述多级伸缩式油缸(22)的伸缩方向与钳体总成的夹持空间中心线一致。
3.根据权利要求2所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述多级升降总成(2)还包括升降座组件(21),升降座组件(21)包括沿所述多级伸缩式油缸(22)的伸缩方向依次滑动/滚动配合的第一导轨(211)、第二导轨(214)以及第三导轨(217),所述第三导轨(217)与悬挂总成(3)连接,所述多级伸缩式油缸(22)一端与第一导轨(211)连接且另一端与悬挂总成(3)连接。
4.根据权利要求3所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述第一导轨(211)端部设有第一限位螺钉(213),所述第二导轨(214)端部设有第二限位螺钉(216)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述旋轮机构(1)包括两组旋轮组件,两组旋轮组件可沿所述支撑架总成(4)在水平方向上相对或相离运动,所述旋轮组件包括旋轮本体(11)、旋轮支架(12)与旋轮滑动支架(13),所述旋轮本体(11)转动连接在所述旋轮支架(12)上,至少一组旋轮组件的所述旋轮支架(12)与所述旋轮滑动支架(13)转动连接,所述旋轮支架(12)的转动轴线与所述旋轮滑动支架(13)的滑动轴线垂直,所述旋轮支架(12)与所述旋轮滑动支架(13)之间设有转动连接有复位件(14)。
6.根据权利要求5所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述旋轮本体(11)通过销轴转动连接在所述旋轮支架(12)上。
7.根据权利要求5所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,复位件(14)包括滑筒(141)、滑杆(142)以及弹簧(143),所述滑杆(142)一端可沿滑筒(141)内部滑动,所述弹簧(143)置于滑筒(141)与滑杆(142)之间。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述悬挂总成(3)包括悬臂(31)以及连接臂(32),所述悬臂(31)与多级升降总成(2)连接,所述连接臂(32)两端分别通过关节轴承与悬臂(31)和支撑架总成(4)连接。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述支撑架总成(4)包括架体(41)、导向轴(42)、夹紧油缸(43)以及重心调节滑块(44),所述导向轴(42)与架体(41)两侧连接,夹紧油缸(43)用于带动旋轮机构(1)沿导向轴(42)滑动,所述重心调节滑块(44)与架体(41)两侧滑动设置且与悬挂总成(3)转动连接,所述重心调节滑块(44)上设有用于锁紧重心调节滑块(44)与架体(41)的调节组件。
10.根据权利要求9所述的一种铁钻工旋扣器,其特征在于,所述架体(41)两侧设有用于指示重心调节滑块(44)位置的刻度线。