夹紧装置，用于夹紧下方钻杆；冲扣钳具体包括钳体23、抱紧机构及滚轮装置，钳体23上设有与夹紧钳22相类似的钳口及两个相对设置的夹紧油缸25，抱紧机构用于抱紧上方钻杆31，使上方钻杆31与滚轮装置紧密贴合，滚轮装置用于驱使上方钻杆31转动。在冲扣时，如图4所示，夹紧油缸25伸长并夹紧上方钻杆，第二伸缩部件24伸长，驱使钳体23沿箭头C所示方向转动，进而使上方钻杆31上的子连接扣与下方钻杆上的母连接扣完全配合。
[0044]抱紧装置具体包括第一伸缩部件30及相对设置于钳口两侧的两个夹臂；夹臂包括第一连杆26、第二连杆27、连接板28及从动滚轮29 ;第一连杆26的第一端通过转轴B铰接在钳体上，第一连杆26的第二端与第二连杆27的第一端铰接；连接板28铰接在第一连杆26的第二端上，从动滚轮29设于连接板28上；第一伸缩部件30优选为伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆固定在钳体上，伸缩油缸的缸筒与第二连杆27的第二端铰接。
[0045]如图3所示，旋扣时，第一伸缩部件30伸长，第二连杆27的第二端朝远离钳体的方向移动，第一连杆26和连接板28绕转轴B转动，同时，连接板28及从动滚轮29朝向钳口运动，最终，上方钻杆31被限制于钳口内并位于滚轮装置与从动滚轮29之间；在滚轮装置的驱使下，上方钻杆31相对下方钻杆转动，进而完成旋扣。
[0046]如图5所示，滚轮装置具体包括驱动部件1、传动轴9、滚轮6、第一支撑板2、第一弹性部件5、第二弹性部件13、第一限位板15和第二限位板4，第一支撑板2固定在冲扣钳的钳体上；其中，驱动部件I包括壳体和转轴，驱动部件I具体可以是电机或者液压马达，其壳体通过螺栓与第一支撑板2固定连接，其转轴与传动轴9连接；滚轮6安装在传动轴9上，并位于钳体内(如图1至3所示)；如图5和7所示，传动轴9上开设有沿轴向延伸的四个滑槽21，滑槽21的截面呈圆弧形，且四个滑槽21沿传动轴9的周向均匀分布；如图5和图8所示，滚轮6上设置有第一盖板12和第二盖板16，在滚轮6的通孔19的顶端和底端均开设有一段弧形槽，弧形槽分别与第一盖板12、第二盖板16配合形成圆弧腔室20 ;如图5和6所示，为了传递动力，传动轴9和滚轮6之间设置有滚珠7，滚珠7具体设置在滑槽21和圆弧腔室20围成的空间内；当转轴转动时，传动轴9可以带动滚轮6同步转动，同时，滚轮6可以相对传动轴9上下移动；为了使滚轮6工作时具有上下浮动的空间，在初始状态，滚轮6需要距离传动轴9的底端和顶端一定距离；为了平衡滚轮6的自重，第一限位板15通过第一外卡簧11定位在传动轴9的底端，第二限位板4通过第二外卡簧17定位在传动轴9的顶端，第一弹性部件5的一端连接在滚轮6的底端端面上，第一弹性部件5的另一端连接在第一限位板15上，第二弹性部件13的一端连接在滚轮6的顶端端面上，第一弹性部件5的另一端连接在第二限位板4上；通过第一弹性部件5和第二弹性部件13的弹力确保滚轮6在初始状态时位于传动轴9的中部位置，这样可以保证滚轮在旋扣时具有上下移动的空间。
[0047]旋扣时，如图3所示，滚轮及从动滚轮29贴紧上方钻杆31的杆壁，驱动部件I驱使滚轮转动，在摩擦力作用下，上方钻杆31转动并向上或向下移动，与此同时，滚轮随钻杆向上或向下移动。
[0048]在优选的实施例中，为了改善传动轴9的受力，如图5所示，传动轴9和第一支撑板2之间设置有第一轴承3，第一轴承3通过第一内卡簧18定位在第一支撑板2上，传动轴9顶端的受力经第一轴承3传递给第一支撑板2。为了进一步改善传动轴9的受力，传动轴9的底端还设置有第二轴承14和第二支撑板8，第二支撑板8固定在冲扣钳的钳体上，第二轴承14通过第二内卡簧10定位在第二支撑板8上，传动轴9的底端通过第二轴承14支撑在第二支撑板8上；第一轴承3和第二轴承14优先选用角接触球轴承或者深沟球轴承，从而可以将传动轴9的轴向力和径向力传递给第一支撑板2和第二支撑板8，达到更好的支撑效果。
[0049]当然，为了使滚轮6在初始状态距离传动轴9的底端和顶端均有一定的距离，在其他实施例中，也可以只设置一个弹性部件；如果该铁钻工仅用于拆卸两根钻杆，在工作状态，滚轮6仅有向下移动的空间也可以；相反，如果仅用于连接两根钻杆，在工作状态，滚轮6仅有向上移动的空间也可以。
[0050]在其他实施例中，传动轴9和滚轮6之间也可以通过导向平键或者滑键连接并传递动力。
[0051]根据上述描述可以理解，与现有技术相比，本实用新型具体实施例提出的铁钻工不但能够实现旋扣和冲扣功能，而且具有体积小、重量轻、对钻杆磨损少等优点。
[0052]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种滚轮装置，其特征在于，包括传动轴(9)、滚轮(6)、第一支撑板(2)和第一弹性部件(5)，所述传动轴(9)可转动地设置于第一支撑板(2)上，所述滚轮(6)套设安装在传动轴(9)上，所述滚轮(6)可随传动轴(9)同轴转动并可沿传动轴(9)轴向移动；所述第一弹性部件(5)设置于滚轮(6)和传动轴(9)之间。
2.根据权利要求1所述的滚轮装置，其特征在于，所述滚轮(6)和传动轴(9)上均设有键槽，所述键槽沿传动轴(9)的轴向延伸，所述滚轮(6)和传动轴(9)通过导向平键或滑键连接。
3.根据权利要求1所述的滚轮装置，其特征在于，所述传动轴(9)上开设有沿轴向延伸的滑槽(21)，所述滑槽(21)的截面呈圆弧形，所述滚轮(6)上设置有圆弧腔室(20)，所述传动轴(9)和滚轮(6)之间设置有用于传动的滚珠(7)，所述滚珠(7)安装在所述滑槽(21)和圆弧腔室(20)围成的空间内。
4.根据权利要求3所述的滚轮装置，其特征在于，所述滑槽(21)的数量为四条，四条所述滑槽(21)对称布置在所述传动轴(9)上。
5.根据权利要求1所述的滚轮装置，其特征在于，所述传动轴(9)的顶端设置有第一轴承(3)，所述传动轴(9)的顶端与第一轴承(3)的内圈连接，所述第一轴承(3)的外圈固定在所述第一支撑板(2)上。
6.根据权利要求5所述的滚轮装置，其特征在于，还设置有第二支撑板(8)和第二轴承(14)，所述第二支撑板⑶位于滚轮(6)下方，所述第二轴承(14)的外圈固定在第二支撑板(8)上，所述传动轴(9)的底端与第二轴承(14)的内圈连接。
7.根据权利要求1所述的滚轮装置，其特征在于，所述传动轴(9)的底端设置有第一限位板(15)，所述第一弹性部件(5)设置于滚轮(6)的下方，其一端连接或抵靠在滚轮(6)的底端端面上，另一端连接或抵靠在第一限位板(15)上。
8.根据权利要求7所述的滚轮装置，其特征在于，所述传动轴(9)的顶端还设置有第二限位板(4)，所述第二限位板(4)与滚轮(6)之间设置有第二弹性部件(13)，所述第二弹性部件(13)的一端连接或抵靠在滚轮(6)的顶端端面上，另一端连接或抵靠在第二限位板(4)上。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的滚轮装置，其特征在于，还包括驱动部件(1)，所述驱动部件(I)固定设置于所述第一支撑板(2)上并与传动轴(9)连接。
10.一种冲扣钳，其特征在于，包括钳体(23)、抱紧机构及权利要求1至9任意一项所述的滚轮装置，所述钳体(23)上设有钳口 ；所述滚轮装置设置于钳体(23)上，用于驱使钻杆转动；所述抱紧机构也设置于所述钳体(23)上，用于将钻杆限制在所述钳口内。
11.根据权利要求10所述的冲扣钳，其特征在于，所述抱紧机构包括第一伸缩部件(30)及相对设置于钳口两侧的两个夹臂，所述夹臂包括第一连杆(26)和第二连杆(27);所述第一连杆(26)的第一端铰接在所述钳体(23)上，所述第一连杆(26)的第二端与第二连杆(27)的第一端铰接，所述第二连杆(27)的第二端连接在所述第一伸缩部件(30)上；所述第一伸缩部件(30)设置于所述钳体(23)上，用于驱使所述第一连杆(26)转动。
12.根据权利要求11所述的冲扣钳，其特征在于，所述第一连杆(26)的第二端设置有连接板(28)和从动滚轮(29)，所述连接板(28)铰接在所述第一连杆(26)的第二端上，所述从动滚轮(29)安装在所述连接板(28)上。
13.—种铁钻工，其特征在于，包括夹紧钳及权利要求10至12任意一项所述的冲扣钳，所述钳体(23)与夹紧钳(22)可转动连接，所述钳体(23)和夹紧钳(22)之间设置有第二伸缩部件(24)，所述第二伸缩部件(24)用于驱使所述钳体(23)转动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种滚轮装置、冲扣钳及铁钻工。其中，该滚轮装置包括传动轴、滚轮、第一支撑板和第一弹性部件，传动轴可转动地设置于第一支撑板上，滚轮套设安装在传动轴上，滚轮可随传动轴同轴转动并可沿传动轴轴向移动；在连接/拆卸两个钻杆时，滚轮的外周紧贴在上方钻杆的杆壁上，滚轮带动钻杆转动，进而将上方钻杆的子连接扣与下方钻杆的母连接扣连接/拆开，与此同时，滚轮随上方钻杆向下/向上移动；因此，在作业过程中，该滚轮装置的滚轮与钻杆之间不存在轴向的相对滑动，从而降低滑动摩擦对钻杆、滚轮带来的损害。在此基础上，本实用新型提出一种具有上述滚轮装置的冲扣钳及铁钻工。
【IPC分类】E21B19-18
【公开号】CN204283265
【申请号】CN201420663280
【发明人】赵勇, 林利明, 赵悦
【申请人】湖南三一石油科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月7日