專利名稱：一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆井機(jī)，尤其是涉及主要用于石油開采鉆機(jī)，對(duì)鉆機(jī)的鉆桿進(jìn)行自動(dòng)上扣和卸扣的一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置。
背景技術(shù)：
在石油鉆井機(jī)中，目前廣泛使用的鉆桿上扣卸扣的旋扣設(shè)備是傳統(tǒng)的動(dòng)力大鉗，由于大鉗自重達(dá)2噸，難以在其懸掛位置與井眼中心線之間(即工作位置)來回推移，操作十分困難和復(fù)雜，由于設(shè)備重且需要頻繁操作，對(duì)石油鉆井作業(yè)人員的人身安全構(gòu)成極大的威脅，而且對(duì)井架開檔寬度的要求高，石油工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，工作環(huán)境差。傳統(tǒng)的動(dòng)力大鉗已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足石油工業(yè)發(fā)展的需求。如何實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆桿的自動(dòng)化上扣和卸扣，已成為業(yè)內(nèi)十分關(guān)注的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆桿自動(dòng)化上扣和卸扣的一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置。本實(shí)用新型設(shè)有底座、動(dòng)臂裝置和鉗體總成；底座與外部鉆機(jī)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；動(dòng)臂裝置設(shè)有大動(dòng)臂、小動(dòng)臂、左夾持臂和右夾持臂；大動(dòng)臂下端與底座翻轉(zhuǎn)式鉸接，小動(dòng)臂后端與大動(dòng)臂上端翻轉(zhuǎn)式鉸接，左夾持臂和右夾持臂對(duì)稱設(shè)于小動(dòng)臂前端左右兩側(cè)，且與小動(dòng)臂前端翻轉(zhuǎn)式鉸接；鉗體總成設(shè)有左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)置，并分別與左夾持臂和右夾持臂鉸接；夾緊裝置設(shè)有夾緊支座和2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊支座兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌下端固連，每套夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)有夾緊液壓缸、杠桿、推桿和夾緊塊，夾緊液壓缸的缸體固于加緊支座上，夾緊液壓缸的活塞桿前端與杠桿后端鉸接，杠桿前端與推桿后端通過滑動(dòng)副鉸接，推桿前端與夾緊塊固連，夾緊塊設(shè)有鉆桿定位槽；旋扣裝置設(shè)于夾緊裝置上方，設(shè)有旋扣支座、旋扣機(jī)構(gòu)、旋扣液壓缸和至少I對(duì)摩擦滾筒，旋扣支座兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌固連，旋扣機(jī)構(gòu)為平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，旋扣機(jī)構(gòu)設(shè)有固定桿、對(duì)稱設(shè)置的2組連桿和2根擺桿，固定桿固于旋扣支座上，連桿的后端與固定桿鉸接，連桿前端與擺桿后端鉸接，2根擺桿前端安裝摩擦滾筒；沖扣裝置設(shè)于夾緊裝置與旋扣裝置之間，設(shè)有沖扣支座、2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)，該2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)與夾緊裝置中的2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，還設(shè)有沖扣液壓缸和沖扣鉗，沖扣液壓缸的活塞桿與夾緊裝置的夾緊支座固連，沖扣液壓缸的缸體與沖扣鉗一端鉸接，沖扣鉗另一端與旋扣裝置的旋扣機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)連接；夾緊裝置與旋扣裝置之間通過彈簧連接架連接。所述至少I對(duì)摩擦滾筒為2對(duì)摩擦滾筒。本實(shí)用新型的工作原理及有益效果如下:與傳統(tǒng)動(dòng)力大鉗的工作原理不同，本實(shí)用新型的旋扣和沖扣工作是分別進(jìn)行。上扣過程:通過動(dòng)臂裝置將鉗體總成移到達(dá)工作位置，閉合加緊裝置固定鉆桿的下接頭，上端吊起鉆桿對(duì)接后，閉合旋扣裝置夾緊上端鉆桿并啟動(dòng)液壓馬達(dá)進(jìn)行旋扣連接，達(dá)到設(shè)定扭矩后停止并張開旋扣裝置，同時(shí)閉合沖扣裝置的沖扣鉗夾緊鉆桿上接頭，通過液缸推動(dòng)使沖扣鉗繞鉆桿圓心轉(zhuǎn)動(dòng)旋緊鉆桿完成上扣。卸扣過程:夾緊鉗固定鉆桿下接頭，由沖扣鉗沖開旋合的螺紋后再由旋扣裝置旋開螺紋完成卸扣。由于旋扣過程中鉗口的相對(duì)位置會(huì)變化，因此在夾緊裝置與旋扣裝置之間采用彈簧連接架連接構(gòu)成浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，這樣可使鉗體在旋扣過程中根據(jù)相對(duì)位置變化自行上下自動(dòng)調(diào)整，從而保持工作穩(wěn)定性。通過PLC控制和全液壓動(dòng)力系統(tǒng)使整機(jī)更加便于操作、動(dòng)作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆桿自動(dòng)化上扣和卸扣。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例鉗體總成中的夾緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例鉗體總成中的旋扣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖5本實(shí)用新型實(shí)施例鉗體總成中的沖扣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1 5，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有底座1、動(dòng)臂裝置和鉗體總成。底座I與外部鉆機(jī)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。動(dòng)臂裝置設(shè)有大動(dòng)臂21、小動(dòng)臂22、左夾持臂23和右夾持臂24 ;大動(dòng)臂21下端與底座I翻轉(zhuǎn)式鉸接，小動(dòng)臂22后端與大動(dòng)臂21上端翻轉(zhuǎn)式鉸接，左夾持臂23和右夾持臂24對(duì)稱設(shè)于小動(dòng)臂23前端左右兩側(cè)，且與小動(dòng)臂22前端翻轉(zhuǎn)式鉸接。鉗體總成設(shè)有左導(dǎo)軌31、右導(dǎo)軌32、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導(dǎo)軌31與右導(dǎo)軌32對(duì)稱設(shè)置，并分別與左夾持臂23和右夾持臂24鉸接；夾緊裝置設(shè)有夾緊支座330和2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊支座330兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌31和右導(dǎo)軌32下端固連，每套夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)有夾緊液壓缸331、杠桿332、推桿333和夾緊塊334，夾緊液壓缸331的缸體固于加緊支座330上，夾緊液壓缸331的活塞桿前端與杠桿332后端鉸接，杠桿332前端與推桿333后端通過滑動(dòng)副鉸接，推桿333前端與夾緊塊334固連，夾緊塊334設(shè)有鉆桿定位槽335 ;旋扣裝置設(shè)于夾緊裝置上方，設(shè)有旋扣支座341、旋扣機(jī)構(gòu)、旋扣液壓缸345和至少I對(duì)摩擦滾筒346，旋扣支座341兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌31和右導(dǎo)軌32固連，旋扣機(jī)構(gòu)為平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，旋扣機(jī)構(gòu)設(shè)有固定桿342、對(duì)稱設(shè)置的2組連桿343和2根擺桿344，固定桿342固于旋扣支座341上，連桿343的后端與固定桿342鉸接，連桿343前端與擺桿344后端鉸接，2根擺桿344前端安裝摩擦滾筒；沖扣裝置設(shè)于夾緊裝置與旋扣裝置之間，設(shè)有沖扣支座347、2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)，該2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)與夾緊裝置中的2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，還設(shè)有沖扣液壓缸345和沖扣鉗346,沖扣液壓缸的活塞桿與夾緊裝置的夾緊支座330固連，沖扣液壓缸345的缸體與沖扣鉗346 —端鉸接，沖扣鉗346另一端與旋扣裝置的旋扣機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)連接；夾緊裝置與旋扣裝置之間通過彈簧連接架4連接。
權(quán)利要求1.一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置，其特征在于設(shè)有底座、動(dòng)臂裝置和鉗體總成； 底座與外部鉆機(jī)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 動(dòng)臂裝置設(shè)有大動(dòng)臂、小動(dòng)臂、左夾持臂和右夾持臂；大動(dòng)臂下端與底座翻轉(zhuǎn)式鉸接，小動(dòng)臂后端與大動(dòng)臂上端翻轉(zhuǎn)式鉸接，左夾持臂和右夾持臂對(duì)稱設(shè)于小動(dòng)臂前端左右兩偵牝且與小動(dòng)臂前端翻轉(zhuǎn)式鉸接； 鉗體總成設(shè)有左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)置，并分別與左夾持臂和右夾持臂鉸接；夾緊裝置設(shè)有夾緊支座和2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊支座兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌下端固連，每套夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)有夾緊液壓缸、杠桿、推桿和夾緊塊，夾緊液壓缸的缸體固于加緊支座上，夾緊液壓缸的活塞桿前端與杠桿后端鉸接，杠桿前端與推桿后端通過滑動(dòng)副鉸接，推桿前端與夾緊塊固連，夾緊塊設(shè)有鉆桿定位槽；旋扣裝置設(shè)于夾緊裝置上方，設(shè)有旋扣支座、旋扣機(jī)構(gòu)、旋扣液壓缸和至少I對(duì)摩擦滾筒，旋扣支座兩側(cè)分別與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌固連，旋扣機(jī)構(gòu)為平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，旋扣機(jī)構(gòu)設(shè)有固定桿、對(duì)稱設(shè)置的2組連桿和2根擺桿，固定桿固于旋扣支座上，連桿的后端與固定桿鉸接，連桿前端與擺桿后端鉸接，2根擺桿前端安裝摩擦滾筒；沖扣裝置設(shè)于夾緊裝置與旋扣裝置之間，設(shè)有沖扣支座、2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)，該2套對(duì)稱設(shè)置的沖緊機(jī)構(gòu)與夾緊裝置中的2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，還設(shè)有沖扣液壓缸和沖扣鉗，沖扣液壓缸的活塞桿與夾緊裝置的夾緊支座固連，沖扣液壓缸的缸體與沖扣鉗一端鉸接，沖扣鉗另一端與旋扣裝置的旋扣機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)連接；夾緊裝置與旋扣裝置之間通過彈簧連接架連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置，其特征在于所述至少I對(duì)摩擦滾筒為2對(duì)摩擦滾筒。
專利摘要一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置，涉及鉆井機(jī)。提供可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆桿自動(dòng)化上扣和卸扣的一種用于鉆機(jī)的鉆桿上扣卸扣裝置。設(shè)有底座、動(dòng)臂裝置和鉗體總成；底座與外部鉆機(jī)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；動(dòng)臂裝置設(shè)有大動(dòng)臂、小動(dòng)臂、左夾持臂和右夾持臂；大動(dòng)臂下端與底座翻轉(zhuǎn)式鉸接，小動(dòng)臂后端與大動(dòng)臂上端翻轉(zhuǎn)式鉸接，左夾持臂和右夾持臂對(duì)稱設(shè)于小動(dòng)臂前端左右兩側(cè)，且與小動(dòng)臂前端翻轉(zhuǎn)式鉸接；鉗體總成設(shè)有左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)置，并分別與左夾持臂和右夾持臂鉸接；夾緊裝置設(shè)有夾緊支座和2套對(duì)稱設(shè)置的夾緊機(jī)構(gòu)，每套夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)有夾緊液壓缸、杠桿、推桿和夾緊塊。便于操作、動(dòng)作簡(jiǎn)單快捷。
文檔編號(hào)E21B19/16GK203008824SQ20132001167
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者陳楓馨, 徐偉東, 馮勇建 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)