一種液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器，屬于石油工程的地面工具設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓動(dòng)力鉗是石油系統(tǒng)鉆井、井下作業(yè)中上卸鉆桿、抽油桿、油管的專(zhuān)用工具，是改善作業(yè)工人勞動(dòng)條件、保證施工作業(yè)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)井口操作機(jī)械化的重要工具。液壓動(dòng)力鉗主要有主鉗體(主要包括鉗頭、液壓馬達(dá)、減速器、換向閥、鉗頭夾緊機(jī)構(gòu))、操縱部分(由兩套拉桿機(jī)構(gòu)組成，操縱主鉗復(fù)位和上卸螺紋，并操縱主鉗的兩檔變速桿)、懸掛部分(采用吊筒式結(jié)構(gòu)將鉗懸掛起來(lái))、背鉗(卡緊主鉗夾緊部位以下的管柱，以克服上卸螺紋時(shí)的反扭矩)、動(dòng)力裝置(為動(dòng)力鉗提供動(dòng)力源，包括油泵、溢流閥、管線(xiàn)、接頭等)組成。液壓動(dòng)力鉗是靠液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和傳遞動(dòng)力，經(jīng)兩檔減速輸出兩種轉(zhuǎn)速和扭矩，再通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使鉗牙夾緊和轉(zhuǎn)動(dòng)管柱，在背鉗的配合下實(shí)現(xiàn)上卸油管螺紋的。具體上螺紋操作:在主鉗和背鉗鉗頭對(duì)齊開(kāi)口的狀態(tài)下，分別將復(fù)位旋鈕搬向上扣方向，并將動(dòng)力鉗推向管柱，操縱手動(dòng)換向閥改變液壓馬達(dá)壓力油流向推動(dòng)主鉗沿上扣方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行上扣完畢，反向操縱手動(dòng)換向閥使主鉗反轉(zhuǎn)，主鉗、背鉗鉗頭分別對(duì)齊開(kāi)口，然后將動(dòng)力鉗撤離管柱，即完成一次上螺紋操作。具體卸螺紋操作:在主鉗和背鉗鉗頭對(duì)齊開(kāi)口的狀態(tài)下，分別將復(fù)位旋鈕搬向卸扣方向，并將動(dòng)力鉗推向管柱，操縱手動(dòng)換向閥改變液壓馬達(dá)壓力油流向推動(dòng)主鉗沿卸扣方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行卸扣完畢，反向操縱手動(dòng)換向閥使主鉗反轉(zhuǎn)，主鉗、背鉗鉗頭分別對(duì)齊開(kāi)口，然后將動(dòng)力鉗撤離管柱，即完成一次卸螺紋操作。兩種操作共有的問(wèn)題是:主鉗、背鉗鉗頭對(duì)齊是必須的環(huán)節(jié)，旋轉(zhuǎn)距離、對(duì)正角度都需人工目測(cè)、計(jì)算、判斷、手動(dòng)操縱，視力不夠、照明不足、計(jì)算判斷差異都會(huì)使手動(dòng)超前或滯后，導(dǎo)致對(duì)齊失敗后只能再次重復(fù)對(duì)位操作，影響施工速度，加大員工勞動(dòng)強(qiáng)度。目前面對(duì)的新問(wèn)題還有:中國(guó)石油天然氣股份有限公司下屬的華北油田公司科技立項(xiàng)研制井下作業(yè)起下油管井口無(wú)人操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)程液控動(dòng)力鉗上卸螺紋是該操作系統(tǒng)中的重要組成部分，而是否可以通過(guò)某種裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)主鉗和背鉗的自動(dòng)對(duì)位就成了能否最終完成井口無(wú)人操作的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器，可以實(shí)現(xiàn)液壓動(dòng)力鉗的主鉗、背鉗鉗頭快速對(duì)齊開(kāi)口的自動(dòng)對(duì)位控制器，代替人工操作，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工速度，并為遠(yuǎn)程控制液壓動(dòng)力鉗及最終形成井下作業(yè)起下油管井口無(wú)人操作新技術(shù)提供技術(shù)支持。
[0004]一種液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器，主要由液控閥總成和對(duì)位止動(dòng)盤(pán)、液控閥支架、制動(dòng)盤(pán)增高架組成，其特征在于:弧形的對(duì)位止動(dòng)盤(pán)通過(guò)制動(dòng)盤(pán)增高架平行增高安裝在液壓動(dòng)力鉗的制動(dòng)盤(pán)的上方，長(zhǎng)方形的液控閥總成通過(guò)液控閥支架安裝在液壓動(dòng)力鉗懸掛吊筒與對(duì)位止動(dòng)盤(pán)之間。
[0005]液控閥總成主要由閥箱體、定位座、啟動(dòng)銷(xiāo)、啟動(dòng)銷(xiāo)彈性件、活塞、活塞彈性件、可調(diào)螺栓等組成。
[0006]其中長(zhǎng)方體的閥箱體后部中心有向前貫通的、長(zhǎng)圓的啟動(dòng)銷(xiāo)腔，啟動(dòng)銷(xiāo)腔左右各有個(gè)定位座內(nèi)螺紋及進(jìn)油口或出油口 ；閥箱體底部有支架內(nèi)螺紋；閥箱體內(nèi)部啟動(dòng)銷(xiāo)腔左右兩端各有橫向的、圓形的活塞腔及活塞腔內(nèi)螺紋，啟動(dòng)銷(xiāo)腔左右還有縱向油道、上下有橫向油道，縱向油道與橫向油道交叉的一角聯(lián)通進(jìn)油口對(duì)角聯(lián)通出油口。
[0007]長(zhǎng)方形的定位座四角有與定位座內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的螺紋孔，中部有通過(guò)啟動(dòng)銷(xiāo)尾部圓柱體的通孔，通孔外有圓管狀凸臺(tái)，凸臺(tái)上下開(kāi)有可置放限位銷(xiāo)的凹形開(kāi)口。
[0008]啟動(dòng)銷(xiāo)主體為變徑圓柱形，前部頂端是半邊為平滑斜面半邊為直角凹下的斜面直角頭、中后部直角縮徑、尾部有垂直通孔可置放限位銷(xiāo)。
[0009]圓柱形的活塞頂部為弧形、兩端各安裝O型密封件，兩道O型密封件之間有過(guò)油凹槽。
[0010]定位座通過(guò)定位座螺釘安裝在閥箱體后部；啟動(dòng)銷(xiāo)尾部套入啟動(dòng)銷(xiāo)彈性件，尾部由前到后依次穿過(guò)啟動(dòng)銷(xiāo)腔、定位座，通過(guò)限位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)定位，限位銷(xiāo)可在定位座的凹形開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng)，啟動(dòng)銷(xiāo)頂部的斜面直角頭在定位座和啟動(dòng)銷(xiāo)彈性件的控制下于閥箱體外有限縮進(jìn)或外露；活塞頂部由外向里進(jìn)入活塞腔，隨后裝入活塞彈性件，活塞腔內(nèi)螺紋內(nèi)安裝可調(diào)螺栓，活塞頂部接觸啟動(dòng)銷(xiāo)前部圓柱體，活塞在可調(diào)螺栓及活塞彈性件控制下在活塞腔內(nèi)有限進(jìn)退。
[0011]對(duì)位止動(dòng)盤(pán)是在液壓動(dòng)力鉗原弧形制動(dòng)盤(pán)大小的基礎(chǔ)上擴(kuò)徑，除了具有與液壓動(dòng)力鉗原弧形制動(dòng)盤(pán)對(duì)應(yīng)的螺栓孔、復(fù)合旋鈕孔外，在復(fù)合旋鈕孔以外還開(kāi)有可容納啟動(dòng)銷(xiāo)頂部斜面直角頭的、矩形的止動(dòng)凹口。
[0012]制動(dòng)盤(pán)增高架的底盤(pán)與頂盤(pán)形狀相同，有與液壓動(dòng)力鉗原弧形制動(dòng)盤(pán)對(duì)應(yīng)的螺栓孔、復(fù)合旋鈕孔，通過(guò)螺栓下部連接液壓動(dòng)力鉗制動(dòng)盤(pán)，上部連接對(duì)位止動(dòng)盤(pán)。
[0013]液控閥支架上部有與閥箱體底部的支架內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)螺孔，通過(guò)螺栓實(shí)現(xiàn)與閥箱體底部的連接。
[0014]液控閥總成的進(jìn)油管線(xiàn)、出油管線(xiàn)分別連接在液壓動(dòng)力鉗的換向閥與液壓馬達(dá)之間的過(guò)油管道上。
[0015]通過(guò)啟動(dòng)銷(xiāo)頂部斜面直角頭的換向來(lái)調(diào)整上卸油管螺紋的工作狀態(tài)。
[0016]簡(jiǎn)述液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器的工作原理有助于理解本發(fā)明。
[0017]正常狀態(tài)下，液控閥總成的活塞封閉從進(jìn)油口到出油口的油路，使液壓動(dòng)力鉗依舊通過(guò)換向閥控制壓力油到液壓馬達(dá)的走向。啟動(dòng)銷(xiāo)在活塞彈性件的作用下外伸，對(duì)位止動(dòng)盤(pán)的外緣沿啟動(dòng)銷(xiāo)的斜面直角頭順向旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)銷(xiāo)受擠壓在啟動(dòng)銷(xiāo)腔內(nèi)收縮，即使在活塞彈性件的作用下進(jìn)入止動(dòng)凹口，倒角斜面也可使其順利通過(guò)。逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)，啟動(dòng)銷(xiāo)的斜面直角頭進(jìn)入止動(dòng)凹口，直角頭產(chǎn)生阻擋并在止動(dòng)凹口的推動(dòng)下橫向移動(dòng)，啟動(dòng)銷(xiāo)前部圓柱體擠壓活塞頂部，活塞在活塞腔內(nèi)回縮，過(guò)油凹槽移動(dòng)到縱向油道位置時(shí)，從進(jìn)油口到出油口的油路打通，壓力油短路回返，液壓馬達(dá)因得不到供油而停止工作，而此時(shí)啟動(dòng)銷(xiāo)、止動(dòng)凹口、主鉗與背鉗鉗頭開(kāi)口正好對(duì)齊在一條中心線(xiàn)上。
[0018]本發(fā)明的有益效果:提供一種石油系統(tǒng)鉆井、井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用液壓動(dòng)力鉗上卸鉆桿、抽油桿、油管時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)液壓動(dòng)力鉗的主鉗、背鉗鉗頭快速對(duì)齊開(kāi)口的自動(dòng)對(duì)位控制器，代替人工操作，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工速度，并為遠(yuǎn)程控制液壓動(dòng)力鉗及最終形成井下作業(yè)起下油管井口無(wú)人操作新技術(shù)提供技術(shù)支持。制作簡(jiǎn)單，利于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0019]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中:
[0020]圖1是本發(fā)明液壓動(dòng)力鉗的自動(dòng)對(duì)位控制器構(gòu)成的俯視圖；
[0021]圖2是本發(fā)明中液控閥總成結(jié)構(gòu)俯視剖面示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明中液控閥總成結(jié)構(gòu)正視剖面示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明中對(duì)位止動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明中液控閥支架結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明中制動(dòng)盤(pán)增高架結(jié)構(gòu)正視示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明中制動(dòng)盤(pán)增高架結(jié)構(gòu)左視剖面示意圖。
[0027]圖中，1.液控閥總成、2.閥箱體、3.活塞腔、4.進(jìn)油口、5.定位座內(nèi)螺紋、6.定位座螺釘、7.啟動(dòng)銷(xiāo)腔、8.定位座、9.啟動(dòng)銷(xiāo)、10限位銷(xiāo)、11.啟動(dòng)銷(xiāo)彈性件、12.出油口、13.活塞、14.過(guò)油凹槽、15.0型密封件、17.活塞腔內(nèi)螺紋、18.可調(diào)螺栓、19.支架內(nèi)螺紋、20.縱向油道、21.橫向油道、22.對(duì)位止動(dòng)盤(pán)、23.螺栓孔、24.復(fù)位旋鈕孔、25止動(dòng)凹口、26.液控閥支架、27.制動(dòng)盤(pán)增高架。
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