環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油行業(yè)的鉆井裝備領(lǐng)域，具體是一種環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)循環(huán)鉆井在整個(gè)鉆進(jìn)期間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的當(dāng)量循環(huán)密度和不間斷的巖肩排出，全面改善了井眼條件和鉆井安全。該技術(shù)特別適合窄鉆井液密度窗口條件下的安全鉆井。另外，在大位移井、水平井、高壓/高溫井、欠平衡井中，該技術(shù)可最大限度地保證井壁不發(fā)生垮塌，避免卡鉆，降低了鉆井事故，提高機(jī)械鉆速。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)力鉗是連續(xù)循環(huán)鉆井裝置主機(jī)的關(guān)鍵部件，主要由底座、卡緊機(jī)構(gòu)、旋扣機(jī)構(gòu)和上卸扣機(jī)構(gòu)四部分組成，具有夾持、旋扣、緊扣及卸扣功能。具體地說就是上卸扣操作時(shí)，根據(jù)鉆桿緊扣或卸扣扭矩要求調(diào)整夾緊力，利用卡緊機(jī)構(gòu)夾緊鉆桿;根據(jù)需要調(diào)整旋扣轉(zhuǎn)速，利用旋扣機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鉆桿回轉(zhuǎn)旋扣;根據(jù)鉆桿規(guī)格調(diào)整好上卸扣扭矩，利用上卸扣機(jī)構(gòu)實(shí)施上卸扣操作。因此，連續(xù)循環(huán)鉆井用動(dòng)力鉗須滿足能提供足夠的夾持力，確保動(dòng)力鉗卡瓦夾緊鉆桿后，動(dòng)力鉗卡瓦和鉆桿間不產(chǎn)生相對滑動(dòng)，并保證對鉆桿的壓痕盡可能小，現(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)力鉗的無法保證動(dòng)力鉗可靠安全卡緊鉆桿本體的前提下實(shí)現(xiàn)旋扣及上卸扣功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有的動(dòng)力鉗加持力較小的不足，本實(shí)用新型提供了一種環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗，以達(dá)到動(dòng)力鉗卡瓦能夠安全可靠地夾持鉆桿的目的。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗，環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗包括底座和卡緊機(jī)構(gòu)，底座含有中心通孔，卡緊機(jī)構(gòu)包括:驅(qū)動(dòng)組件;壓蓋組件，驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)該壓蓋組件沿該中心通孔的軸線方向運(yùn)動(dòng)；多個(gè)動(dòng)力鉗卡瓦，沿該中心通孔的周向分布;連桿，連桿的一端與該壓蓋組件鉸接，連桿的另一端與動(dòng)力鉗卡瓦鉸接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)該壓蓋組件沿該中心通孔的軸線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，該壓蓋組件能夠通過連桿帶動(dòng)動(dòng)力鉗卡瓦沿該中心通孔的徑向圍攏或張開。
[0006]進(jìn)一步地，該壓蓋組件包括壓蓋板、上部回轉(zhuǎn)支撐軸承和卡緊套筒，壓蓋板的軸線、上部回轉(zhuǎn)支撐軸承的軸線、卡緊套筒的軸線和中心通孔的軸線重合，該中心通孔的軸線沿豎直方向設(shè)置，卡緊套筒套設(shè)于動(dòng)力鉗卡瓦外，壓蓋板為環(huán)形，上部回轉(zhuǎn)支撐軸承的內(nèi)圈與壓蓋板固定連接，上部回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈與卡緊套筒的上端固定連接，卡緊套筒能夠相對壓蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿的一端與卡緊套筒鉸接。
[0007]進(jìn)一步地，卡緊套筒和多個(gè)動(dòng)力鉗卡瓦之間套設(shè)有回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒，回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒能夠與動(dòng)力鉗卡瓦同步繞該中心通孔的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿穿過該回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒，回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒設(shè)有用于使動(dòng)力鉗卡瓦沿該中心通孔的徑向移動(dòng)的導(dǎo)向槽。
[0008]進(jìn)一步地，動(dòng)力鉗卡瓦上設(shè)置有耳座，連桿的另一端通過導(dǎo)向銷軸與耳座鉸接，該導(dǎo)向槽包括設(shè)置在回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒內(nèi)的水平導(dǎo)向槽，水平導(dǎo)向槽的位置與導(dǎo)向銷軸的位置相對應(yīng)，導(dǎo)向銷軸兩端位于耳座外側(cè)的正四棱柱面均置于水平導(dǎo)向槽內(nèi)，導(dǎo)向銷軸的兩端能夠在水平導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步地，該導(dǎo)向槽包括設(shè)置在回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒上端的上徑向U型導(dǎo)向槽，動(dòng)力鉗卡瓦的上端插接于上徑向U型導(dǎo)向槽，并且動(dòng)力鉗卡瓦的上端能夠沿上徑向U型導(dǎo)向槽移動(dòng)和擺動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，該壓蓋組件包括壓蓋圓筒，壓蓋圓筒的軸線與壓蓋板的軸線重合，壓蓋圓筒的上端與壓蓋板的外側(cè)邊緣固定連接，壓蓋圓筒內(nèi)套設(shè)有底座導(dǎo)向筒，底座導(dǎo)向筒與底座固定連接，底座導(dǎo)向筒與壓蓋圓筒間隙配合。
[0011]進(jìn)一步地，上部回轉(zhuǎn)支撐軸承的內(nèi)圈與壓蓋板的內(nèi)側(cè)邊緣固定連接，驅(qū)動(dòng)組件為卡緊油缸，該卡緊油缸位于卡緊套筒和底座導(dǎo)向筒之間，該卡緊油缸還位于壓蓋板和底座之間，該卡緊油缸的缸筒與底座固定連接，該卡緊油缸的活塞桿與壓蓋板固定連接。
[0012]進(jìn)一步地，環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗包括還包括旋扣機(jī)構(gòu)，旋扣機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組件和旋扣驅(qū)動(dòng)組件，該旋扣驅(qū)動(dòng)組件能夠通過該旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)動(dòng)力鉗卡瓦繞該中心通孔的軸線持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0013]進(jìn)一步地，該旋轉(zhuǎn)組件包括外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈和導(dǎo)向連接板，導(dǎo)向連接板的中部含有內(nèi)通孔，該內(nèi)通孔的軸線、外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的軸線和該中心通孔的軸線重合，該中心通孔的軸線沿豎直方向設(shè)置，外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的內(nèi)圈與底座固定連接，夕卜齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈與導(dǎo)向連接板固定連接，該內(nèi)通孔的邊緣設(shè)有下徑向U型導(dǎo)向槽，動(dòng)力鉗卡瓦的下端插接于下徑向U型導(dǎo)向槽，并且動(dòng)力鉗卡瓦的下端能夠沿下徑向U型導(dǎo)向槽移動(dòng)和擺動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步地，該旋扣驅(qū)動(dòng)組件包括旋扣馬達(dá)和旋扣齒輪，旋扣馬達(dá)固定于底座上并且旋扣馬達(dá)的輸出軸與旋扣齒輪連接，旋扣齒輪與外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈嚙合。
[0015]進(jìn)一步地，環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗包括還包括上卸扣機(jī)構(gòu)，上卸扣機(jī)構(gòu)包括齒爪和上卸扣油缸，齒爪含有扇形齒輪段，扇形齒輪段能夠與外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈嚙合或分離，上卸扣油缸能夠在齒爪與外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈嚙合后驅(qū)動(dòng)外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步地，上卸扣機(jī)構(gòu)還包括弧形導(dǎo)軌和定位油缸，齒爪上設(shè)有用于在弧形導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)的外凸弧形塊，齒爪能夠沿弧形導(dǎo)軌滑動(dòng)，弧形導(dǎo)軌的一端與底座鉸接，弧形導(dǎo)軌的另一端與定位油缸連接，定位油缸能夠驅(qū)動(dòng)弧形導(dǎo)軌擺動(dòng)并使齒爪的扇形齒輪段與外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈嚙合。
[0017]進(jìn)一步地，動(dòng)力鉗卡瓦上設(shè)有沿該中心通孔的軸線方向設(shè)置的多個(gè)燕尾槽，燕尾槽在該中心通孔的軸線方向上一端封閉另一端開放，燕尾槽內(nèi)插設(shè)有多個(gè)牙板，牙板的底部與燕尾槽相匹配，燕尾槽的開放端固定有能夠阻擋牙板滑動(dòng)的限位塊。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]1、通過本實(shí)用新型的環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)循環(huán)鉆井過程中夾持鉆桿，并能為鉆桿提供足夠的夾持力，確保夾緊鉆桿后該環(huán)形鉆桿動(dòng)力鑰'、鉆桿和夾持機(jī)構(gòu)之間不產(chǎn)生相對滑動(dòng)，并保證對鉆桿的壓痕盡可能小。
[0020]2、實(shí)現(xiàn)鉆桿的旋扣、緊扣和卸扣等功能，能提供足夠扭矩完成上卸扣操作。
[0021]3、環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗能適應(yīng)頂驅(qū)主軸與井口不對中的問題，并且本實(shí)用新型的環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗與現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗相比，結(jié)構(gòu)單緊湊，體積較小，重量較輕，且卡瓦牙板更便于現(xiàn)場更換。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1為本實(shí)用新型環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的仰視圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗實(shí)施例中導(dǎo)向銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗實(shí)施例中動(dòng)力鉗卡瓦的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗實(shí)施例中齒爪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本實(shí)用新型環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗實(shí)施例中底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中附圖標(biāo)記:1、底座；1A、底座導(dǎo)向筒;2、驅(qū)動(dòng)組件;3A、壓蓋圓筒;3B、壓蓋板;4、上部回轉(zhuǎn)支撐軸承;5、卡緊套筒;6、連桿;7、動(dòng)力鉗卡瓦;7A、上端;7B、下端;7C、燕尾槽;7D、限位塊;7E、螺釘;7F、牙板;7G、耳座;8、導(dǎo)向銷軸;8A、兩端;9、回轉(zhuǎn)導(dǎo)向筒;9A、上徑向U形導(dǎo)向槽;9B、水平導(dǎo)向槽;10、旋扣馬達(dá);11、固定銷軸；12、旋扣齒輪;13、外齒式回轉(zhuǎn)支撐軸承；
14、導(dǎo)向連接板；14A、下徑向U形導(dǎo)向槽；15、定位油缸；16、弧形導(dǎo)軌；17、齒爪；16A、導(dǎo)軌槽；17A、扇形齒輪段;17B、外凸弧形塊;18、上卸扣油缸。
【具體實(shí)施方式】
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0031]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗，該環(huán)形鉆桿動(dòng)力鉗包括底座I和卡緊機(jī)構(gòu)。上述底座I含有中心通孔，上述卡緊機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)組件2、壓蓋組件、多個(gè)動(dòng)力鉗卡瓦7和連桿6。其中，驅(qū)動(dòng)組件2能夠驅(qū)動(dòng)該壓蓋組件沿該中心通孔的軸線方向運(yùn)動(dòng)。多個(gè)動(dòng)力鉗卡瓦7沿該中心通孔的周向分布。連桿6的一端與該壓蓋組件鉸接，連桿6的另一端與動(dòng)力鉗卡瓦7鉸接。并且當(dāng)連桿6的一端隨該壓蓋組件沿該中心通孔的軸線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)力鉗卡瓦