[實用新型]一種用于鉆機的鉆桿上扣卸扣裝置

有效

• 申請號: 201320011675.7
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN203008824U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 陳楓馨;徐偉東;馮勇建
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 劉勇

技術領域

本實用新型涉及鉆井機，尤其是涉及主要用于石油開采鉆機，對鉆機的鉆桿進行自動上扣和卸扣的一種用于鉆機的鉆桿上扣卸扣裝置。

背景技術

在石油鉆井機中，目前廣泛使用的鉆桿上扣卸扣的旋扣設備是傳統的動力大鉗，由于大鉗自重達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，操作十分困難和復雜，由于設備重且需要頻繁操作，對石油鉆井作業人員的人身安全構成極大的威脅，而且對井架開檔寬度的要求高，石油工人勞動強度大，工作效率低，工作環境差。傳統的動力大鉗已經遠遠不能滿足石油工業發展的需求。

如何實現鉆機鉆桿的自動化上扣和卸扣，已成為業內十分關注的問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供可實現鉆機鉆桿自動化上扣和卸扣的一種用于鉆機的鉆桿上扣卸扣裝置。

本實用新型設有底座、動臂裝置和鉗體總成；

底座與外部鉆機平臺轉動連接；

動臂裝置設有大動臂、小動臂、左夾持臂和右夾持臂；大動臂下端與底座翻轉式鉸接，小動臂后端與大動臂上端翻轉式鉸接，左夾持臂和右夾持臂對稱設于小動臂前端左右兩側，且與小動臂前端翻轉式鉸接；

鉗體總成設有左導軌、右導軌、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導軌與右導軌對稱設置，并分別與左夾持臂和右夾持臂鉸接；夾緊裝置設有夾緊支座和2套對稱設置的夾緊機構，夾緊支座兩側分別與左導軌和右導軌下端固連，每套夾緊機構設有夾緊液壓缸、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副鉸接，推桿前端與夾緊塊固連，夾緊塊設有鉆桿定位槽；旋扣裝置設于夾緊裝置上方，設有旋扣支座、旋扣機構、旋扣液壓缸和至少1對摩擦滾筒，旋扣支座兩側分別與左導軌和右導軌固連，旋扣機構為平行四邊形連桿機構，旋扣機構設有固定桿、對稱設置的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；沖扣裝置設于夾緊裝置與旋扣裝置之間，設有沖扣支座、2套對稱設置的沖緊機構，該2套對稱設置的沖緊機構與夾緊裝置中的2套對稱設置的夾緊機構結構相同，還設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構聯動連接；夾緊裝置與旋扣裝置之間通過彈簧連接架連接。

所述至少1對摩擦滾筒為2對摩擦滾筒。

本實用新型的工作原理及有益效果如下：

與傳統動力大鉗的工作原理不同，本實用新型的旋扣和沖扣工作是分別進行。上扣過程：通過動臂裝置將鉗體總成移到達工作位置，閉合加緊裝置固定鉆桿的下接頭，上端吊起鉆桿對接后，閉合旋扣裝置夾緊上端鉆桿并啟動液壓馬達進行旋扣連接，達到設定扭矩后停止并張開旋扣裝置，同時閉合沖扣裝置的沖扣鉗夾緊鉆桿上接頭，通過液缸推動使沖扣鉗繞鉆桿圓心轉動旋緊鉆桿完成上扣。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位置會變化，因此在夾緊裝置與旋扣裝置之間采用彈簧連接架連接構成浮動結構，這樣可使鉗體在旋扣過程中根據相對位置變化自行上下自動調整，從而保持工作穩定性。通過PLC控制和全液壓動力系統使整機更加便于操作、動作簡單快捷，實現鉆機鉆桿自動化上扣和卸扣。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的外觀結構示意圖。

圖2為圖1的俯視結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例鉗體總成中的夾緊裝置結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例鉗體總成中的旋扣裝置結構示意圖。

圖5本實用新型實施例鉗體總成中的沖扣裝置結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1～5，本實用新型實施例設有底座1、動臂裝置和鉗體總成。底座1與外部鉆機平臺轉動連接。動臂裝置設有大動臂21、小動臂22、左夾持臂23和右夾持臂24；大動臂21下端與底座1翻轉式鉸接，小動臂22后端與大動臂21上端翻轉式鉸接，左夾持臂23和右夾持臂24對稱設于小動臂23前端左右兩側，且與小動臂22前端翻轉式鉸接。

鉗體總成設有左導軌31、右導軌32、夾緊裝置、旋扣裝置和沖扣裝置；左導軌31與右導軌32對稱設置，并分別與左夾持臂23和右夾持臂24鉸接；夾緊裝置設有夾緊支座330和2套對稱設置的夾緊機構，夾緊支座330兩側分別與左導軌31和右導軌32下端固連，每套夾緊機構設有夾緊液壓缸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后端通過滑動副鉸接，推桿333前端與夾緊塊334固連，夾緊塊334設有鉆桿定位槽335；旋扣裝置設于夾緊裝置上方，設有旋扣支座341、旋扣機構、旋扣液壓缸345和至少1對摩擦滾筒346，旋扣支座341兩側分別與左導軌31和右導軌32固連，旋扣機構為平行四邊形連桿機構，旋扣機構設有固定桿342、對稱設置的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；沖扣裝置設于夾緊裝置與旋扣裝置之間，設有沖扣支座347、2套對稱設置的沖緊機構，該2套對稱設置的沖緊機構與夾緊裝置中的2套對稱設置的夾緊機構結構相同，還設有沖扣液壓缸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346一端鉸接，沖扣鉗346另一端與旋扣裝置的旋扣機構聯動連接；夾緊裝置與旋扣裝置之間通過彈簧連接架4連接。