[發(fā)明專利]一種鉗頭裝置及管柱抓取設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210129076.9
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114278240A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡志勇;單斌;唐清亮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南三一石油科技有限公司
• 主分類號: E21B19/15
• 分類號: E21B19/15
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11473
• 代理人: 路賀賀

本發(fā)明提供了一種鉗頭裝置及管柱抓取設(shè)備，屬于石油鉆井機械技術(shù)領(lǐng)域。鉗頭裝置包括鉗頭座、滑動件、驅(qū)動機構(gòu)、鉗頭夾爪和連桿，滑動件滑動連接于鉗頭座，驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置于鉗頭座并與滑動件驅(qū)動連接，鉗頭夾爪包括鉗頭前部和鉗頭后部，鉗頭前部的一端與鉗頭座鉸接，鉗頭后部與鉗頭前部的另一端固定，兩個鉗頭夾爪關(guān)于滑動件的滑動方向?qū)ΨQ設(shè)置，連桿的一端與對應(yīng)的鉗頭夾爪鉸接，連桿的另一端與滑動件鉸接，兩個鉗頭夾爪的鉗頭后部于豎直方向錯位設(shè)置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、靈活性高，既能扶持鉆桿也能實現(xiàn)精準(zhǔn)的鉆桿對扣功能，同時還能在不換鉗頭裝置的前提下適應(yīng)不同規(guī)格的鉆桿。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井機械技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鉗頭裝置及管柱抓取設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，隨著石油裝備技術(shù)的發(fā)展，越來越多的自動化、智能化技術(shù)運用到了石油裝備中鉆修井作業(yè)中，在各大油田陸續(xù)出現(xiàn)了一些局部的半自動化設(shè)備，這些設(shè)備在起鉆過程中，在扶持管柱并將管柱排放到立根盒區(qū)域的方面取得了一定的成效，有效地解決了人工排放管柱工作勞動強度大，安全風(fēng)險高的問題。但在下鉆過程中，往往需要將設(shè)備扶持的管柱推送至井口，與井口中的管柱進行對扣連接。現(xiàn)有各大油田使用的自動化扶管機械手，往往為了讓抓手適應(yīng)不同規(guī)格的管柱，抓手都設(shè)計得比較大，這樣就導(dǎo)致機械手將管柱扶持到井口對扣時，由于抓手與管柱存在一定間隙，導(dǎo)致管柱在對扣井口中的管柱時，抓手扶持的管柱會在抓手中無規(guī)律地運動，從而導(dǎo)致無法實現(xiàn)精準(zhǔn)對扣，必須人工輔助對扣，但這樣大大降低了鉆井的工作效率。雖然也有少部分油田自動化機械手實現(xiàn)對扣功能，但都只能針對某種規(guī)格的管柱，在進行不同規(guī)格管柱對扣時，需要不停地更換抓手。這樣也大大降低了鉆井的工作效率，同時，不停地更換抓手，也大大增加了工人的勞動強度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題中的至少一個方面。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種鉗頭裝置，包括鉗頭座、滑動件、驅(qū)動機構(gòu)、鉗頭夾爪和連桿，所述滑動件滑動連接于所述鉗頭座，所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置于所述鉗頭座并與所述滑動件驅(qū)動連接，所述鉗頭夾爪包括鉗頭前部和鉗頭后部，所述鉗頭前部的一端與所述鉗頭座鉸接，所述鉗頭后部與所述鉗頭前部的另一端固定，兩個所述鉗頭夾爪關(guān)于所述滑動件的滑動方向?qū)ΨQ設(shè)置，所述連桿的一端與對應(yīng)的所述鉗頭夾爪鉸接，所述連桿的另一端與所述滑動件鉸接，兩個所述鉗頭夾爪的所述鉗頭后部于豎直方向錯位設(shè)置。

本發(fā)明提供的一種鉗頭裝置，可用于抓取鉆桿，相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有但不局限于以下有益效果：

鉗頭裝置可以安裝在管柱抓取設(shè)備的機械臂上，抓取鉆桿前，可以通過驅(qū)動機構(gòu)使滑動件前移，進而使兩個鉗頭夾爪打開至最大角度，通過機械臂移動鉗頭裝置，以使鉆桿底端置于打開的兩個鉗頭夾爪中，然后可停止機械臂的運動，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動滑動件逐漸后移，由于連桿遠(yuǎn)離鉗頭夾爪的一端是和滑動件鉸接的，因而逐漸后移的滑動件也會通過連桿驅(qū)動兩個鉗頭夾爪逐漸閉合至第一閉合狀態(tài)，第一閉合狀態(tài)中，滑動件的后端、兩個鉗頭夾爪圍合成第一抱合區(qū)域，鉆桿不會從兩個鉗頭夾爪中脫離，但是鉆桿可以在第一抱合區(qū)域中小范圍活動，保證鉆桿的頂端在吊卡作用下豎向移動時，鉆桿的底端部分能夠在第一抱合區(qū)域中進行相應(yīng)的活動，在機械臂的帶動下，鉗頭裝置將鉆桿的底端移動至井口鉆桿的正上方后，此時不需要鉆桿在第一抱合區(qū)域中具有小范圍活動空間，可通過驅(qū)動機構(gòu)繼續(xù)后移滑動件，使兩個鉗頭裝置繼續(xù)閉合至第二閉合狀態(tài)，第二閉合狀態(tài)中，滑動件的后端、兩個鉗頭夾爪圍合成第二抱合區(qū)域，滑動件的后端以及兩個鉗頭夾爪對鉆桿進行三點夾緊，保證鉆桿只能在吊卡的作用下豎向移動，進而保證了被抓取的鉆桿與井口鉆桿后續(xù)的精準(zhǔn)對扣，避免人工輔助對扣，提高了鉆井的工作效率。另外，鉗頭夾爪具有鉗頭前部和鉗頭后部，且兩個鉗頭后部是上下錯開的，也即是說鉗頭夾爪閉合時，兩個鉗頭后部不會相互干涉，如此，對于一些管徑較大的鉆桿來說，可以通過兩個鉗頭后部進行抓取，對于一些管徑較小的鉆桿來說，可以通過兩個鉗頭前部進行抓取，實現(xiàn)針對不同規(guī)格的鉆桿的精確對扣，不需要更換不同的鉗頭裝置。