專利名稱：一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及上卸管子螺紋的動力鉗，特別是開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構。
背景技術：
現有開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構為內曲面滾子爬坡卡緊。其主要結構形式為在背鉗主體及背鉗頭蓋板包容的空腔內有四塊內曲面坡板，滾子裝在顎板上，顎板裝在顎板架的方孔中，在顎板架相對于背鉗主體轉動一定角度時，滾子沿坡板內曲面滾動爬坡，構成顎板徑向平動，使牙板接觸管柱，實現固定管柱，保證主鉗上卸螺紋正常操作，如專利號為ZL94213128.2，名稱為一種新型液動背鉗的專利技術就是這種結構形式，該機構每一組卡緊零件只能卡緊一種特定管柱尺寸，卡不同管柱時必須更換滾子、顎板、牙座之類的零件。該機構不僅結構復雜，卡不同管柱更換零件給制造，使用和維修都帶來許多不便。由于卡緊零件按特定管柱尺寸配置，對管徑偏差較敏感，管徑偏大時，容易打滑，管徑偏小時，又容易卡死松不開。近期被中國知識產權局專利局公開的申請?zhí)枮?1101342.7，名稱為一種行星爪式開口型動力鉗鉗頭卡緊機構中的背鉗，其主要結構形式為各行星爪連同行星齒輪支持在行星架上，圍繞芯軸轉動，上下各行星齒輪與背鉗主體內側的上下內齒相嚙合，承擔鉗頭扭矩傳遞，行星架相對于背鉗主體轉動一定角度，帶動各行星爪轉動使外曲牙板接觸管柱，實現正反向固定任意管柱管徑不更換零件。該結構仍存在以下不足之處一是，背鉗主體內腔上下設置內齒與行星齒輪嚙合，特別是下部內齒嚙合，一旦有鐵屑或其它堅硬雜物進入嚙合副，將使嚙合副被卡死，要清除雜物必須折開鉗頭；二是，工作始末，行星架的上下連接板要相對于背鉗主體轉動一定角度。由于相關受力零件的變形不全一致及機械雜質進入相對轉動縫隙，將使相對轉動受阻，卡緊動作失靈；三是，行星齒輪承受鉗頭扭矩傳遞，為滿足強度要求，行星齒輪必須有足夠的軸向尺寸，這不僅使結構復雜，而且占用了牙板高度空間，為滿足牙板高度要求，就得加高背鉗頭軸向尺寸，這在鉆井大鉗卡接頭、主鉗和背鉗間距受嚴格限制的條件下，該卡緊機構將不適用；如減少牙板高度，又會使牙板強度變差，且對管柱表面損傷加大，也將使該機構不適用。
本發(fā)明的目的就是要克服現有技術內曲面滾子爬坡卡緊機構卡不同管柱必須更換零部件的不足之處，還將克服申請?zhí)枮?1101342.7的發(fā)明專利技術的上述缺陷，推出一種新型背鉗鉗頭卡緊機構，該機構沒有行星架相對于背鉗主體轉動，背鉗主體內腔下部不設置行星齒輪與內齒嚙合，僅在背鉗主體上部設置齒輪圈與行星輪嚙合驅動蝶形顎板轉動而不傳遞鉗頭扭矩，使動力鉗背鉗在大范圍內正反向連續(xù)卡緊任意管柱尺寸不更換任何零部件，且結構更簡單，卡緊性能更可靠。
發(fā)明內容
本發(fā)明的技術方案是一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構，由背鉗主體、背鉗頭蓋板、蝶形顎板、外曲牙板、牙板擋塊、牙板螺釘、花鍵軸套、芯軸、行星齒輪、齒輪圈、擋銷、旋鈕軸、旋鈕齒輪、手柄齒輪等主要零件組成。背鉗主體與背鉗頭蓋板由螺釘聯接緊固于一體，牙板擋塊焊在蝶形顎板上，外曲牙板由牙板擋塊限位并通過牙板螺釘固定在蝶形顎板上，蝶形顎板與行星齒輪由花鍵軸套串接緊固并裝在芯軸上，各芯軸裝在背鉗主體及背鉗頭蓋板在om、on、of、og中心線上的軸孔中，在背鉗主體上部與背鉗頭蓋板之間裝有齒輪圈，齒輪圈的內齒與各行星齒輪相嚙合，齒輪圈的局部外齒與背鉗傳動齒輪相嚙合，齒輪圈上部有局部內圓柱面與背鉗頭蓋板的局部外圓柱面配合，齒輪圈下部有外圓柱面與背鉗主體的內圓柱面配合，擋銷裝在齒輪圈上，旋鈕軸裝在背鉗頭蓋板上，旋鈕軸外端裝旋鈕齒輪與裝在背鉗頭蓋板上的手柄齒輪相嚙合。
本發(fā)明的實施，不僅實現開口型動力鉗背鉗在大范圍內正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換零件，且卡緊機構更簡單，卡緊性能更可靠，使用維修更方便，適用性更廣，背鉗轉向控制操作環(huán)境得以改善，社會及經濟效益顯著。
圖1為本發(fā)明一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構的結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視3為圖1的B-B剖視圖具體實施方式
如圖1、2、3所示，一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構，由背鉗主體1、背鉗頭蓋板9、蝶形顎板2、外曲牙板5、牙板擋塊6、牙板螺釘7、花鍵軸套3、芯軸4、行星齒輪14、齒輪圈13、擋銷12、旋鈕軸11、旋鈕齒輪10、手柄齒輪8等主要件組成，背鉗主體1與背鉗頭蓋板9由螺釘聯接緊固于一體，牙板擋塊6焊在蝶形顎板2上，外曲牙板5由牙板擋塊6限位并通過牙板螺釘7固定在蝶形顎板2上，卸去牙板螺釘7，即可更換外曲牙板5。外曲牙板5的牙尖輪廓曲線由專門的計算方法求得，曲率中心線偏離芯軸4中心，在外曲牙板5的牙尖接觸任意管徑時，管子接觸點所承受的切向力與徑向壓力的比值為一設定常數，保證了在設定范圍內正反向連續(xù)卡緊任意管徑不出現打滑，也不出現卡緊過度。蝶形顎板2與行星齒輪14由花鍵軸套3串接緊固并裝在芯軸4上，各芯軸4裝在背鉗主體1及背鉗頭蓋板9在om、on、of、og中心線上的軸孔中不能轉動，各花鍵軸套3與芯軸4之間為動配合，在背鉗主體1上部與背鉗頭蓋板9之間裝有齒輪圈13，齒輪圈13的內齒與各行星齒輪14嚙合，齒輪圈13的局部外齒與背鉗傳動齒輪嚙合，該傳動只起帶動各蝶形顎板轉動的作用，由于行星齒輪14及齒輪圈13不承擔傳遞鉗頭扭矩，結構尺寸較小，占用牙板高度甚少。齒輪圈13有局部內圓柱面15與背鉗頭蓋板的局部外圓柱面配合，使背鉗頭蓋板9承受背鉗傳動齒輪17對齒輪圈13的嚙合推力，齒輪圈13還有外圓柱面16與背鉗主體1的內圓柱面配合，使背鉗主體1承受行星齒輪14對齒輪圈13的嚙合推力，擋銷12裝在齒輪圈13上，旋鈕軸11裝在背鉗頭蓋板9上與擋銷12處于同軸心位置，旋鈕軸下端設有缺口，在背鉗頭蓋板9的內側以旋鈕軸11對稱兩側設有環(huán)槽，以滿足擋銷12隨齒輪圈13相對于背鉗頭蓋板9正反向轉動一定角度的空間需要，由此，旋鈕軸11與擋銷12構成背鉗轉向控制機構，在旋鈕軸11外端，裝有旋鈕齒輪10與裝在背鉗頭蓋板9上的手柄齒輪8相嚙合，扳動操縱桿，在較小的角度范圍可扳轉旋鈕軸11正反180°，使現有技術中，視線被擋，處于主鉗背鉗之間狹窄空間手扳旋鈕的手動操作環(huán)境得以改善。
動力鉗處于上扣工況時，扳動手柄齒輪8的操縱桿，使旋鈕軸下端缺口朝向逆時針方向，啟動背鉗驅動機構，使齒輪圈13逆時針方向轉動一定角度，帶動各行星齒輪14連同蝶形顎板2逆時針方向自轉，使外曲牙板5接觸管柱，阻止管柱轉動，保證主鉗可靠地上緊螺紋，上扣完畢。主鉗反轉對缺口，背鉗傳動機械驅動齒輪圈13順時針方向轉動，轉到擋銷12被旋鈕軸11所擋，此時各蝶形顎板已回到中位保證，適應最大管徑進出無阻，背鉗驅動機構停止驅動，完成一次上扣操作。卸扣時，反之亦然。
權利要求
1.一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構，由背鉗主體(1)、背鉗頭蓋板(9)、蝶形顎板(2)、外曲牙板(5)、牙板擋塊(6)、牙板螺釘(7)、花鍵軸套(3)、芯軸(4)、行星齒輪(14)、齒輪圈(13)、擋銷(12)、旋鈕軸(11)、旋鈕齒輪(10)、手柄齒輪(8)等主要件組成，背鉗主體(1)與背鉗頭蓋板(9)由螺釘連接緊固于一體，牙板擋塊(6)焊在蝶形顎板(2)上，外曲牙板(5)由牙板擋塊(6)限位并通過牙板螺釘(7)固定在蝶形顎板(2)上，蝶形顎板(2)與行星齒輪(14)由花鍵軸套(3)串接緊固并裝在芯軸(4)上，各芯軸(4)裝在背鉗主體(1)及背鉗頭蓋板(9)在om、on、of、og中心線上的軸孔中，其特征在于背鉗主體(1)上部與背鉗頭蓋板(9)之間裝有齒輪圈(13)，齒輪圈(13)的內齒與各行星齒輪(14)嚙合，齒輪圈(13)的局部外齒與背鉗傳動齒輪(17)嚙合，齒輪圈(13)上部有局部內圓柱面(15)與背鉗頭蓋板(9)的局部外圓柱面配合，齒輪圈(13)下部有外圓柱面(16)與背鉗主體(1)的內圓柱面配合，擋銷(12)裝在齒輪圈(13)上。
2.如權利要求1所述的一種開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構，其特征在于旋鈕軸(11)外端裝有旋鈕齒輪(10)與裝在背鉗頭蓋板(9)上的手柄齒輪(8)相嚙合。
全文摘要
本發(fā)明涉及上卸管子螺紋的開口型動力鉗背鉗鉗頭卡緊機構，主要由背鉗主體、背鉗頭蓋板、蝶形顎板、外曲牙板、花鍵軸套、行星齒輪、芯軸、齒輪圈、擋銷、旋鈕軸等主要件組成。背鉗主體與背鉗頭蓋板由螺釘連接緊固于一體，各行星齒輪與蝶形顎板由花鍵軸套串接緊固，安裝在背鉗主體與背鉗頭蓋板上圍繞芯軸轉動，在背鉗主體上部與背鉗頭蓋板之間設置有齒輪圈，行星齒輪與齒輪圈嚙合僅起驅動各蝶形顎板轉動的作用，使外曲牙板接觸管子，實施管柱卡緊，本發(fā)明的實施將實現動力鉗在大范圍內正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換任何零件，且卡緊性能好，工作效率高，社會及經濟效益顯著。
文檔編號E21B19/00GK1523198SQ0315769
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月6日 優(yōu)先權日2003年9月6日
發(fā)明者傅永森 申請人:傅永森