專利名稱：新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)卡盤，具體說是一種應(yīng)用于鉆井作業(yè)過程中從小鼠洞中加接鉆桿用的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤。
背景技術(shù)：
石油鉆井作業(yè)中需要不端從小鼠洞中加接備用鉆桿以增加鉆井深度，備用鉆桿空置在小鼠洞中，小鼠洞底部填有沙土石子，備用鉆桿下端(公扣端)頂住沙土石子，鉆桿上端(母扣端)露出小鼠洞。在加接備用鉆桿時(shí)，方鉆桿公扣連接備用鉆桿上端母扣，方鉆桿旋轉(zhuǎn)上扣時(shí)帶動(dòng)備用鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆桿下端公扣在沙土石子中磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響鉆桿的使用壽命，加大石油鉆井使用成本，而且在下次對接備用鉆桿時(shí)，存在對接不牢靠隱患，安全性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中備用鉆桿放置于小鼠洞內(nèi)下端工扣磨損嚴(yán)重，影響使用壽命，存在安全隱患等不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，能有效扶正、夾緊備用鉆桿的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其技術(shù)特點(diǎn)是包括箱體，安裝于箱體內(nèi)用于扶正鉆桿的扶正系統(tǒng)，用于夾緊鉆桿的夾緊系統(tǒng)，以及控制扶正系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)的控制氣路。所述扶正系統(tǒng)包括扶正箱體、四只扶正氣缸、扶正塊和同步對中的鏈輪鏈條，扶正箱體安裝于箱體內(nèi)的四根導(dǎo)柱上且扶正箱體底部由套于導(dǎo)柱上的彈簧支承在四根導(dǎo)柱上呈上下浮動(dòng)狀態(tài)，四只扶正氣缸對稱安裝于扶正箱體的四角，四只扶正氣缸的固定端分別固定于扶正箱體上，左側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接左扶正塊，右側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接右扶正塊，左扶正塊的上面兩側(cè)各固定一上連接塊，右扶正塊的下面兩側(cè)各固定一下連接塊，左、右扶正塊的兩側(cè)面分別設(shè)有安裝于扶正箱體上的鏈輪鏈條，左、右扶正塊兩側(cè)設(shè)有的鏈輪鏈條分別連接該側(cè)的上、下連接塊使左、右扶正塊呈同步對中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所述左、右扶正塊上分別設(shè)有滾柱。所述夾緊系統(tǒng)包括兩夾緊氣缸、頂塊、推動(dòng)塊、頂桿、鉗頭和牙板，所述兩夾緊氣缸的底端分別安裝于箱體內(nèi)面底板上，兩夾緊氣缸的頂端分別連接頂塊，箱體頂蓋的表面兩側(cè)對稱設(shè)有導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌上分別設(shè)有滑塊、頂桿、鉗頭和牙板，頂桿的一端連接滑塊，頂桿的另一端連接鉗頭一端，鉗頭的另一端活動(dòng)連接牙板，頂桿上設(shè)有壓簧，頂塊與滑塊呈配合狀態(tài)。所述鉗頭的另一端經(jīng)偏心“T”型槽活動(dòng)連接牙板，牙板與鉗頭間設(shè)有復(fù)位彈簧。所述牙板呈偏心月牙形。所述控制氣路包括夾緊氣缸、扶正氣缸、換向開關(guān)、兩換向閥和撥叉，夾緊氣缸的頂出端與換向開關(guān)連接，另一端經(jīng)第一換向閥與換向開關(guān)連接；扶正氣缸的頂出端經(jīng)第二換向閥與換向開關(guān)連接，另一端與換向開關(guān)連接，兩換向閥的氣流方向由撥叉控制，撥叉固定于扶正箱體底部。當(dāng)備用鉆桿進(jìn)入小鼠洞后，轉(zhuǎn)動(dòng)換向開關(guān)，首先四個(gè)扶正氣缸進(jìn)氣頂出，推動(dòng)扶正塊移動(dòng)，扶正塊經(jīng)連接塊在鏈輪鏈條的帶動(dòng)下同步對中移動(dòng)，保證左、右扶正塊對中推進(jìn)實(shí)現(xiàn)扶正剛剛進(jìn)入小鼠洞的備用鉆桿下端；備用鉆桿繼續(xù)下放，當(dāng)備用鉆桿上端接頭壓到扶正箱時(shí)，扶正箱下沉觸動(dòng)換向閥換向，兩夾緊氣缸進(jìn)氣頂出，推動(dòng)頂塊、滑塊和鉗頭移動(dòng)并夾緊備用鉆桿接頭；在加接鉆桿時(shí)，方鉆桿公扣旋轉(zhuǎn)進(jìn)入備用鉆桿上端母扣，并帶動(dòng)偏心牙板在偏心作用下進(jìn)一步夾緊備用鉆桿接頭，使得方鉆桿加接備用鉆桿上扣過程順利實(shí)現(xiàn)。 上扣過程結(jié)束后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)換向開關(guān)，兩夾緊氣缸進(jìn)氣收縮，方鉆桿連同備用鉆桿一起提出小鼠洞，鉗頭在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位，同時(shí)牙板失去鉆桿接頭對其作用力也在彈簧作用下復(fù)位；隨著備用鉆桿的提出，扶正箱在導(dǎo)柱彈簧作用下復(fù)位并觸動(dòng)換向閥換向，扶正汽缸進(jìn)氣收縮，扶正塊復(fù)位。備用鉆桿進(jìn)入小鼠洞，由扶正塊將其對中扶正，備用鉆桿與小鼠洞壁無接觸，無磨損，便于后續(xù)對接操作；備用鉆桿完全放入小鼠洞，備用鉆桿上端接頭由牙板夾緊，夾緊牢固，備用鉆桿放置在小鼠洞內(nèi)安全、穩(wěn)定；方鉆桿對接備用鉆桿，帶動(dòng)偏心牙板進(jìn)一步夾緊備用鉆桿，備用鉆桿的下端與小鼠洞底部泥土沙石無轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，有效保護(hù)了備用鉆桿下端公扣螺紋。本發(fā)明的卡盤采用扶正系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)由控制氣路控制實(shí)現(xiàn)備用鉆桿穩(wěn)固放置在小鼠洞內(nèi)，該卡盤結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)控制化程度高，能有效將備用鉆桿扶正、夾緊，便于方鉆桿與備用鉆桿的對接，減少備用鉆桿在小鼠洞內(nèi)的磨損，延長使用壽命，確保油田鉆桿對接的安全。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為扶正箱結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2的俯視圖； 圖4為鉗頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為控制氣路示意圖。圖中箱體1，扶正箱體2，扶正氣缸3，左扶正塊4，右扶正塊41，上連接塊5，下連接塊51，鏈輪6，鏈條7，滾柱8，導(dǎo)柱9，導(dǎo)柱彈簧10，撥叉11，第一換向閥12，第二換向閥 121，夾緊氣缸13，頂塊14，滑塊15，滑軌16，頂桿17，鉗頭18，“T”型槽19，復(fù)位彈簧20，牙板21，換向開關(guān)22，備用鉆桿23。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1-5所示，新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤包括箱體1、扶正箱體2、扶正氣缸3、左扶正塊4、右扶正塊41、上連接塊5、下連接塊51、鏈輪6、鏈條7、滾柱8、導(dǎo)柱9、導(dǎo)柱彈簧10、 撥叉11、第一換向閥12、第二換向閥121、夾緊氣缸13、頂塊14、滑塊15、滑軌16、頂桿17、鉗頭18、復(fù)位彈簧20、牙板21和換向開關(guān)22。扶正箱體2安裝于箱體1內(nèi)的四根導(dǎo)柱9上且扶正箱體2底部由套于導(dǎo)柱9上的導(dǎo)柱彈簧10支承在四根導(dǎo)柱上呈上下浮動(dòng)狀態(tài)，四只扶正氣缸3對稱安裝于扶正箱體2的四角，四只扶正氣缸的固定端分別固定于扶正箱體上， 左側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接左扶正塊4，右側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接右扶正塊41，左扶正塊的上面兩側(cè)各固定一上連接塊5，右扶正塊的下面兩側(cè)各固定一下連接塊51，左、右扶正塊的兩側(cè)面分別設(shè)有安裝于扶正箱體上的鏈輪6和鏈條 7，左、右扶正塊兩側(cè)設(shè)有的鏈輪鏈條分別連接該側(cè)的上、下連接塊使左、右扶正塊呈同步對中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，左、右扶正塊上分別設(shè)有滾柱8 ；箱體1內(nèi)的底端面底板上分別安裝兩夾緊氣缸13，兩氣缸的頂端分別連接頂塊14，箱體頂蓋的表面兩側(cè)對稱設(shè)有導(dǎo)軌16，兩導(dǎo)軌上分別設(shè)有滑塊15、頂桿17、鉗頭18和牙板21，頂桿17的一端連接滑塊15，頂桿的另一端連接鉗頭一端，鉗頭的另一端活動(dòng)連接經(jīng)偏心“T”型槽19活動(dòng)連接偏心月牙形的牙板21，牙板與鉗頭間設(shè)有復(fù)位彈簧20，頂桿17上設(shè)有壓簧，頂塊14與滑塊15呈配合狀態(tài)；夾緊氣缸 13的頂出端與換向開關(guān)22連接，另一端經(jīng)第一換向閥12與換向開關(guān)連接；扶正氣缸3的頂出端經(jīng)第二換向閥121與換向開關(guān)連接，另一端與換向開關(guān)連接，兩換向閥12、121的氣流方向由撥叉11控制，撥叉固定于扶正箱體2底部。
該全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤的使用過程分為
1、扶正將備用鉆桿放入小鼠洞，轉(zhuǎn)動(dòng)換向開關(guān)，四個(gè)扶正氣缸進(jìn)氣頂出推動(dòng)扶正塊相對移動(dòng)，扶正塊經(jīng)連接塊在鏈輪鏈條的帶動(dòng)下同步對中移動(dòng)，保證左、右扶正塊對中推進(jìn)實(shí)現(xiàn)扶正剛剛進(jìn)入小鼠洞的備用鉆桿下端；
2、夾緊將備用鉆桿放置到位使上端接頭壓到扶正箱體，扶正箱下沉觸動(dòng)換向閥換向， 兩夾緊氣缸進(jìn)氣頂出，推動(dòng)頂塊、滑塊和鉗頭移動(dòng)并夾緊備用鉆桿接頭；
3、加接加接鉆桿時(shí)，方鉆桿公扣旋轉(zhuǎn)進(jìn)入備用鉆桿上端母扣，并帶動(dòng)偏心牙板在偏心作用下進(jìn)一步夾緊備用鉆桿接頭，使得方鉆桿加接備用鉆桿上扣過程順利實(shí)現(xiàn)；
4、復(fù)位上扣過程結(jié)束后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)換向開關(guān)，兩夾緊氣缸進(jìn)氣收縮，鉗頭在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位，同時(shí)牙板失去鉆桿接頭對其作用力也在彈簧作用下復(fù)位方鉆桿連同備用鉆桿一起提出小鼠洞；隨著備用鉆桿的提出，扶正箱在導(dǎo)柱彈簧作用下復(fù)位并觸動(dòng)換向閥換向， 扶正汽缸進(jìn)氣收縮，扶正塊復(fù)位。
權(quán)利要求
1.一種新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征在于包括箱體、安裝于箱體內(nèi)用于扶正鉆桿的扶正系統(tǒng)、用于夾緊鉆桿的夾緊系統(tǒng)、以及控制扶正系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)的控制氣路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述扶正系統(tǒng)包括扶正箱體、四只扶正氣缸、扶正塊和同步對中的鏈輪鏈條，扶正箱體安裝于箱體內(nèi)的四根導(dǎo)柱上且扶正箱體底部由套于導(dǎo)柱上的彈簧支承在四根導(dǎo)柱上呈上下浮動(dòng)狀態(tài)，四只扶正氣缸對稱安裝于扶正箱體的四角，四只扶正氣缸的固定端分別固定于扶正箱體上，左側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接左扶正塊，右側(cè)的兩只扶正氣缸的活動(dòng)端分別經(jīng)銷連接右扶正塊，左扶正塊的上面兩側(cè)各固定一上連接塊，右扶正塊的下面兩側(cè)各固定一下連接塊，左、右扶正塊的兩側(cè)面分別設(shè)有安裝于扶正箱體上的鏈輪鏈條，左、右扶正塊兩側(cè)設(shè)有的鏈輪鏈條分別連接該側(cè)的上、下連接塊使左、右扶正塊呈同步對中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述左、右扶正塊上分別設(shè)有滾柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述夾緊系統(tǒng)包括兩夾緊氣缸、頂塊、推動(dòng)塊、頂桿、鉗頭和牙板，所述兩夾緊氣缸的底端分別安裝于箱體內(nèi)面底板上，兩夾緊氣缸的頂端分別連接頂塊，箱體頂蓋表面兩側(cè)對稱設(shè)有導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌上分別設(shè)有滑塊、頂桿、鉗頭和牙板，頂桿的一端連接滑塊，頂桿的另一端連接鉗頭一端，鉗頭的另一端活動(dòng)連接牙板，頂桿上設(shè)有壓簧，頂塊與滑塊呈配合狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述鉗頭的另一端經(jīng)偏心“T”型槽活動(dòng)連接牙板，牙板與鉗頭間設(shè)有復(fù)位彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述牙板呈偏心月牙形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，其特征是所述控制氣路包括夾緊氣缸、扶正氣缸、換向開關(guān)、兩換向閥和撥叉，夾緊氣缸的頂出端與換向開關(guān)連接，另一端經(jīng)第一換向閥與換向開關(guān)連接；扶正氣缸的頂出端經(jīng)第二換向閥與換向開關(guān)連接，另一端與換向開關(guān)連接，兩換向閥的氣流方向由撥叉控制，撥叉固定于扶正箱體底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型全自動(dòng)小鼠洞氣動(dòng)卡盤，包括箱體、安裝于箱體內(nèi)用于扶正鉆桿的扶正系統(tǒng)、用于夾緊鉆桿的夾緊系統(tǒng)、以及控制扶正系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)的控制氣路。采用扶正系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)由控制氣路控制實(shí)現(xiàn)備用鉆桿穩(wěn)固放置在小鼠洞內(nèi)，該卡盤結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)控制化程度高，能有效將備用鉆桿扶正、夾緊，便于方鉆桿與備用鉆桿的對接，減少備用鉆桿在小鼠洞內(nèi)的磨損，延長使用壽命，確保油田鉆桿對接的安全。
文檔編號(hào)E21B19/10GK102251751SQ20111017210
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者吳余祥, 周磊, 秦鵬 申請人:泰興石油機(jī)械有限公司