本發(fā)明涉及鉆井作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法、鎖緊裝置、頂驅(qū)設(shè)備和鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

石油鉆機(jī)頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)頂驅(qū)裝置，是鉆井作業(yè)的核心設(shè)備之一。頂驅(qū)裝置是能夠從井架上部空間直接旋轉(zhuǎn)鉆桿，并沿井架內(nèi)專(zhuān)用導(dǎo)軌向下送進(jìn)，完成鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，循環(huán)鉆井液，接立柱，上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作的一種新型石油鉆井機(jī)械設(shè)備。

目前，頂驅(qū)裝置主要可以包括：液壓控制閥組、動(dòng)力水龍頭和管處理裝置；其中，管處理裝置可以包括有回轉(zhuǎn)頭，該回轉(zhuǎn)頭能夠使井口上卸扣作業(yè)和二層臺(tái)作業(yè)的體力勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕；具體地，上述回轉(zhuǎn)頭主要可以包括：周向均勻設(shè)置有多個(gè)孔位的回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)、以及與回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)豎向?qū)?yīng)設(shè)置的插銷(xiāo)，且該插銷(xiāo)能夠匹配插入上述回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)的孔位中，以達(dá)到將回轉(zhuǎn)頭鎖緊的目的。

實(shí)際使用時(shí)，可以先啟動(dòng)回轉(zhuǎn)頭使之旋轉(zhuǎn)，當(dāng)回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)至所需的作業(yè)位置時(shí)，使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)停止(此時(shí)回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)也隨即停止)，并操作回轉(zhuǎn)頭插銷(xiāo)進(jìn)行回轉(zhuǎn)頭的鎖緊操作。現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)頭鎖緊操作的過(guò)程主要可以包括：首先工作人員手動(dòng)扳動(dòng)回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)使之旋轉(zhuǎn)，然后待回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)上的任一孔位旋轉(zhuǎn)至能夠與插銷(xiāo)匹配對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，將插銷(xiāo)手動(dòng)插入回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)的相應(yīng)孔位中，以完成回轉(zhuǎn)頭的鎖緊操作。

然而，本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)頭鎖緊操作由于是通過(guò)人工手動(dòng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)插入，因此容易導(dǎo)致回轉(zhuǎn)頭鎖緊操作的效率較低，從而影響頂驅(qū)裝置的鉆井效率，造成經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法、鎖緊裝置、頂驅(qū)設(shè)備和鉆機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)頭鎖緊操作效率較低而影響頂驅(qū)裝置的鉆井效率并造成經(jīng)濟(jì)損失的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法，包括如下步驟：利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)鎖緊件施加壓力，使所述鎖緊件壓緊所述回轉(zhuǎn)件的端面，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括缸體和位于所述缸體內(nèi)的活塞，所述活塞將所述缸體分割成有桿腔和無(wú)桿腔，所述活塞固定連接有活塞桿，所述活塞桿伸出所述缸體外并與所述鎖緊件固定連接；持續(xù)檢測(cè)所述有桿腔和/或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力；判斷所述有桿腔和/或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，若變化，則控制所述鎖緊件朝向所述回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使所述鎖緊件插入所述回轉(zhuǎn)件的孔位中。

其中，判斷所述有桿腔或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，包括：判斷所述有桿腔內(nèi)的壓力是否變大，若變大，則確認(rèn)發(fā)生變化；或者，判斷所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否變小，若變小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

其中，判斷所述有桿腔和所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，包括：判斷所述無(wú)桿腔與所述有桿腔內(nèi)的壓力的差值是否減小；若減小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

具體地，持續(xù)檢測(cè)所述有桿腔和/或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力，之后還包括：利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法中，由于是首先利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)鎖緊件施加壓力以使其壓緊回轉(zhuǎn)件的端面，然后持續(xù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力，最后判斷有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)控制鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使其插入回轉(zhuǎn)件的孔位中，因此與現(xiàn)有技術(shù)中的人工手動(dòng)鎖緊操作相比，本發(fā)明提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，從而能夠有效提高回轉(zhuǎn)件鎖緊操作的效率和成功率。

本發(fā)明還提供一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置，包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖緊件、壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制器；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括缸體和位于所述缸體內(nèi)的活塞，所述活塞將所述缸體分割成有桿腔和無(wú)桿腔，所述活塞固定連接有活塞桿，所述活塞桿伸出所述缸體外并與所述鎖緊件固定連接，用于對(duì)所述鎖緊件施加壓力；所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于持續(xù)檢測(cè)所述有桿腔和/或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力；所述控制器與所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)連接，用于判斷所述有桿腔和/或所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，若變化，則所述控制器控制所述鎖緊件朝向所述回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使所述鎖緊件插入所述回轉(zhuǎn)件的孔位中。

其中，所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括有桿腔壓力傳感器和無(wú)桿腔壓力傳感器，所述有桿腔壓力傳感器用于檢測(cè)所述有桿腔內(nèi)的壓力，所述無(wú)桿腔壓力傳感器用于檢測(cè)所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力。

具體地，所述控制器包括第一判斷模塊；所述第一判斷模塊用于判斷所述有桿腔內(nèi)的壓力是否變大，若變大，則確認(rèn)發(fā)生變化；或者，所述控制器包括第二判斷模塊；所述第二判斷模塊用于判斷所述無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否變小，若變小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

進(jìn)一步地，所述控制器還包括第三判斷模塊，所述第三判斷模塊用于判斷所述無(wú)桿腔與所述有桿腔內(nèi)的壓力的差值是否減小，若減小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

所述用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置與上述用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。

本發(fā)明再提供一種頂驅(qū)設(shè)備，包括：回轉(zhuǎn)頭以及根據(jù)上述任一項(xiàng)所述的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置；所述回轉(zhuǎn)頭包括回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)，所述鎖緊裝置中的所述鎖緊件與所述回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)的端面相對(duì)設(shè)置，并能夠在所述控制器的控制下插入所述回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)的孔位中。

所述頂驅(qū)設(shè)備與上述用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。

本發(fā)明又提供一種鉆機(jī)，所述鉆機(jī)包括：根據(jù)本發(fā)明所述的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置或者根據(jù)本發(fā)明所述的頂驅(qū)設(shè)備。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的頂驅(qū)設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1－驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 2－鎖緊件；

3－壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)； 11－缸體；

12－活塞； 13－有桿腔；

14－無(wú)桿腔； 15－活塞桿；

4－回轉(zhuǎn)件； 31－有桿腔壓力傳感器；

32－無(wú)桿腔壓力傳感器； 5－驅(qū)動(dòng)裝置；

41－回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(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(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的流程示意圖。

如圖1－圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法，包括如下步驟：S1、利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)鎖緊件施加壓力，使鎖緊件壓緊回轉(zhuǎn)件的端面，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括缸體和位于缸體內(nèi)的活塞，活塞將缸體分割成有桿腔和無(wú)桿腔，活塞固定連接有活塞桿，活塞桿伸出缸體外并與鎖緊件固定連接；S2、持續(xù)檢測(cè)有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力；S3、判斷有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，若變化，則控制鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件插入回轉(zhuǎn)件的孔位中。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例所述的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法中，由于是首先利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)鎖緊件施加壓力以使其壓緊回轉(zhuǎn)件的端面，然后持續(xù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力，最后判斷有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)控制鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使其插入回轉(zhuǎn)件的孔位中，因此與現(xiàn)有技術(shù)中的人工手動(dòng)鎖緊操作相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，從而能夠有效提高回轉(zhuǎn)件鎖緊操作的效率和成功率。

此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，上述用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法中，回轉(zhuǎn)件始終是保持緩慢地旋轉(zhuǎn)過(guò)程；如若回轉(zhuǎn)件為非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，即回轉(zhuǎn)件在鎖緊過(guò)程中的初始狀態(tài)為靜止?fàn)顟B(tài)，則在上述步驟S2之后，如圖1－圖3所示，還應(yīng)該包括步驟：S2’、利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)。具體地，該驅(qū)動(dòng)裝置可以為與回轉(zhuǎn)件連接的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，也即電機(jī)；實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí)，可以為直流電機(jī)、交流電機(jī)、同步電機(jī)、異步電機(jī)、伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)等，在此不作限制。

此外，上述對(duì)鎖緊件施加壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為油缸或氣缸；該油缸或氣缸既可以對(duì)鎖緊件施加壓力、又可以使鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以插入回轉(zhuǎn)件的孔位中；該油缸或氣缸也可以?xún)H對(duì)鎖緊件施加壓力，而使鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以插入回轉(zhuǎn)件的孔位中時(shí)是通過(guò)其它機(jī)構(gòu)完成，例如電機(jī)與絲杠的配合等。

再次需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法中，利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)鎖緊件施加壓力和利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)均是通過(guò)控制器發(fā)出相應(yīng)指令完成的；判斷有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化也是通過(guò)控制器計(jì)算完成的；控制鎖緊件朝向回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件插入回轉(zhuǎn)件的孔位中，還是通過(guò)控制器發(fā)出相應(yīng)指令完成的，從而本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法能夠?qū)崿F(xiàn)全程的自動(dòng)化控制，并有效提高回轉(zhuǎn)件鎖緊操作的效率和成功率。此外，持續(xù)檢測(cè)有桿腔和/或無(wú)桿腔內(nèi)的壓力是通過(guò)壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)完成的；具體地，壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以包括有桿腔壓力傳感器和無(wú)桿腔壓力傳感器，有桿腔壓力傳感器能夠用于檢測(cè)有桿腔內(nèi)的壓力，無(wú)桿腔壓力傳感器能夠用于檢測(cè)無(wú)桿腔內(nèi)的壓力。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施例一：

本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法，如圖1結(jié)合圖4所示，包括如下步驟：S1、控制器利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1對(duì)鎖緊件2施加壓力，使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括缸體11和位于缸體11內(nèi)的活塞12，活塞12將缸體11分割成有桿腔13和無(wú)桿腔14，活塞12固定連接有活塞桿15，活塞桿15伸出缸體11外并與鎖緊件2固定連接；S2、通過(guò)有桿腔壓力傳感器31持續(xù)檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的壓力，并發(fā)送給控制器；S2’、控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；S3、控制器接收有桿腔壓力傳感器31發(fā)送的壓力信號(hào)、并通過(guò)計(jì)算判斷有桿腔13內(nèi)的壓力是否變大，若變大，則控制器控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中。

如圖1結(jié)合圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的原理過(guò)程為：首先，控制器控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1中的無(wú)桿腔14進(jìn)油、有桿腔13回油，此時(shí)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力大于有桿腔13內(nèi)的壓力，且二者的壓力差能夠通過(guò)活塞桿15作用在鎖緊件2上，并使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面；然后，有桿腔壓力傳感器31持續(xù)檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的壓力并發(fā)送給控制器，與此同時(shí)，控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；最后，當(dāng)回轉(zhuǎn)件4上的孔位旋轉(zhuǎn)至與鎖緊件2匹配對(duì)準(zhǔn)時(shí)，回轉(zhuǎn)件4施加給鎖緊件2的反作用力消失，此時(shí)活塞12為了恢復(fù)平衡位置會(huì)使有桿腔13進(jìn)油、無(wú)桿腔14回油，于是有桿腔13內(nèi)的壓力變大，且當(dāng)控制器通過(guò)有桿腔壓力傳感器31發(fā)送的壓力信號(hào)計(jì)算并判斷有桿腔13內(nèi)的壓力變大時(shí)，則控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中，至此完成回轉(zhuǎn)件的自動(dòng)鎖緊操作。

此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，控制器計(jì)算并判斷有桿腔13內(nèi)的壓力是否變大的過(guò)程可以為：首先，有桿腔壓力傳感器31檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的第一初始?jí)毫χ?，并將該第一初始?jí)毫χ蛋l(fā)送給控制器；然后，有桿腔壓力傳感器31持續(xù)檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的第一當(dāng)前壓力值，并將該第一當(dāng)前壓力值發(fā)送給控制器；與此同時(shí)，控制器實(shí)時(shí)將所述第一當(dāng)前壓力值與上述第一初始?jí)毫χ颠M(jìn)行做差計(jì)算，若差值為正，則判斷有桿腔13內(nèi)的壓力變大。

實(shí)施例二：

本發(fā)明實(shí)施例二提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法，如圖2結(jié)合圖5所示，包括如下步驟：S1、控制器利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1對(duì)鎖緊件2施加壓力，使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括缸體11和位于缸體11內(nèi)的活塞12，活塞12將缸體11分割成有桿腔13和無(wú)桿腔14，活塞12固定連接有活塞桿15，活塞桿15伸出缸體11外并與鎖緊件2固定連接；S2、通過(guò)無(wú)桿腔壓力傳感器32持續(xù)檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力，并發(fā)送給控制器；S2’、控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；S3、控制器接收無(wú)桿腔壓力傳感器32發(fā)送的壓力信號(hào)、并通過(guò)計(jì)算判斷無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力是否變小，若變小，則控制器控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中。

如圖2結(jié)合圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例二提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的原理過(guò)程為：首先，控制器控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1中的無(wú)桿腔14進(jìn)油、有桿腔13回油，此時(shí)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力大于有桿腔13內(nèi)的壓力，且二者的壓力差能夠通過(guò)活塞桿15作用在鎖緊件2上，并使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面；然后，無(wú)桿腔壓力傳感器32持續(xù)檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力并發(fā)送給控制器，與此同時(shí)，控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；最后，當(dāng)回轉(zhuǎn)件4上的孔位旋轉(zhuǎn)至與鎖緊件2匹配對(duì)準(zhǔn)時(shí)，回轉(zhuǎn)件4施加給鎖緊件2的反作用力消失，此時(shí)活塞12為了恢復(fù)平衡位置會(huì)使有桿腔13進(jìn)油、無(wú)桿腔14回油，于是無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力變小，且當(dāng)控制器通過(guò)無(wú)桿腔壓力傳感器32發(fā)送的壓力信號(hào)計(jì)算并判斷無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力變小時(shí)，則控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中，至此完成回轉(zhuǎn)件的自動(dòng)鎖緊操作。

此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，控制器計(jì)算并判斷無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力是否變小的過(guò)程可以為：首先，無(wú)桿腔壓力傳感器32檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的第二初始?jí)毫χ?，并將該第二初始?jí)毫χ蛋l(fā)送給控制器；然后，無(wú)桿腔壓力傳感器32持續(xù)檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的第二當(dāng)前壓力值，并將該第二當(dāng)前壓力值發(fā)送給控制器；與此同時(shí)，控制器實(shí)時(shí)將所述第二當(dāng)前壓力值與上述第二初始?jí)毫χ颠M(jìn)行做差計(jì)算，若差值為負(fù)，則判斷無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力變小。

實(shí)施例三、

本發(fā)明實(shí)施例三提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法，如圖3結(jié)合圖6所示，包括如下步驟：S1、控制器利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1對(duì)鎖緊件2施加壓力，使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括缸體11和位于缸體11內(nèi)的活塞12，活塞12將缸體11分割成有桿腔13和無(wú)桿腔14，活塞12固定連接有活塞桿15，活塞桿15伸出缸體11外并與鎖緊件2固定連接；S2、通過(guò)有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32分別持續(xù)檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的壓力和無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力，并發(fā)送給控制器；S2’、控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；S3、控制器接收有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32發(fā)送的壓力信號(hào)、并通過(guò)計(jì)算判斷無(wú)桿腔14與有桿腔13內(nèi)的壓力的差值是否減小，若減小，則控制器控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中。

如圖3結(jié)合圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例三提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法的原理過(guò)程為：首先，控制器控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1中的無(wú)桿腔14進(jìn)油、有桿腔13回油，此時(shí)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力大于有桿腔13內(nèi)的壓力，且二者的壓力差能夠通過(guò)活塞桿15作用在鎖緊件2上，并使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)件4的端面；然后，有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32分別持續(xù)檢測(cè)有桿腔13和無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力并發(fā)送給控制器，與此同時(shí)，控制器利用驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)；最后，當(dāng)回轉(zhuǎn)件4上的孔位旋轉(zhuǎn)至與鎖緊件2匹配對(duì)準(zhǔn)時(shí)，回轉(zhuǎn)件4施加給鎖緊件2的反作用力消失，此時(shí)活塞12為了恢復(fù)平衡位置會(huì)使有桿腔13進(jìn)油、無(wú)桿腔14回油，于是無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力變小、有桿腔13內(nèi)的壓力變大(即無(wú)桿腔14與有桿腔13內(nèi)的壓力的差值減小)，且當(dāng)控制器通過(guò)有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32發(fā)送的壓力信號(hào)計(jì)算并判斷無(wú)桿腔14與有桿腔13內(nèi)的壓力的差值減小時(shí)，則控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中，至此完成回轉(zhuǎn)件的自動(dòng)鎖緊操作。

此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，控制器計(jì)算并判斷無(wú)桿腔14與有桿腔13內(nèi)的壓力的差值是否減小的過(guò)程可以為：首先，無(wú)桿腔壓力傳感器32檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的第二初始?jí)毫χ怠⒉⒃摰诙跏級(jí)毫χ蛋l(fā)送給控制器，有桿腔壓力傳感器31檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的第一初始?jí)毫χ怠⒉⒃摰谝怀跏級(jí)毫χ蛋l(fā)送給控制器，同時(shí)控制器將第二初始?jí)毫χ蹬c第一初始?jí)毫χ颠M(jìn)行做差計(jì)算以得出第三初始?jí)毫χ?；然后，無(wú)桿腔壓力傳感器32持續(xù)檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的第二當(dāng)前壓力值、并將該第二當(dāng)前壓力值發(fā)送給控制器，有桿腔壓力傳感器31持續(xù)檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的第一當(dāng)前壓力值、并將該第一當(dāng)前壓力值發(fā)送給控制器，同時(shí)控制器將第二當(dāng)前壓力值與第一當(dāng)前壓力值進(jìn)行做差計(jì)算以得出第三當(dāng)前壓力值；與此同時(shí)，控制器實(shí)時(shí)將所述第三當(dāng)前壓力值與上述第三初始?jí)毫χ颠M(jìn)行做差計(jì)算，若差值為負(fù)，則判斷無(wú)桿腔14與有桿腔13內(nèi)的壓力的差值減小。

如圖4－圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置，包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、鎖緊件2、壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)3和控制器；其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括缸體11和位于缸體11內(nèi)的活塞12，活塞12將缸體11分割成有桿腔13和無(wú)桿腔14，活塞12固定連接有活塞桿15，活塞桿15伸出缸體11外并與鎖緊件2固定連接，用于對(duì)鎖緊件2施加壓力；具體地，壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)3包括有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32，有桿腔壓力傳感器31用于檢測(cè)有桿腔13內(nèi)的壓力，無(wú)桿腔壓力傳感器32用于檢測(cè)無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力；進(jìn)一步地，控制器與有桿腔壓力傳感器31、無(wú)桿腔壓力傳感器32和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1連接，且控制器用于判斷有桿腔13和/或無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力是否發(fā)生變化，若變化，則控制鎖緊件2朝向回轉(zhuǎn)件4運(yùn)動(dòng)以使鎖緊件2插入回轉(zhuǎn)件4的孔位中。

實(shí)際裝配時(shí)，上述有桿腔壓力傳感器31可以安裝固定在有桿腔13的側(cè)壁上；無(wú)桿腔壓力傳感器32可以安裝固定在無(wú)桿腔14的側(cè)壁上；或，有桿腔壓力傳感器31和無(wú)桿腔壓力傳感器32可以均固定在活塞12上，且有桿腔壓力傳感器31位于有桿腔13側(cè)、無(wú)桿腔壓力傳感器32位于無(wú)桿腔14側(cè)。此外，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置中，還可以包括有與控制器連接的驅(qū)動(dòng)裝置5，該驅(qū)動(dòng)裝置5可以用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)件4旋轉(zhuǎn)。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上述控制器可以包括第一判斷模塊或第二判斷模塊；該第一判斷模塊可以用于判斷有桿腔13內(nèi)的壓力是否變大，若變大，則確認(rèn)發(fā)生變化；該第二判斷模塊可以用于判斷無(wú)桿腔14內(nèi)的壓力是否變小，若變小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

其中，上述控制器還可以包括第三判斷模塊，該第三判斷模塊可以用于判斷無(wú)桿腔與有桿腔內(nèi)的壓力的差值是否減小，若減小，則確認(rèn)發(fā)生變化。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的頂驅(qū)設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明實(shí)施例再提供一種頂驅(qū)設(shè)備，如圖7結(jié)合圖4－圖6所示，包括：回轉(zhuǎn)頭以及根據(jù)上述任一項(xiàng)所述的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊裝置；其中，該回轉(zhuǎn)頭可以包括回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41，且鎖緊裝置中的鎖緊件2與回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41的端面相對(duì)設(shè)置，并能夠在控制器的控制下插入回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41的孔位中。

此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，控制器利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1對(duì)鎖緊件2施加壓力，使鎖緊件2壓緊回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41的端面時(shí)，上述壓力可以為1－5兆帕。由于若該壓力過(guò)大，則容易發(fā)生卡齒現(xiàn)象，即鎖緊件2與回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41之間的摩擦力過(guò)大，造成回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41無(wú)法旋轉(zhuǎn)；若該壓力過(guò)小，則又容易在回轉(zhuǎn)頭齒盤(pán)41的鎖緊過(guò)程中造成延時(shí)滯后，因此上述壓力的合理范圍可以是1－5兆帕。

本發(fā)明實(shí)施例又提供一種鉆機(jī)，包括：所述的頂驅(qū)設(shè)備。由于本發(fā)明實(shí)施例提供的用于回轉(zhuǎn)件的鎖緊方法、鎖緊裝置及頂驅(qū)設(shè)備能夠有效提高回轉(zhuǎn)件鎖緊操作的效率和成功率，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆機(jī)也具有較高的自動(dòng)化水平，同時(shí)能夠有效提高鉆井效率，避免經(jīng)濟(jì)損失。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。