本發(fā)明涉及一種石油開采應(yīng)用設(shè)備，特別涉及一種磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，油田應(yīng)用的動(dòng)力鉗，大多以手動(dòng)方式控制液壓換向閥來控制動(dòng)力鉗的啟停。工作時(shí)，動(dòng)力鉗一般通過鏈條懸吊在可移動(dòng)的懸梁上，由工人移動(dòng)到套管處，并靠工人的視覺來調(diào)整套管螺紋的對位。主鉗和背鉗常處于分離狀態(tài)，主鉗和背鉗配合使用不便，既使配備了背鉗，亦靠主鉗和背鉗的固定機(jī)械連接來實(shí)現(xiàn)套管螺紋的對中。當(dāng)前的套管鉗存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：自動(dòng)化程度較低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；工人過于接近施工地點(diǎn)，安全保障較低；動(dòng)力鉗采用液壓動(dòng)力，體積龐大，不便于移動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗及其控制系統(tǒng)，以減小動(dòng)力鉗的體積，提高動(dòng)力鉗的自動(dòng)化程度，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：

一種磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗，包括機(jī)架2，機(jī)架2上設(shè)置有導(dǎo)軌3，導(dǎo)軌3上通過滑塊4連接兩個(gè)對稱的電磁旋扣鉗1；

所述的電磁旋扣鉗1包括電磁旋扣鉗定子10，電磁旋扣鉗定子10內(nèi)腔的兩端設(shè)置有電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11，電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11的兩端上設(shè)置有蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)支架8，蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)支架8上設(shè)置有蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13，電磁旋扣鉗定子10的兩端外部設(shè)置有端蓋14；

所述的機(jī)架2的上下面分別設(shè)置有空心管22，空心管22中分別插入輔助對中機(jī)構(gòu)6。

所述的滑塊4通過彈簧5連接機(jī)架2。

所述的電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11的兩端外側(cè)上設(shè)置有均勻分布的24個(gè)永磁體12；

所述的蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13包括底板131，底板131上固定電機(jī)132，電機(jī)132的輸出軸上設(shè)置有蝸桿133，蝸桿133嚙合蝸輪134，蝸輪134設(shè)置在螺桿135上，螺桿135一端設(shè)置有擋板137，螺桿135另一端穿過底板131；

所述的端蓋14包括電磁旋扣鉗下端蓋9和上端蓋7，電磁旋扣鉗下端蓋9一端連接磁旋扣鉗定子10，下端蓋9的另一端與上端蓋7扣合；

所述的上端蓋7上設(shè)置有導(dǎo)電槽；

所述的輔助對中機(jī)構(gòu)6包括滑桿61，滑桿61上固定三角形支架62，三角形支架62上固定帶圓弧形的固定板63。

基于一種新型磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗的控制系統(tǒng)，包括電源模塊，電源模塊的電力輸出端連接主控制器的電力輸入端，主控制器的第一信號輸入端連接電磁旋扣鉗1的信號輸入端，主控制器的第一信號輸入端連接蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13上的電機(jī)132的信號輸入端。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明省去了常規(guī)旋扣裝置中復(fù)雜的行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及液壓回路，簡化了旋扣裝置的機(jī)構(gòu)，減小了旋扣裝置的體積，節(jié)省了制造成本，由于改變了旋扣傳動(dòng)原理，減小了旋扣裝置對套管的損傷，保護(hù)了套管，提高了套管壽命，而電磁旋扣機(jī)鉗牙采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)卡瓦抱緊管柱，與常規(guī)液壓鉗牙座與管徑一一對應(yīng)相比，適用于不同直徑的管柱。將帶導(dǎo)電槽的端蓋組成用于蝸輪蝸桿電機(jī)的控制線路，避免了旋扣過程中線路的纏繞。采用對稱理念對電磁旋扣鉗，打破了傳統(tǒng)液壓鉗主鉗背鉗的限制，可以正向旋、反向旋，也可以同時(shí)旋，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為電磁旋扣鉗的爆炸圖。

圖3為蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照圖1、圖2所示，一種新型磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗，包括機(jī)架2，機(jī)架2上設(shè)置有導(dǎo)軌3，導(dǎo)軌3上通過滑塊4連接兩個(gè)對稱的電磁旋扣鉗1；

所述的電磁旋扣鉗1包括電磁旋扣鉗定子10，電磁旋扣鉗定子10內(nèi)腔的兩端設(shè)置有電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11，電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11的兩端固定有蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)支架8，輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)支架8上設(shè)置有蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13，電磁旋扣鉗定子10的兩端外部設(shè)置有端蓋14。

所述的機(jī)架2的上下面分別設(shè)置有空心管22，空心管22分別中插入輔助對中機(jī)構(gòu)6，輔助對中機(jī)構(gòu)6可以沿機(jī)架縱向平移，可以通過螺栓控制其相對位置，可以適用于不同管長的管的上卸扣。

所述的滑塊4通過彈簧5連接機(jī)架2，可以使電磁旋扣鉗1復(fù)位。

所述的電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11的兩端外側(cè)上設(shè)置有均勻分布的24個(gè)永磁體12。

所述的蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13包括底板131，底板131上固定電機(jī)132，電機(jī)132的輸出軸上設(shè)置有蝸桿133，蝸桿133嚙合蝸輪134，蝸輪134設(shè)置在螺桿135上，螺桿135一端設(shè)置有擋板137，螺桿135另一端穿過底板131，蝸桿133與蝸輪134嚙合帶動(dòng)螺桿135上下收縮達(dá)到抱緊管件的目的。

所述的端蓋14包括電磁旋扣鉗下端蓋9和上端蓋7，電磁旋扣鉗下端蓋9一端連接磁旋扣鉗定子10，下端蓋9的另一端與上端蓋7扣合；

所述的上端蓋7上設(shè)置有導(dǎo)電槽。

所述的輔助對中機(jī)構(gòu)6包括滑桿61，滑桿61上固定三角形支架62，三角形支架62上固定帶圓弧形的固定板63。

基于一種新型磁力旋轉(zhuǎn)油井管鉗的控制系統(tǒng)，包括電源模塊，電源模塊的電力輸出端連接主控制器的電力輸入端，主控制器的第一信號輸入端連接電磁旋扣鉗1的信號輸入端，主控制器的第二信號輸入端連接蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13上的電機(jī)132的信號輸入端。

本發(fā)明的工作原理：

機(jī)架2豎直固定在地面上，此時(shí)，機(jī)架2下方的輔助對中機(jī)構(gòu)6完全收回，可以根據(jù)上卸扣套管的長度用螺栓調(diào)節(jié)機(jī)架2上方的輔助對中機(jī)構(gòu)6伸出長度，使對中性達(dá)到較好的效果。

上扣時(shí)，通過主控器控制電磁旋扣鉗1中的蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13上的電機(jī)132同步同距轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿133與蝸輪134嚙合，帶動(dòng)螺桿135上向下收縮達(dá)到抱緊管件的使套管居中，使得套管居中并夾緊后，通過主控器控制關(guān)閉電機(jī)132，此時(shí)，下端套管與電磁旋扣鉗轉(zhuǎn)子11、蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13為一整體。之后，通過主控器控制給電磁旋扣機(jī)的電磁旋扣鉗1通電信號，使對稱的電磁旋扣鉗1的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)上下端套管反方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，彈簧5對上扣過程的間隙進(jìn)行補(bǔ)償。使得上端套管與下端套管可以順利扣合。當(dāng)扣合圈數(shù)等于設(shè)定的扣合圈數(shù)時(shí)，主控器控制給電磁旋扣機(jī)的電磁旋扣鉗1、電磁旋扣二鉗4斷電信號，相互之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止，上扣過程完成。

卸扣時(shí)，通過主控器控制電磁旋扣鉗1中的蝸輪蝸桿夾緊機(jī)構(gòu)13上的電機(jī)132同步同距轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿133與蝸輪134嚙合，帶動(dòng)螺桿135上向使套管不被夾緊，再通過主控器控制給電磁旋扣鉗1通電信號，使對稱的電磁旋扣鉗1的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)上下端套管反方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，彈簧5對上扣過程的間隙進(jìn)行補(bǔ)償，使得上端套管與下端套管可以順利脫離。當(dāng)脫離圈數(shù)等于設(shè)定的脫離圈數(shù)時(shí)，主控器控制給電磁旋扣機(jī)的電磁旋扣鉗1斷電信號，相互之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止，卸扣過程完成。

通過使兩個(gè)電磁旋扣鉗同時(shí)反向旋轉(zhuǎn)，使工作效率提高一倍，節(jié)省了工作時(shí)間。