本發(fā)明涉及石油鉆井機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是指一種旋扣滾輪同步動(dòng)作或移動(dòng)的旋扣鉗裝置。

背景技術(shù)：

自動(dòng)化鉆井生產(chǎn)中，旋扣鉗是目前最先進(jìn)的扭矩旋扣設(shè)備，可完成鉆桿、套管等鉆具的旋扣連接和卸拆工作，在石油鉆機(jī)鉆進(jìn)或起下鉆的過(guò)程中，需要對(duì)大量的鉆具進(jìn)行上扣及卸扣作業(yè)，旋扣鉗能夠在減輕井口鉆井工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、提高人員的安全性方面發(fā)揮舉足輕重的作用，是現(xiàn)代化鉆井中最重要的自動(dòng)化設(shè)備之一。

現(xiàn)有技術(shù)中的旋扣鉗大多采用四旋扣滾輪的結(jié)構(gòu)形式，這種旋扣鉗一方面在同等直徑的旋扣滾輪條件下，其夾持管具的直徑范圍較小，只適用于大直徑管具的旋扣連接，而不適用于小直徑管具的旋扣連接；另一方面，四旋扣滾輪的旋扣鉗在抱緊管具的過(guò)程中，四個(gè)旋扣滾輪不能同步平移，不利于管具的對(duì)中，并且在旋扣過(guò)程中也容易發(fā)生水平方向的跑偏現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種旋扣滾輪同步動(dòng)作或移動(dòng)的旋扣鉗裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中旋扣鉗的旋扣滾輪不能同步平移并且容易跑偏的問(wèn)題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

提供一種旋扣滾輪同步動(dòng)作或移動(dòng)的旋扣鉗裝置，包括立柱與安裝在立柱上的旋扣鉗，所述旋扣鉗包括機(jī)架、夾持油缸、安裝有旋扣組件的夾持臂以及安裝有旋扣組件的后旋輪支座，所述機(jī)架鉸接于夾持臂的中部，夾持臂的端部鉸接于連接臂的一端，連接臂的另一端與后旋輪支座鉸接；所述夾持油缸的一端與所述夾持臂以及連接臂的鉸接點(diǎn)連接，夾持油缸的另一端與機(jī)架鉸接；所述夾持臂中部和端部的連線與夾持油缸的運(yùn)動(dòng)方向不共線；所述后旋輪支座與機(jī)架之間設(shè)有導(dǎo)向裝置。

本發(fā)明的工作原理是：當(dāng)需要對(duì)管具進(jìn)行上扣作業(yè)時(shí)，夾持油缸的活塞伸出并推動(dòng)夾持臂繞其中部的鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得旋扣組件向管具中心平移，與此同時(shí)，夾持臂通過(guò)連接臂帶動(dòng)后旋輪支座上的旋扣組件也向管具中心平移，這樣各旋扣組件即同時(shí)平移到達(dá)管具的表面，抱緊管具并產(chǎn)生一定的夾持壓力，接通液壓源后即可對(duì)管具進(jìn)行上扣作業(yè)；管具的卸扣作業(yè)與此過(guò)程相反，在此不再贅述。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述夾持臂與連接臂之間通過(guò)b銷軸鉸接，所述夾持油缸的一端與b銷軸固定連接。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)向裝置包括導(dǎo)向塊和設(shè)置于后旋輪支座上的凸起軌道，導(dǎo)向塊設(shè)置有用于凸起軌道滑動(dòng)的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向塊安裝在機(jī)架上。

進(jìn)一步，所述旋扣組件包括旋扣滾輪和驅(qū)動(dòng)旋扣滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力馬達(dá)。

進(jìn)一步，所述立柱上設(shè)有通過(guò)油缸驅(qū)動(dòng)的升降滑車，升降滑車連接有吊架，吊架與所述旋扣鉗相連接。

進(jìn)一步，所述吊架與立柱滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步，所述吊架上連接有四個(gè)連桿，所述機(jī)架的頂部設(shè)有四個(gè)與連桿適配的耳座，所述旋扣鉗通過(guò)連桿安裝在吊架上。

進(jìn)一步，所述升降滑車與吊架之間還設(shè)有緩沖裝置。

進(jìn)一步，所述緩沖裝置為緩沖彈簧或緩沖液壓缸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明的各旋扣組件能夠同步向管具中心抱緊，有利于管具的對(duì)中，并且各旋扣組件在旋扣過(guò)程中通過(guò)連接臂、夾持臂以及后旋輪支座的連接配合，使各旋扣組件不易跑偏；

(2)本發(fā)明采用三組旋扣組件夾持管具進(jìn)行上扣和/或卸扣作業(yè)，相比于同等直徑的四旋扣滾輪旋扣鉗，其夾持管具的直徑范圍更大；

(3)本發(fā)明通過(guò)夾持油缸、連接臂、夾持臂以及后旋輪支座的配合來(lái)驅(qū)動(dòng)三組旋扣組件抱緊管具，縮短了整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與夾持油缸之間的距離，有助于使旋扣鉗的整體體積減小、結(jié)構(gòu)緊湊，從而便于在井口處安裝；

(4)本發(fā)明通過(guò)升降滑車帶動(dòng)吊架上下移動(dòng)，能夠使旋扣鉗沿管具中心軸方向上下移動(dòng)，以適應(yīng)不同接頭長(zhǎng)度規(guī)格管具的旋扣連接；

(5)本發(fā)明旋扣鉗與升降滑車之間的緩沖裝置，在旋扣過(guò)程中能夠補(bǔ)償管具螺紋旋緊或旋松過(guò)程中產(chǎn)生的軸向位移；

(6)本發(fā)明旋扣鉗與吊架之間通過(guò)四個(gè)連桿相連接，形成平行四邊形機(jī)構(gòu)，使得旋扣鉗可以在水平方向前后擺動(dòng)一定的幅度，從而保持水平姿態(tài)不變，使旋扣鉗可以適應(yīng)一定量與管具中心的不對(duì)中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為旋扣鉗的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為旋扣鉗在連接臂處剖視圖；

圖4為旋扣鉗在夾持油缸處剖視圖；

圖5為后旋輪支座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為導(dǎo)向塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為立柱、升降滑車以及吊架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為升降滑車的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為吊架的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件如下：

1、立柱，2、升降滑車，3、油缸，4、旋扣鉗，401、機(jī)架，402、旋扣組件，403、導(dǎo)向塊，413、導(dǎo)向槽，404、連接臂，405、夾持油缸，406、夾持臂，416、a軸孔，426、b軸孔，436、c軸孔，407、后旋輪支座，417、凸起軌道，408、a銷軸，409、b銷軸，5、緩沖裝置，6、吊架，7、連桿，8、耳座。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

一種旋扣滾輪同步動(dòng)作或移動(dòng)的旋扣鉗裝置，如圖1、圖7至圖9所示，包括立柱1、升降滑車2、油缸3、旋扣鉗4以及吊架6，升降滑車2滑動(dòng)連接在立柱1上，油缸3設(shè)置于立柱1與升降滑車2之間，以驅(qū)動(dòng)升降滑車2在立柱上的升降運(yùn)動(dòng)。吊架6同樣滑動(dòng)連接在立柱1上，這樣能夠保證升降滑車2移動(dòng)時(shí)吊架6穩(wěn)定的運(yùn)行，升降滑車2與吊架6之間通過(guò)緩沖彈簧或緩沖液壓缸等緩沖裝置5相連接，一方面在管具旋扣過(guò)程中起到緩沖作用，另一方面補(bǔ)償管具螺紋旋緊或旋松過(guò)程中產(chǎn)生的軸向位移。吊架6上連接有四個(gè)連桿7，旋扣鉗4的頂部設(shè)有四個(gè)與連桿7適配的耳座8，吊架6通過(guò)四個(gè)連桿7與旋扣鉗4相連接，能夠保持旋扣鉗4的水平姿態(tài)不變，使旋扣鉗4可以適應(yīng)一定量與管具中心的不對(duì)中。

如圖2至圖6所示，上述旋扣鉗4包括機(jī)架401、三組旋扣組件402、具有導(dǎo)向槽413的導(dǎo)向塊403、連接臂404、夾持油缸405、夾持臂406以及后旋輪支座407，機(jī)架401的平面呈凹型結(jié)構(gòu)，設(shè)置于旋扣鉗4的頂部與底部，導(dǎo)向塊403固定連接在機(jī)架401上，并且導(dǎo)向槽413朝向內(nèi)側(cè)。在頂部與底部的機(jī)架401內(nèi)側(cè)是連接臂404與夾持臂406，如圖3所示，夾持臂406上分別開(kāi)設(shè)有a軸孔416、b軸孔426以及c軸孔436，其中，機(jī)架401與夾持臂406上的b軸孔426通過(guò)a銷軸408相連接；連接臂404的一端與夾持臂406上的a軸孔416通過(guò)b銷軸409相連接，另一端與后旋輪支座407通過(guò)銷軸相連接。如圖4所示，夾持油缸405的一端與b銷軸409相連接，另一端與機(jī)架401通過(guò)銷軸相連接。值得注意的是，a銷軸408、b銷軸409之間的連線與夾持油缸405的運(yùn)動(dòng)方向不共線，這樣夾持油缸405推動(dòng)b銷軸409時(shí)，才能使夾持臂406上的c軸孔436一端繞a銷軸408轉(zhuǎn)動(dòng)。上述后旋輪支座407上設(shè)有與導(dǎo)向槽413適配的凸起軌道417，當(dāng)夾持油缸405伸縮時(shí)，凸起軌道417在導(dǎo)向槽413內(nèi)自由滑動(dòng)，與此同時(shí)限制后旋輪支座407的運(yùn)動(dòng)方向。三組旋扣組件402分別安裝在兩個(gè)夾持臂406的c軸孔436處以及后旋輪支座407上的軸孔處。

本發(fā)明的旋扣鉗4，其結(jié)構(gòu)以導(dǎo)向槽413的方向左右對(duì)稱設(shè)置，以?shī)A持油缸405所在的平面上下對(duì)稱設(shè)置。從控制上來(lái)看，兩組夾持油缸405機(jī)械同步，而不用考慮兩組夾持油缸405控制同步的問(wèn)題，從而減少了其他相關(guān)液壓閥件的配置，降低了本發(fā)明的生產(chǎn)成本，提高了控制效率。

旋扣組件402由動(dòng)力馬達(dá)與旋扣滾輪構(gòu)成，動(dòng)力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋扣滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，旋扣滾輪為具有凹凸表面的摩擦型滾輪，以便于提高管具旋扣的工作效率；動(dòng)力馬達(dá)可以選取較大外形尺寸的型號(hào)，從而使旋扣扭矩得以提升，進(jìn)而使旋扣速度也得到相應(yīng)的提高。

另外，連接臂404與夾持臂406之間的夾角可以是朝向管具中心的，也可以是背向管具中心的。當(dāng)連接臂404與夾持臂406之間的夾角為朝向管具中心時(shí)，夾持油缸405的活塞伸出則抱緊管具，回縮則松開(kāi)管具；當(dāng)連接臂404與夾持臂406之間的夾角為背向管具中心時(shí)，夾持油缸405的活塞伸出則松開(kāi)管具，回縮則抱緊管具。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，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)。