專利名稱：一種井下工具臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于油田井下工具拆裝、調(diào)試、修理的多功能裝置。
油田采油工藝專業(yè)的種種井下工具或系列油管，在進行裝、修、調(diào)、試作業(yè)時，有許多量大費功的螺紋上卸扣及橡膠筒拆裝作業(yè)，目前主要靠管子鉗手工操作。人們渴望有一種理想機械化設(shè)備，以減輕體勞強度，提高工作效率。為此而設(shè)計的各種工具或設(shè)備，也常見于國內(nèi)各油田。如遼寧省葫蘆島石油機械廠產(chǎn)的擰扣機，采用液壓旋扣，減輕了勞動強度，但夾緊時易打滑，因其封閉孔式的背鉗鉗口，工件須從軸向裝卸，操作極為不便，而且只有單一的擰扣功能，故其適應性能仍滿足不了油田的實用需求。
本實用新型的目的是針對上述缺點推出一種采用機械扭矩旋扣，液壓傳動拆裝封隔器橡膠筒的井下工具臺，其特征是結(jié)構(gòu)簡單，旋扣扭矩大，作業(yè)功能多，操作靈活，安全可靠。
本實用新型如


圖1所示，由旋扣盤總成1、扭矩箱總成2、背鉗總成3、溜板4、浮動臺總成5、溜鉗總成6、縱軌軸7、柱塞缸總成8、床面總成9、指令箱總成10、液控箱總成11、遠控箱總成12和支腿13組成。旋扣盤總成1為一蝸輪副機構(gòu)，由扭矩箱總成2機械傳動，起松卡工件與傳遞旋扣主動扭矩功能。背鉗總成3、溜板4、浮動臺總成5三者壘迭成上、中、下三層的操作臺，則實施工件的隨動定心、液壓、夾緊與旋扣作業(yè)。手動三爪式的溜鉗總成6能跟浮動臺端面或頂部燕尾互換組合實現(xiàn)液壓力拆裝橡膠筒，如配備頂尖套或其它專用夾具，溜鉗還可用于其它另部件的拆裝檢測作業(yè)。床面總成9及兩根縱軌軸7，為液動或手動縱走時的基準或?qū)蚣?。液控箱總?1對柱塞缸總成8和背鉗總成3實現(xiàn)傳動與夾緊，均由指令箱總成10電控操作。遠控箱總成12為液壓手調(diào)裝置。支腿13為中間支連點。本實用新型的旋扣盤電動變徑為56－155mm，扭矩300－4500N.m，可不停機手調(diào)。敞開式的背鉗鉗口，可從徑向進退夾持20－155mm軸徑，溜鉗由浮動臺傳遞液動力拔卸推裝膠筒行程為1000mm，如運用背鉗縱走的二次工位，可實現(xiàn)2000mm行程作業(yè)。由背鉗、溜板、浮動臺組合成的滑車式操作臺，其隨動、浮動及縱走的液動與手動功能，可全方位地滿足旋扣、推拔的操作需要，完全取代了管子鉗或管子壓力鉗的手工操作。扭矩箱的過載保護及指令箱的電控設(shè)計，還能避免因操作失誤所造成的人機事故。旋扣盤與溜鉗兩端頂夾工件的作業(yè)長度為500－3200mm，兩端敞開的支撐作業(yè)長度不限。
圖1為井下工具臺的立體圖圖2為井下工具臺的旋扣盤總成結(jié)構(gòu)圖圖3為井下工具臺的扭矩箱總成結(jié)構(gòu)圖圖4為井下工具臺的背鉗總成結(jié)構(gòu)圖圖5為井下工具臺的浮動臺總成液動、手動轉(zhuǎn)換離合結(jié)構(gòu)圖圖6為井下工具臺的浮動臺總成懸腿結(jié)構(gòu)圖圖7為井下工具臺的溜鉗總成結(jié)構(gòu)圖
以下結(jié)合附圖詳述本實用新型的實現(xiàn)。
本實用新型的旋扣盤總成如圖2所示，是由蝸桿14、蝸輪15、控制盤16、鉗爪17、爪肖18、變徑板19、主軸20、軸承座21、隔套22、軸承23、24、29、外錐體26、內(nèi)錐體27、彈簧28、園螺母29組成。蝸輪15胎具內(nèi)包括變徑板19、控制盤16、三只鉗爪17和三只爪肖18構(gòu)成鉗爪17的伸縮夾緊和旋扣機構(gòu)；主軸20、軸承座21、隔套22、軸承23、24、29、外錐體26、內(nèi)錐體27、彈簧28和園螺母30組成可調(diào)彈性摩擦鎖緊機構(gòu)。其特征在于控制盤16的內(nèi)孔為封閉三角星形內(nèi)曲線，變徑板19的端面溝槽，是控制盤16內(nèi)曲線孔的相似形，并與三只鉗爪17及三只爪肖18構(gòu)成雙向聯(lián)動機構(gòu)，當旋扣盤轉(zhuǎn)動一周時，鉗爪伸縮變徑三次，變量為56－155mm；三只鉗爪17在旋扣前對工件的予夾緊力跟主軸20的制動力成正比，故調(diào)整錐體26、27的摩擦力，則控制了鉗爪17的予夾緊力。
本實用新型的扭矩箱總成2如圖3所示，由電動機31、主動輪32、螺母33、中橋輪34、軸承35、36、過橋輪37、外錐體38、彈簧39、中橋軸40、拉桿41、浮正體42、軸承43、頂尖44、頂座45、頂套46、絲桿47、鎖環(huán)49、手輪50和箱體51組成。其特征在于過橋輪37的內(nèi)錐孔與外錐體38、中橋軸40、彈簧39、浮正體42、拉桿41、螺母33構(gòu)成彈性摩擦傳動機構(gòu)，以控制外錐體38的轉(zhuǎn)矩大小。與外錐體38連體的中橋軸40，又經(jīng) 其一端皮帶輪將扭矩傳遞給旋扣盤，當旋扣盤作業(yè)扭矩大于外錐體38的摩擦轉(zhuǎn)矩時，則可停止旋轉(zhuǎn)。浮正體42一端環(huán)空槽為彈簧39支承座，另一端內(nèi)孔中有軸承43，與頂尖44、頂座45、頂套46、絲桿47、軸承48、鎖環(huán)49、手輪50、箱體51組成不停機調(diào)扭矩的活連機構(gòu)。實現(xiàn)了不停機調(diào)扭矩作業(yè)。
本實用新型背鉗總成3如圖4所示，由手柄52；曲柄53、座板54、隨動座55、撥肖56、吞吐塊57、拉簧58、旋轉(zhuǎn)板59、鉸接肖60、工位板61、擔力肖62、伸縮座63、活塞桿64、油缸65、順序缸66、鑲條67組成。其特征是鉗口一邊為敞開閉合機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)板59由鉸接肖60裝在隨動座55的凹槽內(nèi)，吞吐塊57上端面有一溝槽，槽內(nèi)的撥肖56是曲柄53的偏心點，拉簧58下連吞吐塊57，上連旋轉(zhuǎn)板59，以配合手柄52的手動操作。鉗口另一邊伸縮痤63的凹槽兩側(cè)各有一對稱斜口，工位板中心的擔力肖62與斜口活連定位，以便工位板61轉(zhuǎn)位變徑時快速進退，底板54將鉗口兩邊固定，構(gòu)成二力桿夾具體。順序缸66、鑲條67與溜板4的橫向燕尾，組成背鉗橫向隨動定心及液壓鎖緊機構(gòu)。浮動臺總成的齒條68、手輪69與浮動臺總成5的頂部燕尾構(gòu)成背鉗縱走機構(gòu)。工位板61四邊為大小不同的V型鉗口，作業(yè)時可根據(jù)工件直徑大小，選用不同的V型鉗口。V形口可夾持20－155mm的油管徑。鉗口的夾緊靠油缸65、活塞桿64的液壓驅(qū)動來實現(xiàn)。
本發(fā)明的溜鉗總成6如圖7所示，由三只卡爪101、鉗座102、拔肖103、爪盤104、軸承105和113、球座106、球封107、擋圈108、手柄109、壓圈110、鎖肖111、插肖112、拔盤114、手輪115、游動軸116、溜架117、手柄118、鎖緊套119、偏心套120、偏心軸121、掛板122組成。溜鉗總成6由兩大部份組成，一是由卡爪101、撥盤114及鉗座102等組成的手動鉗體；二是有四條支腿的溜架117及下部的偏心鎖緊裝置。溜架形狀及燕尾跟浮動臺類同，鉗體燕尾可與溜架或浮動臺互換組裝。溜鉗總成6的特征在于，撥盤114的端面有三條均布曲線溝槽，三只卡爪101的背面各有一撥肖103并裝于拔盤114的溝槽內(nèi)，壓圈110的內(nèi)孔壁有四個園弧缺口，與鎖肖111組成頂尖套鎖緊機構(gòu)；手柄118、鎖緊套119、偏心套120、偏心軸121，組成溜架117對縱軌軸7的偏心鎖緊機構(gòu)。手動鉗體卡爪101在爪盤104的T槽中，由手枘109、壓圈110、撥盤114、插肖112組成手搖機構(gòu)，拔盤114端面的曲線溝槽及槽內(nèi)拔肖103，使卡爪101伸縮變徑或?qū)崿F(xiàn)對膠筒的抓拔頂推作業(yè)。溜鉗體與溜架117分離后，由掛軸90與掛板122跟浮動臺端面對接，用于長工件膠筒作業(yè)的液動縱走；鉗體與浮動臺經(jīng)燕尾組裝，則用于較短工件的縱走作業(yè)。如配備專用夾具，溜鉗還可用于檢測或組裝其他另部件。
本實用新型的浮動臺總成5如圖5－6所示，由浮動板87、柱塞70、手柄71、防塵圈72、端蓋73；轉(zhuǎn)套74、基淮套75、雙向套76、游動套77、爪鉤78、頂套79、彈簧80、園螺母81、彈簧座82、導向套83、園螺母84、壓蓋85、膠筒86、88、離合體89構(gòu)成的液壓、手動轉(zhuǎn)換離合機構(gòu)，以及由園螺母91、滑枕92、滾輪93、滑鞍94、滑座95、懸腿96、墊圈97、座圈98、膠筒99、浮橋套100及縱軌軸7構(gòu)成的四腿懸浮支撐機構(gòu)。其特征在于液壓手動轉(zhuǎn)換離合機構(gòu)的柱塞70中部有一梯形槽，三瓣爪鉤78，可在導向套83的內(nèi)錐孔中徑向收縮吻合成外錐體，使爪鉤78的梯形頭與柱塞70的梯形槽構(gòu)成環(huán)狀活連傳動。頂套79、彈簧80、彈簧座82、園螺母81為爪鉤78的軸向退離反彈裝置。浮動板87、膠筒86和88、離合體89、園螺母91為液壓推拉彈性連接機構(gòu)。爪鉤78的軸向移動與壓緊，由手柄71、防塵圈72、端蓋73、轉(zhuǎn)套74、端面凸輪機構(gòu)實現(xiàn)。浮動臺的液動縱走由柱塞缸總成8頂推；手動縱走可手搖指令箱10的手輪。溜板4端面的小手輪供背鉗總成3縱向精選工位時用。上述手動機構(gòu)均由齒條與齒輪實現(xiàn)。四條懸腿的內(nèi)孔中，均有由滑座95、錐形滑鞍94、膠筒99、浮橋套100、滑枕92、園螺母91組成的彈性內(nèi)封閉夾緊機構(gòu)，經(jīng)兩根縱軌軸7貫穿成四個懸浮支撐點，以便吸收、緩沖、浮動旋扣轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的夾具瞬間位移，避免旋扣作業(yè)時的亂扣毀機現(xiàn)象。
本實用井下工具臺的主要優(yōu)點是1、本實用新型由于采用了扭矩箱總成2的彈性摩擦傳動機構(gòu)，其機械旋扣扭矩力大小可不停機作業(yè)選調(diào)，并具超載自停功能。
2、由于設(shè)計了溜鉗總成6，實現(xiàn)了運用液壓傳動拔卸頂裝封隔器橡膠筒，或檢測組裝井下工具另部件。增加了對井下工具臺的作業(yè)功能。
3、由于背鉗總成3的鉗口為敞開閉合機構(gòu)，實現(xiàn)了作業(yè)工件從徑向快速裝卸，提高了工作效率。
4、本實用新型由于采用了由背鉗、溜板、浮動臺壘迭成上、中、下三層的操作臺，其夾持隨動定心機構(gòu)，旋扣浮動夾緊機構(gòu)，液動與手動的縱走機構(gòu)，滿足了作業(yè)時的全方位運動或約束條件，實現(xiàn)了對井下工具的全過程全方位拆裝作業(yè)，可完全取代管子鉗或管子壓力鉗。
本實用新型井下工具臺的實施例是這樣1、旋扣作業(yè)操縱指令箱10的電鈕，使旋扣盤和背鉗張口，按工件軸徑選調(diào)相應的夾持口徑，并選放工位板61的V形鉗口。
先將旋扣一端進入背鉗并液壓夾緊，然后液動或手動操作臺縱走，使工件另一端被旋扣盤夾持。旋扣前應根據(jù)螺紋旋向和上(卸)扣的需求，在操縱箱10選用旋扣盤的旋向電鈕，即可實現(xiàn)上(卸)扣作業(yè)。取卸工件時則點動相應的反向電鈕?；剞D(zhuǎn)手柄52使背鉗敞開或閉合，以便快速裝卸工件。旋扣盤扭矩由扭矩箱調(diào)定。背鉗的液壓夾緊力由遠控箱總成12中的調(diào)壓閥手調(diào)選取。對腐蝕油管扣的異常扭矩，可經(jīng)手輪50調(diào)矩增力。
2、拆裝膠筒旋扣盤與背鉗分兩點夾持封隔器的無膠筒段。因溜板4的底部為縱向滑動燕尾，當浮動臺拖掛溜鉗左右縱走時，封隔器則固定不動，拆卸膠筒時，讓封隔器的膠筒段穿過溜鉗頂套孔，同時令卡爪101對準膠筒端部，再手動扳轉(zhuǎn)手輪109使卡爪101陷箍抓緊膠筒，此時啟動液壓，讓浮動臺朝取卸方向縱走，即實現(xiàn)拆卸程序；如運用浮動臺的反向液動縱走，則能頂推組裝膠筒，此時卡爪101的爪鉤端面受力，并同時手動調(diào)定好卡爪口徑。指令箱10上的手輪縱走機構(gòu)，也可用于推拔力較小的膠筒拆裝作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種用于油田井下工具拆裝、修理、調(diào)試的多功能井下工具臺，它是由旋扣盤總成1，扭矩箱總成2，背鉗總成3，溜板4，浮動臺總成5，溜鉗總成6，縱軌軸7，柱塞缸總成8，床面總成9，指令箱總成10，液控箱總成11，遠控箱總成12和支腿13組成，其特征在于所述的旋扣盤總成1的控制盤16的內(nèi)孔為封閉三角星形曲線，變徑板19內(nèi)的端面溝槽，是控制盤16內(nèi)曲線孔的相似形，并與三只鉗爪17及三只爪肖18構(gòu)成雙向聯(lián)動機構(gòu)，旋扣盤的主軸20、軸承座21、隔套22、軸承23、24、29、外錐體26、內(nèi)錐體27、彈簧28、和園螺母30組成可調(diào)彈性摩擦鎖緊機構(gòu)；所述的扭矩箱總成2的過橋輪37的內(nèi)錐孔、外錐體38、中橋軸40、彈簧39、浮正體42、拉桿41、螺母33構(gòu)成彈性摩擦傳動機構(gòu)，浮正體42一端的環(huán)空槽為彈簧39的支座，另一端孔內(nèi)的軸承43與頂尖44、頂座45、頂套46、絲桿47、軸承48、鎖環(huán)49、手輪50、箱體51組成不停機調(diào)扭矩的活連機構(gòu)；所述的背鉗總成3，其鉗口有旋轉(zhuǎn)板59的一邊為敞開閉合機構(gòu)；所述的背鉗總成3，其鉗口有旋轉(zhuǎn)板59的一邊為敞開閉合機構(gòu)，鉸接肖60將旋轉(zhuǎn)板59裝在隨動座55的凹槽內(nèi)，吞吐塊57上端有一溝槽，溝槽內(nèi)有撥肖56，是曲柄53的偏心點，拉簧58下連吞吐塊57，上連旋轉(zhuǎn)板59，以配合旋轉(zhuǎn)板開合；鉗口另一邊伸縮座63的凹槽兩側(cè)各有一對稱斜口，工位板61中心的擔力肖62與斜口活連定位；所述的溜鉗總成6的撥盤114的端面有三條均布溝槽，三只卡爪101的背面各有一撥肖103滑連于撥盤114的溝槽內(nèi)，壓圈110的內(nèi)孔壁有四個園弧缺口，與鎖肖111構(gòu)成頂尖套的鎖緊機構(gòu)；所述的浮動臺總成5的液動、手動轉(zhuǎn)換離合機構(gòu)的柱塞70中部有一梯形槽，三瓣爪鉤78可在導向套83的內(nèi)錐孔內(nèi)徑向收縮吻合成外錐體，使爪鉤78的梯形頭與柱塞70的梯形槽形成環(huán)狀活動連接；浮動臺四條懸腿96的內(nèi)孔中，均有滑座95，錐形滑鞍94構(gòu)成的活動連接點，再由橡膠筒99、浮橋套100、滑枕92、園螺母91組成彈性內(nèi)封閉浮動夾緊機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具臺，其特征在于所述的背鉗總成3的工位板61的四邊有大小不同的V形口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具臺，其特征在于所述的溜鉗總成6的鉗座102可與溜架117分離后，直接與浮動臺總成5的頂部縱向燕尾組裝。
專利摘要本實用新型公開了一種用于采油井下工具拆裝、修理的多功能井下工具臺。主要由旋扣盤、扭矩箱、背鉗、溜鉗、浮動臺、液控箱和指令箱組成。能電動機械旋扣、液動拆裝膠筒及工具檢測。操作機構(gòu)可以液動或手動縱走，夾具有隨動定心及浮動旋扣功能，電控指令能進行鉗口變徑與夾緊，作業(yè)扭矩可不停機選調(diào)，對各型井下工具可進行全過程全方位作業(yè)。故可作為各科研院所及采油廠井下工具裝修、調(diào)試時的配套設(shè)備。
文檔編號E21B23/00GK2096632SQ9122322
公開日1992年2月19日 申請日期1991年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月19日
發(fā)明者李自豪 申請人:李自豪