連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統的製作方法
2023-05-26 04:55:06
連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統，所述機構包括空心主軸（1）和夾緊機構（2），所述夾緊機構（2）包括夾緊機構架體（2.1），所述夾緊機構架體（2.1）上設置有上夾緊油缸（2.2）和下夾緊油缸（2.3），所述上夾緊油缸（2.2）和下夾緊油缸（2.3）上分別設置有上滑塊（2.4）和下滑塊（2.5），所述上滑塊（2.4）和下滑塊（2.5）上設置有V形塊（2.10），所述上滑塊（2.4）和下滑塊（2.5）之間設置有齒輪齒條同步機構（2.6）。本發明一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統，其動作簡單，定心精確，可連續正反旋轉，大大縮短了定子殼體連接和拆解時間，工作效率大幅提高。
【專利說明】連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統，用於石油開採所用螺杆鑽具定子殼體的螺紋連接於螺紋拆解，屬於石油開採設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]石油開採鑽具通常是由上下兩節通過端部內外螺紋進行高強度連接而成，例如螺杆鑽具鑽鋌定子殼的螺紋連接。這種螺紋連接和拆解需要很大的扭矩才能完成。特別是在油田鑽井用後的鑽鋌定子殼，由於螺紋被連接的非常緊且嚴重鏽蝕想拆解這個螺紋需要更大的拆解扭矩。
[0003]由於螺杆鑽具定子殼體外壁為圓柱形表面，必須對外壁施加非常大的夾緊力方能抵抗如此之大的高強度螺紋連接或拆解。市面上較成熟的定子殼體螺紋連接拆裝設備均由兩組油缸對兩個定子殼體外壁圓柱形表面進行分別夾緊，每組均由多個(一般為4?6個)油缸同時且同步對兩隻定子殼體分別進行夾緊。其中一組夾緊後固定不動，另一組夾緊後其整個夾緊系統要做大扭矩旋轉運動來旋緊或拆解殼體連接螺紋，由於夾緊油缸較多，且夾緊過程很難做到同步，所以很難實現多缸同步夾緊且連續大扭矩旋轉。目前中外螺杆鑽具定子殼體的拆裝設備，一般都是利用另外兩隻油缸施加大扭矩間斷性重複轉動(夾緊及轉動要用10?14隻油缸)，每次動作只能轉動不到35°轉角，且由於轉動力臂的變化使得轉動力矩也發生變化。而一般定子殼體的螺紋連接也得十幾扣，所以這種設備工作效率非常低。另外這種拆裝設備的兩組油缸(夾緊固定及夾緊旋轉)，由於夾緊油缸較多且不易同步夾緊所以迴轉中心嚴重不同心，對定子殼體螺紋連接造成很大困難。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服上述不足，提供一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構及其液壓控制系統，其動作簡單，定心精確，可連續正反旋轉，大大縮短了定子殼體的螺紋連接和螺紋拆解時間，工作效率大幅提聞。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，它包括空心主軸和夾緊機構，所述夾緊機構固定設置於空心主軸後端，所述夾緊機構包括夾緊機構架體，所述夾緊機構架體頂部和底部分別設置有上夾緊油缸和下夾緊油缸，所述上夾緊油缸和下夾緊油缸推拉力及行程相同，所述上夾緊油缸和下夾緊油缸相對布置，所述上夾緊油缸上設置有上滑塊，所述下夾緊油缸上設置有下滑塊，所述上滑塊和下滑塊上設置有V形塊，所述上滑塊和下滑塊之間設置有齒輪齒條同步機構，所述夾緊機構架體一側設置有微型液壓站，所述上夾緊油缸和下夾緊油缸分別與微型液壓站相連接。
[0006]所述空心主軸上開設有導線孔，所述空心主軸前部設置有電氣滑環，所述微型液壓站的電控線路設置於導線孔並與電氣滑環相連接。
[0007]所述齒輪齒條同步機構包括齒條和齒輪，所述齒條設置於夾緊機構架體左右兩側，所述齒條下部與下滑塊固定連接，所述齒輪設置於齒條上部和上滑塊之間，所述齒輪通過轉軸設置於夾緊機構架體上，所述齒輪分別與齒條和上滑塊相嚙合。
[0008]所述上滑塊和下滑塊前後兩側沿豎直方向開設有導向槽，所述夾緊機構架體前後兩側設置有導向鍵，所述導向槽和導向鍵相配合。
[0009]所述連續旋轉自動定心液壓夾緊機構還包括定子殼體拆裝設備底座，所述定子殼體拆裝設備底座上設置有旋轉主機箱，所述旋轉主機箱上設置有旋轉動力源。
[0010]一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的液壓控制系統，它包括上夾緊油缸、下夾緊油缸和微型液壓站，所述微型液壓站包括耐壓油箱、溢流閥、三位四通換向閥、第一壓力繼電器、第二壓力繼電器、高壓蓄能器和低壓蓄能器，所述耐壓油箱、換向閥、高壓蓄能器和第二壓力繼電器依次連接形成進油油路，所述第一壓力繼電器、換向閥、低壓蓄能器和耐壓油箱依次連接形成回油油路，所述上夾緊油缸和下夾緊油缸並聯後分別與進油油路和回油油路相連接，所述溢流閥設置於進油油路和回油油路之間。
[0011]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
1、該連續旋轉自動定心液壓夾緊機構由於採用V形塊夾緊，接觸點多夾緊分力大，所以夾緊油缸數量少(僅有兩隻對稱布置)，由於夾緊油缸數量少布置空間大，油缸缸徑也可加大；
2、該連續旋轉自動定心液壓夾緊機構通過兩側齒輪齒條、V型塊及導向機構等實現自動定心夾緊；
3、該連續旋轉自動定心液壓夾緊機構應用獨立微型液壓站(液壓包)，該機構外部無液壓管路所以簡單整潔，夾緊機構與微型液壓站一同可連續正反向旋轉；
4、採用電氣滑環對獨立的微型液壓站(液壓包)的油泵電機及控制元件等進行供電及控制；
5、由於該連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的動作簡單，定心精確，可連續正反旋轉，所以定子殼體的螺紋連接與螺紋拆解時間大大縮短，工作效率大幅提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的結構示意圖。
[0013]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖3為圖2的B-B剖視圖。
[0015]圖4為本發明一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的工作狀態示意圖。
[0016]圖5為本發明一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的液壓控制系統示意圖。
[0017]其中:
空心主軸I 夾緊機構2 夾緊機構架體2.1 上夾緊油缸2.2 下夾緊油缸2.3 上滑塊2.4 下滑塊2.5
齒輪齒條同步機構2.6
齒條2.6.1
齒輪2.6.2
轉軸2.6.3
導向槽2.7
微型液壓站(液壓包)2.8 耐壓油箱2.8.1 溢流閥2.8.2 換向閥2.8.3 第一壓力繼電器2.8.4 第二壓力繼電器2.8.5 高壓蓄能器2.8.6 低壓蓄能器2.8.7 導向鍵2.9 V形塊2.10 電氣滑環3 導線孔4
定子殼體拆裝設備底座5 旋轉動力源6 旋轉主機箱7。
【具體實施方式】
[0018]參見圖f圖5，本發明一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，它包括空心主軸I和夾緊機構2，所述夾緊機構2固定設置於空心主軸I後端，所述夾緊機構2包括夾緊機構架體2.1，所述夾緊機構架體2.1頂部和底部分別設置有上夾緊油缸2.2和下夾緊油缸
2.3，所述上夾緊油缸2.2和下夾緊油缸2.3相對布置，所述上夾緊油缸2.2上設置有上滑塊2.4，所述下夾緊油缸2.3上設置有下滑塊2.5，所述上滑塊2.4和下滑塊2.5上設置有V形塊2.10，所述上滑塊2.4和下滑塊2.5之間設置有齒輪齒條同步機構2.6，所述夾緊機構架體2.1 一側設置有微型液壓站2.8，所述空心主軸I上開設有導線孔4，所述空心主軸I前部設置有電氣滑環3，所述微型液壓站2.8的電控線路設置於導線孔4並與電氣滑環3相連接，所述上夾緊油缸2.2和下夾緊油缸2.3分別與微型液壓站2.8相連接。
[0019]所述齒輪齒條同步機構2.6包括齒條2.6.1和齒輪2.6.2,所述齒條2.6.1設置於夾緊機構架體2.1左右兩側，所述齒條2.6.1下部與下滑塊5固定連接，所述齒輪2.6.2設置於齒條2.6.1上部和上滑塊4之間，所述齒輪2.6.2通過轉軸2.6.3設置於夾緊機構架體2.1上，所述上滑塊4左右兩側設置有嚙合齒，所述齒輪2.6.2分別與齒條2.6.1和上滑塊4相哨合。
[0020]所述上滑塊2.4和下滑塊2.5前後兩側沿豎直方向開設有導向槽2.7，所述夾緊機構架體2.1前後兩側設置有導向鍵2.9，所述導向槽2.7和導向鍵2.9相配合。
[0021]所述連續旋轉自動定心液壓夾緊機構還包括定子殼體拆裝設備底座5，所述定子殼體拆裝設備底座5上設置有旋轉主機箱7，所述旋轉主機箱7上設置有旋轉動力源6。
[0022]一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的液壓控制系統，它包括上夾緊油缸2.2、下夾緊油缸2.3和微型液壓站2.8，所述微型液壓站2.8包括耐壓油箱2.8.1、溢流閥2.8.2、三位四通換向閥2.8.3、第一壓力繼電器2.8.4、第二壓力繼電器2.8.5、高壓蓄能器2.8.6和低壓蓄能器2.8.7，所述耐壓油箱2.8.1、換向閥2.8.3、高壓蓄能器2.8.6和第二壓力繼電器2.8.5依次連接形成進油油路，所述第一壓力繼電器2.8.4、換向閥2.8.3、低壓蓄能器
2.8.7和耐壓油箱2.8.1依次連接形成回油油路，所述上夾緊油缸2.2和下夾緊油缸2.3並聯後分別與進油油路和回油油路相連接，所述溢流閥2.8.2設置於進油油路和回油油路之間。
【權利要求】
1.一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，其特徵在於:它包括空心主軸(I)和夾緊機構(2)，所述夾緊機構(2)固定設置於空心主軸(I)後端，所述夾緊機構(2)包括夾緊機構架體(2.1)，所述夾緊機構架體(2.1)頂部和底部分別設置有上夾緊油缸(2.2)和下夾緊油缸(2.3)，所述上夾緊油缸(2.2)和下夾緊油缸(2.3)相對布置，所述上夾緊油缸(2.2)上設置有上滑塊(2.4)，所述下夾緊油缸(2.3)上設置有下滑塊(2.5)，所述上滑塊(2.4)和下滑塊(2.5)上設置有V形塊(2.10)，所述上滑塊(2.4)和下滑塊(2.5)之間設置有齒輪齒條同步機構(2.6)，所述夾緊機構架體(2.1) —側設置有微型液壓站(2.8)，所述上夾緊油缸(2.2)和下夾緊油缸(2.3)分別與微型液壓站(2.8)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，其特徵在於:所述空心主軸(I)上開設有導線孔(4)，所述空心主軸(I)前部設置有電氣滑環(3 )，所述微型液壓站(2.8)的電控線路設置於導線孔(4)並與電氣滑環(3)相連接。
3.根據權利要求1所述的一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，其特徵在於:所述齒輪齒條同步機構(2.6)包括齒條(2.6.1)和齒輪(2.6.2),所述齒條(2.6.1)設置於夾緊機構架體(2.1)左右兩側，所述齒條(2.6.1)下部與下滑塊(5)固定連接，所述齒輪(2.6.2)設置於齒條(2.6.1)上部和上滑塊(4)之間，所述齒輪(2.6.2)通過轉軸(2.6.3)設置於夾緊機構架體(2.1)上，所述齒輪(2.6.2)分別與齒條(2.6.1)和上滑塊(4)相嚙合。
4.根據權利要求1所述的一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，其特徵在於:所述上滑塊(2.4)和下滑塊(2.5)前後兩側沿豎直方向開設有導向槽(2.7)，所述夾緊機構架體(2.1)前後兩側設置有導向鍵(2.9)，所述導向槽(2.7)和導向鍵(2.9)相配合。
5.根據權利要求1所述的一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構，其特徵在於:所述連續旋轉自動定心液壓夾緊機構還包括定子殼體拆裝設備底座(5 )，所述定子殼體拆裝設備底座(5 )上設置有旋轉主機箱(7 )，所述旋轉主機箱(7 )上設置有旋轉動力源(6 )。
6.一種連續旋轉自動定心液壓夾緊機構的液壓控制系統，其特徵在於:它包括上夾緊油缸(2.2)、下夾緊油缸(2.3)和微型液壓站(2.8)，所述微型液壓站(2.8)包括耐壓油箱(2.8.1)、溢流閥(2.8.2)、三位四通換向閥(2.8.3)、第一壓力繼電器(2.8.4)、第二壓力繼電器(2.8.5)、高壓蓄能器(2.8.6)和低壓蓄能器(2.8.7)，所述耐壓油箱(2.8.1)、換向閥(2.8.3)、高壓蓄能器(2.8.6)和第二壓力繼電器(2.8.5)依次連接形成進油油路，所述第一壓力繼電器(2.8.4)、換向閥(2.8.3)、低壓蓄能器(2.8.7)和耐壓油箱(2.8.1)依次連接形成回油油路，所述上夾緊油缸(2.2)和下夾緊油缸(2.3)並聯後分別與進油油路和回油油路相連接，所述溢流閥(2.8.2)設置於進油油路和回油油路之間。
【文檔編號】B23P19/06GK104440065SQ201410721510
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】榮彬彬, 劉成龍, 劉正民 申請人:江陰東辰鑽探設備有限公司