一種無牙痕液壓動力鉗的製作方法

2023-05-01 07:34:11 2

一種無牙痕液壓動力鉗的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及石油及天然氣鑽井和修井設備【技術領域】，特別涉及一種無牙痕液壓動力鉗，主要由雙剎帶制動裝置的旋轉主鉗、液缸夾緊式的夾緊背鉗、框架式後導杆總成和前導杆總成組成；旋轉主鉗的底部分別與框架式後導杆總成和前導杆總成相固定連接，框架式後導杆總成通過夾緊背鉗與前導杆總成相固定連接。本實用新型有益效果為：結構簡單，減少了零件，減少機加工工時，降低了生產成本；制動性能可靠，雙剎帶的使用確保了主鉗制動力的均勻與可靠，保證了主鉗的夾緊性能，避免了打滑現象的產生，減少了對管柱表面的傷害；避免了運輸與使用過程中傾倒、翻轉現象的產生。
【專利說明】一種無牙痕液壓動力鉗
[0001]

【技術領域】
[0002]本實用新型涉及石油及天然氣鑽井和修井設備【技術領域】，特別涉及一種無牙痕液壓動力鉗。

【背景技術】
[0003]目前，公知的液壓動力鉗由旋轉主鉗、夾緊背鉗、前後導杆總成等主要部件組成。液壓馬達、鉗頭夾緊機構、鉗頭制動機構、鉗頭扶正機構、鉗頭傳動機構等主要部件組成旋轉主鉗；背鉗夾緊機構、背鉗傳動機構等主要部件組成夾緊背鉗；導杆、圓柱旋轉壓縮彈簧等主要部件組成前後導杆總成。工作時主鉗由液壓馬達帶動開口齒輪轉動，鉗頭制動機構帶動顎板架轉動一定的角度，從而使鄂板滾子爬坡，鄂板通過牙塊夾緊滾柱本體，與旋轉主鉗油路並聯的背鉗傳動機構帶的顎板架動一定的角度，從而使鄂板滾子爬坡，鄂板通過牙塊夾緊滾柱接箍抵消承受主鉗上卸管柱螺紋的反扭矩，完成上卸管柱螺紋的操作。前後導杆總成將液壓動力鉗旋轉主鉗與夾緊背鉗組成一整體，通過圓柱旋轉壓縮彈簧通過壓縮抵消上卸管柱螺紋的相對位移。這種機構在一定範圍內存在以下一些問題:
[0004]第一、結構較複雜，零件數量多，成本高。
[0005]第二、旋轉主鉗採用單一盤式制動裝置，結構複雜、制動力不均勻。
[0006]第三、夾緊性能不可靠，易出現打滑現象，對管柱造成較大傷害，即使鉗頭咬住管柱，牙痕也非常深，多次這樣操作，造成管體的損壞，甚至形成掉井事故。
[0007]第四、前後導杆採用柱式機構，與主鉗處於不固定連接，鉗子工作時，背鉗容易搖擺甩動，穩定性能低，安全性能差。
[0008]故有必要對現在液壓動力鉗的結構進行進一步地技術革新。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在於針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單，設計合理、使用方便的無牙痕液壓動力鉗。
[0010]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0011]本實用新型所述的一種無牙痕液壓動力鉗，主要由雙剎帶制動裝置的旋轉主鉗、液缸夾緊式的夾緊背鉗、框架式後導杆總成和前導杆總成組成；旋轉主鉗的底部分別與框架式後導杆總成和前導杆總成相固定連接，框架式後導杆總成通過夾緊背鉗與前導杆總成相固定連接。
[0012]進一步地，所述旋轉主鉗主要由安全門、殼體、鉗頭夾緊裝置、雙剎帶式制動裝置、雙扶正機構、液壓傳動裝置和液壓馬達組成；安全門設置在殼體的上表面上，殼體的上表面還設置有與安全門相連接的安全門復位機構；液壓馬達與液壓傳動裝置相連接；殼體上表面設置有懸吊裝置。
[0013]鉗頭夾緊裝置主要由顎板、上顎板架、下顎板架和開口齒輪組成；顎板、上顎板架和下顎板架均設置在開口齒輪的內部；顎板通過螺栓固定設置在上顎板架和下顎板架圍成的方孔內，顎板設置有牙座總成，牙座總成由牙座和無痕牙塊組成；
[0014]雙剎帶制動裝置設置在殼體的上下表面上，雙剎帶制動裝置主要由剎帶、用於固定剎帶的剎帶固定座和剎帶卡組成；
[0015]液壓傳動裝置主要由介輪、雙聯齒輪、用於固定雙聯齒輪的雙聯齒輪軸、用於固定介輪的介輪軸、動力輸入軸和掛檔機構組成；液壓馬達與動力輸入軸相連接，動力輸入軸上的齒輪與雙聯齒輪相齒接，雙聯齒輪與介輪相齒接，介輪與開口齒輪相齒接；動力輸入軸通過齒輪與掛檔機構相齒接，
[0016]上顎板架和下顎板架的表面均設置有扶正槽，雙扶正機構由第一道扶正機構和第二道扶正機構組成，
[0017]第一道扶正機構主要由扶正滾子軸、扶正滾子和摩擦片組成，扶正滾子設置在扶正滾子軸上，該扶正滾子軸的一端通過螺母固定在鄂板架的扶正槽內，該扶正滾子軸的另一端嵌上扶正滾子後與摩擦片設置在扶正槽中；
[0018]第二道扶正機構主要由支撐輪軸、軸承、支撐輪、軸承套筒和軸套組成，該軸承通過軸承套筒安裝在支撐輪軸內部，支撐輪軸兩端均通過螺母固定在殼體上，該支撐輪撐住開口齒輪本體，軸套設置在支撐輪軸和支撐輪之間。
[0019]進一步地，所述夾緊背鉗包括有背鉗本體，背鉗本體兩端均通過油缸軸一連接有推動油缸，背鉗本體的兩個前叉通過導向軸連接有轉向搖臂，轉向搖臂一端通過油缸軸二與推動油缸的伸縮杆相鉸接；轉向搖臂另一端通過牙座軸連接有牙座，兩個前叉底部的相交處也設置有牙座，牙座通過牙塊螺釘連接有無痕牙塊；推動油缸的進出油口與背鉗控制閥並聯；無痕牙塊內表面的截面為弧形狀，無痕牙塊的夾緊表面噴塗硬質合金層；轉向搖臂和背鉗本體之間還連接有支撐板。
[0020]進一步地，所述框架式後導杆總成主要由後導杆架、上撐板、彈簧、下撐板和螺釘組成，後導杆架的左右兩側對稱設置有若干個後導杆銷軸孔，下撐板通過螺釘與後導杆銷軸孔相固定連接；彈簧一端與上撐板相連接，彈簧另一端與下撐板相連接，後導杆架上部與殼體底部通過螺栓連接，夾緊背鉗的尾部設置在上撐板的上方。
[0021]進一步地，所述前導杆總成包括有前導杆，前導杆一端通過前支座銷與旋轉主鉗的前支座相固定連接；前導杆另一端按照從裡往外依次嵌設有背鉗本體、前導杆彈簧墊二、前導杆彈簧和前導杆彈簧墊一，背鉗本體與前導杆彈簧墊二相連接，前導杆彈簧的兩端分別與前導杆彈簧墊一和前導杆彈簧墊二相連接；前導杆沿軸向設置有若干個前導杆銷軸孔，前導杆彈簧墊一通過前導杆銷軸與前導杆銷軸孔相固定連接。
[0022]採用上述結構後,本實用新型有益效果為:
[0023]第一、結構簡單，減少了零件，減少機加工工時，降低了生產成本；
[0024]第二、主鉗採用雙剎帶制動裝置，結構簡單，制動性能可靠，雙剎帶的使用確保了主鉗制動力的均勻與可靠，保證了主鉗的夾緊性能；
[0025]第三、背鉗採用液壓缸夾緊，夾緊性能可靠，避免了打滑現象的產生，減少了對管柱表面的傷害；
[0026]第四、框架式導杆結構穩定性能安全可靠，避免了運輸與使用過程中傾倒、翻轉現象的產生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0028]圖2是雙剎帶制動裝置的旋轉主鉗的俯視圖；
[0029]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0030]圖4是液壓夾緊式背鉗的結構示意圖；
[0031]圖5是框架式後導杆總成的結構示意圖；
[0032]圖6是前導杆總成的結構示意圖；
[0033]附圖標記說明:
[0034]1、旋轉主鉗；
[0035]1-1、安全門;1-2、殼體；1-3、第二道扶正機構;1-4、鄂板；
[0036]1-5、介輪；1-6、雙聯齒輪；1-7、動力輸入軸；1_8、掛檔機構；
[0037]1-9、液壓馬達；1-10、剎帶；1-11、懸吊裝置；
[0038]1-12、安全門復位機構；1-13、上顎板架；1_14、下鄂板架；
[0039]1-15、開口齒輪； 1-16、剎帶固定座； 1-17、剎帶卡；
[0040]1-18、扶正滾子軸；1-19、扶正滾子； 1-20、摩擦片；
[0041]1-21、支撐輪軸； 1-22、軸承； 1_23、支撐輪；
[0042]1-24、軸承套筒； 1-25、軸套；
[0043]2、夾緊背鉗；
[0044]2-1、背鉗本體；2-2、推動油缸、2-3、油缸軸一、2-4、油缸軸二；
[0045]2-5、導向軸； 2-6、支撐板；2-7、牙座軸；2-8、牙座；
[0046]2-9、牙塊螺釘；2-10、無痕牙塊； 2-11、轉向搖臂；
[0047]3、框架式後導杆總成；
[0048]3-1、後導杆架；3_2、上撐板；3_3、彈簧；3_4、下撐板；3-5、螺釘；
[0049]4、前導杆總成；
[0050]4-1、前導杆銷軸；4-2、前導杆彈簧墊；4-3、前導杆彈簧；
[0051]4-4、前導杆彈簧墊二； 4-6、前支座銷；4-7、前導杆。

【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0053]如圖1-6所示，本實用新型所述的一種無牙痕液壓動力鉗，主要由雙剎帶制動裝置的旋轉主鉗1、液缸夾緊式的夾緊背鉗2、框架式後導杆總成3和前導杆總成4組成；旋轉主鉗I的底部分別與框架式後導杆總成3和前導杆總成4相固定連接，框架式後導杆總成3通過夾緊背鉗2與前導杆總成4相固定連接。
[0054]進一步地，所述旋轉主鉗I主要由安全門1-1、殼體1-2、鉗頭夾緊裝置、雙剎帶式制動裝置、雙扶正機構、液壓傳動裝置和液壓馬達1-9組成；安全門1-1設置在殼體1-2的上表面上，殼體1-2的上表面還設置有與安全門1-1相連接的安全門復位機構1-12 ;液壓馬達1-9與液壓傳動裝置相連接；殼體1-2上表面設置有懸吊裝置1-11 ;通過懸吊裝置
1-11來懸吊或轉運動力鉗。
[0055]鉗頭夾緊裝置主要由顎板1-4、上顎板架1-13、下顎板架1-14和開口齒輪1_15組成；顎板1-4、上顎板架1-13和下顎板架1-14均設置在開口齒輪1-15的內部；顎板1_4通過螺栓固定設置在上顎板架1-13和下顎板架1-14圍成的方孔內，顎板1-4設置有牙座總成,牙座總成由牙座2-8和無痕牙塊2-10組成；
[0056]雙剎帶制動裝置設置在殼體1-2的上下表面上，雙剎帶制動裝置主要由剎帶1-10、用於固定剎帶1-10的剎帶固定座1-16和剎帶卡1-17組成；通過剎帶1_10與顎板架之間相互摩擦來達到制動的效果；
[0057]液壓傳動裝置主要由介輪1-5、雙聯齒輪1-6、用於固定雙聯齒輪1-6的雙聯齒輪軸、用於固定介輪1-5的介輪軸、動力輸入軸1-7和掛檔機構1-8組成；液壓馬達1-9與動力輸入軸1-7相連接，動力輸入軸1-7上的齒輪與雙聯齒輪1-6相齒接，雙聯齒輪1-6與介輪1-5相齒接，介輪1-5與開口齒輪1-15相齒接；動力輸入軸1-7通過齒輪與掛檔機構1-8相齒接，
[0058]上顎板架1-13和下顎板架1-14的表面均設置有扶正槽，雙扶正機構由第一道扶正機構和第二道扶正機構1-3組成，
[0059]第一道扶正機構主要由扶正滾子軸1-18、扶正滾子1-19和摩擦片1_20組成，扶正滾子1-19設置在扶正滾子軸1-18上，該扶正滾子軸1-18的一端通過螺母固定在鄂板架的扶正槽內，該扶正滾子軸1-18的另一端嵌上扶正滾子1-19後與摩擦片1-20設置在扶正槽中；
[0060]第二道扶正機構1-3主要由支撐輪軸1-21、軸承1-22、支撐輪1_23、軸承套筒1-24和軸套1-25組成，該軸承1-22通過軸承套筒1_24安裝在支撐輪軸1_21內部，支撐輪軸1-21兩端均通過螺母固定在殼體1-2上，該支撐輪1-23撐住開口齒輪1-15本體，軸套
1-25設置在支撐輪軸1-21和支撐輪1-23之間。
[0061]進一步地，所述夾緊背鉗2包括有背鉗本體2-1，背鉗本體2-1兩端均通過油缸軸一 2-3連接有推動油缸2-2，背鉗本體2-1的兩個前叉通過導向軸2-5連接有轉向搖臂
2-11，轉向搖臂2-11—端通過油缸軸二 2-4與推動油缸2-2的伸縮杆相鉸接；轉向搖臂
2-11另一端通過牙座軸2-7連接有牙座2-8，兩個前叉底部的相交處也設置有牙座2-8，牙座2-8通過牙塊螺釘2-9連接有無痕牙塊2-10 ;推動油缸2-2的進出油口與背鉗控制閥並聯；無痕牙塊2-10內表面的截面為弧形狀，無痕牙塊2-10的夾緊表面噴塗硬質合金層；轉向搖臂2-11和背鉗本體2-1之間還連接有支撐板2-6。
[0062]進一步地，所述框架式後導杆總成3主要由後導杆架3-1、上撐板3-2、彈簧3_3、下撐板3-4和螺釘3-5組成，後導杆架3-1的左右兩側對稱設置有若干個後導杆銷軸孔，下撐板3-4通過螺釘3-5與後導杆銷軸孔相固定連接，根據現場實際情況，通過調節框架式後導杆總成3上的銷軸孔與螺釘3-5連接位置來確定旋轉主鉗I和夾緊背鉗2之間的距離。彈簧3-3 —端與上撐板3-2相連接，彈簧3-3另一端與下撐板3-4相連接，後導杆架3_1上部與殼體1-2底部通過螺栓連接，夾緊背鉗2的尾部設置在上撐板3-2的上方。
[0063]進一步地,所述前導杆總成4包括有前導杆4-7,前導杆4-7 —端通過前支座銷4-6與旋轉主鉗I的前支座相固定連接；前導杆4-7另一端按照從裡往外依次嵌設有背鉗本體2-1、前導杆彈簧墊二 4-4、前導杆彈簧4-3和前導杆彈簧墊一 4-2，背鉗本體2_1與前導杆彈簧墊二 4-4相連接，前導杆彈簧4-3的兩端分別與前導杆彈簧墊一 4-2和前導杆彈簧墊二 4-4相連接；前導杆4-7沿軸向設置有若干個前導杆銷軸孔，前導杆彈簧墊一 4-2通過前導杆銷軸4-1與前導杆銷軸孔相固定連接。根據現場實際情況，通過調節前導杆總成4上的銷軸孔與前導杆銷軸4-1連接位置來確定旋轉主鉗I和夾緊背鉗2之間的距離。
[0064]開口齒輪1-15內部的顎板1-4、上顎板架1-13和下顎板架1_14在雙剎帶制動裝置的作用下，推動著顎板1-4和設置在顎板1-4內部的牙座總成在開口齒輪1-15內部的坡型結構上滾動，從而推動顎板1-4上的無痕牙塊2-10夾緊管柱，使管柱隨開口齒輪1-15的旋轉而進行旋轉，顎板架上的第一道扶正裝置抵消顎板架在夾緊過程中受力變形，防止了開口齒輪1-15在夾緊過程中的受力變形，推動夾緊背鉗2控制閥，推動油缸2-2的活塞杆伸出時，轉向搖臂2-11以導向軸2-5為圓心向內旋轉，無痕牙塊2-10夾緊管柱；抵消承受旋轉主鉗I上卸管柱螺紋的反扭矩，完成上卸管柱螺紋的操作；推動油缸2-2的活塞杆退回時，轉向搖臂2-11以導向軸2-5為圓心向外旋轉，以鬆開管柱，方便管柱取出。
[0065]本實用新型有益效果為:
[0066]第一、結構簡單，減少了零件，減少機加工工時，降低了生產成本；
[0067]第二、主鉗採用雙剎帶制動裝置，結構簡單，制動性能可靠，雙剎帶的使用確保了主鉗制動力的均勻與可靠，保證了主鉗的夾緊性能；
[0068]第三、背鉗採用液壓缸夾緊，夾緊性能可靠，避免了打滑現象的產生，減少了對管柱表面的傷害；
[0069]第四、採用全包圍式無痕牙塊，夾緊表面噴塗硬質合金，增加了夾緊接觸面積，進一步減少了對管柱的傷害。
[0070]第五、框架式導杆結構穩定性能安全可靠，避免了運輸與使用過程中傾倒、翻轉現象的產生。
[0071]以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本實用新型專利申請範圍內。
【權利要求】
1.一種無牙痕液壓動力鉗，主要由雙剎帶制動裝置的旋轉主鉗(I)、液缸夾緊式的夾緊背鉗(2)、框架式後導杆總成(3)和前導杆總成(4)組成；其特徵在於:旋轉主鉗(I)的底部分別與框架式後導杆總成(3)和前導杆總成(4)相固定連接，框架式後導杆總成(3)通過夾緊背鉗(2)與前導杆總成(4)相固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種無牙痕液壓動力鉗，其特徵在於:所述旋轉主鉗(I)主要由安全門(1-1)、殼體(1-2)、鉗頭夾緊裝置、雙剎帶式制動裝置、雙扶正機構、液壓傳動裝置和液壓馬達(1-9)組成；安全門(1-1)設置在殼體(1-2)的上表面上，殼體(1-2)的上表面還設置有與安全門(1-1)相連接的安全門復位機構(1-12);液壓馬達(1-9)與液壓傳動裝置相連接；殼體(1-2)上表面設置有懸吊裝置(1-11); 鉗頭夾緊裝置主要由顎板(1-4)、上顎板架(1-13)、下顎板架(1-14)和開口齒輪(1-15)組成；顎板(1-4)、上顎板架(1-13)和下顎板架(1-14)均設置在開口齒輪(1-15)的內部；顎板(1-4)通過螺栓固定設置在上顎板架(1-13)和下顎板架(1-14)圍成的方孔內，顎板(1-4)設置有牙座總成，牙座總成由牙座(2-8)和無痕牙塊(2-10)組成； 雙剎帶制動裝置設置在殼體(1-2)的上下表面上，雙剎帶制動裝置主要由剎帶(1-10)、用於固定剎帶(1-10)的剎帶固定座(1-16)和剎帶卡(1-17)組成； 液壓傳動裝置主要由介輪(1-5)、雙聯齒輪(1-6)、用於固定雙聯齒輪(1-6)的雙聯齒輪軸、用於固定 介輪(1-5)的介輪軸、動力輸入軸(1-7)和掛檔機構(1-8)組成；液壓馬達(1-9)與動力輸入軸(1-7)相連接，動力輸入軸(1-7)上的齒輪與雙聯齒輪(1-6)相齒接，雙聯齒輪(1-6)與介輪(1-5)相齒接，介輪(1-5)與開口齒輪(1-15)相齒接；動力輸入軸(1-7)通過齒輪與掛檔機構(1-8)相齒接， 上顎板架(1-13)和下顎板架(1-14)的表面均設置有扶正槽，雙扶正機構由第一道扶正機構和第二道扶正機構(1-3)組成， 第一道扶正機構主要由扶正滾子軸(1-18)、扶正滾子(1-19)和摩擦片(1-20)組成，扶正滾子(1-19)設置在扶正滾子軸(1-18)上，該扶正滾子軸(1-18)的一端通過螺母固定在鄂板架的扶正槽內，該扶正滾子軸(1-18)的另一端嵌上扶正滾子(1-19)後與摩擦片(1-20)設置在扶正槽中； 第二道扶正機構(1-3)主要由支撐輪軸(1-21 )、軸承(1-22)、支撐輪(1-23)、軸承套筒(1-24)和軸套(1-25)組成，該軸承(1-22)通過軸承套筒(1_24)安裝在支撐輪軸(1_21)內部，支撐輪軸(1-21)兩端均通過螺母固定在殼體(1-2)上，該支撐輪(1-23)撐住開口齒輪(1-15)本體，軸套(1-25)設置在支撐輪軸(1-21)和支撐輪(1-23)之間。
3.根據權利要求1所述的一種無牙痕液壓動力鉗，其特徵在於:所述夾緊背鉗(2)包括有背鉗本體(2-1 )，背鉗本體(2-1)兩端均通過油缸軸一(2-3)連接有推動油缸(2-2)，背鉗本體(2-1)的兩個前叉通過導向軸(2-5)連接有轉向搖臂(2-11 )，轉向搖臂(2-11) —端通過油缸軸二(2-4)與推動油缸(2-2)的伸縮杆相鉸接；轉向搖臂(2-11)另一端通過牙座軸(2-7 )連接有牙座(2-8 )，兩個前叉底部的相交處也設置有牙座(2-8 )，牙座(2-8 )通過牙塊螺釘(2-9)連接有無痕牙塊(2-10);推動油缸(2-2)的進出油口與背鉗控制閥並聯；無痕牙塊(2-10)內表面的截面為弧形狀，無痕牙塊(2-10)的夾緊表面噴塗硬質合金層；轉向搖臂(2-11)和背鉗本體(2-1)之間還連接有支撐板(2-6 )。
4.根據權利要求1所述的一種無牙痕液壓動力鉗，其特徵在於:所述框架式後導杆總成(3)主要由後導杆架(3-1)、上撐板(3-2)、彈簧(3-3)、下撐板(3-4)和螺釘(3-5)組成，後導杆架(3-1)的左右兩側對稱設置有若干個後導杆銷軸孔，下撐板(3-4)通過螺釘(3-5)與後導杆銷軸孔相固定連接，彈簧(3-3)—端與上撐板(3-2)相連接，彈簧(3-3)另一端與下撐板(3-4)相連接，後導杆架(3-1)上部與殼體(1-2)底部通過螺栓連接，夾緊背鉗(2)的尾部設置在上撐板(3-2)的上方。
5.根據權利要求1所述的一種無牙痕液壓動力鉗，其特徵在於:所述前導杆總成(4)包括有前導杆(4-7)，前導杆(4-7) —端通過前支座銷(4-6)與旋轉主鉗(I)的前支座相固定連接；前導杆(4-7)另一端按照從裡往外依次嵌設有背鉗本體(2-1)、前導杆彈簧墊二(4-4)、前導杆彈簧(4-3)和前導杆彈簧墊一(4-2)，背鉗本體(2-1)與前導杆彈簧墊二(4-4)相連接，前導杆彈簧(4-3)的兩端分別與前導杆彈簧墊一(4-2)和前導杆彈簧墊二(4-4)相連接；前導杆(4-7)沿軸向設置有若干個前導杆銷軸孔，前導杆彈簧墊一(4-2)通過前導杆銷軸 (4-1)與前導杆銷軸孔相固定連接。
【文檔編號】E21B19/16GK203856427SQ201420171500
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】張秀紅 申請人:江蘇申利達機械製造有限公司