一种钻、套管钳用自动切换复位插销位置的装置技术领域
本发明属于石油机械技术领域，涉及一种钻、套管钳用自动切换复位插销位置的
装置。
背景技术
目前，在石油钻井和修井过程中，钻具接头的上扣或卸扣作业基本都由钻、套管钳
完成。在现有的钻、套管钳技术结构中，一般都采用“爬坡”原理夹持钻具，为使钳体在完成
上卸扣后能顺利的松开和退出钻具接头，就需要缺口大齿轮回转一定角度，以保证钳头松
开钻具、大齿圈缺口与壳体缺口对齐。因此，在钳体上设有复位插销和销孔，上扣时必须手
动将复位插销插入上扣销孔内，卸扣时必须手动将复位插销插入卸扣销孔内，避免因缺口
大齿轮回转过多而使滚子反方向“爬坡”再次夹持钻具或不能与壳体缺口对齐，造成钳体不
能顺利的松开和退出钻具接头。
上述作业方式存在的主要不足是，根据钻具上扣或卸扣需要，每切换一次动力大
钳的上卸或卸扣功能，就需要人工改变复位插销位置一次，操作不便，降低了工作效率，增
加了工人的劳动强度，且具有一定的危险性。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻、套管钳用自动切换复位插销位置的装置，解决了现
有技术中，由于结构设计不合理，每切换一次动力大钳的上卸或卸扣功能就需要人工改变
复位插销位置一次，导致操作不便，工作效率低，工人的劳动强度大、危险性大的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种钻、套管钳用自动切换复位插销位置的装置，包
括安装支座和平衡梁支架，
安装支座固定在钳体壳体上，安装支座中水平设置有油缸，油缸的缸体与安装板
固定连接，安装板与安装支座固定连接，油缸的活塞杆端头与导向导轨固定连接，导向导轨
上表面左右位置分别设有斜面，左右斜面坡度相同；
平衡梁支架固定安装在钳体旋转体上，平衡梁支架的中空位置铰接有平衡梁，在
平衡梁左右两端分别通过一个销轴I铰接有一个滚轮套，在平衡梁左右两端同时还通过每
侧的销轴I铰接有一个复位插销，每侧的滚轮套半开口套装在该侧的复位插销外壁，两个滚
轮套的半开口均朝向平衡梁支架，每个滚轮套外壁朝向导向导轨的位置安装有一个滚轮。
本发明的钻、套管钳用自动切换复位插销位置的装置，其特征还在于：
所述的平衡梁的上部中心线位置设置有凸缘，平衡梁上部沿中心线两侧对称设置
有凹槽，在平衡梁支架的顶端设置有阻尼螺栓，阻尼螺栓的内孔中安装有弹簧和阻尼杆。
所述的安装支座的前端悬臂上设有支撑面。
所述的两个滚轮套左右对称设置，两个复位插销左右对称设置，两个滚轮左右对
称设置。
本发明的有益效果是，只需要操作人员控制液压阀手柄或者远程控制即可完成止
逆销位置的切换，结构简单，操作便利，提高了工作效率，降低了工人的劳动强度，提高了作
业安全性。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置阻尼档杆部分的结构示意图；
图3是本发明装置的安装于钻、套管钳上的状态示意图；
图4是本发明装置工作状态的整体结构示意图；
图5是本发明装置工作状态左侧的复位插销6插入销孔中的示意图；
图6是本发明装置工作状态左侧的滚轮4与滚轮套5向外摆动的示意图。
图中，1.安装支座，2.紧固螺栓，3.导向导轨，4.滚轮，5.滚轮套，6.复位插销，7.销
轴I，8.平衡梁支架，9.销轴II，10.平衡梁，11.阻尼螺栓，12.安装板，13.螺栓I，14.螺栓II，
15.油缸，16.弹簧，17.阻尼杆，18.钳体壳体，19.钳体旋转体，20.缺口大齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
以下描述中的左右位置均以图5、图6为参照，实际安装位置以此类推。
参照图1、图2、图3、图4，本发明装置的结构是，包括安装支座1和平衡梁支架8，
安装支座1通过多个紧固螺栓2固定在钳体壳体18上，安装支座1中水平设置有油
缸15，油缸15的缸体通过多个(四个)螺栓I13与安装板12固定连接，安装板12再通过多个
(两个或四个)螺栓II14与安装支座1固定连接，油缸15的活塞杆端头与导向导轨3固定连
接，导向导轨3上表面左右位置分别设有斜面，左右斜面坡度相同；
平衡梁支架8固定安装(焊接)在钳体旋转体19上，平衡梁支架8的中空位置通过销
轴II9铰接有平衡梁10，在平衡梁10左右两端分别通过一个销轴I7铰接有一个滚轮套5，在
平衡梁10左右两端还通过每侧的销轴I7同时铰接有一个复位插销6，每侧的滚轮套5半开口
套装在该侧的复位插销6外壁，两个滚轮套5的半开口均朝向平衡梁支架8，每个滚轮套5外
壁朝向导向导轨3的位置固定安装有一个滚轮4；即总共在平衡梁10两端对称布置有两个复
位插销6、两个滚轮套5及两个滚轮4，并且两个滚轮套5左右对称设置，两个复位插销6左右
对称设置，两个滚轮4左右对称设置；
当某一个滚轮4受到抬升的作用力时，保证该滚轮4所连接的滚轮套5或者向上抬
升，或者该滚轮4所连接的滚轮套5只能向外翻起而不用向上抬升；
在平衡梁10的上部中心线位置设置有凸缘，平衡梁10上部沿中心线两侧对称设置
有凹槽，即凸缘两边分别设置有一个凹槽，在平衡梁支架8的顶端设置有阻尼螺栓11，阻尼
螺栓11的内孔中安装有弹簧16和阻尼杆17。
初始位置时阻尼杆17向下与平衡梁10的上部凸缘顶接，此时两个复位插销6均没
有伸进销孔；工作时，平衡梁10受力摆动，其中一侧的复位插销6向下摆动伸进销孔中，阻尼
杆15在弹簧16推力的作用下顶进另一侧的凹槽中，保证了平衡梁10工作位置保持状态的可
靠性。
在安装支座1的前端悬臂上设有支撑面，用于导引及支撑导向导轨3顺利的前进或
后退，实现导向导轨3的前后滑动，避免了当滚轮4滚压导向导轨3时给油缸15的活塞杆带来
径向作用力。
油缸15也可以用气缸替换。
本发明装置的工作过程是，
工作时，平衡梁支架8及其所有部件随着钳体旋转体19在缺口大齿轮20带动下，共
同相对于钳体壳体18进行顺/逆方向的旋转；当需要切换复位插销6的位置时，油缸15推动
导向导轨3朝向平衡梁支架8前伸至合适位置；钳体壳体18上的平衡梁支架8顺/逆方向旋
转，而导向导轨3不转动；
参照图5，当钳体旋转体19顺时针旋转时(即图5中平衡梁支架8从左向右移动，导
向导轨3相对不动)，平衡梁10右侧的滚轮4与导向导轨3左侧的斜面接触后沿斜面抬升，由
于所连接的滚轮套5不能向外翻起，只能驱动所连接的滚轮套5向上抬升带动平衡梁10右侧
绕着销轴II9向上摆动，则平衡梁10左侧向下摆动，使平衡梁10左侧铰接的复位插销6向下
移动并对应插入缺口大齿轮20的销孔中；同时阻尼杆15在弹簧16推力的作用下顶进平衡梁
10上部右侧的凹槽中，起到可靠的保险作用；
参照图6，钳体旋转体19继续顺时针旋转，当平衡梁10左侧的滚轮4与导向导轨3的
左侧斜面接触时，由于滚轮套5为半圆缺口套筒结构，能够向外翻起，在导向导轨3的左侧斜
面的顶动作用下，左侧滚轮4带动该侧的滚轮套5绕着所在的销轴I7向外摆动，这样平衡梁
10左侧及左侧的复位插销6上下位置不动，阻尼杆15在弹簧16推力的作用下位于平衡梁10
上部右侧的凹槽中也不动；避免了将已经插入销孔的左侧的复位插销6拔出，保证了换位过
程中的插销状态可靠性。
反之，钳体旋转体19逆时针旋转时，平衡梁10左侧滚轮4带动该侧的滚轮套5上移，
平衡梁10左侧向上摆动，平衡梁10右侧向下摆动带动右侧的复位插销6向下移动并对应插
入缺口大齿轮20的销孔中，同时阻尼杆15在弹簧16推力的作用下顶进平衡梁10上部左侧的
凹槽中；钳体旋转体19继续逆时针旋转，平衡梁10右侧滚轮4带动该侧的滚轮套5绕着自己
的销轴I 7向外摆动，保证右侧的复位插销6上下位置不动，同时阻尼杆15在弹簧16推力的
作用下位于平衡梁10上部左侧的凹槽中，实现了换位的可靠性。