一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910212971.1

申请日:

2009.11.12

公开号:

CN102061897A

公开日:

2011.05.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 19/16申请公布日:20110518|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 19/16申请日:20091112|||公开

IPC分类号:

E21B19/16

主分类号:

E21B19/16

申请人:

吴立中

发明人:

吴立中

地址:

224700 江苏省建湖县秀夫南路上海花苑G-602

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,由钳头大齿轮、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套和制动盘等组成。其结构是钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板,颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧;钳头大齿轮的内曲面上设有工作圆弧;下颚板架、上颚板架和制动盘由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。该机构采用简单、可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构,牙块是由耐磨材料制成,并加大与管柱的接触面积,起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用,其经济效益可观。

权利要求书

1: 一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 由钳头大齿轮、 下颚板架、 上颚板架、 颚板、 牙 块、 滚轮、 滚轮轴、 复位弹簧、 固定轴、 固定轴套和制动盘组成, 其特征在于 : 钳头大齿轮内设 有三个或三个以上的颚板, 颚板上装有滚轮轴、 滚轮、 牙块和复位弹簧 ; 钳头大齿轮的内曲 面上设有工作圆弧 ; 下颚板架、 上颚板架和制动盘由固定轴、 固定轴套和螺钉连接成整体。
2: 如权利要求 1 所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 其特征在于 : 钳头大齿 轮内曲面上设有的工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上, 或是在另外设置的坡板上。
3: 如权利要求 1 所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 其特征在于 : 牙块的内 侧是圆弧形, 圆弧与所夹紧的管柱外径包容, 几个牙块的总包容角度大于 270 度。
4: 如权利要求 1 或 3 所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 其特征在于 : 牙块 的材料是非金属高分子耐磨材料, 或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合, 或是耐磨 合金材料。
5: 如权利要求 1 所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 其特征在于 : 滚轮轴两 头轴端为四方形, 装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。
6: 如权利要求 1 所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 其特征在于 : 复位弹簧 一端固定在颚板上, 一端固定在下颚板架上。

说明书


一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构

    技术领域 本发明涉及石油机械动力钳, 特别是用于油田管柱作业过程中上、 卸管柱接头丝 扣的拧扣机。
     背景技术 拧扣机主要用于石油矿场快速上卸油管和套管丝扣作业, 现有拧扣机一般采用外 曲面牙块实现连续夹紧, 跟管柱的接触是线性接触, 而且牙块都有较硬的硬度和锋利牙尖, 使牙块能切入管柱, 保证夹紧可靠, 这样在每次夹紧后, 都会在管柱的外表面咬出具有一定 深度的牙痕。重复夹紧后, 管柱表面会出现损伤, 损伤后加速管柱的腐蚀, 严重时会导致管 柱失效, 大大地加大了油田作业工作量和成本。 近几年, 油田上玻璃钢等非金属材料的管柱 出现, 都需要能够不损伤管柱。
     在开口型动力钳上通常采用的是内曲面滚子爬坡夹紧机构, 经多年使用证明, 结 构简单, 夹紧可靠, 由于钳头是开口原因通常采用是两颚板对称结构, 不能采用多颚板结 构, 夹紧包容面积小, 对管柱有损伤。而拧扣机通常是采用闭口结构, 就可以采用多颚板、 大包容面积夹紧, 优点是夹紧可靠, 结构简单, 而且能够实现对管柱无损伤或者是微损伤作 业。
     发明内容
     本发明所要解决的技术问题是 : 提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 减少 了油田管柱丝扣作业中对管柱的损坏, 结构简单可靠。
     本发明技术方案是提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 它由钳头大齿轮、 下颚板架、 上颚板架、 颚板、 牙块、 滚轮、 滚轮轴、 复位弹簧、 固定轴、 固定轴套和制动盘等组 成。 在钳头大齿轮内曲面上设有工作圆弧, 工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上, 或是在另 外设置的坡板上。钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板, 颚板上装有滚轮轴、 滚轮、 牙 块和复位弹簧 ; 滚轮可以绕滚轮轴转动, 滚轮轴两头轴端为四方形 ; 牙块的内侧是圆弧形, 圆弧与所夹紧的管柱外径包容, 几个牙块的总包容角度大于 270 度 ; 牙块的材料是非金属 高分子耐磨材料, 或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合, 或是耐磨合金材料。 下颚板 架、 上颚板架和制动盘由固定轴、 固定轴套和螺钉连接成整体, 装在钳头大齿轮内 ; 滚轮轴 两头轴端, 装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一端固定 在颚板上, 一端固定在下颚板架上。在上扣或卸扣作业时, 钳头大齿轮开始转动, 下颚板架 和上颚板架初始连同制动盘被制动, 不转动, 颚板上的滚轮沿钳头大齿轮上的工作圆弧上 坡, 推动颚板上的滚轮轴沿下颚板架和上颚板架上的槽孔移动, 直到牙块夹紧管柱, 下颚板 架和上颚板架开始带动颚板随着钳头大齿轮转动, 从而带动管柱转动, 完成上扣或卸扣动 作。上扣或卸扣结束后, 反向转动钳头大齿轮, 颚板上的滚轮沿钳头大齿轮上的工作圆弧 退坡, 回到原始位置, 设置在颚板上的复位弹簧带动颚板复位, 一次作业结束。牙块是由耐 磨材料制成, 有很大的包容面积, 牙齿是细密的细齿, 不会切入到管柱表面, 靠摩擦力或微压痕带动管柱转动, 不会损伤管柱。其特征是 : 钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板, 颚板上装有滚轮轴、 滚轮、 牙块和复位弹簧 ; 钳头大齿轮的内曲面上设有工作圆弧 ; 下颚板 架、 上颚板架和制动盘由固定轴、 固定轴套和螺钉连接成整体。 钳头大齿轮内曲面上设有的 工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上, 或是在另外设置的坡板上。 牙块的内侧是圆弧形, 圆 弧与所夹紧的管柱外径包容, 几个牙块的总包容角度大于 270 度。牙块的材料是非金属高 分子耐磨材料, 或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合, 或是耐磨合金材料。 滚轮轴两 头轴端为四方形, 装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一 端固定在颚板上, 一端固定在下颚板架上。
     本发明的有益效果是提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构, 采用简单、 可靠 的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构, 牙块是由耐磨材料制成, 并加大与管柱的接触面积, 起 到夹紧管柱且不损伤管柱的作用, 其经济效益可观。 附图说明
     下面结合附图对本发明进一步说明。 图 1 是本发明的主视图 ( 半剖 )。图 2 是图 1 的 A-A 剖面图。
     图 3 是图 1 的 B-B 向局部剖视图。
     图中 : 1. 下颚板架, 2. 钳头大齿轮, 3. 颚板, 4. 滚轮轴, 5. 轴承隔圈, 6. 滚针轴 承, 7. 滚轮, 8. 牙块, 9. 上颚板架, 10. 螺钉, 11. 挡块, 12. 固定轴套, 13. 固定轴, 14. 销轴, 15. 复位弹簧, 16. 工作圆弧, 17. 螺钉, 18. 制动盘。 具体实施方式
     在图 1、 2 中, 一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构由下颚板架 1、 钳头大齿轮 2、 颚 板 3、 滚轮轴 4、 轴承隔圈 5、 滚针轴承 6、 滚轮 7、 牙块 8、 上颚板架 9、 螺钉 10、 挡块 11、 固定轴 套 12、 固定轴 13、 销轴 14、 复位弹簧 15、 工作圆弧 16、 螺钉 17 和制动盘 18 等组成。在钳头 大齿轮 2 内曲面上设有工作圆弧 16, 工作圆弧 16 是直接加工在钳头大齿轮 2 上, 或是在另 外设置的坡板上。钳头大齿轮 2 内设有三个或三个以上的颚板 3, 颚板 3 上装有滚轮轴 4、 滚轮 7、 牙块 8 和复位弹簧 15。滚轮轴 4 装在颚板 3 的轴孔内, 滚轮 7 串在滚轮轴 4 上, 滚 轮 7 内装有滚针轴承 6 和轴承隔圈 5, 滚轮 7 可绕滚轮轴 4 旋转。牙块 8 插在颚板 3 上的插 槽内, 上下由挡块 11 和螺钉 10 固定, 牙块 8 的内侧是圆弧形, 圆弧与所夹紧的管柱外径包 容, 几个牙块 8 的总包容角度大于 270 度 ; 牙块 8 的材料是非金属高分子耐磨材料, 或是金 属片与非金属高分子耐磨材料的组合, 或是耐磨合金材料。下颚板架 1、 上颚板架 9 和制动 盘 18 由固定轴 13、 固定轴套 12 和螺钉 17 连接成整体, 装在钳头大齿轮 1 内。复位弹簧 15 通过销轴 14 一端固定在颚板 3 上, 一端固定在下颚板架 1 上。
     在图 3 中, 滚轮轴 4 两头轴端加工成四方形, 装在下颚板架 1 和上颚板架 9 上设置 的上下槽孔内可前后移动。
     在上扣或卸扣作业时, 钳头大齿轮 2 开始转动, 下颚板架 1 和上颚板架 9 初始连同 制动盘 18 被制动, 不转动, 颚板 3 上的滚轮 7 沿钳头大齿轮 2 上的工作圆弧 16 上坡, 推动 颚板 3 上的滚轮轴 4 沿下颚板架 1 和上颚板架 9 上的槽孔移动, 直到牙块 8 夹紧管柱, 下颚板架 1 和上颚板架 9 开始带动颚板 3 随着钳头大齿轮 2 转动, 从而带动管柱转动, 完成上扣 或卸扣动作。上扣或卸扣结束后, 反向转动钳头大齿轮 2, 颚板 3 上的滚轮 7 沿钳头大齿轮 2 上的工作圆弧 16 退坡, 回到原始位置, 设置在颚板 3 上的复位弹簧 15 带动颚板 3 复位, 一 次作业结束。牙块 8 是由耐磨材料制成, 有很大的包容面积, 牙齿是细密的细齿, 不会切入 到管柱表面, 靠摩擦力或微压痕带动管柱转动, 不会损伤管柱。

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1、10申请公布号CN102061897A43申请公布日20110518CN102061897ACN102061897A21申请号200910212971122申请日20091112E21B19/1620060171申请人吴立中地址224700江苏省建湖县秀夫南路上海花苑G60272发明人吴立中54发明名称一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构57摘要一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,由钳头大齿轮、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套和制动盘等组成。其结构是钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板,颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧;钳头大齿轮的内曲面上设有工作圆弧;。

2、下颚板架、上颚板架和制动盘由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。该机构采用简单、可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构,牙块是由耐磨材料制成,并加大与管柱的接触面积,起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用,其经济效益可观。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102061903A1/1页21一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,由钳头大齿轮、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套和制动盘组成,其特征在于钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板,颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧;钳头大齿轮的内曲面上设有工作圆弧;下颚板。

3、架、上颚板架和制动盘由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。2如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,其特征在于钳头大齿轮内曲面上设有的工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上,或是在另外设置的坡板上。3如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,其特征在于牙块的内侧是圆弧形,圆弧与所夹紧的管柱外径包容,几个牙块的总包容角度大于270度。4如权利要求1或3所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,其特征在于牙块的材料是非金属高分子耐磨材料,或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合,或是耐磨合金材料。5如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,其特征在于滚轮轴两头轴端为四方形,装在。

4、下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。6如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,其特征在于复位弹簧一端固定在颚板上,一端固定在下颚板架上。权利要求书CN102061897ACN102061903A1/3页3一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构技术领域0001本发明涉及石油机械动力钳,特别是用于油田管柱作业过程中上、卸管柱接头丝扣的拧扣机。背景技术0002拧扣机主要用于石油矿场快速上卸油管和套管丝扣作业,现有拧扣机一般采用外曲面牙块实现连续夹紧,跟管柱的接触是线性接触,而且牙块都有较硬的硬度和锋利牙尖,使牙块能切入管柱,保证夹紧可靠,这样在每次夹紧后,都会在管柱的外表面咬出具有。

5、一定深度的牙痕。重复夹紧后,管柱表面会出现损伤,损伤后加速管柱的腐蚀,严重时会导致管柱失效,大大地加大了油田作业工作量和成本。近几年,油田上玻璃钢等非金属材料的管柱出现,都需要能够不损伤管柱。0003在开口型动力钳上通常采用的是内曲面滚子爬坡夹紧机构,经多年使用证明,结构简单,夹紧可靠,由于钳头是开口原因通常采用是两颚板对称结构,不能采用多颚板结构,夹紧包容面积小,对管柱有损伤。而拧扣机通常是采用闭口结构,就可以采用多颚板、大包容面积夹紧,优点是夹紧可靠,结构简单,而且能够实现对管柱无损伤或者是微损伤作业。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,减少了油。

6、田管柱丝扣作业中对管柱的损坏,结构简单可靠。0005本发明技术方案是提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,它由钳头大齿轮、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套和制动盘等组成。在钳头大齿轮内曲面上设有工作圆弧,工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上,或是在另外设置的坡板上。钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板,颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧;滚轮可以绕滚轮轴转动,滚轮轴两头轴端为四方形;牙块的内侧是圆弧形,圆弧与所夹紧的管柱外径包容,几个牙块的总包容角度大于270度;牙块的材料是非金属高分子耐磨材料,或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合,或是耐磨合金材料。。

7、下颚板架、上颚板架和制动盘由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体,装在钳头大齿轮内;滚轮轴两头轴端,装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一端固定在颚板上,一端固定在下颚板架上。在上扣或卸扣作业时,钳头大齿轮开始转动,下颚板架和上颚板架初始连同制动盘被制动,不转动,颚板上的滚轮沿钳头大齿轮上的工作圆弧上坡,推动颚板上的滚轮轴沿下颚板架和上颚板架上的槽孔移动,直到牙块夹紧管柱,下颚板架和上颚板架开始带动颚板随着钳头大齿轮转动,从而带动管柱转动,完成上扣或卸扣动作。上扣或卸扣结束后,反向转动钳头大齿轮,颚板上的滚轮沿钳头大齿轮上的工作圆弧退坡,回到原始位置,设置在颚板上的复位弹簧。

8、带动颚板复位,一次作业结束。牙块是由耐磨材料制成,有很大的包容面积,牙齿是细密的细齿,不会切入到管柱表面,靠摩擦力或微说明书CN102061897ACN102061903A2/3页4压痕带动管柱转动,不会损伤管柱。其特征是钳头大齿轮内设有三个或三个以上的颚板,颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧;钳头大齿轮的内曲面上设有工作圆弧;下颚板架、上颚板架和制动盘由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。钳头大齿轮内曲面上设有的工作圆弧是直接加工在钳头大齿轮上,或是在另外设置的坡板上。牙块的内侧是圆弧形,圆弧与所夹紧的管柱外径包容,几个牙块的总包容角度大于270度。牙块的材料是非金属高分子耐磨材料,或是金。

9、属片与非金属高分子耐磨材料的组合,或是耐磨合金材料。滚轮轴两头轴端为四方形,装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一端固定在颚板上,一端固定在下颚板架上。0006本发明的有益效果是提供一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构,采用简单、可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构,牙块是由耐磨材料制成,并加大与管柱的接触面积,起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用,其经济效益可观。附图说明0007下面结合附图对本发明进一步说明。0008图1是本发明的主视图半剖。0009图2是图1的AA剖面图。0010图3是图1的BB向局部剖视图。0011图中1下颚板架,2钳头大齿轮,3颚板,4滚轮轴,5轴承隔圈,。

10、6滚针轴承,7滚轮,8牙块,9上颚板架,10螺钉,11挡块,12固定轴套,13固定轴,14销轴,15复位弹簧,16工作圆弧,17螺钉,18制动盘。具体实施方式0012在图1、2中,一种微损伤拧扣机主钳钳头夹紧机构由下颚板架1、钳头大齿轮2、颚板3、滚轮轴4、轴承隔圈5、滚针轴承6、滚轮7、牙块8、上颚板架9、螺钉10、挡块11、固定轴套12、固定轴13、销轴14、复位弹簧15、工作圆弧16、螺钉17和制动盘18等组成。在钳头大齿轮2内曲面上设有工作圆弧16,工作圆弧16是直接加工在钳头大齿轮2上,或是在另外设置的坡板上。钳头大齿轮2内设有三个或三个以上的颚板3,颚板3上装有滚轮轴4、滚轮7、牙。

11、块8和复位弹簧15。滚轮轴4装在颚板3的轴孔内,滚轮7串在滚轮轴4上,滚轮7内装有滚针轴承6和轴承隔圈5,滚轮7可绕滚轮轴4旋转。牙块8插在颚板3上的插槽内,上下由挡块11和螺钉10固定,牙块8的内侧是圆弧形,圆弧与所夹紧的管柱外径包容,几个牙块8的总包容角度大于270度;牙块8的材料是非金属高分子耐磨材料,或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合,或是耐磨合金材料。下颚板架1、上颚板架9和制动盘18由固定轴13、固定轴套12和螺钉17连接成整体,装在钳头大齿轮1内。复位弹簧15通过销轴14一端固定在颚板3上,一端固定在下颚板架1上。0013在图3中,滚轮轴4两头轴端加工成四方形,装在下颚板架1。

12、和上颚板架9上设置的上下槽孔内可前后移动。0014在上扣或卸扣作业时,钳头大齿轮2开始转动,下颚板架1和上颚板架9初始连同制动盘18被制动,不转动,颚板3上的滚轮7沿钳头大齿轮2上的工作圆弧16上坡,推动颚板3上的滚轮轴4沿下颚板架1和上颚板架9上的槽孔移动,直到牙块8夹紧管柱,下颚说明书CN102061897ACN102061903A3/3页5板架1和上颚板架9开始带动颚板3随着钳头大齿轮2转动,从而带动管柱转动,完成上扣或卸扣动作。上扣或卸扣结束后,反向转动钳头大齿轮2,颚板3上的滚轮7沿钳头大齿轮2上的工作圆弧16退坡,回到原始位置,设置在颚板3上的复位弹簧15带动颚板3复位,一次作业结束。牙块8是由耐磨材料制成,有很大的包容面积,牙齿是细密的细齿,不会切入到管柱表面,靠摩擦力或微压痕带动管柱转动,不会损伤管柱。说明书CN102061897ACN102061903A1/2页6图1说明书附图CN102061897ACN102061903A2/2页7图2图3说明书附图CN102061897A。

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