连续大扭矩旋扣机.pdf

连续大扭矩旋扣机用于拆装石油钻具、管柱和井下工具。由固定旋转钳、活动钳、底座、液压控制台和扭矩数显监控部分组成。特征：液马达和密封套固定在齿轮箱盖上；液马达连接高速轴，高速轴上固定有小齿轮；密封套内有空心轴，大齿轮固定在空心轴上；空心轴一端固定有2－6个同步卡紧液缸，由同步阀控制；密封套与空心轴间有3道密封圈；齿轮箱盖、密封套和空心轴上有2条液压油通道。采用卡紧液缸夹持工件，不需要更换牙块。达到了一次卡紧、旋扣操作即可完成上扣或卸扣的目的。减轻了对工件表面的损伤；提高了工作效率。活动钳采用链轮、链条传动结构具有浮动性，旋扣时自动调整两卡紧钳同轴度。扭矩数显监控读数方便、准确。

1、  一种连续大扭矩旋扣机，由齿轮箱(6)固定旋转钳(5)、活动钳(4)、底座(1)和液压控制台组成，齿轮箱(6)采用螺栓固定在底座(1)一端，活动钳(4)在底座(1)的导轨上，活动钳(4)下部固定有滚轮和液马达驱动装置(3)，固定旋转钳(5)中心与活动钳(4)中心在一条中心线上，其特征在于：齿轮箱(6)与固定旋转钳(5)的结构是：齿轮箱盖(9)用螺栓固定在齿轮箱体(11)上，液马达(7)和密封套(17)分别用螺栓固定在齿轮箱盖(9)上，液马达(7)连接有高速轴(8)，高速轴(8)上固定有小齿轮(10)，小齿轮(10)与大齿轮啮合(16)，密封套(17)固定在齿轮箱盖(9)上，密封套(17)内有空心轴(18)，空心轴(18)另一端固定有2-6个同步卡紧液缸(12)，大齿轮(16)固定在空心轴(18)上，在密封套(17)与空心轴(18)之间有至少3道密封圈(19)，齿轮箱盖(9)、密封套(17)和空心轴(18)壁上有2条液压油通道，两条液压油通道分别通过相邻2道密封圈(19)之间，2条液压油通道分别通过空心轴(18)到达齿轮箱体(11)外端，2条液压油通道的齿轮箱体(11)外端出口处，连接有液压管线(15)，液压管线(15)的另一端分别连接卡紧液缸(12)的进出口，卡紧液缸(12)内有活塞和活塞杆，活塞杆的端部固定有卡紧工件(13)的卡紧块。

2、  根据权利要求1所述的连续大扭矩旋扣机，其特征在于：空心轴(18)另一端固定有6个同步卡紧液缸(12)。

3、  根据权利要求1所述的连续大扭矩旋扣机，其特征在于：在密封套(17)与空心轴(18)之间有3道密封圈(19)。

4、  根据权利要求1、2或3所述的连续大扭矩旋扣机，其特征在于：在大齿轮(16)与小齿轮(10)之间有传递减速齿轮。

连续大扭矩旋扣机
技术领域
本实用新型涉及一种石油螺纹管及钻井工具的上、卸扣专用拆装架，特别涉及拆装架的旋扣装置。
背景技术
目前，用于拆卸、装配维修各类石油用钻具、管柱和井下工具螺纹连接的设备液压拆装架，主要由底盘、支架，以及上冲扣的旋转机构组成。旋转机构是拆装架的主要组成部分。按其旋扣机构对工件的卡紧方式，可分为四种型式，即链条式、坡板式、凸轮式和多缸式。中国专利，公告号为2656612，名称为“液压拆装架冲扣钳轴承联接的旋转机构”。卡盘体和联接轴固定在法兰盘两侧，大径轴承和半环套在联接轴上，联接轴上设有半环槽，半环镶在半环槽内大径轴承上端面上，大径轴承的轴承座和轴承端盖固定在冲扣钳支架体上。又如中国专利，公告号为2103633，名称为“石油井下工具夹紧装置”。主要由三个扇形牙块分别装在壳体内的三个偏心圆的扇形腔内沿其偏心圆弧面同步地绕壳体的圆心正、反转来夹紧或松开工件(钻杆、井下工具)，三个牙块与工件是弧面接触，且自动夹紧，可随工作扭矩的大小自动调节其夹紧力的大小，不会打滑。这两项专利主要解决拆装架旋扣机构存在有间隙大，承载能力小，冲扣、旋扣时运转不稳定，使用寿命短的缺点。但在夹持工件时，对不同直径工件需更换牙块；另外，旋转机构工作时，主动钳与被动钳分别卡住工件，再用冲扣液缸冲扣，上、卸扣时，一次转角约30°左右，不能连续旋扣，工作效率低等不足。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种连续大扭矩旋扣机，卡紧工件后直接旋扣，不需要冲扣；对不同直径工件夹持不需要更换牙块；另外，旋转机构工作时，能连续大扭矩旋扣。克服现有技术工作扭矩大时要先用液缸冲扣，扣冲开后或工作扭矩小时再用旋扣器连续旋扣的缺点；连续大扭矩旋扣，操作简单方便，大大提高了工作效率。
本实用新型采用的技术方案是：本实用新型主要包括：齿轮箱与固定旋转钳、活动钳、底座、液压控制台和扭矩数显监控部分等组成。齿轮箱采用螺栓固定在底座一端。活动钳在底座的导轨上，活动钳下部固定四个有滚轮和链轮、链条传动机构。液马达驱动链轮转动带动活动钳在底座导轨上左右移动，以调整固定旋转钳与活动钳之间的距离，以适应被旋扣工件的长度。固定旋转钳中心与活动钳中心在一条中心线上。其特征在于：齿轮箱与固定旋转钳的结构是：齿轮箱盖用螺栓固定在齿轮箱体上，液马达和密封套分别用螺栓固定在齿轮箱盖上。液马达连接高速轴。液马达带动齿轮箱内装的高速轴，高速轴上固定有小齿轮。小齿轮与大齿轮啮合。密封套固定在齿轮箱盖上。密封套内有空心轴，空心轴另一端固定有2-6个同步卡紧液缸和同步阀。大齿轮固定在空心轴上。在密封套与空心轴之间至少有3道密封圈，隔离A、B进油通道。齿轮箱盖、密封套和空心轴壁上有2条液压油通道，两条液压油通道分别通过相邻2道密封圈之间。2条液压油通道分别通过空心轴到达齿轮箱体外端。2条液压油通道的齿轮箱体外端出口处，连接有液压管线，2条液压管线的另一端分别连接卡紧液缸的进出口。卡紧液缸内有活塞和活塞杆，活塞杆的端部固定有卡紧工件的卡紧块。2条液压油通道中一条中装有同步阀，保证卡紧液缸双向都同步。
为了减低大齿轮转速，在大齿轮与小齿轮之间可以传递减速齿轮。即齿轮传动从单级减速变为多级减速。
连续大扭矩旋扣机工作原理：
1、液压控制台通过A油路提供高压液体，B油路中液体返回液压控制台。高压液体经过齿轮箱盖、密封套、空心轴和液压管线，进入卡紧液缸活塞端，推动活塞、活塞杆和卡紧块卡紧工件。同步阀保证多液缸双向都同步。
2、活动钳液缸卡紧工件的另一端。
3、液马达旋转带动高速轴旋转时，小齿轮带动大齿轮旋转。大齿轮带动空心轴和卡紧液缸旋转，被卡紧的工件旋转。
4、工件一端在固定旋转钳的带动下旋转，工件另一端被活动钳卡住不动，工件中间的丝扣被旋紧。
5、当液马达旋转带动高速轴反方向旋转时，工件被旋开。
6、当液压控制台通过B油路提供高压液体，A油路中液体返回液压控制台。高压液体经过齿轮箱盖、密封套、空心轴和液压管线，进入卡紧液缸活塞杆端，推动活塞、活塞杆和卡紧块松开工件。可以取下工件。
7、为使活动钳与固定旋转钳之间的距离适合工件，可以调整活动钳与固定旋转钳之间的距离。工件较短时，调整活动钳靠近固定旋转钳；工件较长时，调整活动钳远离固定旋转钳。调整距离用液马达驱动链轮链条机构实现。
本实用新型的有益效果：连续大扭矩旋扣机的功能是使螺纹连接的管状工件上扣或卸扣，或轴类工件抗扭检测。采用同步卡紧液缸推动卡紧块夹持工件，不同直径工件不需更换牙块；连续大扭矩旋扣提高了工作效率；一卡紧、一次旋扣完成上或卸扣，对工件表面损伤小，有利于保持工具原有强度；简化了操作程序，自动化程度高；活动钳移动用链轮、链条传动，结构简单，旋扣时能自动调整固定旋扣钳和活动钳之间距离；密封套设计合理，使旋转动密封系统工作可靠，更换方便；扭矩数显监控系统使工作扭矩读数方便、准确。
本实用新型的液压旋扣结构设计有较大的实质性改进，使其更具有实用性，完全符合石油螺纹管旋扣的工作需要并产生了好用及实用的效果。是一项新颖、进步、实用的新设计。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
附图说明
附图1为本实用新型主视图。表示连续大扭矩旋扣机的整体结构。
附图2为附图1的右视图。
附图3是齿轮箱(6)与固定旋转钳(5)的剖面结构示意图。箭头所指的方向是液压油通过A或B通道，推动卡紧液缸(12)活塞，卡紧或松开工件(13)。
图中，1.旋扣马达，2.底座，3.液马达驱动装置，4.活动钳，5.固定旋扣钳，6.齿轮箱，7.液马达，8.高速轴，9.齿轮箱盖，10.小齿轮，11.齿轮箱体，12.卡紧液缸，13.工件，14.同步阀，15.液压管线，16.达齿轮，17.密封套，18.空心轴，19.密封套。
具体施方式
实施例1：参阅附图1。连续大扭矩旋扣机由齿轮箱(6)固定旋转钳(5)、活动钳(4)、底座(1)和液压控制台组成。齿轮箱(6)采用螺栓固定在底座(1)一端。活动钳(4)在底座(1)的导轨上。活动钳(4)下部固定有滚轮和液马达驱动装置(3)。固定旋转钳(5)中心与活动钳(4)中心在一条中心线上，中心线高度为1.2米。齿轮箱(6)与固定旋转钳(5)的结构是：齿轮箱盖(9)用螺栓固定在齿轮箱体(11)上。液马达(7)采用HM型号。密封套(17)内径为600毫米，长度150毫米。液马达(7)和密封套(17)分别用螺栓固定在齿轮箱盖(9)上。液马达(7)连接有高速轴(8)，高速轴(8)上固定有小齿轮(10)，小齿轮(10)与大齿轮啮合(16)，小齿轮(10)与大齿轮的传速比为1∶5。密封套(17)固定在齿轮箱盖(9)上，密封套(17)内有空心轴(18)。空心轴(18)外径600毫米，内径400毫米。空心轴(18)另一端焊接有6个卡紧液缸(12)。卡紧液缸(12)内径100毫米，活塞伸缩范围180毫米。大齿轮(16)采用平健固定在空心轴(18)上。在密封套(17)与空心轴(18)之间有3道密封圈(19)，作用是隔离A、B进油通道。齿轮箱盖(9)、密封套(17)和空心轴(18)壁上有A和B2条液压油通道，两条液压油通道分别通过相邻2道密封圈(19)之间，2条液压油通道分别通过空心轴(18)到达齿轮箱体(11)外端。2条液压油通道的齿轮箱体(11)外端出口处，连接有液压管线(15)。液压管线(15)的另一端分别连接卡紧液缸(12)的进出口，卡紧液缸(12)内有活塞和活塞杆，活塞杆的端部固定有卡紧工件(13)的卡紧块。