專利名稱：變扭矩石油鉆井液壓大鉗的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油鉆井設備，涉及一種變扭矩石油鉆井液壓大鉗。
背景技術：
液壓大鉗是通過公扣和母扣的配合對鉆具進行上扣操作的石油鉆井設備，現有液 壓大鉗液壓大鉗的上扣操作主要通過人工控制液壓馬達的運轉實現，其操作過程中扭矩顯 示不直觀，工人在操作時不能按照要求對鉆具上扣，上扣的力矩一般遠遠大于規定的數值， 不符合API標準的要求，加速了鉆具的損壞，容易引發井下事故。另外，在液壓大鉗的使用 過程中，操作工人往往不能按要求使用門框，使得大鉗主體變形，無法修復不得不做報廢處 理。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種可對液壓大鉗上扣過程中的扭矩進 行自動控制、避免違規操作、上扣操作可靠性高的變扭矩石油鉆井液壓大鉗。本實用新型的變扭矩石油鉆井液壓大鉗包括有可進行上扣操作的液壓馬達；液壓 馬達上連接有可檢測上扣扭矩的扭矩檢測裝置和可檢測上扣圈數的計數器；所述扭矩檢測 裝置和計數器的檢測信號輸出到一個PLC模塊的信號輸入部分，使PLC模塊可對上扣的扭 矩和圈數進行實時檢測并與設定值進行比較和判斷；所述PLC模塊的執行信號輸出部分與 控制液壓馬達的電磁閥連接。所述PLC模塊還連接有一個報警及顯示模塊，用來對上扣操作過程信息進行顯示 并對操作錯扣進行報警提示。所述PLC模塊的信號輸入部分還與安裝在液壓大鉗門框上的位置傳感器連接，以 獲得門框位置信息。本實用新型的優點是1、通過安裝在液壓馬達上的扭矩檢測裝置，將液壓大鉗運 行時產生的扭矩信號傳送到顯示和數字控制單元，不同鉆具的扭矩控制通過軟件設定后傳 到PLC模塊的控制單元實現扭矩控制；通過對液壓大鉗的高低速控制，當鉆具臺階面沒有 接觸時高速小扭矩，接觸時采用低速大扭矩，從而可通過PLC模塊實現自動換擋；2、可對液 壓大鉗的門框實現智能控制，如果不關大門，不能上扣，解決原來由于不關門框就上扣影響 液壓大鉗使用壽命的問題；3、可通過設定鉆桿上扣扭矩初始值和對初始上扣圈數計數，解 決鉆桿扣不合理磨損的問題。
圖1是本實用新型的原理結構原理圖。
具體實施方式
如圖所示，該變扭矩石油鉆井液壓大鉗包括有可進行上扣操作的液壓馬達1 ；液壓馬達上連接有可檢測上扣扭矩的扭矩檢測裝置2和可檢測上扣圈數的計數器3，扭矩傳 感器可通過壓力傳感器檢測液壓馬達的工作壓力來獲得扭矩檢測信號。扭矩檢測裝置和計 數器的檢測信號輸出到一個PLC模塊4的信號輸入部分，使PLC模塊可對上扣的扭矩和圈 數進行實時檢測并與設定值進行比較和判斷；PLC模塊4的執行信號輸出部分與控制液壓 馬達的電磁閥5連接。PLC模塊還連接有一個報警及顯示模塊6，用來對上扣操作過程信息 進行顯示并對操作錯扣進行報警提示。LC模塊的信號輸入部分還與安裝在液壓大鉗門框上 的位置傳感器7連接，以獲得門框位置信息，對液壓大鉗門框實行互鎖控制，避免不關門就 上扣。本實用新型的工作過程是在開始上扣時，由PLC模塊通過電磁閥控制液壓馬達高速低扭矩旋轉，在此過程 中PLC模塊根據上扣操作的旋轉圈數和扭矩變化的對應狀況判斷是否發生錯扣或未對扣 好，例如當上扣圈數超過設定的圈數而扭矩始終較小則可判斷未對扣好，這時停止操作并 通過報警及顯示模塊提示操作工人重新對扣；當上扣圈數低于設定圈數時扭矩即增大，則 可判斷發生了錯扣，這時停止操作并通過報警及顯示模塊提示操作工人重新對扣。如未發生錯扣并已對扣好，則當上扣圈數在匹配的扭矩下達到設定值時即進入最 終緊扣過程，由PLC模塊通過電磁閥控制液壓馬達低速大扭矩旋轉，直到上扣完成。
權利要求一種變扭矩石油鉆井液壓大鉗，包括有可進行上扣操作的液壓馬達(1)，其特征是液壓馬達上連接有可檢測上扣扭矩的扭矩檢測裝置(2)和可檢測上扣圈數的計數器(3)；所述扭矩檢測裝置和計數器的檢測信號輸出到一個PLC模塊(4)的信號輸入部分；所述PLC模塊的執行信號輸出部分與控制液壓馬達的電磁閥(5)連接。
2.根據權利要求1所述的變扭矩石油鉆井液壓大鉗，其特征是所述PLC模塊還連接 有一個報警及顯示模塊(6)。
3.根據權利要求1或2所述的變扭矩石油鉆井液壓大鉗，其特征是所述PLC模塊的 信號輸入部分還與安裝在液壓大鉗門框上的位置傳感器(7)連接。
專利摘要本實用新型屬于石油鉆井設備，涉及一種變扭矩石油鉆井液壓大鉗。它包括有可進行上扣操作的液壓馬達；液壓馬達上連接有可檢測上扣扭矩的扭矩檢測裝置和可檢測上扣圈數的計數器；所述扭矩檢測裝置和計數器的檢測信號輸出到一個PLC模塊的信號輸入部分，使PLC模塊可對上扣的扭矩和圈數進行實時檢測并與設定值進行比較和判斷；所述PLC模塊的執行信號輸出部分與控制液壓馬達的電磁閥連接。本實用新型可對液壓大鉗上扣過程中的扭矩進行自動控制、避免違規操作、上扣操作可靠性高。
文檔編號E21B19/16GK201751529SQ20102022393
公開日2011年2月23日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者王以順, 王軍, 肖文漢, 陳翔 申請人:中國石油化工集團公司