一種鉆機管具夾持機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及石油鉆機管子處理系統，具體涉及一種鉆機管具夾持機構，包括座體、連接在座體上的若干組夾鉗，以及驅動所述夾鉗的若干液缸，所述座體與所述若干液缸為一體成型的一體式結構。本實用新型將多個液缸與座體設置為一體成型的一體式結構，相比較現有技術的液缸安裝方式，既實現了多個液缸驅動夾鉗，又縮小了安裝空間；在縮小安裝空間的基礎上增加了對中鉗的數量，使得整個裝置夾持范圍寬，控制簡單且可靠性高。
【專利說明】一種鉆機管具夾持機構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆機管子處理系統，具體涉及一種鉆機管具夾持機構。
【背景技術】
[0002]鉆機管具夾持機構是一種石油鉆機管具處理系統中的夾持和運輸管具的機具。包括座體、對中液缸、對中鉗、夾緊液缸、夾緊鉗、扶正液缸和扶正鉗。座體連接機械臂、對中液缸、對中鉗、夾緊液缸、夾緊鉗、扶正液缸和扶正鉗，是各構件的載體。各液缸驅動相應鉗開合。對中鉗作用是調整管具位置，夾緊鉗作用是夾緊管具，扶正鉗在管具運輸過程中起到扶正作用。夾鉗在夾緊的過程中要求對中鉗、夾緊鉗和扶正鉗依次夾緊；管具在運輸過程中對中鉗、夾緊鉗和扶正鉗均處于夾緊狀態，夾緊鉗為主要受力件；夾鉗松開時各鉗張開的順序依次是扶正鉗、夾緊鉗和對中鉗。
[0003]現有技術如附圖1和附圖2所示:由座體6、對中液缸110、對中鉗2、夾緊液缸105、夾緊鉗3、第二扶正液缸403和扶正鉗4組成。其中座體6的上部連接機械臂5，尾部連接對中液缸110、夾緊液缸105和第二扶正液缸403，兩側通過鉸接銷與對中鉗2、夾緊鉗3和扶正鉗4的尾部鉸接；各驅動液缸的缸筒用螺栓固定在座體6的尾部，活塞桿端與對中鉗2、夾緊鉗3和扶正鉗4的中部鉸接。通過各液缸伸縮運動，即可實現對中鉗2、夾緊鉗3和扶正鉗4的開合，起到夾持運輸管具的功能。如附圖1所示，該結構中對中液缸、夾緊液缸、扶正液缸為3個獨立液缸法蘭盤液缸，安裝需要足夠的空間，且對中鉗只有一組，受力面積小對中效果不理想操作不便，若想改善還需增加對中鉗，也就相應需要增加對中液缸的個數。這樣會造成裝置體積很大，作業時對空間的要求較高。
實用新型內容
[0004]針對現有技術存在的問題，提供一種安裝空間小且夾持范圍大的鉆機管具夾持機構。
[0005]本實用新型采用的技術方案為:
[0006]一種鉆機管具夾持機構，包括座體、連接在座體上的若干組夾鉗，以及驅動所述夾鉗的若干液缸，所述座體與所述若干液缸為一體成型的一體式結構。相當于將每個驅動液缸的缸筒與座體合為一體，相比較現有技術中將每個液缸連接在座體上的結構，本方案能夠起到一缸多能，壓縮安裝空間的作用。
[0007]作為本實用新型的優選實施方式，所述連接在座體上的若干組夾鉗自上而下排成一排，每組夾鉗由對稱設置在所述座體兩側的兩個鉗體組成，所述兩個鉗體的末端分別鉸接在所述座體的兩側，驅動每組夾鉗的液缸位于該組夾鉗的兩個鉗體之間；所述每個液缸的活塞桿端部鉸接兩根連桿，所述兩根連桿的另一端分別鉸接在被該液缸驅動的一組夾鉗的兩個鉗體的中部，所述液缸通過所述連桿驅動所述夾鉗夾緊或松開；還包括向所述液缸輸送液壓介質的若干通道，所述通道設置在所述座體內部。
[0008]作為本實用新型的優選實施方式，所述座體兩側設有若干對凸起，所述每個凸起上設有用于跟每個鉗體的末端鉸接的銷軸孔；所述活塞桿端部連接有驅動接頭，所述連桿一端鉸接在所述驅動接頭上，另一端鉸接在所述鉗體的中部。
[0009]作為本實用新型的優選實施方式，所述若干組夾鉗中包括調整被夾持管具位置的對中鉗，以及夾緊被夾持管具的夾緊鉗，所述對中鉗位于所述夾緊鉗上方。
[0010]作為本實用新型的優選實施方式，一個所述液缸對應驅動一組夾鉗，所述對中鉗包括三組夾鉗，所述夾緊鉗包括一組夾鉗。
[0011]作為本實用新型的優選實施方式，所述對中鉗由三個液缸驅動，分別為第一液缸、第二液缸和第三液缸，所述第一液缸、第二液缸和第三液缸與油源之間設置有控制第一液缸、第二液缸和第三液缸同步動作的第一平衡閥，所述第一平衡閥包括兩個控制油口，所述第一平衡閥的兩個控制油口分別連接第一液缸的有桿腔和無桿腔，所述第一液缸的有桿腔還連通第二液缸的有桿腔，所述第二液缸的有桿腔還連通第三液缸的有桿腔，所述第一液缸的無桿腔還連通第二液缸的無桿腔，所述第二液缸的無桿腔還與第三液缸的無桿腔連通。
[0012]作為本實用新型的優選實施方式，所述夾緊鉗由一組夾鉗組成，驅動所述夾緊鉗的液缸與油源之間設置有平衡壓力和液壓油流量的第二平衡閥，所述第二平衡閥包括兩個控制油口，所述第二平衡閥的兩個控制油口分別連接驅動夾緊鉗的液缸的有桿腔和無桿腔。
[0013]作為本實用新型的優選實施方式，還包括在運輸過程中對被夾持管具起扶正作用的扶正鉗，所述扶正鉗包括兩個扶正鉗體，所述兩個扶正鉗體分別連接在所述夾緊鉗的兩個鉗體下方；所述兩個扶正鉗體內側都設有鉗齒以及驅動所述鉗齒沿其軸心旋轉的液缸，所述兩個鉗齒錯開同一水平線設置。
[0014]作為本實用新型的優選實施方式，所述組成對中鉗的三組夾鉗中位于同側的鉗體為一體成型的一體式結構。
[0015]作為本實用新型的優選實施方式，與組成對中鉗的三組夾鉗的同側鉗體鉸接的三根連桿的也為一體成型的一體式結構。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0017]1、將多個液缸與座體設置為一體成型的一體式結構，相比較現有技術的液缸安裝方式，既實現了多個液缸驅動夾鉗，又縮小了安裝空間。
[0018]2、在縮小安裝空間的基礎上增加了對中鉗的數量，使得整個裝置夾持范圍寬，控制簡單且可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是現有技術結構示意圖
[0020]圖2是圖1中A-A向剖視圖
[0021]圖3是本實用新型結構示意圖(局部剖視)
[0022]圖4是對中液缸以及夾緊液缸液壓原理圖
[0023]圖5是本實用新型立體結構示意圖
[0024]圖6是圖5中Z處局部放大圖
[0025]圖7是本實用新型未夾持管具時的打開示意圖[0026]圖8是本實用新型夾緊管具后的剖視圖
[0027]圖9是本實用新型夾緊管具立體圖
[0028]圖10是圖9中B處局部放大圖
[0029]圖中標記:101-夾緊液缸進油口，102-第一平衡閥，103-蓄能器，104-壓力轉換器，105-夾緊液缸，106-測電流接口，107-夾緊液缸出油口，108-對中液缸進油口，109-對中液缸出油口，110-對中液缸，111-第二平衡閥，2-對中鉗，201-對中液缸活塞桿，3-夾緊鉗，301-夾緊液缸活塞桿，4-扶正鉗，401-第一扶正液缸，402-鉗齒，403-第二扶正液缸，5-機械臂，6-座體，7-驅動接頭，701-第一銷軸孔，8-螺紋管頭，9-凸起，901-第二銷軸孔，10-第三銷軸孔，11-連桿，12-第四銷軸孔，13-第五銷軸孔，14-管具，15-液壓介質通道。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0031]實施例1
[0032]如圖3所示:本實用新型集成了座體、3個對中液缸和一個夾緊液缸于一體。座體6既是承載體也是各液缸的缸筒，3根對中液缸活塞桿201和夾緊液缸活塞桿301通過螺紋管接頭8裝配在座體6上，另一端連接驅動接頭7。其液壓原理圖見圖4所示:夾緊液缸進油口為101，出油口為107，第二平衡閥111平衡壓力和液壓油的流量，控制夾緊液缸105的開合。通過壓力轉換器104將壓力信號轉換成電信號，在夾緊液缸105的接口部分裝有測電流接口 106用以檢測電流大小，從而確定夾緊鉗的張開大小。整個夾持機構在工作時主要受力部件是夾緊鉗，故考慮油缸忽然失效的情況需要保壓裝置一蓄能器103。同樣對中鉗進油口為108，出油口為109，通過第一平衡閥102平衡壓力和液壓油的流量的控制可以使3個對中液缸實現同步夾緊或松開的功能。通過壓力轉換器104將壓力信號轉換成電信號，在對中液缸110的接口部分裝有測電流接口 106用以檢測電流大小，從而確定夾緊鉗的張開大小。在夾鉗工作時，對中鉗不夾持管具，故不需要保壓裝置。通過平衡閥的控制可以使3個對中液缸實現同步夾緊或松開的功能。通過比例閥控制油缸的流量已達到適應不同管徑的需要。
[0033]如圖5所示，其中座體6上的第二銷軸孔901分別通過連接銷軸與對中鉗2及夾緊鉗3上的第五銷軸孔13鉸接；座體6上的第一銷軸孔701分別通過連接銷軸與連桿11上的第三銷軸孔10鉸接；連桿11的另一端與對中鉗2及夾緊鉗3上的第四銷軸孔12鉸接；扶正鉗4通過螺栓連接在加緊鉗3下部。
[0034]如圖7所示，當夾鉗抓取鉆具時，座體6依次驅動對中鉗2、夾緊鉗3打開，此時座體6活塞桿處于縮回狀態；扶正鉗4與夾緊鉗3同時向外打開,第一扶正液缸401活塞桿縮回帶動鉗齒402向豎直旋轉方向90°，此時扶正鉗4完全打開。
[0035]如圖8所示，當夾鉗到達目標管具14所在位置時,座體6依次驅動對中鉗2閉合對中管具14、夾緊鉗3閉合夾緊管具14 ;扶正鉗4的第一扶正液缸401驅動鉗齒402向水平方向旋轉90°，保護扶正管具14。此時座體6的活塞桿處于伸出狀態。夾持管具狀態如圖9所示。[0036]當運輸管具達到目標位置時，扶正鉗4的鉗齒402，夾緊鉗3，對中鉗2依次打開，下放管具14。如此循環進行下一次管具的夾持運輸操作。
[0037]以上內容屬簡要說明本實施例，下面詳述本實施例。結合圖3和圖5，一種鉆機管具夾持機構，包括座體6、連接在座體6上的對中鉗2以及夾緊鉗3，以及驅動對中鉗2的對中液缸110和驅動夾緊鉗3的夾緊液缸105，所述座體6與對中液缸110和夾緊液缸105為一體成型的一體式結構。
[0038]如圖5所示，所述連接在座體6上的夾緊鉗3和對中鉗2自上而下排成一排，每組夾鉗由對稱設置在所述座體6兩側的兩個鉗體組成，所述兩個鉗體的末端分別鉸接在所述座體6的兩側，驅動每組夾鉗的液缸位于該組夾鉗的兩個鉗體之間；所述每個液缸的活塞桿端部鉸接兩根連桿11，所述兩根連桿11的另一端分別鉸接在被該液缸驅動的一組夾鉗的兩個鉗體的中部，所述液缸通過所述連桿11驅動所述夾鉗夾緊或松開；如圖3所示，還包括向所述液缸輸送液壓介質的液壓介質通道15，所述液壓介質通道15設置在所述座體6內部。
[0039]如圖5所示，所述座體6兩側設有多個凸起9，所述每個凸起9上設有用于跟每個鉗體的末端鉸接的銷軸孔901 ;所述活塞桿端部連接有驅動接頭7，所述連桿11 一端鉸接在所述驅動接頭7上，另一端鉸接在所述鉗體的中部。包括調整被夾持管具位置的對中鉗2，以及夾緊被夾持管具的夾緊鉗3，所述對中鉗2位于所述夾緊鉗3上方。一個所述液缸對應驅動一組夾鉗，所述對中鉗由三個液缸驅動，所以包括三組夾鉗，所述夾緊鉗由一個液缸驅動，所以包括一組夾鉗。所述組成對中鉗的三組夾鉗中位于同側的鉗體為一體成型的一體式結構。與組成對中鉗的三組夾鉗的同側鉗體鉸接的三根連桿的也為一體成型的一體式結構。
[0040]如圖4所示，左側為夾緊液缸液壓原理圖，右側為對中液缸液壓原理圖。所述對中鉗2由三個對中液缸110驅動，分別為第一對中液缸、第二對中液缸和第三對中液缸，圖4中右側三個液缸，自下而上依次為第一對中液缸、第二對中液缸和第三對中液缸，所述第一對中液缸、第二對中液缸和第三對中液缸與油源之間設置有控制三個液缸同步動作的第一平衡閥102，所述第一平衡閥102包括兩個控制油口，所述第一平衡閥102的兩個控制油口分別連接第一對中液缸的有桿腔和無桿腔，所述第一對中液缸的有桿腔還連通第二對中液缸的有桿腔，所述第二對中液缸的有桿腔還連通第三對中液缸的有桿腔，所述第一對中液缸的無桿腔還連通第二對中液缸的無桿腔，所述第二對中液缸的無桿腔還與第三對中液缸的無桿腔連通。所述夾緊鉗3由一個液缸驅動一組夾，驅動所述夾緊鉗3的夾緊液缸105與油源之間設置有平衡壓力和液壓油流量的第二平衡閥111，所述第二平衡111閥包括兩個控制油口，所述第二平衡閥111的兩個控制油口分別連接驅動夾緊鉗的夾緊液缸105的有桿腔和無桿腔。
[0041]如圖6所示，還包括在運輸過程中對被夾持管具起扶正作用的扶正鉗4，所述扶正鉗4包括兩個扶正鉗體，所述兩個扶正鉗體分別連接在所述夾緊鉗3的兩個鉗體下方；所述兩個扶正鉗體內側都設有鉗齒402以及驅動所述鉗齒402沿其軸心旋轉的第一扶正液缸401，結合圖9和圖10，所述兩個鉗齒402錯開同一水平線設置。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鉆機管具夾持機構，包括座體、連接在座體上的若干組夾鉗，以及驅動所述夾鉗的若干液缸，其特征在于，所述座體與所述若干液缸為一體成型的一體式結構。
2.根據權利要求1所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述連接在座體上的若干組夾鉗自上而下排成一排，每組夾鉗由對稱設置在所述座體兩側的兩個鉗體組成，所述兩個鉗體的末端分別鉸接在所述座體的兩側，驅動每組夾鉗的液缸位于該組夾鉗的兩個鉗體之間； 所述每個液缸的活塞桿端部鉸接兩根連桿，所述兩根連桿的另一端分別鉸接在被該液缸驅動的一組夾鉗的兩個鉗體的中部，所述液缸通過所述連桿驅動所述夾鉗夾緊或松開；還包括向所述每個液缸輸送液壓介質的通道，所述通道設置在所述座體內部。
3.根據權利要求2所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述座體兩側設有若干對凸起，所述每個凸起上設有跟每個鉗體的末端鉸接的銷軸孔；所述活塞桿端部連接有驅動接頭，所述連桿一端鉸接在所述驅動接頭上，另一端鉸接在所述鉗體的中部。
4.根據權利要求2或3所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述若干組夾鉗中包括調整被夾持管具位置的對中鉗，以及夾緊被夾持管具的夾緊鉗，所述對中鉗位于所述夾緊鉗上方。
5.根據權利要求4所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，一個所述液缸對應驅動一組夾鉗，所述對中鉗包括三組夾鉗，所述夾緊鉗包括一組夾鉗。
6.根據權利要求5所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述對中鉗由三個液缸驅動，分別為第一液缸、第二液缸和第三液缸，所述第一液缸、第二液缸和第三液缸與油源之間設置有控制第一液缸、第二液缸和第三液缸同步動作的第一平衡閥，所述第一平衡閥包括兩個控制油口，所述第一平衡閥的兩個控制油口分別連接第一液缸的有桿腔和無桿腔，所述第一液缸的有桿腔還連通第二液缸的有桿腔，所述第二液缸的有桿腔還連通第三液缸的有桿腔，所述第一液缸的無桿腔還連通第二液缸的無桿腔，所述第二液缸的無桿腔還與第三液缸的無桿腔連通。
7.根據權利要求5所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述夾緊鉗由一組夾鉗組成，驅動所述夾緊鉗的液缸與油源之間設置有平衡壓力和液壓油流量的第二平衡閥，所述第二平衡閥包括兩個控制油口，所述第二平衡閥的兩個控制油口分別連接驅動夾緊鉗的液缸的有桿腔和無桿腔。
8.根據權利要求5所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，還包括在運輸過程中對被夾持管具起扶正作用的扶正鉗，所述扶正鉗包括兩個扶正鉗體，所述兩個扶正鉗體分別連接在所述夾緊鉗的兩個鉗體下方；所述兩個扶正鉗體內側都設有鉗齒以及驅動所述鉗齒沿其軸心旋轉的液缸，所述兩個鉗齒錯開同一水平線設置。
9.根據權利要求5所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，所述組成對中鉗的三組夾鉗中位于同側的鉗體為一體成型的一體式結構。
10.根據權利要求9所述的鉆機管具夾持機構，其特征在于，與組成對中鉗的三組夾鉗的同側鉗體鉸接的三根連桿的也為一體成型的一體式結構。
【文檔編號】E21B19/18GK203531803SQ201320713469
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】常健, 魏雙會, 陸軍坊, 于芳, 何波, 高杭, 李志剛 申請人:四川宏華石油設備有限公司