專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及上卸管子螺紋的動(dòng)力鉗，特別是開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)有兩大基本類(lèi)型，一種為內(nèi)曲面滾子爬坡卡緊機(jī)構(gòu)，另一種為外曲面滾子爬坡卡緊機(jī)構(gòu)。前者主要結(jié)構(gòu)形式為在開(kāi)口齒輪及開(kāi)口齒輪蓋包容的空腔內(nèi)有四塊內(nèi)曲面坡板，滾子裝在顎板上，顎板裝在顎板架方孔中，在開(kāi)口齒輪相對(duì)于顎板架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子沿坡板內(nèi)曲面滾動(dòng)爬坡，構(gòu)成顎板徑向平動(dòng)，使牙板接觸管子，實(shí)現(xiàn)上卸管子螺紋操作。后者主要結(jié)構(gòu)形式為在開(kāi)口齒輪及開(kāi)口齒輪蓋包容的空腔內(nèi)，在開(kāi)口齒輪及開(kāi)口齒輪蓋上設(shè)置滾子，在顎板上設(shè)置外曲坡面，顎板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸安裝在顎板架上，在開(kāi)口齒輪相對(duì)于顎板架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子相對(duì)于顎板外曲面滾動(dòng)爬坡，顎板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使牙板接觸管子，實(shí)現(xiàn)上卸管子螺紋操作。兩者每一組卡緊零件只能卡緊一種特定管子尺寸，卡不同管徑時(shí)必須更換滾子、顎板、牙座之類(lèi)零件。兩者不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，卡不同管徑更換零件給制造、使用和維修都帶來(lái)許多不便。由于卡緊零件按特定管徑配置，對(duì)管徑偏差較敏感，管徑偏大時(shí)容易打滑，管徑偏小時(shí)又易卡死松不開(kāi)。近期被中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局公開(kāi)的申請(qǐng)?zhí)枮?1101342.7，名稱(chēng)為一種行星爪式開(kāi)口型動(dòng)力鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)的發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)，主要結(jié)構(gòu)形式為行星爪連同行星齒輪支持在行星架上圍繞芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)，各行星齒輪與開(kāi)口齒輪內(nèi)側(cè)的上下內(nèi)齒相嚙合并傳遞鉗頭扭矩，行星架相對(duì)于開(kāi)口齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)各行星爪轉(zhuǎn)動(dòng)使外曲牙板接觸管子，實(shí)現(xiàn)正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換零件。該機(jī)構(gòu)仍存在以下不足之處一是，開(kāi)口齒輪內(nèi)腔上下設(shè)置內(nèi)齒與行星齒輪嚙合，特別是下部?jī)?nèi)齒嚙合，一旦有鐵屑或其他堅(jiān)硬雜物進(jìn)入嚙合副，將使嚙合副被卡死，要清除雜物必須折開(kāi)鉗頭；二是，工作始末，行星架的上下連接板要相對(duì)于開(kāi)口齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，由于相關(guān)受力零件的變形不全一致及機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)縫隙，將使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，卡緊動(dòng)作失靈；三是，行星齒輪承受鉗頭扭矩傳遞，為滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，行星齒輪必須有足夠的軸向尺寸，這不僅使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且占用了牙板高度空間。為滿(mǎn)足牙板高度要求，就必須加高鉗頭軸向尺寸，這在鉆井大鉗卡接頭、主鉗和背鉗間距受?chē)?yán)格限制的情況下，該卡緊機(jī)構(gòu)將不適用；如減少牙板高度又會(huì)使牙板強(qiáng)度變差，對(duì)管子表面的損傷加大，也將使該機(jī)構(gòu)不適用。
本發(fā)明的目的，不僅要克服現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)曲面滾子爬坡卡緊機(jī)構(gòu)及外曲面滾子爬坡卡緊機(jī)構(gòu)卡不同管徑必須更換零件的不足之處，還將克服申請(qǐng)?zhí)枮?1101342.7的發(fā)明專(zhuān)利的上述缺陷，推出一種沒(méi)有行星架相對(duì)于開(kāi)口齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)口齒輪內(nèi)腔不設(shè)置行星齒輪與內(nèi)齒嚙合，適用性更廣的一種全新卡緊機(jī)構(gòu)，使動(dòng)力鉗在大范圍內(nèi)正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換任何零件，且結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，卡緊性能更可靠，制造成本更低廉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，由開(kāi)口齒輪蓋、開(kāi)口齒輪、蝶形顎板、外曲牙板、牙板擋塊、牙板螺釘、轉(zhuǎn)軸、剎車(chē)鼓、旋鈕軸、旋鈕等主要件組成，開(kāi)口齒輪蓋與開(kāi)口齒輪由螺釘連接緊固于一體，牙板擋塊焊在蝶形顎板上，外曲牙板由牙板擋塊限位并通過(guò)牙板螺釘固定在蝶形顎板上，各蝶形顎板與轉(zhuǎn)軸之間為花鍵、平鍵或其他方式的固定連接，各轉(zhuǎn)軸兩端帶有軸頸，分別裝在開(kāi)口齒輪蓋及開(kāi)口齒輪的設(shè)計(jì)軸孔中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，各轉(zhuǎn)軸在一端軸頸外側(cè)為齒輪，與剎車(chē)鼓上的制動(dòng)齒輪相嚙合，僅傳遞制動(dòng)力矩，轉(zhuǎn)軸中的一只在齒輪之外還帶有軸頭，旋鈕軸裝在剎車(chē)鼓上，軸頭與其同軸心構(gòu)成轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，剎車(chē)鼓在軸頭回轉(zhuǎn)方位上設(shè)有環(huán)槽A及環(huán)槽B，配合旋鈕軸下端的缺口方位，用以限制軸頭的轉(zhuǎn)動(dòng)空間，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制。
本發(fā)明的實(shí)施，不僅實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鉗主鉗在較大范圍內(nèi)正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換任何零件，而且使卡緊機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單、卡緊性能更可加工制造更容易、成本更低廉、適用性更廣、使用維修更方便、社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益顯著。


圖1為本發(fā)明一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1的B-B剖視圖；圖4為圖2中C處相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的D向視圖；圖6為圖4中的剎車(chē)鼓14及旋鈕軸2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的E-E剖視圖；具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，由開(kāi)口齒輪13，開(kāi)口齒輪蓋7、蝶形顎板6、轉(zhuǎn)軸10、外曲牙板3、牙板擋塊11、牙板螺釘4等主要零件組成，開(kāi)口齒輪13與開(kāi)口齒輪蓋7由螺釘聯(lián)接緊固于一體，牙板擋塊11焊在蝶形顎板6上，外曲牙板3由牙板擋塊11限位并通過(guò)牙板螺釘4固定在蝶形顎板6上，卸去牙板螺釘4即可更換外曲牙板3。各蝶形顎板6通過(guò)花鍵與轉(zhuǎn)軸10固定聯(lián)接，各轉(zhuǎn)軸10兩端有軸頸A9及軸頸B12分別裝在開(kāi)口齒輪蓋7及開(kāi)口齒輪13的軸孔中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，各轉(zhuǎn)軸10在軸頸A9之外帶有齒輪8，其中一只在齒輪8之外帶有軸頭1，各蝶形顎板6及轉(zhuǎn)軸10按對(duì)稱(chēng)方位分別安裝在開(kāi)口齒輪的om、on、of、og設(shè)計(jì)中心線(xiàn)上。外曲牙板3的牙尖輪廓曲線(xiàn)由專(zhuān)門(mén)的計(jì)算方法求得，曲率中心線(xiàn)偏離轉(zhuǎn)軸10中心，在外曲牙板3的牙尖接觸任意管徑時(shí)，管子接觸點(diǎn)所承受的切向力與徑向壓力的比值為一設(shè)定常數(shù)，保證了在設(shè)定范圍內(nèi)正反向連續(xù)卡緊任意管徑不出現(xiàn)打滑、也不出現(xiàn)卡緊過(guò)度。本結(jié)構(gòu)在卡緊管子時(shí)管子所產(chǎn)生的反力，不需行星齒輪傳遞，直接作用于開(kāi)口齒輪蓋7和開(kāi)口齒輪13上。
如圖4、5、6、7所示，與其相關(guān)主要零件有剎車(chē)鼓14、旋鈕軸2、旋鈕5、剎車(chē)箍20等。剎車(chē)鼓14下端帶有制動(dòng)齒輪19，與各轉(zhuǎn)軸10端部的齒輪8相嚙合，旋鈕軸2安裝在剎車(chē)鼓14的軸孔中處于軸頭1的同軸位置，旋鈕軸2外端裝有旋鈕5，剎車(chē)箍20包容剎車(chē)鼓14并支持在鉗頭蓋板15上，旋鈕軸2下端有缺口17，在缺口17方位處于當(dāng)前位置時(shí)，旋鈕軸2將軸頭1約束于缺口17與環(huán)槽A16構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)，當(dāng)扳動(dòng)旋鈕5將旋鈕軸2轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，旋鈕軸2將軸頭1約束于缺口17與環(huán)槽B18構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)鉗頭轉(zhuǎn)向控制。
動(dòng)力鉗處于上扣工況時(shí)，旋鈕5尖端指向處于當(dāng)前位置，開(kāi)口齒輪13開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，剎車(chē)鼓14被剎車(chē)箍20制動(dòng)，制動(dòng)齒輪19處于暫時(shí)靜止?fàn)顟B(tài)，開(kāi)口齒輪13帶動(dòng)各轉(zhuǎn)軸10聯(lián)同蝶形顎板6繞制動(dòng)齒輪19按順時(shí)針?lè)较蚬D(zhuǎn)及順時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，使外曲牙板3接觸管子，開(kāi)口齒輪13繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)剎車(chē)鼓14一同旋轉(zhuǎn)實(shí)施上扣操作，此時(shí)，軸頭1處于旋鈕軸缺口17與環(huán)槽A16構(gòu)成的環(huán)形空間區(qū)域。上扣完畢，開(kāi)口齒輪13反轉(zhuǎn)，剎車(chē)鼓14被暫時(shí)制動(dòng)，制動(dòng)齒輪19處于暫時(shí)靜止?fàn)顟B(tài)，各轉(zhuǎn)軸端部齒輪8聯(lián)同蝶形顎板6繞制動(dòng)齒輪19按逆時(shí)針?lè)较蚬D(zhuǎn)，及逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，外曲牙板3撤離管子，撤至中位時(shí)，軸頭1被旋鈕軸2所擋，不再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，各蝶形顎板6處于初始位置，保證適應(yīng)最大管徑從開(kāi)口齒輪開(kāi)口處進(jìn)出無(wú)阻，開(kāi)口齒輪13再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使開(kāi)口方位與殼體缺口對(duì)齊后操縱停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次上扣操作。卸扣操作時(shí)，反之亦然。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，由開(kāi)口齒輪蓋(7)、開(kāi)口齒輪(13)、蝶形顎板(6)、外曲牙板(3)、牙板擋塊(11)、牙板螺釘(4)、轉(zhuǎn)軸(10)、剎車(chē)鼓(14)、旋鈕軸(2)、旋鈕(5)等主要件組成，開(kāi)口齒輪蓋(7)與開(kāi)口齒輪(13)由螺釘連接緊固于一體，牙板擋塊(11)焊在蝶形顎板(6)上，外曲牙板(3)由牙板擋塊(11)限位并通過(guò)牙板螺釘(4)固定在蝶形顎板(6)上，其特征在于各蝶形顎板(6)與轉(zhuǎn)軸(10)之間為固定連接，各轉(zhuǎn)軸(10)兩端帶有軸頸A(9)和軸頸B(12)分別裝在開(kāi)口齒輪蓋(7)及開(kāi)口齒輪(13)om、on、of、og中心線(xiàn)上的軸孔中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，各轉(zhuǎn)軸(10)在軸頸A(9)外側(cè)為齒輪(8)與剎車(chē)鼓上的制動(dòng)齒輪(19)相嚙合，旋鈕軸(2)裝在剎車(chē)鼓(14)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，其特征在于轉(zhuǎn)軸(10)中的一只，在齒輪(8)之外帶有軸頭(1)對(duì)應(yīng)于旋鈕軸(2)同軸心構(gòu)成轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，其特征在于各轉(zhuǎn)軸(10)與蝶形顎板(6)之間為花鍵連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及上卸管子螺紋的開(kāi)口型動(dòng)力鉗主鉗鉗頭卡緊機(jī)構(gòu)，主要由開(kāi)口齒輪、開(kāi)口齒輪蓋、蝶形顎板、外曲牙板、轉(zhuǎn)軸、剎車(chē)鼓及旋鈕軸等主要件組成。開(kāi)口齒輪與開(kāi)口齒輪蓋由螺釘聯(lián)接緊固于一體，各蝶形顎板與轉(zhuǎn)軸為固定連接，各轉(zhuǎn)軸兩端軸頸裝在開(kāi)口齒輪及開(kāi)口齒輪蓋軸孔中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，各軸頸外端齒輪與剎車(chē)鼓上的制動(dòng)齒輪嚙合傳遞制動(dòng)力矩，驅(qū)動(dòng)各蝶形顎板轉(zhuǎn)動(dòng)使牙板接觸管子實(shí)施卡緊，實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)正反向連續(xù)卡緊任意管徑不更換任何零件，且卡緊性能好，工作效率高，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)E21B19/00GK1523199SQ03157698
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月6日
發(fā)明者傅永森 申請(qǐng)人:傅永森