兩端分別與主鉗的圓盤(pán)(37)和顎板(27)連接，當(dāng)鉗頭完成夾緊動(dòng)作后松開(kāi)時(shí)，拉簧自動(dòng)將主鉗兩側(cè)顎板張開(kāi)。在背鉗鉗頭開(kāi)口兩側(cè)設(shè)有拉簧(38)，拉簧兩端分別與背鉗的圓盤(pán)(39)和顎板(29)連接，當(dāng)鉗頭完成夾緊動(dòng)作后松開(kāi)時(shí)，拉簧自動(dòng)將背鉗兩側(cè)顎板張開(kāi)。
[0024]顯而易見(jiàn)，本實(shí)施例中的行程開(kāi)關(guān)可用接近開(kāi)關(guān)等元件來(lái)替代。
[0025]本發(fā)明的自動(dòng)化作業(yè)過(guò)程為:
上扣過(guò)程:動(dòng)力鉗打開(kāi)防護(hù)門(mén)，移動(dòng)到井口，管柱進(jìn)入主鉗和背鉗的開(kāi)口鉗頭。背鉗夾緊液缸向上扣方向動(dòng)作，夾緊下管柱，位移傳感器測(cè)量鉗頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定背鉗正確實(shí)現(xiàn)上扣夾緊并發(fā)出信號(hào)。主鉗防護(hù)門(mén)關(guān)閉并觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)I，發(fā)出門(mén)關(guān)閉信號(hào)。主鉗變速機(jī)構(gòu)的換檔液缸動(dòng)作，帶動(dòng)變速齒輪離合切換至高速，撥桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)2.1，發(fā)出切換至高速信號(hào)。主鉗復(fù)位機(jī)構(gòu)的液缸A動(dòng)作，按下插銷(xiāo)A進(jìn)行上扣復(fù)位切換，此時(shí)撥塊Al觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)3.1并發(fā)出上扣復(fù)位開(kāi)始信號(hào)；隨即碰塊A抬起與插銷(xiāo)A分離，此時(shí)撥塊A2觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)3.2，并發(fā)出上扣復(fù)位完畢信號(hào)。隨后主鉗馬達(dá)向上扣方向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)多級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)開(kāi)口大齒輪進(jìn)行夾緊和旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)出開(kāi)口大齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)nl，拉力傳感器測(cè)量出主鉗的工作扭矩。至設(shè)定扭矩I和圈數(shù)I時(shí)，主鉗馬達(dá)怠速，變速機(jī)構(gòu)的換檔液缸動(dòng)作，帶動(dòng)變速齒輪離合切換至低速，撥桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)2.2，發(fā)出切換至低速信號(hào)；主鉗馬達(dá)繼續(xù)向上扣方向帶動(dòng)開(kāi)口大齒輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)出開(kāi)口大齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)π2;至設(shè)定扭矩2和圈數(shù)2時(shí)，馬達(dá)向卸扣方向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)nl+n2和的非整數(shù)圈V，使開(kāi)口大齒輪對(duì)正主鉗鉗頭開(kāi)口。背鉗夾緊液缸根據(jù)位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，回到初始位置，自動(dòng)對(duì)正背鉗鉗頭開(kāi)口。動(dòng)力鉗退出井口，上扣過(guò)程結(jié)束。
[0026]卸扣過(guò)程:鉆井動(dòng)力鉗打開(kāi)防護(hù)門(mén)，移動(dòng)到井口，管柱進(jìn)入主鉗和背鉗的開(kāi)口鉗頭。背鉗夾緊液缸向卸扣方向動(dòng)作夾緊下管柱，位移傳感器測(cè)量鉗頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定背鉗正確實(shí)現(xiàn)卸扣夾緊并發(fā)出信號(hào)。主鉗防護(hù)門(mén)關(guān)閉并觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)I，發(fā)出門(mén)關(guān)閉信號(hào)。主鉗變速機(jī)構(gòu)的換檔液缸動(dòng)作，帶動(dòng)變速齒輪離合切換至低速，撥桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)2.2，發(fā)出切換至低速信號(hào)。主鉗復(fù)位機(jī)構(gòu)的液缸B動(dòng)作，按下插銷(xiāo)B進(jìn)行卸扣復(fù)位切換，此時(shí)撥塊BI觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)3.3并發(fā)出卸扣復(fù)位開(kāi)始信號(hào);隨即碰塊B抬起與插銷(xiāo)B分離，此時(shí)撥塊Β2觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)3.4，并發(fā)出卸扣復(fù)位完畢信號(hào)。隨后主鉗馬達(dá)向卸扣方向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)多級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)開(kāi)口大齒輪進(jìn)行夾緊和旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)出開(kāi)口大齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η3，拉力傳感器測(cè)量出主鉗的工作扭矩。至設(shè)定扭矩3和圈數(shù)3時(shí)，主鉗馬達(dá)怠速，變速機(jī)構(gòu)的換檔液缸動(dòng)作，帶動(dòng)變速齒輪離合切換至高速，撥桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)2.1，發(fā)出切換至高速信號(hào)；主鉗馬達(dá)繼續(xù)向卸扣方向帶動(dòng)開(kāi)口大齒輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)出開(kāi)口大齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η4;至設(shè)定扭矩4和圈數(shù)4時(shí)，馬達(dá)向上扣方向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η3+η4和的非整數(shù)圈η"，使開(kāi)口大齒輪對(duì)正主鉗鉗頭開(kāi)口。背鉗夾緊液缸根據(jù)位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，回到初始位置，自動(dòng)對(duì)正背鉗鉗頭開(kāi)口。動(dòng)力鉗退出井口，卸扣動(dòng)作結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能鉆井動(dòng)力鉗，包括主鉗(4)、背鉗(2)、安裝架，其特征是:安裝架包括底板(I)、前支柱(3)、后支柱(11)、滑筒(8)、懸掛梁(9)及升降液缸(7)，兩個(gè)前支柱和兩個(gè)后支柱分別固定在底板的四個(gè)角上，滑筒套裝在前后四個(gè)支柱上，懸掛梁與滑筒連接一起，升降液缸裝在前后支柱內(nèi)，液缸的桿端與滑筒連接，液缸的尾端座在底板上;主鉗的兩側(cè)共安裝有四個(gè)彈簧筒(5)，彈簧筒由筒體(12)、吊桿(13)、彈簧(14)組成，筒體與主鉗連接為一起，吊桿的下端套有彈簧并裝于筒體內(nèi)，吊桿的上端通過(guò)鏈子(6)和活節(jié)螺栓(10)與懸掛梁吊裝，吊桿可在筒體內(nèi)伸縮;背鉗固定在安裝架的底板上，主鉗通過(guò)四個(gè)彈簧筒和鏈子吊裝在懸掛梁下，可相對(duì)于背鉗上下左右自由移動(dòng);通過(guò)前后支柱內(nèi)升降液缸的伸縮，可調(diào)整與背鉗之間的距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鉆井動(dòng)力鉗，其特征是:在兩個(gè)后支柱和主鉗的鉗尾之間各裝有拉力傳感器(16)，拉力傳感器的一端與套裝在后支柱上的拉環(huán)(15)鉸接，另一端通過(guò)連接叉(17)與裝在鉗尾中的拉耳(18)鉸接;主鉗相對(duì)背鉗上下移動(dòng)時(shí)，拉環(huán)隨著主鉗沿后支柱上下滑動(dòng);左右兩個(gè)拉力傳感器分別用來(lái)測(cè)量上扣或卸扣時(shí)的鉗頭工作扭矩。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鉆井動(dòng)力鉗，其特征是:主鉗的鉗頭為開(kāi)□式，開(kāi)口處裝有安全防護(hù)門(mén)(20)，由門(mén)液缸(26)伸縮實(shí)現(xiàn)門(mén)關(guān)閉或打開(kāi);當(dāng)防護(hù)門(mén)關(guān)閉時(shí)，觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)(41)并發(fā)出門(mén)關(guān)閉信號(hào)； 在主鉗的傳動(dòng)齒輪上設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器(46 ); 在主鉗的變速機(jī)構(gòu)設(shè)有撥桿(45)，并在撥桿兩側(cè)裝有兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)，換檔液缸(22)伸縮帶動(dòng)高速或低速齒輪離合，實(shí)現(xiàn)鉗頭高速或低速的換檔切換，此時(shí)撥桿分別觸動(dòng)兩側(cè)的行程開(kāi)關(guān)，并發(fā)出變速機(jī)構(gòu)切換至高速或低速信號(hào)； 主鉗復(fù)位機(jī)構(gòu)由第一、第二兩個(gè)復(fù)位液缸、第一、第二兩個(gè)碰塊、第一、第二兩個(gè)插銷(xiāo)，來(lái)分別實(shí)現(xiàn)上扣或卸扣的復(fù)位切換;在第一碰塊上設(shè)有第一、第二兩個(gè)撥塊，第二碰塊上設(shè)有第三、第四兩個(gè)撥塊，上述四個(gè)撥塊旁各設(shè)有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)； 在主鉗鉗頭開(kāi)口兩側(cè)設(shè)有拉簧(36)，拉簧兩端分別與主鉗的圓盤(pán)(37)和顎板(27)連接;當(dāng)鉗頭完成夾緊動(dòng)作后松開(kāi)時(shí)，拉簧將兩側(cè)顎板自動(dòng)張開(kāi)與主鉗開(kāi)口 一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鉆井動(dòng)力鉗，其特征是:背鉗的鉗頭為開(kāi)口式，由夾緊液缸(28)伸縮實(shí)現(xiàn)上扣或卸扣時(shí)鉗頭的夾緊動(dòng)作，在夾緊液缸中裝有位移傳感器(46)，用來(lái)測(cè)量背鉗夾緊時(shí)鉗頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，同時(shí)在完成夾緊動(dòng)作后，自動(dòng)回位對(duì)正背鉗的鉗頭開(kāi)P; 在背鉗鉗頭開(kāi)口兩側(cè)設(shè)有拉簧(38)，拉簧兩端分別與背鉗的圓盤(pán)(39)和顎板(29)連接，當(dāng)鉗頭完成夾緊動(dòng)作后松開(kāi)時(shí)，拉簧將兩側(cè)顎板自動(dòng)張開(kāi)與背鉗開(kāi)口 一致。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能鉆井動(dòng)力鉗，安裝架由底板、前支柱、后支柱、滑筒、懸掛梁及升降液缸組成，前后支柱分別固定在底板的四個(gè)角上，滑筒套裝在四個(gè)支柱上，懸掛梁與滑筒連接為一起。背鉗固定在安裝架的底板上，主鉗通過(guò)吊簧筒和鏈子吊裝在安裝架的懸掛梁下；在前后支柱內(nèi)安裝有升降液缸；在后支柱和主鉗的鉗尾之間裝有拉力傳感器；在主鉗的傳動(dòng)齒輪上裝有旋轉(zhuǎn)編碼器；在主鉗的變速機(jī)構(gòu)設(shè)有撥桿和行程開(kāi)關(guān)；在主鉗的復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)有撥塊和行程開(kāi)關(guān)；在背鉗的夾緊液缸中裝有位移傳感器。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鉆井動(dòng)力鉗工作過(guò)程的自動(dòng)化，從而達(dá)到鉆井井口無(wú)人化智能作業(yè)。
【IPC分類(lèi)】E21B19/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105625965
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610170861
【發(fā)明人】劉志剛, 陳杰, 仲建軍
【申請(qǐng)人】江蘇如石機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日