專利名稱：一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油機(jī)械動(dòng)力鉗，特別是用于油田管柱作業(yè)過程中上、卸管柱接頭絲 扣的擰扣機(jī)背鉗。
背景技術(shù)：
擰扣機(jī)主要用于石油礦場(chǎng)快速上卸油管和套管絲扣作業(yè)，主要由主鉗和背鉗組 成，背鉗夾緊管柱接箍，主鉗夾緊管柱旋轉(zhuǎn)完成上、卸扣作業(yè)。現(xiàn)有擰扣機(jī)一般采用外曲面 牙塊實(shí)現(xiàn)連續(xù)夾緊，跟管柱的接觸是線性接觸，而且牙塊都有較硬的硬度和鋒利牙尖，使牙 塊能切入管柱，保證夾緊可靠，這樣在每次夾緊后，都會(huì)在管柱的外表面咬出具有一定深度 的牙痕。重復(fù)夾緊后，管柱表面會(huì)出現(xiàn)損傷，損傷后加速管柱的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管柱失 效，大大地加大了油田作業(yè)工作量和成本。近幾年，油田上玻璃鋼等非金屬材料的管柱出 現(xiàn)，都需要能夠不損傷管柱。在開口型動(dòng)力鉗上通常采用的是內(nèi)曲面滾子爬坡夾緊機(jī)構(gòu)，經(jīng)過多年使用證明， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，由于鉗頭是開口原因通常采用是兩顎板對(duì)稱結(jié)構(gòu)，不能采用多顎板結(jié) 構(gòu)，夾緊包容面積小，對(duì)管柱有損傷。而擰扣機(jī)通常是采用閉口結(jié)構(gòu)，就可以采用多顎板、 大包容面積夾緊，優(yōu)點(diǎn)是夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管柱無損傷或者是微損傷作 業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，減少 了油田管柱絲扣作業(yè)中對(duì)管柱的損壞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明技術(shù)方案是提供一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，它由背鉗頭主體、 下顎板架、上顎板架、顎板、牙塊、滾輪、滾輪軸、復(fù)位彈簧、固定軸、固定軸套、背鉗頭齒圈、 馬達(dá)齒輪和液壓馬達(dá)等組成。在背鉗頭主體的內(nèi)曲面上設(shè)有工作圓弧，工作圓弧是直接加 工在背鉗頭主體上，或是在另外設(shè)置的坡板上。在背鉗頭主體內(nèi)設(shè)有三個(gè)或三個(gè)以上的顎 板，顎板上裝有滾輪軸、滾輪、牙塊和復(fù)位彈簧，滾輪可以繞滾輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。牙塊的內(nèi)側(cè)是圓弧 形，圓弧與所夾緊的管柱外徑包容，幾個(gè)牙塊的總包容角度大于270度；牙塊的材料是非金 屬高分子耐磨材料，或是金屬片與非金屬高分子耐磨材料的組合，或是耐磨合金材料。下顎 板架、上顎板架和背鉗頭齒圈由固定軸、固定軸套和螺釘連接成整體，裝在背鉗頭主體內(nèi)； 滾輪軸兩頭軸端為四方形，裝在下顎板架和上顎板架上設(shè)置的上下槽孔內(nèi)可前后移動(dòng)。復(fù) 位彈簧一端固定在顎板上，一端固定在下顎板架上。馬達(dá)齒輪裝在液壓馬達(dá)的輸出軸上，與 背鉗頭齒圈嚙合。在上扣或卸扣作業(yè)時(shí)，背鉗先開始動(dòng)作，液壓馬達(dá)進(jìn)油開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)馬 達(dá)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使背鉗頭齒圈帶著下顎板架和上顎板架沿上扣或卸扣方向轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使顎板 上的滾輪沿背鉗頭主體上的工作圓弧上坡，推動(dòng)顎板上的滾輪軸沿下顎板架和上顎板架上 的槽孔移動(dòng)，使牙塊夾緊管柱，背鉗保持夾緊狀態(tài)，然后主鉗開始夾緊管柱，繼續(xù)上扣或卸 扣動(dòng)作。上扣或卸扣結(jié)束后，液壓馬達(dá)反向進(jìn)油，驅(qū)使背鉗頭齒圈帶著下顎板架和上顎板架反向轉(zhuǎn)動(dòng)，顎板上的滾輪沿背鉗頭主體上的工作圓弧退坡，回到原始位置，設(shè)置在顎板上的 復(fù)位彈簧帶動(dòng)顎板復(fù)位，一次作業(yè)結(jié)束。牙塊是由耐磨材料制成，有很大的包容面積，牙齒 是細(xì)密的細(xì)齒，靠摩擦力或微壓痕夾緊管柱，不會(huì)切入到管柱表面，也就不會(huì)損傷管柱。其 特征是背鉗頭主體內(nèi)設(shè)有三個(gè)或三個(gè)以上的顎板，顎板上裝有滾輪軸、滾輪、牙塊和復(fù)位 彈簧；背鉗頭主體的內(nèi)曲面上設(shè)有工作圓弧；下顎板架、上顎板架和背鉗頭齒圈由固定軸、 固定軸套和螺釘連接成整體。牙塊的內(nèi)側(cè)是圓弧形，圓弧與所夾緊的管柱外徑包容，幾個(gè)牙 塊的總包容角度大于270度。牙塊的材料是非金屬高分子耐磨材料，或是金屬片與非金屬 高分子耐磨材料的組合，或是耐磨合金材料。滾輪軸兩頭軸端為四方形，裝在下顎板架和上 顎板架上設(shè)置的上下槽孔內(nèi)可前后移動(dòng)。背鉗頭主體內(nèi)曲面上的工作圓弧是直接加工在背 鉗頭主體上，或是在另外設(shè)置的坡板上。復(fù)位彈簧一端固定在顎板上，一端固定在下顎板架 上。本發(fā)明的有益效果是提供一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，采用簡(jiǎn)單、可靠 的內(nèi)曲面滾子爬坡多顎板夾緊機(jī)構(gòu)，牙塊是由耐磨材料制成，并加大與管柱的接觸面積，起 到夾緊管柱且不損傷管柱的作用，其經(jīng)濟(jì)效益可觀。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的主視圖(半剖)。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是圖1的B-B向局部剖視圖。圖中1.下顎板架，2.背鉗頭主體，3.顎板，4.滾輪軸，5.軸承隔圈，6.滾針軸 承，7.滾輪，8.牙塊，9.上顎板架，10.螺釘，11.擋塊，12.固定軸套，13.固定軸，14.螺釘， 15.背鉗頭齒圈，16.馬達(dá)座、17.馬達(dá)齒輪、18.液壓馬達(dá)、19.銷軸，20.復(fù)位彈簧，21.工作 圓弧。
具體實(shí)施例方式在圖1、2中，一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)由下顎板架1、背鉗頭主體2、顎 板3、滾輪軸4、軸承隔圈5、滾針軸承6、滾輪7、牙塊8、上顎板架9、螺釘10、擋塊11、固定軸 套12、固定軸13、螺釘14、背鉗頭齒圈15、馬達(dá)座16、馬達(dá)齒輪17、液壓馬達(dá)18、銷軸19、復(fù) 位彈簧20和工作圓弧21等組成。在背鉗頭主體2的內(nèi)曲面上設(shè)有工作圓弧21，工作圓弧 21是直接加工在背鉗頭主體2上，或是在另外設(shè)置的坡板上。在背鉗頭主體2內(nèi)設(shè)有三個(gè) 或三個(gè)以上的顎板3，顎板3上裝有滾輪軸4、滾輪7、牙塊8和復(fù)位彈簧20。滾輪軸4裝在 顎板3的軸孔內(nèi)，滾輪7串在滾輪軸4上，滾輪7內(nèi)裝有滾針軸承6和軸承隔圈5，滾輪7可 繞滾輪軸4旋轉(zhuǎn)。牙塊8插在顎板3上的插槽內(nèi)，上下由擋塊11和螺釘10固定；牙塊8的 內(nèi)側(cè)是圓弧形，圓弧與所夾緊的管柱外徑包容，幾個(gè)牙塊8的總包容角度大于270度；牙塊 8的材料是非金屬高分子耐磨材料，或是金屬片與非金屬高分子耐磨材料的組合，或是耐磨 合金材料。下顎板架1、上顎板架9和背鉗頭齒圈15由固定軸13、固定軸套12和螺釘14 連接成整體，裝在背鉗頭主體2內(nèi)。復(fù)位彈簧20 —端固定在顎板3上，一端固定在下顎板 架1上。背鉗頭齒圈15與馬達(dá)齒輪17嚙合，馬達(dá)齒輪17裝在液壓馬達(dá)18的輸出軸上，液
4壓馬達(dá)18由馬達(dá)座16固定在背鉗頭主體2上。在圖3中，滾輪軸4兩頭軸端加工成四方形，裝在下顎板架1和上顎板架9上設(shè)置 的上下槽孔內(nèi)可前后移動(dòng)。在上扣或卸扣作業(yè)時(shí)，背鉗先開始動(dòng)作，液壓馬達(dá)18進(jìn)油開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)馬達(dá)齒 輪17轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使背鉗頭齒圈15帶著下顎板架1和上顎板架9沿上扣或卸扣方向轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使 顎板3上的滾輪7沿背鉗頭主體2上的工作圓弧21上坡，推動(dòng)顎板3上的滾輪軸4沿下顎 板架1和上顎板架9上的槽孔移動(dòng)，使牙塊8夾緊管柱，背鉗保持夾緊狀態(tài)，然后主鉗開始 夾緊管柱，繼續(xù)上扣或卸扣動(dòng)作。上扣或卸扣結(jié)束后，液壓馬達(dá)18反向進(jìn)油，驅(qū)使背鉗頭齒 圈15帶著下顎板架1和上顎板架9反向轉(zhuǎn)動(dòng)，顎板3上的滾輪7沿背鉗頭主體2上的工作 圓弧21退坡，回到原始位置，設(shè)置在顎板3上的復(fù)位彈簧20帶動(dòng)顎板3復(fù)位，一次作業(yè)結(jié) 束。牙塊8是由耐磨材料制成，有很大的包容面積，牙齒是細(xì)密的細(xì)齒，靠摩擦力或微壓痕 夾緊管柱，不會(huì)切入到管柱表面，也就不會(huì)損傷管柱。
權(quán)利要求
1.一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，由背鉗頭主體、下顎板架、上顎板架、顎板、牙 塊、滾輪、滾輪軸、復(fù)位彈簧、固定軸、固定軸套、背鉗頭齒圈、馬達(dá)齒輪和液壓馬達(dá)組成，其 特征在于背鉗頭主體內(nèi)設(shè)有三個(gè)或三個(gè)以上的顎板，顎板上裝有滾輪軸、滾輪、牙塊和復(fù) 位彈簧；背鉗頭主體的內(nèi)曲面上設(shè)有工作圓?。幌骂€板架、上顎板架和背鉗頭齒圈由固定 軸、固定軸套和螺釘連接成整體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于牙塊的內(nèi) 側(cè)是圓弧形，圓弧與所夾緊的管柱外徑包容，幾個(gè)牙塊的總包容角度大于270度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于牙塊 的材料是非金屬高分子耐磨材料，或是金屬片與非金屬高分子耐磨材料的組合，或是耐磨 合金材料。
4.如權(quán)利要求1所述的一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于滾輪軸兩 頭軸端為四方形，裝在下顎板架和上顎板架上設(shè)置的上下槽孔內(nèi)可前后移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于背鉗頭主 體內(nèi)曲面上的工作圓弧是直接加工在背鉗頭主體上，或是在另外設(shè)置的坡板上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于復(fù)位彈簧 一端固定在顎板上，一端固定在下顎板架上。
全文摘要
一種微損傷擰扣機(jī)背鉗鉗頭夾緊機(jī)構(gòu)，由背鉗頭主體、下顎板架、上顎板架、顎板、牙塊、滾輪、滾輪軸、復(fù)位彈簧、固定軸、固定軸套、背鉗頭齒圈、馬達(dá)齒輪和液壓馬達(dá)等組成。其結(jié)構(gòu)是背鉗頭主體內(nèi)設(shè)有三個(gè)或三個(gè)以上的顎板，顎板上裝有滾輪軸、滾輪、牙塊和復(fù)位彈簧；背鉗頭主體的內(nèi)曲面上設(shè)有工作圓??；下顎板架、上顎板架和背鉗頭齒圈由固定軸、固定軸套和螺釘連接成整體。該機(jī)構(gòu)采用簡(jiǎn)單、可靠的內(nèi)曲面滾子爬坡多顎板夾緊機(jī)構(gòu)，牙塊是由耐磨材料制成，并加大與管柱的接觸面積，起到夾緊管柱且不損傷管柱的作用，其經(jīng)濟(jì)效益可觀。
文檔編號(hào)E21B19/16GK102061898SQ20091021297
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者吳立中 申請(qǐng)人:吳立中