[发明专利]一种铁钻工

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井和修井使用的钻具连接或者拆卸装置，特别涉及一种铁钻工。

背景技术

目前，在石油钻井和修井作业中，起下钻过程中的钻具连接和拆卸工作基本上是由人工借助一些机械化的设备，如液气大钳，猫头，气动旋扣钳等来完成。这些机械化设备仍然需要人工在井口处操作，劳动强度非常大，操作人员的安全不能得到有效的保障，人工成本也随之增加。就上述设备本身而言，钻具连接和拆卸的速度慢，直接影响到钻、修井效率；同时，这些设备适应的钻具范围较窄，并且需要在作业过程中反复更换压板和设备，使钻具连接、拆卸和维修更加不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁钻工，该铁钻工结构简单、操作方便、维修及更换零部件容易、动作平稳、适合钻具范围大。

本发明是由回转及平移伸展机构和钳体总成组成，钳体总成是由支架、背钳、主钳和旋扣钳组成，回转及平移伸展机构是由底座、回转装置、支撑机构、平移装置、由伸展拉杆构成的平行四连杆机构和伸展驱动油缸组成；平移装置是由平移导轨、平移滑车体和平移驱动油缸组成；

由伸展拉杆构成的平行四连杆机构的一端铰接在支架上且另一端与平移装置铰接连接，平移装置通过回转装置连接在底座上；主钳、背钳和旋扣钳连接在支架上，主钳位于背钳的上方，并与背钳铰接，旋扣钳安装在主钳和背钳的上方；

所述的回转装置具有由回转马达驱动的蜗轮蜗杆机构，当回转马达驱动蜗杆带动蜗轮转动，进而驱动支撑机构及其上部装置回转，机身可在360°范围内旋转，并可以在任意位置实现自锁；回转装置安装在底座上，支撑机构与回转装置的旋转部分固定，水平导轨与支撑机构固联；平移驱动油缸一端连接在平移导轨的支座上，另一端与平移滑车体相铰接，平移驱动油缸的伸缩运动可驱动平移滑车体沿平移导轨往复运动；伸展拉杆末端与平移滑车体相铰接，伸展拉杆前端与钳体总成铰接，构成平行四连杆机构，保证了钳体总成始终处于竖直位置；伸展驱动油缸的缸体与平移滑车体铰接，伸展驱动油缸的活塞杆与伸展拉杆铰接，用于驱动伸展拉杆；

所述支架的支架顶板和支架座板之间设有对称分布的立销，主钳支架和背钳支架在对应的位置分别开有环形槽和圆孔，立销通过环形槽和圆孔将主钳和背钳连接起来；主钳和背钳可沿着立销上下移动，且主钳可相对于背钳沿弧槽转动；在主钳和背钳之间设有碟形弹簧，实现主钳的的浮动功能；在主钳和背钳的两侧设有升降装置，该升降装置是由升降油缸和升降缸耳座构成，升降油缸的缸筒与支架用螺栓连接，升降油缸的活塞杆与背钳用销轴连接，升降油缸的伸缩运动可使主钳和背钳沿着立销上下移动。在主钳和背钳均布置有呈120°均布的三组夹紧钳，由夹紧油缸驱动；端部法兰结构的夹紧油缸与焊接在主钳支架和背钳支架上的夹紧箱体用螺栓连接；夹紧油缸的活塞杆端与卡钳支座固定连接，牙板通过螺栓嵌在卡钳上，卡钳与卡钳支座通过销轴和螺栓固定连接；夹紧油缸通过卡钳支座和卡钳实现导向；在主钳和背钳的两侧设有卸扣油缸，卸扣油缸与背钳支架通过油缸耳轴连接，卸扣油缸的活塞杆与主钳铰接，背钳的上表面设有耐磨的轴环，轴环通过螺栓与背钳固定连接。

所述的旋扣钳是由旋扣立柱、横梁滑板、旋扣支架、水平油缸、楔板、夹紧动臂、液压马达、驱动滚轮、限位滚轮、切线滚轮、复位弹簧、前后调整装置及上下浮动装置组成，楔板为三角型楔板；旋扣立柱通过纵向导键可相对支架上下移动，旋扣立柱上端与横梁滑板焊接，旋扣支架可沿横梁滑板前后移动；水平油缸固定在旋扣支架上，水平油缸的活塞杆与楔板通过销轴连接；夹紧动臂中间铰点与旋扣支架通过销轴连接，夹紧动臂可绕中间铰点回转；夹紧动臂后端安装切线滚轮，依靠弹簧力的作用，切线滚轮始终与楔板侧边接触；夹紧动臂前端安装有驱动滚轮，由液压马达驱动；水平油缸的伸缩运动带动楔板前后移动，当楔板伸出时，使夹紧动臂摆动，实现夹紧钻杆；旋扣作业完成后，楔板缩回，位于装置上方的复位弹簧使夹紧动臂复位，夹紧动臂松开钻杆。