[实用新型]一种油田管用动力钳的防夹瘪限位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油田管用动力钳，尤其涉及一种防止油田管用动力钳夹瘪管柱的防护结构，属于石油装备设计制造技术领域。

背景技术

油田管用动力钳用于油管、套管、钻杆螺纹的上、卸扣作业中。传统油田管用动力钳的夹紧方式大多通过两个平移式颚板或摆动式颚板对油管进行对夹或包夹，另外，也有采用行星爪式夹紧的。但无论哪种夹紧方式，其工作原理基本相同，即：都通过偏心凸轮夹紧机构中的升程，挤推夹爪向管柱中心运动并夹紧管柱，然后带动管柱一起旋转实现上扣或卸扣。在上述过程中，夹爪始终都有向管柱中心施加的正压力，且正压力越大，夹紧效果越好。然而，正压力又具破坏性，因为管柱在上、卸扣的过程中所受到的扭矩力极大，特别是管柱的管壁受到腐蚀减薄后，管柱会被夹瘪，而一旦夹瘪，管柱即被损坏，动力钳中的复位旋钮轴、颚板架等相应的零部件也同时受损，以致动力钳卡在管柱上退不回来，给现场作业造成经济损失，影响作业效率。尤其在井下有异常情况下更不能及时处理，会造成严重事故。目前，避免此类事故发生的主要手段是：1、加强操作人员的工作责任心；2、严格作业流程。但实际作业中由于操作人员素质参次不齐，管柱的腐蚀程度也难以确定，因此管柱被夹瘪的现象仍不可避免。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种油田管用动力钳的防夹瘪限位装置，通过设置夹爪卡入管柱的位置极限，解决传统油田管用动力钳由于超扭矩使用或管壁变薄后管柱经常被夹瘪的问题。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实施：一种油田管用动力钳的防夹瘪限位装置，包括钳头齿轮总成、钳头制动机构、钳头夹紧机构和限位销，所述钳头齿轮总成的内壁设有凸轮坡面；所述钳头夹紧机构中的夹爪后部设有爬坡的滚子；所述钳头制动机构与钳头夹紧机构固定连接；所述钳头夹紧机构中的夹爪伸入钳头齿轮总成内腔，使滚子紧贴凸轮坡面，其特征在于：

所述钳头齿轮总成端面围绕轴心线回转的圆周上设有限位槽；

所述钳头制动机构与钳头齿轮总成限位槽相同的圆周上设有限位销，且其一端伸入限位槽中。

所述限位槽的极限转角δ= h/s（式中δ又为推程角，h为夹爪推程，s为夹爪在极限转角内爬坡每度角的位移量）。

本实用新型通过钳头制动机构上的限位销和钳头齿轮总成上的限位槽，使钳头制动机构只能在钳头齿轮总成的设定转角内产生相对转动，钳头夹紧机构中的夹爪也在设定的推程内而爬坡，从而使夹爪卡入管柱外壁的量受控，既保证了管柱在弹性变形范围内不被夹瘪，也避免了动力钳超出最大夹紧范围而损坏。

本技术方案也适用于摆动式颚板和行星爪式夹紧机构，都可以通过限制夹紧机构的转角，来控制夹爪卡入管柱外壁的量，保证管柱在弹性变形范围内不被夹瘪。

本实用新型只是增加了一个限位机构，就能很好地保护管柱不被夹瘪，既保护了管柱又不损坏动力钳，又保证了工作效率和安全性。其结构简单，安全可靠，经济效益和社会效益巨大。

附图说明

图1为本实用新型的俯视（半剖）结构示意图；

图2为本实用新型的A—A剖视（旋转）结构示意图；

图3为本实用新型的夹紧位置示意图。

在图1、2、3中：1钳头齿轮总成、101限位槽、102凸轮坡面、2钳头制动机构、3钳头夹紧机构、301夹爪、302滚子、4限位销。

具体实施方式

如图1、2、3所示，钳头齿轮总成1的内壁设有凸轮坡面102；钳头夹紧机构3中的夹爪301后部设有爬坡的滚子302；钳头制动机构2与钳头夹紧机构3固定连接；钳头夹紧机构3中的夹爪301伸入钳头齿轮总成1内腔，使滚子302紧贴凸轮坡面102，钳头齿轮总成1端面围绕轴心线回转的圆周上设有限位槽101；钳头制动机构2与钳头齿轮总成1上限位槽101相同的圆周上设有限位销4，且其一端伸入限位槽101中；限位槽101的极限转角δ= h/s，（式中δ又为推程角，h为夹爪301的推程， s为夹爪301在极限转角δ内爬坡每度角的位移量）。

如图3所示，本实用新型通过钳头制动机构2上的限位销4和钳头齿轮总成1上的限位槽101，使钳头制动机构2只能在钳头齿轮总成1的设定转角内产生相对转动，钳头夹紧机构3中的夹爪301也在设定的推程内而爬坡，从而使夹爪301卡入管柱外壁的量受控，既保证了管柱在弹性变形范围内不被夹瘪，也避免了动力钳超出最大夹紧范围而损坏。