[发明专利]垂直浮动定位及锁紧的液压背钳

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种垂直浮动定位及锁紧的液压背钳。

背景技术

在石油天然气钻探设备中，顶驱系统是重要的设备。其中，背钳是顶驱系统中上卸钻杆、拆卸内防喷器和更换水龙头转换接头时不可或缺的一部分。但是，目前背钳在进行拆卸内防喷器和更换水龙头转换接头时，沿背钳导轨的定位和锁紧还需要其他设备和人工辅助完成，定位点有限且操作费时，常见的是在背钳导轨上设有定位孔，通过人工将背钳上下移动到定位孔后用销轴定位，其自动化程度和工作效率都很低。在顶驱钻井作业时，背钳装置直接影响顶驱整体的作业效率和可靠性，其主要作用是完成钻井和起下钻过程中的上、卸扣钻具的夹持。目前国内外顶驱背钳结构较复杂，夹紧前钻杆或套管对中需要增设辅助对中扶正装置，而且在上、卸自动和手动内防喷器系统与水龙头转换接头时存在背钳体的固定操作繁琐、行程不足等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种垂直浮动定位及锁紧的液压背钳。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种垂直浮动定位及锁紧的液压背钳，其包括背钳体、垂直浮动油缸、连接于背钳体的垂直浮动导向总成和穿设于垂直浮动导向总成的背钳导轨，垂直浮动油缸的一端连接于背钳导轨，另一端同时连接于垂直浮动导向总成和背钳体；背钳体包括壳体，壳体上设有通孔，通孔贯穿壳体的上端面和下端面，壳体内设有两个钳牙总成，两钳牙总成以通孔的中心对称分布；背钳导轨和垂直浮动导向总成之间设有定位与锁紧系统；定位与锁紧系统包括用于锁紧背钳导轨的曲柄滑块机构和用于驱动曲柄滑块机构的手柄；该曲柄滑块机构包括齿块前推柄、齿块后推柄、齿块和设于垂直浮动导向总成上的齿块滑槽，齿块前推柄和齿块后推柄之间、齿块和齿块后推柄之间均为轴连接；齿块滑设于齿块滑槽内；手柄固设于齿块前推柄；背钳导轨上固设有齿条，齿块的齿牙与齿条的齿牙相对设置。

较佳地，垂直浮动导向总成上还设有支架，手柄通过销轴连接于支架上。

较佳地，垂直浮动导向总成上设有用于锁住手柄的锁扣。

较佳地，齿块滑槽焊接于垂直浮动导向总成，或者齿块滑槽一体成型于垂直浮动导向总成；支架焊接于垂直浮动导向总成，或者支架一体成型于垂直浮动导向总成；齿条通过螺栓固定于背钳导轨，或者齿条通过焊接固定于背钳导轨。

较佳地，钳牙总成包括驱动油缸、钳牙座以及钳牙，钳牙座固设于驱动油缸的伸出端，钳牙固设于钳牙座。

较佳地，钳牙座包括用于放置钳牙的中段部以及设于中部段两端的边缘部，中段部为弧形，边缘部为斜向分布。

较佳地，钳牙总成包括三个钳牙，三个钳牙呈弧形分布。

较佳地，壳体的下端面设有导鞋，导鞋为漏斗状，导鞋与通孔贯通。

较佳地，垂直浮动导向总成的顶部设有第一凸台，背钳体的顶部设有第二凸台，垂直浮动油缸的下端部设有耳座，耳座同时固接于第一凸台和第二凸台。

较佳地，背钳导轨的底部设有保护板。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够实现自动将钻杆或套管扶正夹紧，减少扶正装置，结构简单；定位与锁紧系统跟随顶驱背钳体和垂直浮动导向总成沿背钳导轨同步移动，利用曲柄滑块机构的原理将齿条齿块、啮合，能够快速地实现定位与锁紧的要求，提高工作效率；且采用曲柄滑块机构的极限死点方式以及为锁紧手柄增设外部锁扣，达到双重安全保障的目的。

附图说明

图1为发明较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的左视示意图。

图3为本发明较佳实施例的右视示意图。

图4为本发明较佳实施例的背钳体在钳牙未完全闭合时的俯视示意图。

图5为本发明较佳实施例的背钳体在钳牙完全闭合时的俯视示意图。

图6为本发明较佳实施例的定位与锁紧系统的结构示意图。

图7为本发明较佳实施例的定位与锁紧系统的锁扣位置示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种垂直浮动定位及锁紧的液压背钳，其包括背钳体1、垂直浮动油缸7、连接于背钳体的垂直浮动导向总成3和穿设于垂直浮动导向总成的背钳导轨2，垂直浮动油缸7的一端连接于背钳导轨2，另一端同时连接于垂直浮动导向总成3和背钳体1。垂直浮动导向总成3和背钳体1通过螺栓4固接。