[实用新型]旋扣机构和铁钻工的旋扣装置

说明书

本实用新型属于石油工程领域，涉及一种旋扣机构，以及一种铁钻工的旋扣装置,主要包括定子、转子、电刷、夹紧块、转子支撑滚轮及橡胶环；定子和转子均为两瓣可开合式，两瓣通过销轴连接，定子和转子打开时，上螺纹体进入转子内，然后定子和转子关闭，转子在夹紧块的作用下抱紧上螺纹体，下螺纹体由背钳固定。通电后，转子带动上螺纹体在定子的磁场内转动，以实现螺纹连接的上卸扣。该旋扣机构的转动部分是在磁场中，无周向约束，有较大的微倾斜、摆动空间，因此可以保证旋扣过程中螺纹体不会被咬伤。该旋扣机构在铁钻工的背钳和冲扣钳的配合下，可以实现钻杆在微倾斜、摆动状态下快速上卸扣而不发生咬伤钻杆的现象。

技术领域

本实用新型属于石油工程领域，涉及一种旋扣机构，以及一种铁钻工的旋扣装置。

背景技术

螺纹连接是利用螺纹零件构成的可拆连接，是最常见和典型的连接方式，它普遍存在于生产、生活中的各种设备，应用十分广泛。对于一般的小尺寸零件的螺纹连接，其螺纹预紧力较小，使用扳手、管钳等工具便可实现螺纹的上卸扣及预紧；但是对于较大尺寸、较重的零件的螺纹连接，其上卸扣通过简单的人力操作很难实现，因此在实际工程中多采用自动化的设备快速、大扭矩的拧卸螺纹，并能对螺纹连接提供较高的预紧力。例如在石油工程中，单根钻杆长度可达9米，钻杆之间的螺纹连接通过人力操作比较困难且费时费力，因此在石油工程中采用铁钻工进行这项工作，铁钻工的主体一般可分为三部分：旋扣钳、冲扣钳及背钳，背钳用来夹紧固定下部钻杆，冲扣钳多使用液压油缸来拧卸螺纹第一扣或者提供螺纹预紧力，旋扣机构用来快速旋扣。自动化铁钻工在实际工程中的应用极大的降低了工人的劳动强度，并且提高了工作效率。但是，在铁钻工进行旋扣操作时，由于钻杆尺寸、惯性较大，并且受到风载的影响，钻杆在台面上经常处于微倾斜、摆动状态，旋扣机构的夹紧块对钻杆较大的夹紧力经常会因此咬伤钻杆，钻杆表面的咬伤痕在孔底复杂情况下增加了钻杆折断的机率。

中国专利文献CN104563921A公开的“一种紧凑型浮动式铁钻工”，将旋扣钳和冲扣钳做成一个整体能够保证较大的同心度且缩短了旋扣钳与夹紧钳的距离，但是当钻杆倾斜时依旧会发生钳体咬伤钻杆的现象。中国专利文献CN103132930A公开了“一种铁钻工的旋扣装置”，该旋扣装置采用一种前后浮动调整装置使旋扣钳能够根据钻杆的状态前后浮动调整，但是钻杆的倾斜和摆动是整个圆周范围内的，因此这种方法并不能完全克服钻杆倾斜摆动时的咬伤问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种旋扣机构，该旋扣机构能够对处在微倾斜、摆动状态下的螺纹连接进行快速可靠旋扣。特别的，该旋扣机构在铁钻工的背钳和冲扣钳的配合下，可以实现钻杆在微倾斜、摆动状态下快速上卸扣而不发生咬伤钻杆的现象。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种旋扣机构，其特征在于：包括壳体、磁铁、转子、转子支撑滚轮、夹紧块、电刷支撑弹簧、橡胶环及电刷，

所述壳体由两个半壳体对称组合构成，两个半壳体一端通过壳体销轴连接，另一端绕壳体销轴转动实现开合，在每个半壳体内侧壁上固定有一块磁铁，磁铁呈半环状，壳体与磁铁组成定子；

所述转子下端固定有转子支撑滚轮，转子通过转子支撑滚轮安装于壳体内，转子由两瓣半环状结构对称组合构成，两瓣半环状结构一端通过转子销轴连接形成连接端，另一端绕转子销轴转动实现开合形成开合端，转子的两瓣半环状结构上各设置有一个线圈组，转子的两瓣半环状结构合上时，两个线圈组相互连接，转子的两瓣半环状结构打开时，两个线圈组彼此断开，转子的外径小于磁铁的内径，在转子与磁铁之间形成环隙空间；

所述夹紧块安装于楔形槽内，且楔形槽设置在转子上，夹紧块初始时相对待旋扣的上部螺纹体处于松开状态，进行旋扣动作时，转子转动时夹紧块在楔形槽内滑动，楔形槽宽度逐渐变小，夹紧块在转子与上部螺纹体的间隙内逐渐夹紧上部螺纹体，进而带动上部螺纹体旋扣；

所述橡胶环固定在壳体的端口处；