[发明专利]一种不压井作业井口管柱上卸扣装置

说明书

本发明属于石油及天然气钻修井设备技术领域，公开了一种不压井作业井口管柱上卸扣装置，包括旋扣钳组件、冲扣钳组件以及夹紧钳组件；夹紧钳组件包括可相互靠近和远离的一对夹紧钳体；冲扣钳组件包括转动设置的第一支撑座、可相互靠近和远离的一对冲扣钳体，冲扣钳体安装在第一支撑座上；旋扣钳组件包括可上下移动的浮动安装座以及可相互靠近和远离的一对夹紧臂，夹紧臂安装在浮动安装座上，两条夹紧臂相对的面上设有用于驱动上部管柱转动的摩擦轮。本发明的上卸扣装置具有体积小、结构简单、制造维护成本低、易推广等特点，解决了人工加动力大钳的半自动上卸扣方式工作效率低的问题，同时也提升了作业人员的作业安全性。

技术领域

本发明属于石油及天然气钻修井设备技术领域，具体涉及一种不压井作业井口管柱上卸扣装置。

背景技术

在不压井起下油管等作业装置中，动力大钳是重要的组成部分，也是目前上卸扣时现场使用最多的装置。动力大钳由钢丝悬挂在井架上，上卸扣时工人推动大钳至井口工作位，操作完毕后再推回待工位置，由于工作过程需要工人频繁推拉大钳，在夹紧和松扣过程也需要人力的参与，导致其上卸扣前后准备工作时间长，效率低，工人的劳动强度大且作业安全风险高，无法实现管柱上卸扣自动化。

目前市场上出现了很多新型自动上卸扣装置和专利，其结构普遍由三部分组成，从上至下依次为主钳、背钳和夹紧卡瓦，部分还带有前后、上下移动的导轨，主钳和背钳可以在导轨上移动。主钳和背钳均设计成带开口的U型圆盘，在管柱到位后，钳体的U型槽移动至管柱位置并夹紧，主钳和背钳的夹紧原理一致，都是通过马达和齿条驱动大齿轮，带动牙块伸出和缩回。也有部分上卸扣装置的主、背钳不带U型开口，整个装置固定安装在井口位置，管柱从装置中心通道伸入，通过行心齿轮夹紧原理，外圈齿轮带动内圈四分之一齿轮旋转进行夹紧，再带动管柱旋转紧扣。上述第一类装置的缺点在于体积庞大，占用井口较大工作空间，运输转移不方便，其零部件多结构较复杂，制造成本较高且维修保养不方便；上述第一类和第二类装置均采用齿轮传递力矩的方式，输出力矩高且传输稳定，但齿轮制造和更换成本较高，单独更换费时费力；另外，目前国外已普遍采用的铁钻工，在国内尚未普及，其复杂的结构和高昂的制造成本以及维护保养工序繁琐，不易推广使用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述动力大钳工作效率低、劳动强度大和无法实现自动化以及现有自动上卸扣装置占用空间大、结构复杂和制造维护成本高的问题。为此，本发明目的在于提供一种不压井作业井口管柱上卸扣装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种不压井作业井口管柱上卸扣装置，包括旋扣钳组件、冲扣钳组件以及用于夹紧下部管柱的夹紧钳组件；

夹紧钳组件包括可相互靠近和远离的一对夹紧钳体；

冲扣钳组件包括转动设置的第一支撑座、可相互靠近和远离的一对冲扣钳体以及用于推动第一支撑座转动的扭转液压单元，冲扣钳体安装在第一支撑座上；

旋扣钳组件包括可上下移动的浮动安装座以及可相互靠近和远离的一对夹紧臂，夹紧臂安装在浮动安装座上，两条夹紧臂相对的面上设有用于驱动上部管柱转动的摩擦轮。

优选地，不压井作业井口管柱上卸扣装置还包括底座和升降台，夹紧钳组件固定安装在底座上，升降台可上下移动的安装在底座上，旋扣钳组件和冲扣钳组件安装在升降台上。

优选地，所述底座上设有举升液压单元和导柱，升降台滑动套设在导柱上，且升降台与举升液压单元的活动端相连。

优选地，所述升降台包括上层台和下层台，上层台和下层台之间通过连接套筒相连，连接套筒滑动套设在导柱上；旋扣钳组件安装在上层台上，冲扣钳组件安装在上层台和下层台之间，第一支撑座与上层台和下层台均为转动连接。

优选地，所述夹紧钳组件还包括第二支撑座和第二推力液压单元；第二推力液压单元对称设置在支撑座的侧壁上；夹紧钳体设于第二推力液压单元的活动端。