[发明专利]修井作业抽油杆上卸扣背钳旋转找正夹持装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种修井作业抽油杆上卸扣背钳旋转找正夹持装置及使用方法。其技术方案是：包括旋转基盘组件、导向夹持组件、杠杆式加力组件、拉杆式位移传感器组件、旋转动力组件和控制组件，旋转基盘组件包括开口基盘和多个滚轮，滚轮安装于动力钳原背钳位置，开口基盘依托滚轮转动；导向夹持组件的夹持块在导轨内前后移动，两夹持块实现夹持扳手方径；夹持块前端有夹持滑块，夹持滑块相对于夹持块可相对运动，有益效果是：本发明安装在修井抽油杆动力钳背钳上，与修井动力钳配合使用，适用于小直径油管上卸扣作业，本发明可以实现抽油杆的自动夹持，提高修井作业的效率，进而实现修井作业的自动化。

技术领域

本发明涉及一种油田修井作业设备领域，特别涉及一种修井作业抽油杆上卸扣背钳旋转找正夹持装置及使用方法。

背景技术

传统的修井作业方式以人工为主，需要人工扶正抽油杆后，抽油杆卡瓦夹持后，旋转锁紧，支撑整个作业活动，并随着抽油杆由修井大钩起吊，已完成整个抽油杆作业活动，存在着占用人工多、劳动强度大、野外露天施工环境差、安全风险高等问题，尤其抽油杆作业更加突出。抽油杆的夹持要求很高，夹持抽油杆凸缘的凸缘面在夹紧时必须成为一个完整的凸缘面，并且两个半凸缘面在工作时必须在同一平面上，否则会发生安全事故。针对这些问题，设计一种可使凸缘面在同一平面上的抽油杆夹持机构显得尤为重要。

油田修井作业中抽油杆动力钳作业中，采用背钳对正夹持扳手方径，动钳夹持接箍完成上卸扣作业。抽油杆在卡瓦上定位后，其扳手方径位置是任意的，人工操作抽油杆上卸扣动力吊钳，容易对正扳手方径进行上卸扣作业，而在自动化作业中难以实现抽油杆上卸扣动力吊钳背钳对正扳手方径。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种修井作业抽油杆上卸扣背钳旋转找正夹持装置及使用方法，可以实现抽油杆的自动夹持，提高修井作业的效率，进而实现修井作业的自动化。

本发明提到的一种修井作业抽油杆上卸扣背钳旋转找正夹持装置，其技术方案是：包括旋转基盘组件、导向夹持组件、杠杆式加力组件、拉杆式位移传感器组件、旋转动力组件和控制组件，所述旋转基盘组件包括开口基盘和多个滚轮，滚轮安装于动力钳原背钳位置，开口基盘依托滚轮转动；工作时，抽油杆从开口基盘进入，且抽油杆中心线于基盘中心线重合时停止；

导向夹持组件由夹持块、导轨、夹持滑块、压力传感器和复位弹簧片组成，夹持块在导轨内前后移动，两夹持块实现夹持扳手方径；夹持块前端有夹持滑块，夹持滑块相对于夹持块可相对运动，达到两夹持块夹持扳手方径时产生相对滑动；复位弹簧片固定端安装于夹持块前端，另一端接触夹持滑块，实现夹持滑块复位；

杠杆式加力组件包括两个夹持杆、滑动铰和双向液压缸组成，两个夹持杆通过滑动铰组成剪刀式杠杆结构，一侧连接夹持块，另一端连接双向液压缸，双向液压缸实现两个夹持杆开合运动，从而带动夹持块在导轨内前后移动；

拉杆式位移传感器组件包括拉杆式位移传感器和24V直流电源，拉杆式位移传感器的两端连接于两个夹持杆上，夹持杆运动带动拉杆式位移传感器运动，从而间接测量显示两个夹持滑块之间距离；24V直流电源为拉杆式位移传感器提供控制电源，拉杆式位移传感器位置变化显示不同电压值；

旋转动力组件包括步进电机或自锁马达和驱动齿轮，步进电机或自锁马达和驱动齿轮在动力钳背钳上；步进电机或自锁马达由PLC控制正反转，通过驱动齿轮带动开口基盘旋转；

控制组件包括PLC控制器，根据拉杆式位移传感器输入电压值变化实现对步进电机自锁马达控制，并进一步控制双向液压缸动作，实现对扳手方径对正夹紧。

优选的，上述滚轮的数量不低于六个。

优选的，上述夹持块和夹持滑块采用V型或燕尾槽结构连接。

优选的，上述步进电机或自锁马达均带有制动，可锁死旋转的开口基盘。