一种钻探用全自动液压动力钳及其工作方法与流程

1.本发明涉及油田管用动力钳技术领域，具体涉及一种钻探用全自动液压动力钳及其工作方法。


背景技术：

2.在油田井口的油管、套管、钻杆螺纹的上、卸扣中，要用到一种管用动力钳，它能使上述管柱的螺纹连接拆卸方便。液压动力钳的工作原理是液压马达经行程减速器，然后经两级或一级减速，使钳头开口齿轮转动，产生高低两种转速，从而带动管具(钻具)旋转。开口齿轮转动时，其中制动板在制动组件的制动作用下延后转动，使开口齿轮与颚板架之间有个相对运动。这样，颚板的两个滚子就会在坡板上爬坡，并迫使颚板上的钳头座向管具(钻具)中心移动，直至咬紧管具(钻具)然后与开口齿轮一起带动管具(钻具)转动。
3.申请号为201911161879.7的发明专利公开了一种自动化液压组合钳，包括主钳机构、背钳机构和液压驱动组件；主钳机构包括壳体，壳体一侧设置有开口齿轮，开口齿轮中部设置有可转动的第一颚板架；背钳机构包括设置于壳体正下方的背钳主体，背钳主体通过导杆组件与壳体固定连接，背钳主体内设置有与第一颚板架同轴线的可转动的第二颚板架；所述液压驱动组件包括固定于壳体上方的液压泵、与液压泵连接的换向阀以及与第二颚板架连接的驱动油缸组件，液压泵的输出轴于传动轴连接；结构简单，操作方便，工作性能优越。该专利虽然采用换向阀同时控制液压泵和驱动油缸组件的油液的供给和换向，但是均为独立的操作，无法实现全局的自动化上扣、卸扣，工人操作对于操作流程的熟练度直接影响了工作效率。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是：现有技术中液压动力钳不能实现全局自动化操作，提供一种钻探用全自动液压动力钳及其工作方法。
5.本发明通过如下技术方案予以实现，一种钻探用全自动液压动力钳，包括主钳机构、背钳机构、液压驱动组件、控制组件；
6.所述主钳机构包括主钳壳体、开口齿轮总成、第一颚板架、联接板、制动片、制动组件、主钳复位旋钮轴、主钳传动组件；所述主钳壳体内转动设置有开口齿轮总成，所述开口齿轮总成中设置有可转动的第一颚板架，在第一颚板架上设有可径向伸缩的钳头座，所述钳头座上设有牙片，钳头座上转动连接有爬坡轮，所述开口齿轮总成内对称设置有四片弧形爬坡板，所述第一颚板架上方通过花键浮动连接有联接板和制动片，所述制动片上设置有制动组件；
7.所述开口齿轮总成上固定设置有上挡销，联接板的背面设有容纳上挡销的弧形槽，所述联接板和制动片上还转动设置有主钳复位旋钮轴，所述主钳复位旋钮轴下端设有单向开口的容纳槽，在所述开口齿轮总成转动，开口齿轮总成上的上挡销进入到主钳复位旋钮轴的容纳槽时，第一颚板架的开口和开口齿轮总成的开口平齐，正、反向旋转主钳复位
旋钮轴180
°
，可实现主钳上、卸扣方向的转换；
8.所述开口齿轮上设置有可限制开口齿轮总成顺时针转动的右挡销和可限制开口齿轮总成逆时针转动的左挡销；所述左挡销和右挡销均可上下移动，对开口齿轮总成的转动进行限制或解除限制；
9.所述主钳壳体内还设有驱动开口齿轮总成转动的主钳传动组件，所述传动组件由一系列齿轮组成，其中主动轴上设有离合套和拨叉，拨叉转动带动离合套上下移动实现块速、慢速两档切换；
10.所述背钳机构包括背钳壳体，所述背钳壳体通过导杆组件和主钳壳体连接，所述背钳壳体内设置有与第一颚板架同轴线可转动的第二颚板架，所述第二颚板架内同样设置有钳头座、牙片、爬坡轮，所述背钳壳体内设置有爬坡板；
11.所述第二颚板架上设有第二挡销，所述背钳壳体上固定连接有背钳头盖板，所述背钳头盖板的底面设置有容纳第二挡销的弧形槽，所述背钳头盖板转动连接有背钳复位旋钮轴，所述背钳复位旋钮轴下端设有单向开口的容纳槽，所述第二颚板架转动，第二挡销进入到背钳复位旋钮轴的容纳槽时，第二颚板架的开口和开口齿轮总成的开口平齐，正、反向旋转背钳复位旋钮轴180
°
，可实现背钳上、卸扣方向的转换；
12.所述液压驱动组件包括：液压站、油路分配器、液压电磁换向阀、第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸、第一摆动油缸、第二摆动油缸、第三摆动油缸、第四摆动油缸、液压马达，所述第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸、第一摆动油缸、第二摆动油缸、第三摆动油缸、第四摆动油缸、液压马达均通过油管连接有液压电磁换向阀，多个液压电磁换向阀安装在油路分配器上，油路分配器通过总进出油管和液压站连接；
13.所述第一伸缩油缸固定在制动组件上，所述第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴上下可脱开得活动连接，所述第一摆动油缸驱动主钳复位旋钮轴正、反旋转180
°
，所述第一伸缩油缸驱动第一摆动油缸上下升降，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴脱开或插入；
14.所述第二伸缩油缸，驱动左挡销上下移动；
15.所述第三伸缩油缸，驱动右挡销上下移动；
16.所述第二摆动油缸安装在主钳壳体上，驱动拨叉转动实现高速、低速换挡；
17.所述第三摆动油缸背钳壳体内，所述第三摆动油缸的输出端连接有小齿轮，和第二颚板架的外圈齿轮啮合，驱动第二颚板架往复转动；
18.所述第四摆动油缸固定安装在背钳头盖板上，所述第四摆动油缸的输出轴和背钳复位旋钮轴连接，所述第四摆动油缸驱动背钳复位旋钮轴正反、旋转180
°
；
19.所述液压马达安装在主钳壳体上，所述液压马达的输出轴和主钳传动组件的主动轴连接，通过主钳传动组件驱动开口齿轮总成转动；
20.所述控制组件包括：plc控制器、人机交互模块、压力传感器、位置检测传感器；所述plc控制器和液压站、各换向阀、人机交互模块、压力传感器、位置检测传感器电性连接；所述压力传感器安装在油路分配器上，检测主油路压力；所述位置检测传感器安装在主钳壳体上，在开口齿轮总成的开口回归到与主钳壳体的开口平齐的位置时，所述位置检测传感器有信号。
21.进一步地，所述开口齿轮总成的底面在开口的两侧设有弧形槽，所述弧形槽的轴
心和开口齿轮总成的回转轴同轴，所述弧形槽单向开口延伸至开口齿轮总成的开口端面，所述主钳壳体底部通过螺栓固定安装有加强板，所述加强板、主钳壳体上对称设有两个贯穿的销孔，两个销孔内分别设置左挡销和右挡销，所述左挡销和右挡销上下移动，可插入或离开弧形槽，在开口齿轮总成的开口与主钳壳体的开口平齐时，左挡销和右挡销刚好位于两个弧形槽的最靠内的位置，限制开口齿轮总成的转动。
22.进一步地，所述左挡销设有弹簧，可以使左挡销向上弹升，所述第二伸缩油缸水平安装在加强板的底部，其输出轴上安装有锲块，所述锲块插入左挡销底部的槽中，所述锲块与槽的底部接触，往复移动，配合弹簧可以带动左挡销上下移动，所述左挡销和右挡销互为对称设置。
23.进一步地，所述位置检测传感器为霍尔传感器。
24.本法明的另一个方面，提供一种钻探用全自动液压动力钳的工作方法：
25.通过plc控制器检测并控制包括液压站、多个液压电磁换向阀、压力传感器、霍尔传感器、人机交互模块；通过人机交互模块可以显示状态信息，还选择自动操作或单项操作，所述单项操作包括：
26.主钳复位旋钮轴换向左/右：由液压电磁换向阀控制第一摆动油缸，所述第一摆动油缸驱动主钳复位旋钮轴正反、旋转180
°
，使主钳复位旋钮轴的容纳槽开口向左/右；
27.第一摆动油缸升/降：plc控制器通过液压电磁换向阀控制第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸驱动第一摆动油缸升/降，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴脱开/插入配合；
28.背钳复位旋钮轴换向左/右：plc控制器通过液压电磁换向阀控制第四摆动油缸，所述第四摆动油缸驱动背钳复位旋钮轴正反、旋转180
°
，使背钳复位旋钮轴的容纳槽开口向左/右；
29.左挡销升/降：plc控制器通过液压电磁换向阀控制第二伸缩油缸，所述第二伸缩油缸驱动左挡销上下移动；
30.右挡销升/降：plc控制器通过液压电磁换向阀控制第三伸缩油缸，所述第三伸缩油缸驱动右挡销上下移动；
31.主钳顺/逆时针旋转：plc控制器通过液压电磁换向阀控制液压马达，所述液压马达的输出轴和主钳传动组件的主动轴连接，通过主钳传动组件驱动开口齿轮总成顺/逆时针旋转；
32.高/低速档位切换：plc控制器通过液压电磁换向阀控制第二摆动油缸，所述第二摆动油缸的输出端和拨叉转轴连接，驱动拨叉转动，带离合套上下移动，进行高/低速档位切换；
33.背钳顺/逆时针旋转：plc控制器通过液压电磁换向阀控制液第三摆动油缸，所述第三摆动油缸的输出端连接有小齿轮，和第二颚板架的外圈齿轮啮合，驱动第二颚板架顺/逆时针旋转。
34.进一步地，在液压动力钳进行自动化上扣或自动化卸扣工作之前，需进行设备初始化，以达到顺利进行上扣或卸扣工作的目的，其步骤包括：
35.s1、检查霍尔传感器是否有信号，若有信号则执行s2、无信号则执行s4；
36.s2、检查第一伸缩油缸是否处于收缩状态，即第一摆动油缸的输出轴和主钳复位
旋钮轴处于配合状态，若结尾为是，则结束初始化流程，若结尾为否，则执行s；
37.s3、判断背钳复位旋钮轴的容纳槽开口方向，将主钳换向旋钮的容纳槽开口方向手动调整和背钳一致，第一伸缩油缸驱动第一摆动油缸下降，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴处于配合状态，结束初始化流程；
38.s4、判断背钳复位旋钮轴的容纳槽开口方向，若开口向左，则执行s5
‑
s10，若开口向右，则执行s11
‑
s16；
39.s5、第二伸缩油缸驱动左挡销缩回，第三伸缩油缸驱动右挡销缩回；
40.s6、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至低速档；
41.s7、液压马达带动开口齿轮总成顺时针旋转，感应到一次霍尔信号时停止；
42.s8、第三伸缩油缸缩回，右挡销受弹簧作用具有伸出的趋势；
43.s9、液压马达带动开口齿轮总成顺时针旋转，在此期间，右挡销插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号时停止，此时开口齿轮总成和主钳壳体的开口方向一致；
44.s10、将主钳换向旋钮的容纳槽开口方向手动调整向左，第一伸缩油缸驱动第一摆动油缸下降，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴处于配合状态，结束初始化流程；
45.s11、第二伸缩油缸驱动左挡销缩回，第三伸缩油缸驱动右挡销缩回；
46.s12、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至低速档；
47.s13、液压马达带动开口齿轮总成逆时针旋转，感应到一次霍尔信号时停止；
48.s14、第二伸缩油缸缩回，左挡销受弹簧作用具有伸出的趋势；
49.s15、液压马达带动开口齿轮总成逆时针旋转，在此期间，左挡销插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号时停止，此时开口齿轮总成和主钳壳体的开口方向一致；
50.s16、将主钳换向旋钮的容纳槽开口方向手动调整向右，第一伸缩油缸驱动第一摆动油缸下降，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴处于配合状态，结束初始化流程。
51.进一步地，plc控制器中预设有自动化上扣工作流程，其步骤包括：
52.s1、将上下管件分别放在第一颚板架和第二颚板架中心位置；
53.s2、第二伸缩油缸驱动左挡销缩回，第三伸缩油缸驱动右挡销缩回；
54.s3、第一摆动油缸驱动主钳复位旋钮轴旋转使其开口向右，第四摆动油缸驱动背钳复位旋钮轴旋转使其开口向右；
55.s4、第一伸缩油缸顶升，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴处于脱开状态；
56.s5、第三摆动油缸驱动第二颚板架顺时针旋转，爬坡轮开始爬坡，钳头座向中心靠拢，牙板夹紧下管件；
57.s6、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至高速档；
58.s7、液压马达带动开口齿轮总成顺时针高速旋转，第一颚板架由于制动组件的摩擦力，在开口齿轮总成转动时产生滞后动作，爬坡轮开始爬坡，钳头座向中心靠拢，牙板夹紧上管件，随后带动上管件一起旋转，通过霍尔传感判断第一颚板架转动圈数，达到设定圈数后，停止旋转；
59.s8、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至低速档；
60.s9、液压马达带动开口齿轮总成顺时针低速旋转，当安装油路上的压力传感器达到设定数值后停止；
61.s10、第三摆动油缸驱动第二颚板架逆时针旋转，直至第二挡销移动至背钳复位旋钮轴的容纳槽中，此时第二颚板架和背钳壳体开口方向一致，钳头座复位，解除对下管件的固定；
62.s11、液压马达带动开口齿轮总成逆时针旋转，在感应到两次霍尔信号后停止，在此期间，上挡销移动到主钳复位旋钮轴的容纳槽中，此时开口齿轮总成和第一颚板架的开口方向一致；
63.s12、第二伸缩油缸缩回，左挡销受弹簧作用具有伸出的趋势；
64.s13、液压马达带动开口齿轮总成逆时针旋转，在此期间，左挡销插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号后延时.s停止，此时开口齿轮总成和主钳壳体的开口方向一致，结束上自动化上扣工作流程。
65.进一步地，plc控制器中预设有自动化卸扣工作流程，其步骤包括：
66.s1、将上下管件分别放在第一颚板架和第二颚板架中心位置；
67.s2、第二伸缩油缸驱动左挡销缩回，第三伸缩油缸驱动右挡销缩回；
68.s3、第一摆动油缸驱动主钳复位旋钮轴旋转使其开口向左，第四摆动油缸驱动背钳复位旋钮轴旋转使其开口向左；
69.s4、第一伸缩油缸顶升，使第一摆动油缸的输出轴和主钳复位旋钮轴处于脱开状态；
70.s5、第三摆动油缸驱动第二颚板架逆时针旋转，爬坡轮开始爬坡，钳头座向中心靠拢，牙板夹紧下管件；
71.s6、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至低速速档；
72.s7、液压马达带动开口齿轮总成逆时针低速旋转，第一颚板架由于制动组件的摩擦力，在开口齿轮总成转动时产生滞后动作，爬坡轮开始爬坡，钳头座向中心靠拢，牙板夹紧上管件，随后带动上管件一起旋转，通过霍尔传感判断第一颚板架转动圈数，达到设定圈数后，停止旋转；
73.s8、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至高速档；
74.s9、液压马达带动开口齿轮总成顺时针高速旋转，达到设定圈数后，停止旋转；
75.s10、第三摆动油缸驱动第二颚板架顺时针旋转，直至第二挡销移动至背钳复位旋钮轴的容纳槽中，此时第二颚板架和背钳壳体开口方向一致，钳头座复位，解除对下管件的固定；
76.s11、液压马达带动开口齿轮总成顺时针旋转，在感应到两次霍尔信号后停止，在此期间，上挡销移动到主钳复位旋钮轴的容纳槽中，此时开口齿轮总成和第一颚板架的开口方向一致；
77.s12、第二伸缩油缸缩回，右挡销受弹簧作用具有伸出的趋势；
78.s13、第二摆动油缸驱动拨叉转动，将档位调至低速档；
79.s14、液压马达带动开口齿轮总成顺时针旋转，在此期间，右挡销插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号后延时.s停止，此时开口齿轮总成和主钳壳体的开口方向一致，结束上自动化上扣工作流程。
80.本发明的有益效果是：
81.本发明通过plc控制器检测并控制包括液压站、多个液压电磁换向阀、压力传感
器、霍尔传感器、人机交互模块，可以实现连贯的自动上扣、卸扣工作，自动化程度高，降低对操作人员的要求，操作简单，并且可以全程远程操作，减少生产事故发生的概率。
附图说明
82.图1为本发明所述的一种钻探用全自动液压动力钳的结构示意图；
83.图2为主钳机构的爆炸图；
84.图3为背钳机构的爆炸图；
85.图4为主钳换向旋钮轴及其配合、驱动部件的爆炸图；
86.图5为左挡销、有挡销及其配合、驱动部件的爆炸图；
87.图6为主钳传动组件的爆炸图；
88.图7为液压驱动组件连接示意图；
89.图8为控制组件连接示意图；
90.图9为初始化工作流程图；
91.图10为自动化上扣工作流程图；
92.图11为自动化卸扣工作流程图。
93.图中：
94.101主钳壳体；101开口齿轮总成；103第一颚板架；104联接板；105制动片；106制动组件；107主钳复位旋钮轴；108钳头座；109牙片；1010爬坡轮； 1011爬坡板；1012上挡销；1013加强板；1014左挡销；1015右挡销；1016锲块；1017离合套；1018拨叉；
95.201背钳壳体；202第二颚板架；203第二挡销；204背钳头盖板；205背钳复位旋钮轴；
96.301液压站、302油路分配器、303液压电磁换向阀、304第一伸缩油缸、305 第二伸缩油缸、306第三伸缩油缸、307第一摆动油缸、308第二摆动油缸、309 第三摆动油缸、3010第四摆动油缸、3011液压马达；
97.401plc控制器；402人机交互模块；403压力传感器；404霍尔传感器。
具体实施方式
98.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
99.如图1所示，一种钻探用全自动液压动力钳，包括主钳机构、背钳机构、液压驱动组件、控制组件；
100.如图2所示，所述主钳机构包括主钳壳体101、开口齿轮总成102、第一颚板架103、联接板104、制动片105、制动组件106、主钳复位旋钮轴107、主钳传动组件；所述主钳壳体101内转动设置有开口齿轮总成102，所述开口齿轮总成102中设置有可转动的第一颚板架103，在第一颚板架103上设有可径向伸缩的钳头座108，所述钳头座108上设有牙片109，钳头座108上转动连接有爬坡轮1010，所述开口齿轮总成102内对称设置有四片弧形爬坡板1011，所述第一颚板架103上方通过花键浮动连接有联接板104和制动片105，所述制动片
105 上设置有制动组件106；
101.如图4所示，所述开口齿轮总成102上固定设置有上挡销1012，联接板104 的背面设有容纳上挡销1012的弧形槽，所述联接板104和制动片105上还转动设置有主钳复位旋钮轴107，所述主钳复位旋钮轴107下端设有单向开口的容纳槽，在所述开口齿轮总成102转动，开口齿轮总成102上的上挡销1012进入到主钳复位旋钮轴107的容纳槽时，第一颚板架103的开口和开口齿轮总成102 的开口平齐，正、反向180
°
旋转主钳复位旋钮轴107，可实现主钳上、卸扣方向的转换；
102.如图5所示，所述开口齿轮上设置有可限制开口齿轮总成102顺时针转动的右挡销1015和可限制开口齿轮总成102逆时针转动的左挡销1014；所述左挡销 1014和右挡销1015均可上下移动，对开口齿轮总成102的转动进行限制或解除限制；
103.如图6所示，所述主钳壳体101内还设有驱动开口齿轮总成102转动的主钳传动组件，所述传动组件由一系列齿轮组成，其中主动轴上设有离合套1017和拨叉1018，拨叉1018转动带动离合套1017上下移动实现块速、慢速两档切换；
104.如图3所示，所述背钳机构包括背钳壳体201，所述背钳壳体201通过导杆组件和主钳壳体101连接，所述背钳壳体201内设置有与第一颚板架103同轴线可转动的第二颚板架202，所述第二颚板架202内同样设置有钳头座108、牙片109、爬坡轮1010，所述背钳壳体201内设置有爬坡板1011；
105.所述第二颚板架202上设有第二挡销203，所述背钳壳体201上固定连接有背钳头盖板204，所述背钳头盖板204的底面设置有容纳第二挡销203的弧形槽，所述背钳头盖板204转动连接有背钳复位旋钮轴205，所述背钳复位旋钮轴205 下端设有单向开口的容纳槽，所述第二颚板架202转动，第二挡销203进入到背钳复位旋钮轴205的容纳槽时，第二颚板架202的开口和开口齿轮总成102的开口平齐，正、反向180
°
旋转背钳复位旋钮轴205，可实现背钳上、卸扣方向的转换；
106.如图7所示，所述液压驱动组件包括：液压站301、油路分配器302、液压电磁换向阀303、第一伸缩油缸304、第二伸缩油缸305、第三伸缩油缸306、第一摆动油缸307、第二摆动油缸308、第三摆动油缸309、第四摆动油缸3010、液压马达3011，所述第一伸缩油缸304、第二伸缩油缸305、第三伸缩油缸306、第一摆动油缸307、第二摆动油缸308、第三摆动油缸309、第四摆动油缸3010、液压马达3011均通过油管连接有液压电磁换向阀303，多个液压电磁换向阀303 安装在油路分配器302上，油路分配器302通过总进出油管和液压站301连接；
107.所述第一伸缩油缸304固定在制动组件106上，所述第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107上下可脱开得活动连接，所述第一摆动油缸307驱动主钳复位旋钮轴107正、反旋转180
°
，所述第一伸缩油缸304驱动第一摆动油缸307上下升降，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107脱开或插入；
108.所述第二伸缩油缸305，驱动左挡销1014上下移动；
109.所述第三伸缩油缸306，驱动右挡销1015上下移动；
110.所述第二摆动油缸308安装在主钳壳体101上，驱动拨叉1018转动实现高速、低速换挡；
111.所述第三摆动油缸309背钳壳体201内，所述第三摆动油缸309的输出端连接有小齿轮，和第二颚板架202的外圈齿轮啮合，驱动第二颚板架202往复转动；
112.所述第四摆动油缸3010固定安装在背钳头盖板204上，所述第四摆动油缸 3010的输出轴和背钳复位旋钮轴205连接，所述第四摆动油缸3010驱动背钳复位旋钮轴205正反、旋转180
°
；
113.所述液压马达3011安装在主钳壳体101上，所述液压马达3011的输出轴和主钳传动组件的主动轴连接，通过主钳传动组件驱动开口齿轮总成102转动；
114.如图8所示，所述控制组件包括：plc控制器401、人机交互模块402、压力传感器403、位置检测传感器；
115.所述plc控制器401和液压站301、各换向阀、人机交互模块402、压力传感器403、位置检测传感器电性连接；
116.所述压力传感器403安装在油路分配器302上，检测主油路压力；
117.所述位置检测传感器安装在主钳壳体101上，在开口齿轮总成102的开口回归到与主钳壳体101的开口平齐的位置时，所述位置检测传感器有信号。
118.如图5所示，在实际应用中，所述开口齿轮总成102的底面在开口的两侧设有弧形槽，所述弧形槽的轴心和开口齿轮总成102的回转轴同轴，所述弧形槽单向开口延伸至开口齿轮总成102的开口端面，所述主钳壳体101底部通过螺栓固定安装有加强板1013，所述加强板1013、主钳壳体101上对称设有两个贯穿的销孔，两个销孔内分别设置左挡销1014和右挡销1015，所述左挡销1014和右挡销1015上下移动，可插入或离开弧形槽，在开口齿轮总成102的开口与主钳壳体101的开口平齐时，左挡销1014和右挡销1015刚好位于两个弧形槽的最靠内的位置，限制开口齿轮总成102的转动。
119.如图5所示，在实际应用中，所述左挡销1014设有弹簧，可以使左挡销1014 向上弹升，所述第二伸缩油缸305水平安装在加强板的底部，其输出轴上安装有锲块1016，所述锲块1016插入左挡销1014底部的槽中，所述锲块1016与槽的底部接触，往复移动，配合弹簧可以带动左挡销1014上下移动，所述左挡销1014 和右挡销1015互为对称设置。
120.在实际应用中，所述位置检测传感器为霍尔传感器404。
121.本法明的另一个方面，提供一种钻探用全自动液压动力钳的工作方法：
122.通过plc控制器401检测并控制包括液压站301、多个液压电磁换向阀303、压力传感器403、霍尔传感器404、人机交互模块402；通过人机交互模块402 可以显示状态信息，还选择自动操作或单项操作，所述单项操作包括：
123.主钳复位旋钮轴107换向左/右：由液压电磁换向阀303控制第一摆动油缸 307，所述第一摆动油缸307驱动主钳复位旋钮轴107正反、旋转180
°
，使主钳复位旋钮轴107的容纳槽开口向左/右；
124.第一摆动油缸307升/降：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制第一伸缩油缸304，所述第一伸缩油缸304驱动第一摆动油缸307升/降，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107脱开/插入配合；
125.背钳复位旋钮轴205换向左/右：plc控制器401通过液压电磁换向阀303 控制第四摆动油缸3010，所述第四摆动油缸3010驱动背钳复位旋钮轴205正反、旋转180
°
，使背钳复位旋钮轴205的容纳槽开口向左/右；
126.左挡销1014升/降：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制第二伸缩油缸305，所述第二伸缩油缸305驱动左挡销1014上下移动；
127.右挡销1015升/降：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制第三伸缩油缸306，所述第三伸缩油缸306驱动右挡销1015上下移动；
128.主钳顺/逆时针旋转：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制液压马达3011，所述液压马达3011的输出轴和主钳传动组件的主动轴连接，通过主钳传动组件驱动开口齿轮总成102顺/逆时针旋转；
129.高/低速档位切换：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制第二摆动油缸308，所述第二摆动油缸308的输出端和拨叉1018转轴连接，驱动拨叉1018 转动，带离合套1017上下移动，进行高/低速档位切换；
130.背钳顺/逆时针旋转：plc控制器401通过液压电磁换向阀303控制液第三摆动油缸309，所述第三摆动油缸309的输出端连接有小齿轮，和第二颚板架202 的外圈齿轮啮合，驱动第二颚板架202顺/逆时针旋转。
131.如图9所示，在实际应用中，在液压动力钳进行自动化上扣或自动化卸扣工作之前，需进行设备初始化，以达到顺利进行上扣或卸扣工作的目的，其步骤包括：
132.s1、检查霍尔传感器404是否有信号，若有信号则执行s2、无信号则执行 s4；
133.s2、检查第一伸缩油缸304是否处于收缩状态，即第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107处于配合状态，若结果为是，则结束初始化流程，若结果为否，则执行s3；
134.s3、判断背钳复位旋钮轴205的容纳槽开口方向，将主钳复位旋钮轴107 的容纳槽开口方向手动调整和背钳复位旋钮轴一致，第一伸缩油缸304驱动第一摆动油缸307下降，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107处于配合状态，结束初始化流程；
135.s4、判断背钳复位旋钮轴205的容纳槽开口方向，若开口向左，则执行s5
‑
s10，若开口向右，则执行s11
‑
s16；
136.s5、第二伸缩油缸305驱动左挡销1014缩回，第三伸缩油缸306驱动右挡销1015缩回；
137.s6、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至低速档；
138.s7、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针旋转，感应到一次霍尔信号时停止；
139.s8、第三伸缩油缸306缩回，右挡销1015受弹簧作用具有伸出的趋势；
140.s9、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针旋转，在此期间，右挡销 1015插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号时停止，此时开口齿轮总成102和主钳壳体101的开口方向一致；
141.s10、将主钳换向旋钮的容纳槽开口方向手动调整向左，第一伸缩油缸304 驱动第一摆动油缸307下降，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴 107处于配合状态，结束初始化流程；
142.s11、第二伸缩油缸305驱动左挡销1014缩回，第三伸缩油缸306驱动右挡销1015缩回；
143.s12、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至低速档；
144.s13、液压马达3011带动开口齿轮总成102逆时针旋转，感应到一次霍尔信号时停止；
145.s14、第二伸缩油缸305缩回，左挡销1014受弹簧作用具有伸出的趋势；
146.s15、液压马达3011带动开口齿轮总成102逆时针旋转，在此期间，左挡销 1014插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号时停止，此时开口齿轮总成102和主钳壳体101的开口方向一致；
147.s16、将主钳换向旋钮的容纳槽开口方向手动调整向右，第一伸缩油缸304 驱动第一摆动油缸307下降，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴 107处于配合状态，结束初始化流程。
148.如图10所示，在实际应用中，plc控制器401中预设有自动化上扣工作流程，其步骤包括：
149.s1、将上下管件分别放在第一颚板架103和第二颚板架202中心位置；
150.s2、第二伸缩油缸305驱动左挡销1014缩回，第三伸缩油缸306驱动右挡销1015缩回；
151.s3、第一摆动油缸307驱动主钳复位旋钮轴107旋转使其开口向右，第四摆动油缸3010驱动背钳复位旋钮轴205旋转使其开口向右；
152.s4、第一伸缩油缸304顶升，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107处于脱开状态；
153.s5、第三摆动油缸309驱动第二颚板架202顺时针旋转，爬坡轮1010开始爬坡，钳头座108向中心靠拢，牙板夹紧下管件；
154.s6、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至高速档；
155.s7、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针高速旋转，第一颚板架103 由于制动组件106的摩擦力，在开口齿轮总成102转动时产生滞后动作，爬坡轮 1010开始爬坡，钳头座108向中心靠拢，牙板夹紧上管件，随后带动上管件一起旋转，通过霍尔传感判断第一颚板架103转动圈数，达到设定圈数后，停止旋转；
156.s8、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至低速档；
157.s9、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针低速旋转，当安装油路上的压力传感器403达到设定数值后停止；
158.s10、第三摆动油缸309驱动第二颚板架202逆时针旋转，直至第二挡销203 移动至背钳复位旋钮轴205的容纳槽中，此时第二颚板架202和背钳壳体201 开口方向一致，钳头座108复位，解除对下管件的固定；
159.s11、液压马达3011带动开口齿轮总成102逆时针旋转，在感应到两次霍尔信号后停止，在此期间，上挡销1012移动到主钳复位旋钮轴107的容纳槽中，此时开口齿轮总成102和第一颚板架103的开口方向一致；
160.s12、第二伸缩油缸305缩回，左挡销1014受弹簧作用具有伸出的趋势；
161.s13、液压马达3011带动开口齿轮总成102逆时针旋转，在此期间，左挡销 1014插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号后延时0.5s停止，此时开口齿轮总成102和主钳壳体101的开口方向一致，结束上自动化上扣工作流程。
162.如图11所示，在实际应用中，plc控制器401中预设有自动化卸扣工作流程，其步骤包括：
163.s1、将上下管件分别放在第一颚板架103和第二颚板架202中心位置；
164.s2、第二伸缩油缸305驱动左挡销1014缩回，第三伸缩油缸306驱动右挡销1015缩
回；
165.s3、第一摆动油缸307驱动主钳复位旋钮轴107旋转使其开口向左，第四摆动油缸3010驱动背钳复位旋钮轴205旋转使其开口向左；
166.s4、第一伸缩油缸304顶升，使第一摆动油缸307的输出轴和主钳复位旋钮轴107处于脱开状态；
167.s5、第三摆动油缸309驱动第二颚板架202逆时针旋转，爬坡轮1010开始爬坡，钳头座108向中心靠拢，牙板夹紧下管件；
168.s6、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至低速速档；
169.s7、液压马达3011带动开口齿轮总成102逆时针低速旋转，第一颚板架103 由于制动组件106的摩擦力，在开口齿轮总成102转动时产生滞后动作，爬坡轮 1010开始爬坡，钳头座108向中心靠拢，牙板夹紧上管件，随后带动上管件一起旋转，通过霍尔传感判断第一颚板架103转动圈数，达到设定圈数后，停止旋转；
170.s8、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至高速档；
171.s9、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针高速旋转，达到设定圈数后，停止旋转；
172.s10、第三摆动油缸309驱动第二颚板架202顺时针旋转，直至第二挡销203 移动至背钳复位旋钮轴205的容纳槽中，此时第二颚板架202和背钳壳体201 开口方向一致，钳头座108复位，解除对下管件的固定；
173.s11、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针旋转，在感应到两次霍尔信号后停止，在此期间，上挡销1012移动到主钳复位旋钮轴107的容纳槽中，此时开口齿轮总成102和第一颚板架103的开口方向一致；
174.s12、第二伸缩油缸305缩回，右挡销1015受弹簧作用具有伸出的趋势；
175.s13、第二摆动油缸308驱动拨叉1018转动，将档位调至低速档；
176.s14、液压马达3011带动开口齿轮总成102顺时针旋转，在此期间，右挡销 1015插入到弧形槽中，再次感应到霍尔信号后延时0.5s停止，此时开口齿轮总成102和主钳壳体101的开口方向一致，结束上自动化上扣工作流程。
177.综上所述，本发明所述的一种钻探用全自动液压动力钳通过plc控制器检测并控制包括液压站、多个液压电磁换向阀、压力传感器、霍尔传感器、人机交互模块，可以实现连贯的自动上扣、卸扣工作，自动化程度高，降低对操作人员的要求，操作简单，并且可以全程远程操作，减少生产事故发生的概率。
178.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。