一种自动崩扣修井动力钳的制作方法

1.本实用新型涉及修井设备技术领域，具体涉及一种自动崩扣修井动力钳。


背景技术：

2.动力钳是石油系统修井作业中上卸油管管柱（以下简称管柱）的专用工具，是改善作业工人劳动条件、保证施工作业质量、实现井口操作机械化的重要工具，动力钳主要由主钳体（主要包括钳头、液压马达、减速器、换向阀、钳头夹紧机构）、操作部分（由两套拉杆机构组成，操纵主钳复位和上卸螺纹，并操作主钳的两档变速杆）、悬挂部分（采用吊卡式设备将钳悬挂起来）、背钳（卡紧主钳夹紧部位以下的管柱，以克服上卸螺纹时的反扭矩）、动力装置（为动力钳提供动力源，包括油泵、溢流阀、管线、接头等）组成。动力钳主要是靠液压系统进行控制和传递动力，经两档减速输出两种转速和扭矩，再通过夹紧机构使钳牙夹紧和转动管柱，在背钳的配合下实现上卸油管螺纹的。
3.具体地，上螺纹时：在主钳和背钳钳头对齐开口的状态下，分别将复位旋钮搬向上扣方向，并将动力钳推向管柱，操纵手动换向阀改变液压马达压力油流向，推动主钳沿上扣方向旋转，进行上扣完毕，反向操纵手动换向阀使主钳反转，主钳、背钳钳头分别对齐开口，然后将动力钳撤离管柱，即完成一次上螺纹操作。卸螺纹时：在主钳和背钳钳头都对齐开口的状态下，分别将复位旋钮搬向卸扣方向，并将动力钳推向管柱，操纵手动换向阀改变液压马达压力油流向，推动主钳沿卸扣方向旋转，进行卸扣完毕，反向操纵手动换向阀使主钳反转，主钳、背钳钳头分别对齐开口，然后将动力钳撤离管柱，即完成一次卸螺纹操作。
4.实际修井作业中，在遇到水井、多年未修的油井及井内油管管柱连接处变形等情况时，因油管扣产生的锈粘连，常规的动力钳卸不开扣，此时，仍然需要人工使用大锤敲击油管扣，在油管扣松动后，再使用动力钳卸掉油管扣，不仅增加工作人员的劳动强度，降低卸扣效率，还会因锤击油管扣而给拆下的油管管柱带来不可恢复地伤害，降低油管管柱的使用寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种自动崩扣修井动力钳，能够在动力钳工作时辅助油管扣崩扣，降低工作人员的劳动强度，提高卸扣效率，降低对油管管柱的伤害，延长油管管柱的使用寿命。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳采用如下技术方案：
7.一种自动崩扣修井动力钳，包括夹持油管扣的背钳、转动油管的主钳，还包括用于带动主钳旋转的驱动机构以及控制所述驱动机构工作的控制装置，所述控制装置控制连接有用于测量主钳旋转扭矩的扭矩传感器，所述自动崩扣修井动力钳还包括用于在主钳的扭矩达到设定值时仍不能解除油管和油管扣连接关系的情况下向油管输出振击力以崩扣的振击装置，所述控制装置控制连接所述振击装置。
8.进一步地，所述振击装置通过所述主动钳向所述油管输出振击力。
9.进一步地，所述驱动机构包括液压马达以及在液压马达带动下能够转动的减速齿轮，所述减速齿轮与所述主钳啮合传动。
10.进一步地，所述振击装置包括风炮扳手以及设置在风炮扳手前端的转动齿轮，所述转动齿轮与所述减速齿轮的轴线相互平行，且转动齿轮与减速齿轮之间具有间隔，所述间隔尺寸满足风炮扳手带动所述转动齿轮转动时能够同时将产生的振动力传递给所述减速齿轮的需求。
11.进一步地，所述风炮扳手包括主轴以及带动主轴旋转并产生振动作用力的叶片，所述叶片的驱动方式为液压式驱动，所述主轴上设置有所述转动齿轮。
12.本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的有益效果是：修井作业时，在主钳和背钳的钳头对齐开口的状态下，分别将复位旋钮搬向卸扣方向，并将动力钳推向油管，背钳负责夹紧把持住油管扣，控制装置通过控制驱动机构来使主钳旋转，扭矩传感器将主钳的实时旋转扭矩传递给主钳，当扭矩传感器检测到主钳的实时扭矩小于设定值时，主钳在驱动机构的作用下便能够顺利将油管从油管扣上卸下，当主钳的实时扭矩达到设定值时，主钳在驱动机构的作用下还是无法卸下油管，此时，控制装置控制振动装置向主钳输出振动力作用，由于主动钳与背钳的配合作用下已经使油管和油管扣之间达到了胀紧的状态，通过振动力的振击作用，能够快速解除油管和油管扣之间的连接关系，在此过程中，通过液压式驱动能够为主轴提供较大的振击力，进而对主钳产生更好的振击效果；
13.相比于现有技术，本装置的优点在于，卸扣时即便是油管与油管扣粘连紧密，也不需要使用人工操作大锤来敲击油管扣，极大地减少了人力物力，降低了劳动强度，提高了卸扣效率，减小了对油管的伤害，延长了油管的使用寿命；另一方面，现有技术中的人工操作大锤时，需要将主钳停下，待大锤将油管击打的有所松动后再启动主钳，而本装置则不用停下主钳，是在主钳先工作的情况下，再由振动装置进行辅助振动崩扣，进一步提高了崩扣效率。
附图说明
14.图1是本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的外部示意图（风炮扳手的驱动部分未示出）；
15.图2是本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的内部示意图一（风炮扳手的驱动部分未示出）；
16.图3是本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的内部示意图二（风炮扳手的驱动部分未示出）；
17.图4是本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的内部示意图三（风炮扳手的驱动部分未示出）。
18.图中标号：1、背钳；2、主钳；3、减速齿轮；4、转动齿轮；5、液压马达。
具体实施方式
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前
提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
20.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
21.第一实施例：
22.如图1至图4所示，一种自动崩扣修井动力钳，包括夹持油管扣的背钳1、转动油管的主钳2，还包括用于带动主钳2旋转的驱动机构以及控制所述驱动机构工作的控制装置，所述控制装置控制连接有用于测量主钳2旋转扭矩的扭矩传感器，所述自动崩扣修井动力钳还包括用于在主钳2的扭矩达到设定值时仍不能解除油管和油管扣连接关系的情况下向油管输出振击力以崩扣的振击装置，所述控制装置控制连接所述振击装置。
23.所述振击装置通过所述主动钳向所述油管输出振击力。
24.所述驱动机构包括液压马达5以及在液压马达5带动下能够转动的减速齿轮3，所述减速齿轮3与所述主钳2啮合传动。
25.所述振击装置包括风炮扳手（图中未示出）以及设置在风炮扳手前端的转动齿轮4，所述转动齿轮4与所述减速齿轮3的轴线相互平行，且转动齿轮4与减速齿轮3之间具有间隔，所述间隔尺寸满足风炮扳手带动所述转动齿轮4转动时能够同时将产生的振动力传递给所述减速齿轮3的需求。
26.所述风炮扳手包括主轴以及带动主轴旋转并产生振动作用力的叶片，所述叶片的驱动方式为液压式驱动，所述主轴上设置有所述转动齿轮4。
27.本实用新型所提供的自动崩扣修井动力钳的工作原理是：修井作业时，在主钳2和背钳1的钳头对齐开口的状态下，分别将复位旋钮搬向卸扣方向，并将动力钳推向油管，背钳1负责夹紧把持住油管扣，控制装置通过控制驱动机构来使主钳2旋转，扭矩传感器将主钳2的实时旋转扭矩传递给主钳2，当扭矩传感器检测到主钳2的实时扭矩小于设定值时，主钳2在驱动机构的作用下便能够顺利将油管从油管扣上卸下，当主钳2的实时扭矩达到设定值时，主钳2在驱动机构的作用下还是无法卸下油管，此时，控制装置控制振动装置向主钳2输出振动力作用，由于主动钳与背钳1的配合作用下已经使油管和油管扣之间达到了胀紧的状态，通过振动力的振击作用，能够快速解除油管和油管扣之间的连接关系，在此过程中，通过液压式驱动能够为主轴提供较大的振击力，进而对主钳2产生更好的振击效果；
28.相比于现有技术，本装置的优点在于，卸扣时即便是油管与油管扣粘连紧密，也不需要使用人工操作大锤来敲击油管扣，极大地减少了人力物力，降低了劳动强度，提高了卸扣效率，减小了对油管的伤害，延长了油管的使用寿命；另一方面，现有技术中的人工操作大锤时，需要将主钳2停下，待大锤将油管击打的有所松动后再启动主钳2，而本装置则不用停下主钳2，是在主钳2先工作的情况下，再由振动装置进行辅助振动崩扣，进一步提高了崩扣效率。
29.需要说明的是，风炮扳手属于本领域技术人员所熟知的公知常识，其动作时，前端不仅会转动，还会产生快速地振动，本技术的创新点在于利用风炮扳手前端产生的振动，将这种振动力转移至主钳2，进而辅助崩扣，至于风炮扳手的具体结构，由于属于现有技术，本实施例中不再详细描述。
30.第二实施例：
31.与第一实施例的区别在于，本实施例中叶片的驱动方式为气动式驱动，具体地，可参考授权公告号为cn212825057u的中国实用新型专利文件中所介绍的关于气动式风炮扳
手的布置，由于属于现有技术，此处不再进行赘述。
32.第三实施例：
33.与第一实施例的区别在于，本实施例中振击装置包括液压缸和设置在液压缸输出端的振动锤，通过液压缸的作用直接带动振动锤作用油管管柱，不再通过主钳来间接作用于油管管柱。
34.第四实施例：
35.与第一实施例的区别在于，本实施例中转动齿轮不再贴近减速齿轮布置，而是直接贴近主钳布置，以在振动时将作用力传递给主钳。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。