專利名稱：一種六缸同步夾緊裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拆裝各類石油、地質(zhì)用螺紋連接管柱工件設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及
一種用于石油井下.工具拆裝架的夾緊裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，拆裝架的夾緊裝置分為凸輪夾緊式、液壓缸夾緊式和螺栓夾緊式等和雙V型夾緊式。其中，凸輪夾緊式是凸輪牙塊與工件直接接觸，容易損傷工件；液壓缸夾緊的夾緊力不能隨工作扭矩的大小變化自動(dòng)調(diào)節(jié)；螺栓夾緊式是靠人力扳手?jǐn)Q緊大螺母夾緊鉆桿，夾緊非常費(fèi)力，工作室容易打滑，損傷鉆桿；雙V型夾緊式是采用兩個(gè)V型的夾緊裝置同時(shí)卡住圓筒，此形式夾緊時(shí)圓筒受力不均勻，容易使圓筒變形，而且此種形式的夾緊范圍下，只能夾緊很窄直徑范圍內(nèi)的圓筒。 又如一種工具夾緊裝置，它主要由三個(gè)扇形牙塊分別裝在殼體內(nèi)的三個(gè)偏心圓的扇形腔內(nèi)沿其偏心圓弧面同步地繞殼體的圓心正、反轉(zhuǎn)來夾緊或松開工件(鉆桿、井下工具)，三個(gè)牙塊與工件是弧面接觸。該裝置可自動(dòng)夾緊，并隨工作扭矩的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)其夾緊力的大小，打滑程度較小。但該裝置精度比較低，可承受扭矩小，強(qiáng)度低，不能適應(yīng)管體直徑大，要求精度高，上卸扣扭矩大的工件的拆裝。 因此需要一種適用管體的直徑范圍廣、上卸扣扭矩大、夾緊精度高，并在上卸扣時(shí)不打滑、不咬傷工件表面的夾緊裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種六缸同步夾緊裝置用于各類石油、地質(zhì)用螺紋連接管柱工件拆裝架，上、卸扣時(shí)的夾緊工件及其夾緊控制方法。
本發(fā)明六缸同步夾緊裝置的結(jié)構(gòu)是，六個(gè)卡緊油缸均勻的分布在支架上，卡緊卡頭設(shè)于卡盤體內(nèi)，卡盤體兩側(cè)有夾板，用連接螺栓固定，卡頭上面有導(dǎo)向鍵槽，卡盤體裝有承載銷。 工作時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，卡緊油缸由同步調(diào)速器控制同步動(dòng)作，通過連接銷軸，活塞桿帶動(dòng)卡頭相應(yīng)伸出或退回?？^上有導(dǎo)向鍵，卡盤體相應(yīng)有鍵槽，使卡頭動(dòng)作時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述夾緊裝置的六只卡頭分別由六只卡緊油缸驅(qū)動(dòng)來卡緊管柱?？ūP體與兩邊夾板通過連接螺栓固定，為了使它們之間不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，還設(shè)有承載銷。 本發(fā)明還提出一種用于如上所述的六缸同步夾緊裝置的控制方法，所述夾緊裝置的六個(gè)卡緊油缸由同步調(diào)速器控制，該調(diào)速器由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)構(gòu)成，以保證六個(gè)卡緊油缸同時(shí)輸入(出)等量的液壓油。
具體方法詳述如下 所述夾緊裝置的六個(gè)夾緊油缸由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)分別同步控制，所述等流量的齒輪馬達(dá)其六個(gè)上進(jìn)液口和所述液壓系統(tǒng)相通，六個(gè)下進(jìn)液口分別與所述等流量齒輪馬達(dá)的六個(gè)出液口相通，所述等流量齒輪馬達(dá)利用其對(duì)液壓的均勻分配，對(duì)六個(gè)夾緊油缸的液壓精確平衡，以保證六個(gè)夾緊油缸同時(shí)輸入(出)等量的液壓油。 工作時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，夾緊油缸由等流量的齒輪馬達(dá)同步控制，同步動(dòng)作夾緊；通過連接銷軸，活塞桿帶動(dòng)卡頭相應(yīng)伸出或退回?？^上有導(dǎo)向鍵，卡盤體相應(yīng)有鍵槽，使卡頭動(dòng)作時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 夾緊力的大小通過六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)來控制卡緊油缸1油路的壓力，并且使被夾緊管柱受力均勻，不變形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 1.同步夾緊精度高，可實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形管件的同步均勻夾緊，避免鉆具殼體變形。
2.增大了管體直徑的適用范圍，使拆裝機(jī)上卸扣時(shí)不打滑、不咬傷工件表面。


圖1是本發(fā)明六缸同步夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明六缸同步夾緊裝置的連接示意圖 圖3是本發(fā)明六缸同步夾緊裝置的控制方法原理示意圖； 其中 1卡緊油缸 5連接螺栓 2卡頭 6承載銷 3卡盤體 7.等流量齒輪馬達(dá) 4夾板
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示本發(fā)明六缸同步夾緊裝置的結(jié)構(gòu)為 六個(gè)相同規(guī)格的卡緊油缸1均勻的分布在支架上，卡頭2設(shè)于卡盤體3內(nèi)，夾板4通過連接螺栓5固定連接在卡盤體3兩側(cè)，承載銷6裝在卡盤體3上，避免卡盤體3和夾板4之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述卡頭2上面有導(dǎo)向鍵，卡盤體3相應(yīng)有鍵槽，使卡頭動(dòng)作時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
工作時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，六個(gè)卡緊油缸1由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)7構(gòu)成的同步調(diào)速器控制同步動(dòng)作，以保證六只油缸同時(shí)輸入(出)等量的液壓油，以此實(shí)現(xiàn)多油缸的同步運(yùn)行，以避免鉆具外殼變形?，F(xiàn)有技術(shù)均采用節(jié)流調(diào)速，夾緊精度低，容易使鉆具產(chǎn)生塑性變形。 如圖3所示，顯示同步夾緊裝置液壓管線的設(shè)計(jì)，其中鉆具同步夾緊裝置由六只等流量的齒輪馬達(dá)7分別控制。液壓系統(tǒng)提供的高壓油進(jìn)入六個(gè)夾緊油缸1的上進(jìn)液口，六個(gè)下進(jìn)液口分別與等流量齒輪馬達(dá)7的六個(gè)出液口相通，等流量齒輪馬達(dá)7利用其對(duì)液壓的均勻分配，對(duì)六個(gè)夾緊油缸1的液壓精確平衡，保證六只油缸的同步夾緊精度高，使鉆具周邊均勻受力，其夾緊精度達(dá)2 % 。 工作時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，六個(gè)夾緊油缸l由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)7分別同步控制，同步動(dòng)作，通過連接銷軸、活塞桿帶動(dòng)卡頭相應(yīng)伸出或退回，同步均勻夾緊管柱的殼體外圍。 夾緊力的大小通過六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)7來控制卡緊油缸1油路的壓力，并且使被夾緊管柱受力均勻，不變形。 通過連接銷軸、活塞桿帶動(dòng)卡頭2相應(yīng)伸出或退回，同步均勻夾緊管柱的殼體外圍。 本發(fā)明同步夾緊精度高達(dá)2%，管體直徑的適用范圍廣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圓形管件的同步均勻夾緊，避免鉆具殼體變形。使拆裝機(jī)上卸扣時(shí)不打滑、不咬傷工件表面。其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的同類產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種六缸同步夾緊裝置，主要由卡緊油缸(1)、卡頭(2)、卡盤體(3)、夾板(4)、連接螺栓(5)和承載銷(6)組成，其特征在于，所述六個(gè)的卡緊油缸(1)均勻的分布在支架上，卡頭(2)設(shè)在卡盤體(3)內(nèi)，夾板(4)通過連接螺栓(5)固定連接在卡盤體(3)兩側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的六缸同步夾緊裝置，其特征在于，所述承載銷(6)設(shè)在卡盤體(3)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的六缸同步夾緊裝置，其特征在于，所述卡頭(2)上面有導(dǎo)向鍵，卡盤體(3)相應(yīng)有鍵槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的六缸同步夾緊裝置，其特征在于，所述六個(gè)卡緊油缸(l)由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)構(gòu)成的同步調(diào)速器控制同步動(dòng)作，帶動(dòng)卡頭2相應(yīng)伸出或退回，同步均勻夾緊管柱的殼體外圍。
5. 使用如權(quán)利要求l-4所述六缸同步夾緊裝置的夾緊控制方法，其特征在于，所述夾緊裝置的六個(gè)夾緊油缸(1)由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)(7)分別同步控制，所述等流量的齒輪馬達(dá)(7)的六個(gè)上進(jìn)液口和所述液壓系統(tǒng)相通，六個(gè)下進(jìn)液口分別與所述等流量齒輪馬達(dá)(7)的六個(gè)出液口相通；工作時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，六個(gè)夾緊油缸(1)由六個(gè)等流量的齒輪馬達(dá)(7)分別同步控制，同步動(dòng)作，通過連接銷軸、活塞桿帶動(dòng)卡頭(2)相應(yīng)伸出或退回，同步均勻夾緊管柱的殼體外圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的六缸同步夾緊裝置的夾緊控制方法，其特征在于，所述等流量齒輪馬達(dá)(7)利用其對(duì)液壓的均勻分配，對(duì)六個(gè)夾緊油缸(1)的液壓精確平衡，以保證六個(gè)夾緊油缸(1)同時(shí)輸入(出)等量的液壓油。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的六缸同步夾緊裝置的夾緊控制方法，其特征在于，所述卡緊油缸(1)夾緊力的大小通過等流量齒輪馬達(dá)(7)來控制卡緊油缸(1)油路的壓力，并且使被夾緊管柱受力均勻。
全文摘要
本發(fā)明提供一種六缸同步夾緊裝置及其控制方法。該六缸同步夾緊裝置主要由卡緊油缸、卡頭、卡盤體、夾板和承載銷組成。本發(fā)明同步夾緊精度高達(dá)2％，管體直徑的適用范圍廣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圓形管件的同步均勻夾緊，避免鉆具殼體變形。通過六個(gè)等流量齒輪馬達(dá)控制卡緊油缸，精度高，易于控制和操作，使拆裝機(jī)上卸扣時(shí)不打滑、不咬傷工件表面，其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的同類產(chǎn)品。該夾緊裝置及其控制方法適用于各類石油、地質(zhì)用螺紋連接管柱工件拆裝架。
文檔編號(hào)E21B19/16GK101761315SQ20081015403
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者徐佩鑫 申請(qǐng)人:天津市正平機(jī)械新技術(shù)有限公司