專利名稱：一種夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆采設(shè)備中的自動(dòng)化裝置，特別涉及一種對(duì)鉆井工具進(jìn) 行移運(yùn)的可夾持裝置。
背景技術(shù)：
在石油工業(yè)及海洋工程的石油開采中，鉆井工具的移運(yùn)是十分常見的工作步驟。目前，陸地石油鉆井多借助于吊機(jī)和鋼絲繩進(jìn)行鉆井工具的移運(yùn)，采用這種方式 移運(yùn)鉆具，其移運(yùn)效率低，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且存在相當(dāng)大的安全隱患；在海洋石油 鉆井模塊多借助于起重設(shè)備和鉆具夾持裝置進(jìn)行鉆井工具的移運(yùn)，而現(xiàn)有的夾持裝置通常 存在以下缺陷1、由于夾持部的弧面是固定的，只能夾持較小尺寸范圍的鉆具，當(dāng)鉆具的尺 寸范圍超過了夾持裝置的夾持范圍時(shí)，只能更換整個(gè)夾持機(jī)構(gòu)，操作相當(dāng)麻煩，工作效率很 低；2、夾持部在開合時(shí)，其左右爪同時(shí)旋轉(zhuǎn)，造成前部在寬度方向的活動(dòng)范圍較大，當(dāng)鉆井 工具排放緊密、鉆具之間間隙較小時(shí)，夾持部在夾持鉆具時(shí)很容易與被夾鉆具相鄰的鉆具 發(fā)生接觸，影響夾持裝置對(duì)鉆具的夾持效果，甚至造成無法進(jìn)行夾持的現(xiàn)象；3、對(duì)被夾持的 鉆具缺少對(duì)其第三點(diǎn)的支撐固定，通常只能靠夾持部的弧面對(duì)鉆具進(jìn)行固定，當(dāng)鉆具的尺 寸與夾持部尺寸相差較大時(shí)，其固定效果很不穩(wěn)定，容易造成鉆具滑落。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供一種不受鉆具排放間隙 的限制，結(jié)構(gòu)緊湊、夾持可靠、工作效率高的夾持裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種夾持裝置，包括吊耳、臂架和夾持機(jī) 構(gòu)，所述吊耳設(shè)置在所述臂架上端面的軸向中心位置，其特征在于至少兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)對(duì)稱 的設(shè)置于所述臂架兩端。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其所述夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)夾持爪和驅(qū)動(dòng)裝置，所述 驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在臂架上，在所述兩個(gè)夾持爪中至少有一個(gè)夾持爪與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其在所述臂架下端面設(shè)置有至少一個(gè)壓持機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其所述驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、連桿A、B、C、推力油缸 和耳座A，所述推力油缸與固定在臂架上的所述耳座A鉸接，所述夾持爪與旋轉(zhuǎn)軸連接，所 述旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過連桿A、B、C與所述推力油缸連接。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其所述旋轉(zhuǎn)軸一端穿過臂架與所述夾持爪上端部連 接，其另一端通過連桿A、B、C與所述推力油缸連接，所述連桿B、C的鉸接端與所述推力油
缸一端鉸接。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其在所述旋轉(zhuǎn)軸穿過臂架的通孔內(nèi)設(shè)置有鑲套，在 所述鑲套與旋轉(zhuǎn)軸之間安裝有徑向軸承和推力軸承，在所述通孔的上下兩端分別設(shè)置有軸 承座圈和軸承底蓋，所述軸承座圈和軸承底蓋分別與所述臂架連接。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其在所述旋轉(zhuǎn)軸上、軸承座圈與所述連桿A、B之間
3設(shè)置有承壓螺母，所述承壓螺母與所述旋轉(zhuǎn)軸螺紋連接。本實(shí)用新型所述的夾持裝置，其所述壓持機(jī)構(gòu)包括耳座B、壓持油缸和壓板，所述 耳座B設(shè)置在臂架上，所述壓持油缸一端與所述耳座B連接，其另一端穿過臂架與所述壓板 連接。本實(shí)用新型通過對(duì)夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，利用可旋轉(zhuǎn)的爪進(jìn)行夾持動(dòng)作，在夾持過程 中不會(huì)對(duì)相鄰排放的鉆具造成干涉，不會(huì)受鉆具排放間隙的限制，同時(shí)利用與夾持機(jī)構(gòu)配 合使用的壓持機(jī)構(gòu)，對(duì)鉆具構(gòu)成三點(diǎn)夾持，夾持更加穩(wěn)固，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、夾持可靠、工 作效率高。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1、該夾持裝置能夠適應(yīng)排放間隙較小的鉆具，通過夾持爪在鉆具下部旋轉(zhuǎn)夾持， 夾持時(shí)不會(huì)對(duì)相鄰排放的鉆具造成干涉，適應(yīng)性強(qiáng)，能減少排放鉆具占用的空間。2、利用壓持機(jī)構(gòu)與夾持機(jī)構(gòu)相配合，對(duì)被夾持物形成三點(diǎn)夾持，對(duì)鉆具的夾持更 加穩(wěn)固，通過改變夾持爪的結(jié)構(gòu)尺寸，可適應(yīng)不同直徑范圍的鉆具。3、整個(gè)夾持裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，通過安裝在起重設(shè)備末端，為各執(zhí)行機(jī)構(gòu)液缸提 供液壓動(dòng)力即可，可遠(yuǎn)程或在操作室控制夾持裝置的動(dòng)作，互換性好，操作方便。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的開啟工況的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的主視圖。圖3是圖1的俯視圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的閉合工況的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的主視圖。圖6是圖4的俯視圖。圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1為吊耳，2為臂架，3a、3b為夾持爪，4a、4b為旋轉(zhuǎn)軸，5a為連桿A，5b為 連桿B，5c為連桿C，6為推力油缸，7a為耳座A，7b為耳座B，8為壓持油缸，9為壓板，10為 軸承座圈，11為軸承底蓋，12承壓螺母，13為耳座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例1 如圖1所示，一種夾持裝置，包括吊耳1、臂架2和夾持機(jī)構(gòu)，所述吊耳 1設(shè)置在所述臂架2上端面的軸向中心位置，吊耳通過銷軸與起重設(shè)備的末端連接，整個(gè)夾 持裝置可繞著該銷軸旋轉(zhuǎn)；所述兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)對(duì)稱的設(shè)置于所述臂架2兩端，所述夾持機(jī) 構(gòu)包括兩個(gè)夾持爪3a、3b和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在臂架2上，在所述臂架2下端面 的軸向中心處設(shè)置有一個(gè)壓持機(jī)構(gòu)。其中所述兩個(gè)夾持爪3a、3b均與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，如圖2所示，當(dāng)夾持裝置處于開啟工況時(shí)，所述兩個(gè)夾持爪的夾持端處于相反朝向且相對(duì)于臂架的軸向方向平行的狀 態(tài)；如圖4、5和6所示，當(dāng)夾持裝置處于閉合工況時(shí)，所述兩個(gè)夾持爪在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū) 動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，夾持端朝向呈與臂架軸向方向垂直狀態(tài)。所述驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、連桿、兩個(gè)推力油缸6和耳座A7a，所述旋轉(zhuǎn)軸4a、4b的 一端穿過臂架2分別與所述夾持爪3a、3b的上端面固定連接，在所述旋轉(zhuǎn)軸4a、4b穿過臂 架2的通孔內(nèi)設(shè)置有鑲套，在鑲套與旋轉(zhuǎn)軸之間安裝有徑向軸承如圓柱滾子軸承和推力軸 承，分別用于承受徑向力和軸向力，所述徑向軸承外圈與鑲套內(nèi)側(cè)相對(duì)固定，徑向軸承內(nèi)圈 與旋轉(zhuǎn)軸緊密配合，推力軸承安裝與徑向軸承上側(cè)，用于承受壓力，旋轉(zhuǎn)軸與夾持爪一起可 相對(duì)鑲套轉(zhuǎn)動(dòng)；在通孔的上下兩端分別設(shè)置有軸承座圈10和軸承底蓋11，所述軸承座圈10 和軸承底蓋11分別與臂架連接，用于定位作用。其中，所述旋轉(zhuǎn)軸4a、4b的另一端分別與連桿A5a、B5b 一端鉸接，在所述旋轉(zhuǎn)軸 4a、4b上、軸承座圈10與所述連桿A5a、B5b之間設(shè)置有承壓螺母12，所述承壓螺母12與所 述旋轉(zhuǎn)軸4a、4b螺紋連接，用于旋轉(zhuǎn)軸的軸向定位，經(jīng)軸承座圈將軸向載荷傳遞到推力軸 承上；所述連桿A5a、B5b的另一端通過銷軸與所述連桿C5c的兩端鉸接，所述推力油缸6的 一端與所述連桿C5c的一端鉸接，其另一端與固定在臂架2上的所述耳座A7a鉸接，通過三 個(gè)連桿和臂架形成四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力由推力油缸提供。如圖2和3所示，所述壓持機(jī)構(gòu)包括耳座B7b、壓持油缸8和壓板9，耳座B7b設(shè)置 在臂架2上端面的軸向中心位置，所述壓持油缸8—端通過銷軸與所述耳座B7b連接，其另 一端穿過臂架2通過銷軸與所述壓板9連接，當(dāng)夾持爪抓持鉆具后，壓持油缸動(dòng)作，推動(dòng)壓 板將鉆具固定，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆具的完全夾持；在所述臂架2上、吊耳1 一側(cè)還設(shè)置有一耳座13， 所述耳座13與姿態(tài)油缸連接，用于鉆具被吊起后，調(diào)節(jié)姿態(tài)油缸使臂架與水平面平行。工作過程和原理為以夾持鉆具為例，鉆具多層多排擺放，當(dāng)夾持鉆具時(shí)，經(jīng)起重 設(shè)備將該夾持裝置吊至鉆具軸向中間位置，調(diào)整起重設(shè)備使夾持裝置的理論夾持中心線與 鉆具的軸線在同一豎直平面內(nèi)，調(diào)整推力油缸，使夾持爪處于開啟狀態(tài)(即夾持爪與鉆具軸 線平行)。通過起重設(shè)備下放夾持裝置，使夾持爪的下底面與下層鉆具接觸時(shí)停止，同步啟 動(dòng)兩個(gè)推力油缸，使夾持爪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至閉合狀態(tài)時(shí)(即夾持爪與鉆具軸線垂直)停止，啟 動(dòng)壓持油缸，使壓板壓持鉆具達(dá)到預(yù)設(shè)的載荷時(shí)停止，鎖死油缸。起重設(shè)備工作，將夾持裝 置吊起至一定高度，通過與耳座連接的姿態(tài)油缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，使鉆具與水平面平行后，移動(dòng)起 重設(shè)備。將鉆具移運(yùn)至目的地后，下放夾持裝置至放置面適當(dāng)距離，調(diào)整姿態(tài)油缸使鉆具 軸線與其放置面平行，緩慢下放夾持裝置至放置面，解鎖壓持油缸，收回壓板至初始位置， 同步啟動(dòng)兩推力油缸，使夾持爪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至開啟狀態(tài)，卸下鉆具，然后將夾持裝置吊起， 完成鉆具的移運(yùn)動(dòng)作。實(shí)施例2 如圖7所示，所述夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)夾持爪3a、3b和驅(qū)動(dòng)裝置，其中所 述夾持爪3a與臂架2固定連接，所述夾持爪3a呈平板狀，所述夾持爪3b與驅(qū)動(dòng)裝置連接， 所述驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、連桿、兩個(gè)推力油缸6和耳座A7a，所述旋轉(zhuǎn)軸4a固定在臂架2 上，所述旋轉(zhuǎn)軸4b的一端穿過臂架2與所述夾持爪3b的上端面固定連接，所述旋轉(zhuǎn)軸4b 的另一端與所述連桿B5b —端鉸接，所述旋轉(zhuǎn)軸4a與連桿A5a —端鉸接，所述連桿A5a、B5b
5的另一端通過銷軸與所述連桿C5c的兩端鉸接，所述推力油缸6的一端與連桿C5c的一端 鉸接，其另一端與固定在臂架2上的所述耳座A7a鉸接，通過三個(gè)連桿和臂架形成四桿機(jī)構(gòu) 帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力由推力油缸提供。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例3 在所述夾持機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)臂架兩端的夾持爪旋轉(zhuǎn)的推力油缸為一個(gè)，所 述推力油缸的中點(diǎn)處與固定在臂架上的耳座A鉸接，其兩端分別通過連桿與夾持爪鉸接， 實(shí)現(xiàn)其對(duì)所述夾持爪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作用，所述夾持機(jī)構(gòu)中的夾持爪可以兩個(gè)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，也可 一個(gè)固定一個(gè)旋轉(zhuǎn)，其對(duì)應(yīng)的連接結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例1或?qū)嵤├?基本相同。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，采用現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)方式，如馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，解決本發(fā)明相同技術(shù)問題的，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種夾持裝置，包括吊耳(1)、臂架(2)和夾持機(jī)構(gòu)，所述吊耳(1)設(shè)置在所述臂架(2)上端面的軸向中心位置，其特征在于至少兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)對(duì)稱的設(shè)置于所述臂架(2)兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持裝置，其特征在于所述夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)夾持爪(3a、 3b)和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在臂架(2)上，在所述兩個(gè)夾持爪(3a、3b)中至少有一 個(gè)夾持爪與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾持裝置，其特征在于在所述臂架(2)下端面設(shè)置有 至少一個(gè)壓持機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾持裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸(4a、4b)、 連桿A、B、C (5a、5b、5c)、推力油缸(6)和耳座A (7a)，所述推力油缸(6)與固定在臂架(2) 上的所述耳座A (7a)鉸接，所述夾持爪(3a、3b)與旋轉(zhuǎn)軸(4a、4b)連接，所述旋轉(zhuǎn)軸(4a、 4b )的另一端通過連桿A、B、C (5a、5b、5c )與所述推力油缸(6 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾持裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸(4a、4b)—端穿過臂架 (2)與所述夾持爪(3a、3b)上端部連接，其另一端通過連桿A、B、C (5a、5b、5c)與所述推力 油缸(6)連接，所述連桿B、C (5b、5c)的鉸接端與所述推力油缸(6) —端鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾持裝置，其特征在于在所述旋轉(zhuǎn)軸(4a、4b)穿過臂架 (2)的通孔內(nèi)設(shè)置有鑲套，在所述鑲套與旋轉(zhuǎn)軸之間安裝有徑向軸承和推力軸承，在所述通 孔的上下兩端分別設(shè)置有軸承座圈(10)和軸承底蓋(11 )，所述軸承座圈(10)和軸承底蓋 (11)分別與所述臂架(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾持裝置，其特征在于在所述旋轉(zhuǎn)軸(4a、4b)上、軸承座圈 (10)與所述連桿A、B (5a、5b)之間設(shè)置有承壓螺母(12)，所述承壓螺母(12)與所述旋轉(zhuǎn) 軸(4a、4b)螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾持裝置，其特征在于所述壓持機(jī)構(gòu)包括耳座B(7b)、壓 持油缸(8)和壓板(9)，所述耳座B (7b)設(shè)置在臂架(2)上，所述壓持油缸(8)—端與所述 耳座B (7b)連接，其另一端穿過臂架(2)與所述壓板(9)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種夾持裝置，包括吊耳、臂架和夾持機(jī)構(gòu)，所述吊耳設(shè)置在所述臂架上端面的軸向中心位置，其特征在于至少兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)對(duì)稱的設(shè)置于所述臂架兩端。本實(shí)用新型通過對(duì)夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，利用可旋轉(zhuǎn)的爪進(jìn)行夾持動(dòng)作，在夾持過程中不會(huì)對(duì)相鄰排放的鉆具造成干涉，不會(huì)受鉆具排放間隙的限制，同時(shí)利用與夾持機(jī)構(gòu)配合使用的壓持機(jī)構(gòu)，對(duì)鉆具構(gòu)成三點(diǎn)夾持，夾持更加穩(wěn)固，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、夾持可靠、工作效率高。
文檔編號(hào)E21B19/00GK201705240SQ201020143708
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者何萌, 劉宣國, 陳俊, 陳崇 申請(qǐng)人:四川宏華石油設(shè)備有限公司