一種液壓動力鉗的自動對位控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓動力鉗的自動對位控制器，屬于石油工程的地面工具設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓動力鉗是石油系統(tǒng)鉆井、井下作業(yè)中上卸鉆桿、抽油桿、油管的專用工具，是改善作業(yè)工人勞動條件、保證施工作業(yè)質(zhì)量、實現(xiàn)井口操作機械化的重要工具。液壓動力鉗主要有主鉗體(主要包括鉗頭、液壓馬達、減速器、換向閥、鉗頭夾緊機構(gòu))、操縱部分(由兩套拉桿機構(gòu)組成，操縱主鉗復(fù)位和上卸螺紋，并操縱主鉗的兩檔變速桿)、懸掛部分(采用吊筒式結(jié)構(gòu)將鉗懸掛起來)、背鉗(卡緊主鉗夾緊部位以下的管柱，以克服上卸螺紋時的反扭矩)、動力裝置(為動力鉗提供動力源，包括油泵、溢流閥、管線、接頭等)組成。液壓動力鉗是靠液壓系統(tǒng)進行控制和傳遞動力，經(jīng)兩檔減速輸出兩種轉(zhuǎn)速和扭矩，再通過夾緊機構(gòu)使鉗牙夾緊和轉(zhuǎn)動管柱，在背鉗的配合下實現(xiàn)上卸油管螺紋的。具體上螺紋操作:在主鉗和背鉗鉗頭對齊開口的狀態(tài)下，分別將復(fù)位旋鈕搬向上扣方向，并將動力鉗推向管柱，操縱手動換向閥改變液壓馬達壓力油流向推動主鉗沿上扣方向旋轉(zhuǎn)，進行上扣完畢，反向操縱手動換向閥使主鉗反轉(zhuǎn)，主鉗、背鉗鉗頭分別對齊開口，然后將動力鉗撤離管柱，即完成一次上螺紋操作。具體卸螺紋操作:在主鉗和背鉗鉗頭對齊開口的狀態(tài)下，分別將復(fù)位旋鈕搬向卸扣方向，并將動力鉗推向管柱，操縱手動換向閥改變液壓馬達壓力油流向推動主鉗沿卸扣方向旋轉(zhuǎn)，進行卸扣完畢，反向操縱手動換向閥使主鉗反轉(zhuǎn)，主鉗、背鉗鉗頭分別對齊開口，然后將動力鉗撤離管柱，即完成一次卸螺紋操作。兩種操作共有的問題是:主鉗、背鉗鉗頭對齊是必須的環(huán)節(jié)，旋轉(zhuǎn)距離、對正角度都需人工目測、計算、判斷、手動操縱，視力不夠、照明不足、計算判斷差異都會使手動超前或滯后，導(dǎo)致對齊失敗后只能再次重復(fù)對位操作，影響施工速度，加大員工勞動強度。目前面對的新問題還有:中國石油天然氣股份有限公司下屬的華北油田公司科技立項研制井下作業(yè)起下油管井口無人操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)程液控動力鉗上卸螺紋是該操作系統(tǒng)中的重要組成部分，而是否可以通過某種裝置來實現(xiàn)主鉗和背鉗的自動對位就成了能否最終完成井口無人操作的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種液壓動力鉗的自動對位控制器，可以實現(xiàn)液壓動力鉗的主鉗、背鉗鉗頭快速對齊開口的自動對位控制器，代替人工操作，降低員工勞動強度，提高施工速度，并為遠(yuǎn)程控制液壓動力鉗及最終形成井下作業(yè)起下油管井口無人操作新技術(shù)提供技術(shù)支持。
[0004]一種液壓動力鉗的自動對位控制器，主要由液控閥總成和對位止動盤、液控閥支架、制動盤增高架組成，其特征在于:弧形的對位止動盤通過制動盤增高架平行增高安裝在液壓動力鉗的制動盤的上方，長方形的液控閥總成通過液控閥支架安裝在液壓動力鉗懸掛吊筒與對位止動盤之間。
[0005]液控閥總成主要由閥箱體、定位座、啟動銷、啟動銷彈性件、活塞、活塞彈性件、可調(diào)螺栓等組成。
[0006]其中長方體的閥箱體后部中心有向前貫通的、長圓的啟動銷腔，啟動銷腔左右各有個定位座內(nèi)螺紋及進油口或出油口 ；閥箱體底部有支架內(nèi)螺紋；閥箱體內(nèi)部啟動銷腔左右兩端各有橫向的、圓形的活塞腔及活塞腔內(nèi)螺紋，啟動銷腔左右還有縱向油道、上下有橫向油道，縱向油道與橫向油道交叉的一角聯(lián)通進油口對角聯(lián)通出油口。
[0007]長方形的定位座四角有與定位座內(nèi)螺紋對應(yīng)的螺紋孔，中部有通過啟動銷尾部圓柱體的通孔，通孔外有圓管狀凸臺，凸臺上下開有可置放限位銷的凹形開口。
[0008]啟動銷主體為變徑圓柱形，前部頂端是半邊為平滑斜面半邊為直角凹下的斜面直角頭、中后部直角縮徑、尾部有垂直通孔可置放限位銷。
[0009]圓柱形的活塞頂部為弧形、兩端各安裝O型密封件，兩道O型密封件之間有過油凹槽。
[0010]定位座通過定位座螺釘安裝在閥箱體后部；啟動銷尾部套入啟動銷彈性件，尾部由前到后依次穿過啟動銷腔、定位座，通過限位銷實現(xiàn)定位，限位銷可在定位座的凹形開口內(nèi)滑動，啟動銷頂部的斜面直角頭在定位座和啟動銷彈性件的控制下于閥箱體外有限縮進或外露；活塞頂部由外向里進入活塞腔，隨后裝入活塞彈性件，活塞腔內(nèi)螺紋內(nèi)安裝可調(diào)螺栓，活塞頂部接觸啟動銷前部圓柱體，活塞在可調(diào)螺栓及活塞彈性件控制下在活塞腔內(nèi)有限進退。
[0011]對位止動盤是在液壓動力鉗原弧形制動盤大小的基礎(chǔ)上擴徑，除了具有與液壓動力鉗原弧形制動盤對應(yīng)的螺栓孔、復(fù)合旋鈕孔外，在復(fù)合旋鈕孔以外還開有可容納啟動銷頂部斜面直角頭的、矩形的止動凹口。
[0012]制動盤增高架的底盤與頂盤形狀相同，有與液壓動力鉗原弧形制動盤對應(yīng)的螺栓孔、復(fù)合旋鈕孔，通過螺栓下部連接液壓動力鉗制動盤，上部連接對位止動盤。
[0013]液控閥支架上部有與閥箱體底部的支架內(nèi)螺紋對應(yīng)螺孔，通過螺栓實現(xiàn)與閥箱體底部的連接。
[0014]液控閥總成的進油管線、出油管線分別連接在液壓動力鉗的換向閥與液壓馬達之間的過油管道上。
[0015]通過啟動銷頂部斜面直角頭的換向來調(diào)整上卸油管螺紋的工作狀態(tài)。
[0016]簡述液壓動力鉗的自動對位控制器的工作原理有助于理解本發(fā)明。
[0017]正常狀態(tài)下，液控閥總成的活塞封閉從進油口到出油口的油路，使液壓動力鉗依舊通過換向閥控制壓力油到液壓馬達的走向。啟動銷在活塞彈性件的作用下外伸，對位止動盤的外緣沿啟動銷的斜面直角頭順向旋轉(zhuǎn)，啟動銷受擠壓在啟動銷腔內(nèi)收縮，即使在活塞彈性件的作用下進入止動凹口，倒角斜面也可使其順利通過。逆向旋轉(zhuǎn)時，啟動銷的斜面直角頭進入止動凹口，直角頭產(chǎn)生阻擋并在止動凹口的推動下橫向移動，啟動銷前部圓柱體擠壓活塞頂部，活塞在活塞腔內(nèi)回縮，過油凹槽移動到縱向油道位置時，從進油口到出油口的油路打通，壓力油短路回返，液壓馬達因得不到供油而停止工作，而此時啟動銷、止動凹口、主鉗與背鉗鉗頭開口正好對齊在一條中心線上。
[0018]本發(fā)明的有益效果:提供一種石油系統(tǒng)鉆井、井下作業(yè)現(xiàn)場使用液壓動力鉗上卸鉆桿、抽油桿、油管時，可以實現(xiàn)液壓動力鉗的主鉗、背鉗鉗頭快速對齊開口的自動對位控制器，代替人工操作，降低員工勞動強度，提高施工速度，并為遠(yuǎn)程控制液壓動力鉗及最終形成井下作業(yè)起下油管井口無人操作新技術(shù)提供技術(shù)支持。制作簡單，利于推廣。
【附圖說明】
[0019]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中:
[0020]圖1是本發(fā)明液壓動力鉗的自動對位控制器構(gòu)成的俯視圖；
[0021]圖2是本發(fā)明中液控閥總成結(jié)構(gòu)俯視剖面示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明中液控閥總成結(jié)構(gòu)正視剖面示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明中對位止動盤結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明中液控閥支架結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明中制動盤增高架結(jié)構(gòu)正視示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明中制動盤增高架結(jié)構(gòu)左視剖面示意圖。
[0027]圖中，1.液控閥總成、2.閥箱體、3.活塞腔、4.進油口、5.定位座內(nèi)螺紋、6.定位座螺釘、7.啟動銷腔、8.定位座、9.啟動銷、10限位銷、11.啟動銷彈性件、12.出油口、13.活塞、14.過油凹槽、15.0型密封件、17.活塞腔內(nèi)螺紋、18.可調(diào)螺栓、19.支架內(nèi)螺紋、20.縱向油道、21.橫向油道、22.對位止動盤、23.螺栓孔、24.復(fù)位旋鈕孔、25止動凹口、26.液控閥支架、27.制動盤增高架。
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