专利名称：一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油机械动力钳，特别是用于油田管柱作业过程中上、卸管柱接
头丝扣的拧扣机背钳。
背景技术：
拧扣机主要用于石油矿场快速上卸油管和套管丝扣作业，主要由主钳和背钳组成，背钳夹紧管柱接箍，主钳夹紧管柱旋转完成上、卸扣作业。现有拧扣机一般采用外曲面牙块实现连续夹紧，跟管柱的接触是线性接触，而且牙块都有较硬的硬度和锋利牙尖，使牙块能切入管柱，保证夹紧可靠，这样在每次夹紧后，都会在管柱的外表面咬出具有一定深度的牙痕。重复夹紧后，管柱表面会出现损伤，损伤后加速管柱的腐蚀，严重时会导致管柱失效，大大地加大了油田作业工作量和成本。近几年，油田上玻璃钢等非金属材料的管柱出现，都需要能够不损伤管柱。 在开口型动力钳上通常采用的是内曲面滚子爬坡夹紧机构，经过多年使用证明，结构简单，夹紧可靠，由于钳头是开口原因通常采用是两颚板对称结构，不能采用多颚板结构，夹紧包容面积小，对管柱有损伤。而拧扣机通常是采用闭口结构，就可以采用多颚板、大包容面积夹紧，优点是夹紧可靠，结构简单，而且能够实现对管柱无损伤或者是微损伤作业。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，减少了油田管柱丝扣作业中对管柱的损坏，结构简单可靠。 本实用新型技术方案是提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，它由背钳头主体、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套、背钳头齿圈、马达齿轮和液压马达等组成。在背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧，工作圆弧是直接加工在背钳头主体上，或是在另外设置的坡板上。在背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧，滚轮可以绕滚轮轴转动。牙块的内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几个牙块的总包容角度大于270度；牙块的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨合金材料。下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体，装在背钳头主体内；滚轮轴两头轴端为四方形，装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。复位弹簧一端固定在颚板上，一端固定在下颚板架上。马达齿轮装在液压马达的输出轴上，与背钳头齿圈啮合。在上扣或卸扣作业时，背钳先开始动作，液压马达进油开始转动，带动马达齿轮转动，驱使背钳头齿圈带着下颚板架和上颚板架沿上扣或卸扣方向转动，迫使颚板上的滚轮沿背钳头主体上的工作圆弧上坡，推动颚板上的滚轮轴沿下颚板架和上颚板架上的槽孔移动，使牙块夹紧管柱，背钳保持夹紧状态，然后主钳开始夹紧管柱，继续上扣或卸扣动作。上扣或卸扣结束后，液压马达反向进油，驱使背钳头齿圈带着下颚板架和上颚板架反向转动，颚板上的滚轮沿背钳头主体上的工作圆弧退坡，回到原始位置，设置在颚板上 的复位弹簧带动颚板复位，一次作业结束。牙块是由耐磨材料制成，有很大的包容面积，牙 齿是细密的细齿，靠摩擦力或微压痕夹紧管柱，不会切入到管柱表面，也就不会损伤管柱。 其特征是背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复 位弹簧；背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧；下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定 轴、固定轴套和螺钉连接成整体。牙块的内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几 个牙块的总包容角度大于270度。牙块的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非 金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨合金材料。滚轮轴两头轴端为四方形，装在下颚板架 和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。背钳头主体内曲面上的工作圆弧是直接加工 在背钳头主体上，或是在另外设置的坡板上。复位弹簧一端固定在颚板上，一端固定在下颚 板架上。 本实用新型的有益效果是提供一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，采用简单、 可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构，牙块是由耐磨材料制成，并加大与管柱的接触面 积，起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用，其经济效益可观。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的主视图(半剖)。 图2是
图1的A-A剖面图。 图3是
图1的B-B向局部剖视图。 图中1.下颚板架，2.背钳头主体，3.颚板，4.滚轮轴，5.轴承隔圈，6.滚针轴 承，7.滚轮，8.牙块，9.上颚板架，IO.螺钉，ll.挡块，12.固定轴套，13.固定轴，14.螺钉， 15.背钳头齿圈，16.马达座、17.马达齿轮、18.液压马达、19.销轴，20.复位弹簧，21.工作圆弧。
具体实施方式在
图1、2中，一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构由下颚板架1、背钳头主体2、颚 板3 、滚轮轴4、轴承隔圈5 、滚针轴承6 、滚轮7 、牙块8 、上颚板架9 、螺钉10 、挡块11 、固定轴 套12、固定轴13、螺钉14、背钳头齿圈15、马达座16、马达齿轮17、液压马达18、销轴19、复 位弹簧20和工作圆弧21等组成。在背钳头主体2的内曲面上设有工作圆弧21，工作圆弧 21是直接加工在背钳头主体2上，或是在另外设置的坡板上。在背钳头主体2内设有三个 或三个以上的颚板3，颚板3上装有滚轮轴4、滚轮7、牙块8和复位弹簧20。滚轮轴4装在 颚板3的轴孔内，滚轮7串在滚轮轴4上，滚轮7内装有滚针轴承6和轴承隔圈5，滚轮7可 绕滚轮轴4旋转。牙块8插在颚板3上的插槽内，上下由挡块11和螺钉10固定；牙块8的 内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几个牙块8的总包容角度大于270度；牙块 8的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨 合金材料。下颚板架1、上颚板架9和背钳头齿圈15由固定轴13、固定轴套12和螺钉14 连接成整体，装在背钳头主体2内。复位弹簧20—端固定在颚板3上，一端固定在下颚板 架1上。背钳头齿圈15与马达齿轮17啮合，马达齿轮17装在液压马达18的输出轴上，液压马达18由马达座16固定在背钳头主体2上。 在图3中，滚轮轴4两头轴端加工成四方形，装在下颚板架1和上颚板架9上设置的上下槽孔内可前后移动。 在上扣或卸扣作业时，背钳先开始动作，液压马达18进油开始转动，带动马达齿轮17转动，驱使背钳头齿圈15带着下颚板架1和上颚板架9沿上扣或卸扣方向转动，迫使颚板3上的滚轮7沿背钳头主体2上的工作圆弧21上坡，推动颚板3上的滚轮轴4沿下颚板架1和上颚板架9上的槽孔移动，使牙块8夹紧管柱，背钳保持夹紧状态，然后主钳开始夹紧管柱，继续上扣或卸扣动作。上扣或卸扣结束后，液压马达18反向进油，驱使背钳头齿圈15带着下颚板架1和上颚板架9反向转动，颚板3上的滚轮7沿背钳头主体2上的工作圆弧21退坡，回到原始位置，设置在颚板3上的复位弹簧20带动颚板3复位， 一次作业结束。牙块8是由耐磨材料制成，有很大的包容面积，牙齿是细密的细齿，靠摩擦力或微压痕夹紧管柱，不会切入到管柱表面，也就不会损伤管柱。
权利要求一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，由背钳头主体、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套、背钳头齿圈、马达齿轮和液压马达组成，其特征在于背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧；背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧；下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。
2. 如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，其特征在于牙块的内侧是圆弧形，圆弧与所夹紧的管柱外径包容，几个牙块的总包容角度大于270度。
3. 如权利要求1或2所述的一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，其特征在于牙块的材料是非金属高分子耐磨材料，或是金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或是耐磨合金材料。
4. 如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，其特征在于滚轮轴两头轴端为四方形，装在下颚板架和上颚板架上设置的上下槽孔内可前后移动。
5. 如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，其特征在于背钳头主体内曲面上的工作圆弧是直接加工在背钳头主体上，或是在另外设置的坡板上。
6. 如权利要求1所述的一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，其特征在于复位弹簧一端固定在颚板上， 一端固定在下颚板架上。
专利摘要一种微损伤拧扣机背钳钳头夹紧机构，由背钳头主体、下颚板架、上颚板架、颚板、牙块、滚轮、滚轮轴、复位弹簧、固定轴、固定轴套、背钳头齿圈、马达齿轮和液压马达等组成。其结构是背钳头主体内设有三个或三个以上的颚板，颚板上装有滚轮轴、滚轮、牙块和复位弹簧；背钳头主体的内曲面上设有工作圆弧；下颚板架、上颚板架和背钳头齿圈由固定轴、固定轴套和螺钉连接成整体。该机构采用简单、可靠的内曲面滚子爬坡多颚板夹紧机构，牙块是由耐磨材料制成，并加大与管柱的接触面积，起到夹紧管柱且不损伤管柱的作用，其经济效益可观。
文档编号E21B19/16GK201546647SQ20092025754
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者吴立中 申请人:吴立中