动力信号传递装置及铁钻工的制作方法

本发明涉及机械设备，尤其涉及一种动力信号传递装置及铁钻工。

背景技术：

1、铁钻工是进行钻具、钻铤上卸扣工作的自动化工具，代替了传统的液气大钳、b型钳，铁钻工由冲扣钳和旋扣钳组成。上扣作业时，冲扣钳的下钳夹紧下部钻具，旋扣钳夹紧上部钻具，通过旋扣器实现旋扣，旋扣完成后冲扣钳的上钳夹紧上部钻具并绕着下部钻具中心旋转较小一定角度，最终实现紧扣的作业，卸扣作业与上述作业流程相反。

2、现有的铁钻工分为两种，一种为不可连续旋转的旋转主钳，其旋转主钳需要多次重复进行冲扣和紧扣工作，上卸扣时间长、工作效率低，一次性上卸扣成功率低；另一种为可连续旋转的旋转主钳，但采用这种方式的旋转主钳在夹紧钻具后，夹紧单元无法自动复位，极易发生卡钻。

3、因此，有必要提供一种新的动力信号传递装置及铁钻工来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种动力信号传递装置及铁钻工，旨在解决现有技术中铁钻工工作效率低、夹紧单元无法自动复位的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种动力信号传递装置，包括：

3、环形轨道；

4、发射单元，所述发射单元与所述环形轨道电信号连接；

5、转换单元，所述转换单元设置于所述环形轨道的内侧，且所述转换单元与所述环形轨道之间具有间隙，所述转换单元能将变化的磁场转化为高频电流；

6、控制单元和夹紧单元，所述控制单元与所述转换单元电信号连接，所述夹紧单元与所述控制单元电信号连接；所述控制单元能接收并整流经所述转换单元转化后的所述高频电流，以控制所述夹紧单元夹紧或松开钻具。

7、在一种实施例中，所述转换单元包括控制盒和拾取块，所述拾取块与所述控制盒电信号连接，所述拾取块设置于环形轨道的内侧，且所述拾取块与所述环形轨道之间具有所述间隙。

8、在一种实施例中，所述环形轨道具有开口段和封闭段，所述开口段的尺寸大于所述旋转主钳的直径。

9、在一种实施例中，所述拾取块的数量至少为两个，且至少一个所述拾取块位于所述封闭段的内侧。

10、在一种实施例中，所述环形轨道包括两个环形导杆，两个所述环形导杆间隔设置，所述拾取块对应于所述环形导杆的位置均开设有限位槽，所述环形导杆穿设于所述限位槽中。

11、在一种实施例中，所述控制单元的内部设置有通讯模块和储能元件。

12、在一种实施例中，所述夹紧单元包括液压泵和夹紧缸，所述控制单元与所述液压泵电信号连接；所述夹紧缸包括缸体和夹紧杆，所述夹紧缸通过输油管与所述液压泵连接，所述夹紧杆伸缩地设置于所述缸体，且所述夹紧杆能与所述钻具的外圆周面抵接。

13、另外，本发明的实施例还提出一种铁钻工，包括：

14、铁钻工主体；

15、旋转主钳，所述旋转主钳转动地设置于所述铁钻工主体；

16、如上所述的动力信号传递装置，所述发射盒和所述环形轨道设置于所述铁钻工主体，所述转换单元、所述控制单元和所述夹紧单元设置于所述旋转主钳。

17、在一种实施例中，所述夹紧单元的数量至少为两个，各所述夹紧单元绕所述旋转主钳的旋转轴线间隔均匀设置。

18、在一种实施例中，所述旋转主钳开设有供容置所述钻具的容置槽。

19、本发明技术方案中，发射单元能向环形轨道输送高频振荡的电流，以在环形轨道处形成变化的磁场；转换单元设置于环形轨道的内侧，且不与环形轨道接触，其能将变化的磁场转化为高频电流，控制单元能接受并整流经转换单元转化后的高频电流，以控制夹紧单元夹紧或松开钻具。具体地，发射单元所发出的高频振荡的电流，能够在环形轨道和转换单元之间经过电-磁-电的转换，并最终由控制单元接收整流，以控制夹紧单元夹紧或松开钻具，实现铁钻工主体与旋转主钳之间的动力传递。相关技术中，不可连续旋转的旋转主钳，由于需要在一定角度内重复进行冲扣和紧扣工作，工作效率低；可连续旋转的旋转主钳主要采用颚板爬坡机构实现夹紧单元的被动复位，其通过颚板与机架的角度错位实现爬坡夹紧钻具，浮动体通过外部刹带提供阻力实现被动错位，颚板复位通过释放刹带让颚板在旋转离心力作用下被动复位；但由于颚板是被动夹紧和复位，极易因未复位而发生卡钻的问题。该动力信号传递装置通过互不接触的转换单元和环形轨道，将发射单元所发出的高频振荡的电流经电-磁-电转换后，由控制单元接收并控制夹紧单元夹紧或松开钻具，其一方面使得旋转主钳可连续旋转，避免重复进行冲扣和紧扣工作，可以提升一次性上卸扣的成功率和工作效率；另一方面通过无接触的方式将动力信号传输至控制单元，以驱动夹紧单元夹紧或松开钻具，其可以实现夹紧单元的主动复位，避免卡钻。

技术特征：

1.一种动力信号传递装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述转换单元(300)包括控制盒(310)和拾取块(320)，所述拾取块(320)与所述控制盒(310)电信号连接，所述拾取块(320)设置于环形轨道(200)的内侧，且所述拾取块(320)与所述环形轨道(200)之间具有所述间隙。

3.如权利要求2所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述环形轨道(200)具有开口段(210)和封闭段(220)，所述开口段(210)的尺寸大于所述旋转主钳(700)的直径。

4.如权利要求3所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述拾取块(320)的数量至少为两个，且至少一个所述拾取块(320)位于所述封闭段(220)的内侧。

5.如权利要求2所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述环形轨道(200)包括两个环形导杆(230)，两个所述环形导杆(230)间隔设置，所述拾取块(320)对应于所述环形导杆(230)的位置均开设有限位槽(321)，所述环形导杆(230)穿设于所述限位槽(321)中。

6.如权利要求1所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述控制单元(400)的内部设置有通讯模块和储能元件。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种动力信号传递装置，其特征在于，所述夹紧单元(500)包括液压泵(510)和夹紧缸(520)，所述控制单元(400)与所述液压泵(510)电信号连接；所述夹紧缸(520)包括缸体(521)和夹紧杆(522)，所述夹紧缸(520)通过输油管与所述液压泵(510)连接，所述夹紧杆(522)伸缩地设置于所述缸体(521)，且所述夹紧杆(522)能与所述钻具的外圆周面抵接。

8.一种铁钻工，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的铁钻工，其特征在于，所述夹紧单元(500)的数量至少为两个，各所述夹紧单元(500)绕所述旋转主钳(700)的旋转轴线间隔均匀设置。

10.如权利要求8所述的铁钻工，其特征在于，所述旋转主钳(700)开设有供容置所述钻具的容置槽(710)。

技术总结
本发明公开一种动力信号传递装置及铁钻工，动力信号传递装置包括发射单元、转换单元、控制单元和夹紧单元，发射单元与环形轨道电信号连接；转换单元设置于环形轨道的内侧，且转换单元与环形轨道之间具有间隙，转换单元能将变化的磁场转化为高频电流；控制单元与转换单元电信号连接，夹紧单元与控制单元电信号连接；控制单元能接收并整流经转换单元转化后的高频电流，并控制夹紧单元夹紧或松开钻具。通过互不接触的转换单元和环形轨道，将发射单元所发出的高频振荡的电流经电‑磁‑电转换后，由控制单元接收整流以控制夹紧单元夹紧或松开钻具，一方面可以提升一次性上卸扣的成功率和工作效率，另一方面可以实现夹紧单元的主动复位，避免卡钻。

技术研发人员：何波,张涛,陈小永,李占柱
受保护的技术使用者：三一能源装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29