专利名称：一种井下工具台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油田井下工具拆装、调试、修理的多功能装置。
油田采油工艺专业的种种井下工具或系列油管，在进行装、修、调、试作业时，有许多量大费功的螺纹上卸扣及橡胶筒拆装作业，目前主要靠管子钳手工操作。人们渴望有一种理想机械化设备，以减轻体劳强度，提高工作效率。为此而设计的各种工具或设备，也常见于国内各油田。如辽宁省葫芦岛石油机械厂产的拧扣机，采用液压旋扣，减轻了劳动强度，但夹紧时易打滑，因其封闭孔式的背钳钳口，工件须从轴向装卸，操作极为不便，而且只有单一的拧扣功能，故其适应性能仍满足不了油田的实用需求。
本实用新型的目的是针对上述缺点推出一种采用机械扭矩旋扣，液压传动拆装封隔器橡胶筒的井下工具台，其特征是结构简单，旋扣扭矩大，作业功能多，操作灵活，安全可靠。
本实用新型如
图1所示，由旋扣盘总成1、扭矩箱总成2、背钳总成3、溜板4、浮动台总成5、溜钳总成6、纵轨轴7、柱塞缸总成8、床面总成9、指令箱总成10、液控箱总成11、远控箱总成12和支腿13组成。旋扣盘总成1为一蜗轮副机构，由扭矩箱总成2机械传动，起松卡工件与传递旋扣主动扭矩功能。背钳总成3、溜板4、浮动台总成5三者垒迭成上、中、下三层的操作台，则实施工件的随动定心、液压、夹紧与旋扣作业。手动三爪式的溜钳总成6能跟浮动台端面或顶部燕尾互换组合实现液压力拆装橡胶筒，如配备顶尖套或其它专用夹具，溜钳还可用于其它另部件的拆装检测作业。床面总成9及两根纵轨轴7，为液动或手动纵走时的基准或导向件。液控箱总成11对柱塞缸总成8和背钳总成3实现传动与夹紧，均由指令箱总成10电控操作。远控箱总成12为液压手调装置。支腿13为中间支连点。本实用新型的旋扣盘电动变径为56－155mm，扭矩300－4500N.m，可不停机手调。敞开式的背钳钳口，可从径向进退夹持20－155mm轴径，溜钳由浮动台传递液动力拔卸推装胶筒行程为1000mm，如运用背钳纵走的二次工位，可实现2000mm行程作业。由背钳、溜板、浮动台组合成的滑车式操作台，其随动、浮动及纵走的液动与手动功能，可全方位地满足旋扣、推拔的操作需要，完全取代了管子钳或管子压力钳的手工操作。扭矩箱的过载保护及指令箱的电控设计，还能避免因操作失误所造成的人机事故。旋扣盘与溜钳两端顶夹工件的作业长度为500－3200mm，两端敞开的支撑作业长度不限。
图1为井下工具台的立体图图2为井下工具台的旋扣盘总成结构图图3为井下工具台的扭矩箱总成结构图图4为井下工具台的背钳总成结构图图5为井下工具台的浮动台总成液动、手动转换离合结构图图6为井下工具台的浮动台总成悬腿结构图图7为井下工具台的溜钳总成结构图
以下结合附图详述本实用新型的实现。
本实用新型的旋扣盘总成如图2所示，是由蜗杆14、蜗轮15、控制盘16、钳爪17、爪肖18、变径板19、主轴20、轴承座21、隔套22、轴承23、24、29、外锥体26、内锥体27、弹簧28、园螺母29组成。蜗轮15胎具内包括变径板19、控制盘16、三只钳爪17和三只爪肖18构成钳爪17的伸缩夹紧和旋扣机构；主轴20、轴承座21、隔套22、轴承23、24、29、外锥体26、内锥体27、弹簧28和园螺母30组成可调弹性摩擦锁紧机构。其特征在于控制盘16的内孔为封闭三角星形内曲线，变径板19的端面沟槽，是控制盘16内曲线孔的相似形，并与三只钳爪17及三只爪肖18构成双向联动机构，当旋扣盘转动一周时，钳爪伸缩变径三次，变量为56－155mm；三只钳爪17在旋扣前对工件的予夹紧力跟主轴20的制动力成正比，故调整锥体26、27的摩擦力，则控制了钳爪17的予夹紧力。
本实用新型的扭矩箱总成2如图3所示，由电动机31、主动轮32、螺母33、中桥轮34、轴承35、36、过桥轮37、外锥体38、弹簧39、中桥轴40、拉杆41、浮正体42、轴承43、顶尖44、顶座45、顶套46、丝杆47、锁环49、手轮50和箱体51组成。其特征在于过桥轮37的内锥孔与外锥体38、中桥轴40、弹簧39、浮正体42、拉杆41、螺母33构成弹性摩擦传动机构，以控制外锥体38的转矩大小。与外锥体38连体的中桥轴40，又经 其一端皮带轮将扭矩传递给旋扣盘，当旋扣盘作业扭矩大于外锥体38的摩擦转矩时，则可停止旋转。浮正体42一端环空槽为弹簧39支承座，另一端内孔中有轴承43，与顶尖44、顶座45、顶套46、丝杆47、轴承48、锁环49、手轮50、箱体51组成不停机调扭矩的活连机构。实现了不停机调扭矩作业。
本实用新型背钳总成3如图4所示，由手柄52；曲柄53、座板54、随动座55、拨肖56、吞吐块57、拉簧58、旋转板59、铰接肖60、工位板61、担力肖62、伸缩座63、活塞杆64、油缸65、顺序缸66、镶条67组成。其特征是钳口一边为敞开闭合机构，旋转板59由铰接肖60装在随动座55的凹槽内，吞吐块57上端面有一沟槽，槽内的拨肖56是曲柄53的偏心点，拉簧58下连吞吐块57，上连旋转板59，以配合手柄52的手动操作。钳口另一边伸缩痤63的凹槽两侧各有一对称斜口，工位板中心的担力肖62与斜口活连定位，以便工位板61转位变径时快速进退，底板54将钳口两边固定，构成二力杆夹具体。顺序缸66、镶条67与溜板4的横向燕尾，组成背钳横向随动定心及液压锁紧机构。浮动台总成的齿条68、手轮69与浮动台总成5的顶部燕尾构成背钳纵走机构。工位板61四边为大小不同的V型钳口，作业时可根据工件直径大小，选用不同的V型钳口。V形口可夹持20－155mm的油管径。钳口的夹紧靠油缸65、活塞杆64的液压驱动来实现。
本发明的溜钳总成6如图7所示，由三只卡爪101、钳座102、拔肖103、爪盘104、轴承105和113、球座106、球封107、挡圈108、手柄109、压圈110、锁肖111、插肖112、拔盘114、手轮115、游动轴116、溜架117、手柄118、锁紧套119、偏心套120、偏心轴121、挂板122组成。溜钳总成6由两大部份组成，一是由卡爪101、拨盘114及钳座102等组成的手动钳体；二是有四条支腿的溜架117及下部的偏心锁紧装置。溜架形状及燕尾跟浮动台类同，钳体燕尾可与溜架或浮动台互换组装。溜钳总成6的特征在于，拨盘114的端面有三条均布曲线沟槽，三只卡爪101的背面各有一拨肖103并装于拔盘114的沟槽内，压圈110的内孔壁有四个园弧缺口，与锁肖111组成顶尖套锁紧机构；手柄118、锁紧套119、偏心套120、偏心轴121，组成溜架117对纵轨轴7的偏心锁紧机构。手动钳体卡爪101在爪盘104的T槽中，由手枘109、压圈110、拨盘114、插肖112组成手摇机构，拔盘114端面的曲线沟槽及槽内拔肖103，使卡爪101伸缩变径或实现对胶筒的抓拔顶推作业。溜钳体与溜架117分离后，由挂轴90与挂板122跟浮动台端面对接，用于长工件胶筒作业的液动纵走；钳体与浮动台经燕尾组装，则用于较短工件的纵走作业。如配备专用夹具，溜钳还可用于检测或组装其他另部件。
本实用新型的浮动台总成5如图5－6所示，由浮动板87、柱塞70、手柄71、防尘圈72、端盖73；转套74、基淮套75、双向套76、游动套77、爪钩78、顶套79、弹簧80、园螺母81、弹簧座82、导向套83、园螺母84、压盖85、胶筒86、88、离合体89构成的液压、手动转换离合机构，以及由园螺母91、滑枕92、滚轮93、滑鞍94、滑座95、悬腿96、垫圈97、座圈98、胶筒99、浮桥套100及纵轨轴7构成的四腿悬浮支撑机构。其特征在于液压手动转换离合机构的柱塞70中部有一梯形槽，三瓣爪钩78，可在导向套83的内锥孔中径向收缩吻合成外锥体，使爪钩78的梯形头与柱塞70的梯形槽构成环状活连传动。顶套79、弹簧80、弹簧座82、园螺母81为爪钩78的轴向退离反弹装置。浮动板87、胶筒86和88、离合体89、园螺母91为液压推拉弹性连接机构。爪钩78的轴向移动与压紧，由手柄71、防尘圈72、端盖73、转套74、端面凸轮机构实现。浮动台的液动纵走由柱塞缸总成8顶推；手动纵走可手摇指令箱10的手轮。溜板4端面的小手轮供背钳总成3纵向精选工位时用。上述手动机构均由齿条与齿轮实现。四条悬腿的内孔中，均有由滑座95、锥形滑鞍94、胶筒99、浮桥套100、滑枕92、园螺母91组成的弹性内封闭夹紧机构，经两根纵轨轴7贯穿成四个悬浮支撑点，以便吸收、缓冲、浮动旋扣转动轴线所产生的夹具瞬间位移，避免旋扣作业时的乱扣毁机现象。
本实用井下工具台的主要优点是1、本实用新型由于采用了扭矩箱总成2的弹性摩擦传动机构，其机械旋扣扭矩力大小可不停机作业选调，并具超载自停功能。
2、由于设计了溜钳总成6，实现了运用液压传动拔卸顶装封隔器橡胶筒，或检测组装井下工具另部件。增加了对井下工具台的作业功能。
3、由于背钳总成3的钳口为敞开闭合机构，实现了作业工件从径向快速装卸，提高了工作效率。
4、本实用新型由于采用了由背钳、溜板、浮动台垒迭成上、中、下三层的操作台，其夹持随动定心机构，旋扣浮动夹紧机构，液动与手动的纵走机构，满足了作业时的全方位运动或约束条件，实现了对井下工具的全过程全方位拆装作业，可完全取代管子钳或管子压力钳。
本实用新型井下工具台的实施例是这样1、旋扣作业操纵指令箱10的电钮，使旋扣盘和背钳张口，按工件轴径选调相应的夹持口径，并选放工位板61的V形钳口。
先将旋扣一端进入背钳并液压夹紧，然后液动或手动操作台纵走，使工件另一端被旋扣盘夹持。旋扣前应根据螺纹旋向和上(卸)扣的需求，在操纵箱10选用旋扣盘的旋向电钮，即可实现上(卸)扣作业。取卸工件时则点动相应的反向电钮。回转手柄52使背钳敞开或闭合，以便快速装卸工件。旋扣盘扭矩由扭矩箱调定。背钳的液压夹紧力由远控箱总成12中的调压阀手调选取。对腐蚀油管扣的异常扭矩，可经手轮50调矩增力。
2、拆装胶筒旋扣盘与背钳分两点夹持封隔器的无胶筒段。因溜板4的底部为纵向滑动燕尾，当浮动台拖挂溜钳左右纵走时，封隔器则固定不动，拆卸胶筒时，让封隔器的胶筒段穿过溜钳顶套孔，同时令卡爪101对准胶筒端部，再手动扳转手轮109使卡爪101陷箍抓紧胶筒，此时启动液压，让浮动台朝取卸方向纵走，即实现拆卸程序；如运用浮动台的反向液动纵走，则能顶推组装胶筒，此时卡爪101的爪钩端面受力，并同时手动调定好卡爪口径。指令箱10上的手轮纵走机构，也可用于推拔力较小的胶筒拆装作业。
权利要求1.一种用于油田井下工具拆装、修理、调试的多功能井下工具台，它是由旋扣盘总成1，扭矩箱总成2，背钳总成3，溜板4，浮动台总成5，溜钳总成6，纵轨轴7，柱塞缸总成8，床面总成9，指令箱总成10，液控箱总成11，远控箱总成12和支腿13组成，其特征在于所述的旋扣盘总成1的控制盘16的内孔为封闭三角星形曲线，变径板19内的端面沟槽，是控制盘16内曲线孔的相似形，并与三只钳爪17及三只爪肖18构成双向联动机构，旋扣盘的主轴20、轴承座21、隔套22、轴承23、24、29、外锥体26、内锥体27、弹簧28、和园螺母30组成可调弹性摩擦锁紧机构；所述的扭矩箱总成2的过桥轮37的内锥孔、外锥体38、中桥轴40、弹簧39、浮正体42、拉杆41、螺母33构成弹性摩擦传动机构，浮正体42一端的环空槽为弹簧39的支座，另一端孔内的轴承43与顶尖44、顶座45、顶套46、丝杆47、轴承48、锁环49、手轮50、箱体51组成不停机调扭矩的活连机构；所述的背钳总成3，其钳口有旋转板59的一边为敞开闭合机构；所述的背钳总成3，其钳口有旋转板59的一边为敞开闭合机构，铰接肖60将旋转板59装在随动座55的凹槽内，吞吐块57上端有一沟槽，沟槽内有拨肖56，是曲柄53的偏心点，拉簧58下连吞吐块57，上连旋转板59，以配合旋转板开合；钳口另一边伸缩座63的凹槽两侧各有一对称斜口，工位板61中心的担力肖62与斜口活连定位；所述的溜钳总成6的拨盘114的端面有三条均布沟槽，三只卡爪101的背面各有一拨肖103滑连于拨盘114的沟槽内，压圈110的内孔壁有四个园弧缺口，与锁肖111构成顶尖套的锁紧机构；所述的浮动台总成5的液动、手动转换离合机构的柱塞70中部有一梯形槽，三瓣爪钩78可在导向套83的内锥孔内径向收缩吻合成外锥体，使爪钩78的梯形头与柱塞70的梯形槽形成环状活动连接；浮动台四条悬腿96的内孔中，均有滑座95，锥形滑鞍94构成的活动连接点，再由橡胶筒99、浮桥套100、滑枕92、园螺母91组成弹性内封闭浮动夹紧机构。
2.根据权利要求1所述的井下工具台，其特征在于所述的背钳总成3的工位板61的四边有大小不同的V形口。
3.根据权利要求1所述的井下工具台，其特征在于所述的溜钳总成6的钳座102可与溜架117分离后，直接与浮动台总成5的顶部纵向燕尾组装。
专利摘要本实用新型公开了一种用于采油井下工具拆装、修理的多功能井下工具台。主要由旋扣盘、扭矩箱、背钳、溜钳、浮动台、液控箱和指令箱组成。能电动机械旋扣、液动拆装胶筒及工具检测。操作机构可以液动或手动纵走，夹具有随动定心及浮动旋扣功能，电控指令能进行钳口变径与夹紧，作业扭矩可不停机选调，对各型井下工具可进行全过程全方位作业。故可作为各科研院所及采油厂井下工具装修、调试时的配套设备。
文档编号E21B23/00GK2096632SQ9122322
公开日1992年2月19日 申请日期1991年8月19日 优先权日1991年8月19日
发明者李自豪 申请人:李自豪