本发明专利技术提出一种冲扣钳装置，其中第一夹钳组件包括第一支架，以及安装在第一支架上的第一驱动机构和第一夹钳，第一驱动机构与第一夹钳连接，驱动第一夹钳上下滑动；第二夹钳组件包括第二支架，以及安装在第二支架上的第二驱动机构和第二夹钳，第二驱动机构与第二夹钳连接，驱动第二夹钳上下滑动；旋拧机构与第一支架和第二支架连接，驱动第一夹钳组件对钻具在第一方向上施加转矩，驱动第二夹钳组件对钻具在与第一方向相反的第二方向上施加转矩；偏移机构与第一支架和/或第二支架连接，驱使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离。只需两个夹钳就能实现上扣作业和卸扣作业，并且结构受力合理。本发明专利技术的还提出一种上述冲扣钳装置的使用方法。的使用方法。的使用方法。
【技术实现步骤摘要】
一种冲扣钳装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及石油钻井机械
，尤其涉及一种冲扣钳装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]随着石油钻井作业自动化水平的提高，自动化程度高的井口液压石油工具，如冲扣钳等，被越来越广泛地应用。
[0003]目前，采用管钳原理的冲扣钳装置，由于弥补了市面上冲扣钳装置存在的工作寿命较短、现场维修复杂、减短钻具使用寿命等缺点，被广泛应用。但是该采用管钳原理的冲扣钳装置仍存在不足，具体为：该冲扣钳装置包括上、中、下三副钳，上扣作业时用中、上两副钳，卸扣作业时用中、下两副钳，进行石油开采在超深井作业时，为提高作业效率通常使用双吊卡作业，采用上述冲扣钳装置的铁钻工进行上扣作业时，存在中钳与钻台面之间的空间无法容纳下钳的情形(如图1所示)，而无法适应双吊卡作业的要求。
[0004]为此，亟需一种新型的冲扣钳装置，在继承管钳原理冲扣钳诸多优点的同时，能够解决钻井时不能适应双吊卡作业的问题。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]鉴于上述技术中存在的问题，本专利技术至少从一定程度上进行解决。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种冲扣钳装置，实现了只需两个夹钳就能实现上扣作业和卸扣作业，并且结构受力更合理。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提出一种上述冲扣钳装置的使用方法。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]一方面，本专利技术提供一种冲扣钳装置，包括第一夹钳组件、第二夹钳组件、旋拧机构和偏移机构；第一夹钳组件包括第一支架，以及安装在第一支架上的第一驱动机构和第一夹钳，第一驱动机构与第一夹钳连接，驱动第一夹钳沿第一支架上下滑动；第二夹钳组件包括第二支架，以及安装在第二支架上的第二驱动机构和第二夹钳，第二驱动机构与第二夹钳连接，驱动第二夹钳沿第二支架上下滑动；第一支架和第二支架沿左右方向依次排列；旋拧机构分别与第一支架和第二支架转动连接，驱动第一夹钳组件对钻具在第一方向上施加转矩，驱动第二夹钳组件对钻具在与第一方向相反的第二方向上施加转矩；偏移机构与第一支架和/或第二支架连接，驱动第一夹钳组件和/或第二夹钳组件，使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离；上扣操作中，第一夹钳位于第二夹钳的上方；卸扣操作中，第一夹钳位于第二夹钳的下方。
[0011]可选地，第一夹钳和第二夹钳均包括：夹钳本体，钳钩和夹紧缸；夹钳本体包括用于夹持钻具接口的钳头和用于安装在支架上并与驱动机构连接的钳尾；钳钩转动连接到夹钳本体，夹紧缸分别与钳钩和钳尾连接，以驱动钳钩相对于夹钳本体转动从而实现夹紧和
松开；钳头的内侧部安装有一个凸向钳钩的圆弧形钳牙，钳钩夹持端的内侧部安装有两个平钳牙，两个平钳牙设置成彼此互成角度；在夹紧钻具接口时，钻具接头与圆弧形钳牙和两个平钳牙形成三点接触，钻具接头的轴心位于三个接触点形成的三角形内。
[0012]可选地，第一支架上具有沿上下方向延伸的第一导向柱，第一夹钳的钳尾开设有第一导向孔，第一导向柱贯穿第一导向孔，第一导向孔与第一导向柱上下滑动连接；第二支架上具有沿上下方向延伸的第二导向柱，第二夹钳的钳尾开设有第二导向孔，第二导向柱贯穿第二导向孔，第二导向孔与第二导向柱上下滑动连接。
[0013]可选地，第一驱动机构和第二驱动机构均包括：马达，丝杠螺母和沿上下方向延伸的梯形丝杠；马达固定安装在支架上，马达的转轴与梯形丝杠的第一端固定连接，丝杠螺母套设在梯形丝杠上，丝杠螺母与第一夹钳固定连接。
[0014]可选地，旋拧机构包括冲扣缸，冲扣缸的缸体与第一支架转动连接，冲扣缸的缸杆与第二支架转动连接；旋拧过程中，第一夹钳组件和第二夹钳组件被配置成同步地动作。
[0015]可选地，冲扣钳装置还包括第一连杆组件和第二连杆组件，第一连杆组件的第一端与第一支架铰接，第一连杆组件的第二端用于与铁钻工的安装框架铰接，第二连杆组件的第一端与第二支架铰接，第二连杆组件的第二端用于与铁钻工的安装框架铰接。
[0016]可选地，偏移机构包括第一复位缸和/或第二复位缸，第一复位缸第一端与第一支架连接，第一复位缸的第二端用于与铁钻工安装框架转动连接，第二复位缸第一端与第二支架连接，第二复位缸的第二端用于与铁钻工安装框架转动连接；第一复位缸的杠杆伸出，驱动第一夹钳组件向左偏离，使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离；第一复位缸的杠杆缩回，驱动第一夹钳组件复位；第二复位缸的杠杆伸出，驱动第二夹钳组件向右偏离，使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离；第二复位缸的杠杆缩回，驱动第二夹钳组件复位；冲扣钳装置旋拧过程中，第一复位缸和第二复位缸均被配置成随动地动作。
[0017]可选地，冲扣钳装置还包括第一连杆组件和第二连杆组件，第一连杆组件的第一端与第一支架铰接，第一连杆组件的第二端用于与铁钻工的安装框架铰接，第二连杆组件的第一端与第二支架铰接，第二连杆组件的第二端用于与铁钻工的安装框架铰接；第一复位缸第一端通过第一连杆组件与第一支架连接，第二复位缸第一端通过第二连杆组件与第二支架连接。
[0018]可选地，第一支架的上部设置有第一限位开关，第一支架的下部设置有第二限位开关；第二支架的上部设置有第三限位开关，第二支架的下部设置有第四限位开关；上扣操作中，第一夹钳与第一限位开关相接触，第二夹钳与第四限位开关相接触；卸扣操作中，第一夹钳与第二限位开关相接触，第二夹钳与第三限位开关相接触。
[0019]另一方面，本专利技术提供一种冲扣钳装置的使用方法，包括以下步骤：
[0020]S1、上扣状态向卸扣状态的转换操作：令第一夹钳的钳口和第二夹钳的钳口均夹闭，通过偏移机构驱使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离至第一夹钳与第二夹钳不再重叠，然后通过第一驱动机构和第二驱动机构，驱使第一夹钳和第二夹钳，直至第一夹钳位于第二夹钳的下方，偏移机构复位，第一夹钳的钳口和第二夹钳的钳口均打开；
[0021]S2、卸扣状态向上扣状态的转换操作：令第一夹钳的钳口和第二夹钳的钳口均夹闭，通过偏移机构驱使第一夹钳和第二夹钳在左右方向上相互远离至第一夹钳与第二夹钳不再重叠，然后通过第一驱动机构和第二驱动机构，驱使第一夹钳和第二夹钳，直至第一夹
钳位于第二夹钳的上方，偏移机构复位，第一夹钳的钳口和第二夹钳的钳口均打开。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术提出的冲扣钳装置只有两个用于夹持钻具接口的夹钳，具备上扣工作状态与卸扣工作状态之间的转换功能，实现了只需两个夹钳就能实现上扣作业和卸扣作业，并且结构受力更合理。
[0025]2、本专利技术提出的冲扣钳装置，能够继承采用管钳原理的夹钳的受力结构合理、结构简单、可靠耐用、现场维护方便等优点，并且具备上扣工作状态与卸扣工作状态之间的转换功能，只需两个夹钳就能实现上扣作业和卸扣作业，克服了现有中采用管钳原理的三钳机构不能进行双吊卡作业的难题本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冲扣钳装置，其特征在于，包括第一夹钳组件、第二夹钳组件、旋拧机构和偏移机构；第一夹钳组件包括第一支架(11)，以及安装在第一支架(11)上的第一驱动机构和第一夹钳(12)，第一驱动机构与第一夹钳(12)连接，驱动第一夹钳(12)沿第一支架(11)上下滑动；第二夹钳组件包括第二支架(14)，以及安装在第二支架(14)上的第二驱动机构和第二夹钳(15)，第二驱动机构与第二夹钳(15)连接，驱动第二夹钳(15)沿第二支架(14)上下滑动；第一支架(11)和第二支架(14)沿左右方向依次排列；旋拧机构分别与第一支架(11)和第二支架(14)转动连接，驱动第一夹钳组件在第一方向上施加转矩，驱动第二夹钳组件在与第一方向相反的第二方向上施加转矩；偏移机构与第一支架(11)和/或第二支架(14)连接，驱动第一夹钳组件和/或第二夹钳组件，使第一夹钳(12)和第二夹钳(15)在左右方向上相互远离；上扣操作中，第一夹钳(12)位于第二夹钳(15)的上方；卸扣操作中，第一夹钳(12)位于第二夹钳(15)的下方。2.根据权利要求1所述的冲扣钳装置，其特征在于，第一夹钳(12)和第二夹钳(15)均包括：夹钳本体，钳钩(123)和夹紧缸(124)；夹钳本体包括用于夹持钻具接口的钳头(121)和用于安装在支架上并与驱动机构连接的钳尾(122)；钳钩(123)转动连接到夹钳本体，夹紧缸(124)分别与钳钩(123)和钳尾(122)连接，以驱动钳钩(123)相对于夹钳本体转动从而实现夹紧和松开；钳头(121)的内侧部安装有一个凸向钳钩(123)的圆弧形钳牙(127)，钳钩(123)夹持端的内侧部安装有两个平钳牙(128)，两个平钳牙(128)设置成彼此互成角度；在夹紧钻具接口时，钻具接头与圆弧形钳牙(127)和两个平钳牙(128)形成三点接触，钻具接头的轴心位于三个接触点形成的三角形内。3.根据权利要求1所述的冲扣钳装置，其特征在于，第一支架(11)上具有沿上下方向延伸的第一导向柱(111)，第一夹钳(12)的钳尾(122)开设有第一导向孔，第一导向柱(111)贯穿第一导向孔，第一导向孔与第一导向柱(111)上下滑动连接；第二支架(14)上具有沿上下方向延伸的第二导向柱(141)，第二夹钳(15)的钳尾(122)开设有第二导向孔，第二导向柱(141)贯穿第二导向孔，第二导向孔与第二导向柱(141)上下滑动连接。4.根据权利要求1所述的冲扣钳装置，其特征在于，第一驱动机构和第二驱动机构均包括：马达(131)，丝杠螺母(132)和沿上下方向延伸的梯形丝杠(133)；马达(131)固定安装在支架上，马达(131)的转轴与梯形丝杠(133)的第一端固定连接，丝杠螺母(132)套设在梯形丝杠(133)上，丝杠螺母(132)与第一夹钳(12)固定连接。5.根据权利要求1所述的冲扣钳装置，其特征在于，旋拧机构包括冲扣缸(21)，冲扣缸(21)的缸体与第一支架(11)转动连接，冲扣缸(21)的缸杆与第二支架(14)转动连接；旋拧过程中，第一夹钳组件和第二夹钳组件被配置成同步地动作。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李学军，张义，刘延栋，严峰，李志强，
申请(专利权)人：北京捷杰西石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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