本发明专利技术提供了一种用于扭矩钳(16)的旋转的装置，所述扭矩钳具有沿直径相对的至少两个圆弧形片段(16a，b)和用于夹持大致垂直于扭矩钳的径向平面的管的夹持装置(17)。对每个片段(16a，b)提供至少一个细长挠性驱动元件(18a-d)且所述细长挠性驱动元件与所述片段抵接，所述细长挠性驱动元件操作地连接至支撑单元(24a-d)和用于分别移动驱动元件(18a-d)的装置(26a，b、28a-d、30a，b)，使得扭矩钳在径向平面上旋转。每个驱动元件(18a-d)在其第一端和第二端附接至相应的固定部分(22)并且进一步包括接合部分(19a-d)，所述接合部分与片段(16a，b)接合和/或抵接。通过实施所述运动元件中第一运动元件(26a)的直线运动、并且同时在与第一移动元件移动方向相反且大致与之平行的方向上实施所述移动元件中第二移动元件(26b)的直线运动而执行扭矩钳(16)的旋转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及所附权利要求1前序部分中所述的一种用于扭矩钳的旋转的装置，以及其方法。
技术介绍
当组装或拆卸那些降至或下降至地表以下的井中的管柱(例如为了开采石油) 时，通常使用被称为动力大钳或扭矩钳将管长度连接至管柱或从管柱分离管长度。通常的配置是上部管部分由夹持装置操纵和夹持，而位于下面的管部分借助可旋转的扭矩钳旋转。另一种配置是管柱由第一动力大钳和/或钻台中的卡瓦(slip)夹持，而可旋转的扭矩钳使上方的管件旋转必要扭矩。可旋转扭矩钳设置有夹爪，以便于夹持住位于扭矩钳中心的管，从而当扭矩钳旋转时，管件也会沿其纵向轴线旋转。换句话说，扭矩钳的旋转轴线与管件的纵向轴线基本重合。钻井领域的发展，例如与定向钻井相联系，需要更高的扭矩和更大的旋转角，例如 60° -90°。使管经受的扭矩比之前更大的更大功率钻机(例如被称为顶驱动)导致需要这样的旋转式钳，所述旋转式钳能够在连接(“装配”)和断开(“卸开”)时应付相对较高的扭矩。许多已知的扭矩钳能执行的旋转范围为30° -45°。如果在使用此类扭矩钳时需要进一步旋转管的话，则必须从夹爪中释放管，使扭矩钳旋转回初始位置，并且重复旋转。 必须重复该操作两或三次，这不但耗费时间而且增加出现误差和损坏的风险。已知的扭矩钳具有直接使钳旋转的液压缸。它依据液压缸的推或拉产生不同的力，这使得难于实现精确的扭矩控制且可能出现功率失衡现象(Picture)。在大角度旋转时在几何学上很难控制，从而很难控制扭矩。通常通过测量液压缸中的液压，以及液压缸的冲程长度(由传感器测得)而计算扭矩。使用这种类型的扭矩钳也需要具有传感器以显示液压缸的末端冲程，可以防止末端冲程由于扭矩的增大而变得混乱。已知的解决方法需要径向支撑。这使得摩擦增加，导致钳扭矩的损耗，并且很难显示或测量钳扭矩损耗的程度。在一些情况下，摩擦也会随扭矩而变化。因此需要一种与现有技术相比能旋转更大角度的钳，从而能够在一个操作中使用足够的扭矩将管拧合在一起，而不需要采取新的夹持。还需要一种可旋转钳，它能提供恒力，而不像现有技术中那样需要传感器等计算扭矩或力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于补救或减少现有技术缺点中的至少一个。该目的通过根据本专利技术的以下说明和随后的专利权利要求中显示的特征实现。根据本专利技术提供了一种用于扭矩钳的旋转的装置，所述扭矩钳具有至少一个圆弧形片段、以及用于夹持基本垂直地位于扭矩钳的径向平面上的管的夹持装置，其特征在于， 至少一个细长挠性驱动元件设置于至少一个片段且抵接至所述至少一个片段，所述至少一个细长挠性驱动元件可操作地连接至支撑单元、以及用于至少一个驱动元件的移动的装置，以使得扭矩钳在径向平面中旋转。在本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于扭矩钳的旋转的装置，所述扭矩钳具有至少两个沿直径方向相对的圆弧形片段，以及夹持装置，用于夹持基本垂直于扭矩钳的径向平面的管，其特征在于，至少一个细长挠性驱动元件设置于至少一个片段且抵接至所述至少一个片段，所述至少一个细长挠性驱动元件可操作地连接至支撑单元、以及用于至少一个驱动元件的移动的装置，以使得扭矩钳在径向平面中旋转。优选地，单个驱动元件在第一和第二端处附接至相应的固定部分并且进一步包括与一个片段接合和/或抵接的接合部分。在优选实施例中，用于单个驱动元件的支撑单元包括旋转地安装在相应的接合部分每个端部的区域中的一对第一支撑单元。用于单个驱动元件的移动的装置优选包括旋转地安装在相应移动元件上的一对第二支撑单元，移动元件布置成用于在扭矩钳的径向平面中直线移动，并且其中位于一个第一支撑单元与相应的固定部分之间的驱动元件的一部分安装在相应的第二支撑单元上。在一个实施例中，移动元件包括滑动地安装在一杆上的气缸外壳，所述杆的第一端和第二端附接至相应的紧固件并且其中在外壳的内部室中的杆上设置有已知类型的气缸活塞，所述气缸活塞具有相对指向的活塞区域，使得当液压流体在活塞的一侧或另一侧供给至所述室时气缸外壳沿所述杆可移动。在一个实施例中，扭矩钳包括所述径向平面中的大致为圆形的主体，以及用于插入由夹持装置夹持的管的开口。在一个实施例中，第一组驱动元件分配至第一片段并且第二组驱动元件被分配至第二片段，其中每组中的驱动元件以一个位于另一个之上的方式布置且在扭矩钳的径向平面中可移动。在一个实施例中，单个驱动元件在扭矩钳上的附接点处附接至各自的部分，其中当扭矩钳位于中心位置时，所述附接点位于所述片段的所述端部之间的中间部分。驱动元件可包括在附接点固定至所述钳的提升链。优选地，扭矩钳在轴向上由板支撑，优选通过摩擦减少装置由板支撑。优选地，支撑单元旋转地附接至板，单个驱动元件的固定部分固定至板并且用于气缸杆的紧固件附接至板。根据本专利技术也提供一种用于扭矩钳的旋转的方法，其特征在于，执行所述移动元件中第一移动元件的直线运动，并且同时在与第一移动元件的移动方向相反并且大致平行于第一移动元件的移动执行所述移动元件中第二移动元件的直线运动。通过根据本专利技术的扭矩钳，除了能比之前的现有技术处理更大扭矩外，还在一次旋转中可获得范围在60° -90°的旋转角。由于扭矩钳的几何学和支撑单元及移动装置的相关定位，获得可预测的以及功率平衡的现象，而不需要用于监控和/或测量旋转期间作用在钳上的扭矩或力的传感器等。 链附接至扭矩钳的圆弧形片段上的抵接表面的方式导致钳朝向其中心被引导并旋转固定于其中心。链用作无摩擦以及对称的径向支撑，确保了功率平衡现象。不需要另外的径向支撑(伴随相关的扭矩损失)。附图说明现将参考附图描述本专利技术的一个实施例，其中相同部分用相同的附图标记表示， 并且其中图1是安装在支撑支架上的根据本专利技术的扭矩钳实施例的透视图；图2是图1示出的扭矩钳的透视图，其中移除了顶盖并且扭矩钳处于中间或中心位置；图3示出了从上方看的图2示出的扭矩钳；图4示出了图3示出的扭矩钳，其中扭矩钳在第一偏转位置；图5示出了图3示出的扭矩钳，其中扭矩钳在第二偏转位置；以及图6示出了从一侧看过去的移动元件实施例的截面图。图7示出了如图3示出的扭矩钳的第二实施例。具体实施例方式图1示出了安装在工具单元4中的扭矩钳16，该工具单元由固定到支架2的结构 8支撑。夹持单元6也固定至支架2，用于在扭矩钳执行旋转运动时操纵和夹持管件，从而旋紧或旋开第二管件。在示出的实施例中，工具单元4包括盖12、14和搁置在支撑结构8上的板10。支撑结构8、板10和扭矩钳16都设置有合适的开口 8’、10’、16’，用于将管插入至扭矩钳的中心，在扭矩钳的中心处管由已知类型的夹持装置(例如可活动卡爪17等)夹持。本领域的技术人员应当理解的是，在附图中未示出近似竖直地插入图1中装置的管，因为管是公知的。然而，从图1中应当理解的是，当管在扭矩钳16的适当位置且由夹持装置夹持时，管的纵向轴线将大致与扭矩钳的旋转轴线一致，即大致垂直于扭矩钳的旋转平面。图2中更详细地示出了工具单元4。此处为更好地示出旋转装置而移除了盖12、 14。还参考图3，在示出的实施例中扭矩钳16包括圆形主体，其具有中心开口 16’以及可移动的夹爪17 (以收缩状态示出)。扭矩钳16优选支撑在板10上，优选通过减小摩擦元件或本身类型已知的装置(未示出)支撑在板10上。一些实例为确保低摩擦轴向支撑的滚轴、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.06 NO 200925571.一种用于扭矩钳(16)的旋转的装置，所述扭矩钳具有至少一个圆弧形片段(16a，b) 和用于夹持基本垂直地位于所述扭矩钳的径向平面上的管的夹持装置(17)，其特征在于，对于至少一个片段(16a，b)设置有至少一个细长挠性驱动元件(18a-d) 且所述至少一个细长挠性驱动元件抵接至所述至少一个片段，所述至少一个细长挠性驱动元件可操作地连接至支撑单元(Ma-d)以及用于所述至少一个驱动元件(18a-d)的移动的装置Q6a，b,28a-d,30a, b)，以使得所述扭矩钳在所述径向平面中旋转。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扭矩钳(16)具有至少两个沿直径方向相对的圆弧形片段(16a，b)， 并且至少一个细长挠性驱动元件(18a-d)被分配至每个片段(16a，b)且与所述每个片段抵接。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各个驱动元件(18a-d)在第一端和第二端处附接至相应的固定部分02) 并且进一步包括与片段(16a，b)接合和/或抵接的接合部分(19a-d)。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于所述各个驱动元件(18a-d)的支撑单元04)包括旋转安装在相应的接合部分(19a-d)每个端部处的区域中的一对第一支撑单元0^-d)。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，用于所述各个驱动元件(18a-d)的移动的所述装置06a，b,28a-d,30a, b)包括旋转地安装在相应移动元件06a，b)上的一对第二支撑单元08a，b)，所述移动元件布置成用于在所述扭矩钳的径向平面中直线移动，并且其中位于一个第一支撑单元与相应的固定部分0 之间的驱动元件(18a-d)的一部分安装在相应的第二支撑单元上。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，移动元件06a，b)包括滑动安装在一杆上的气缸外壳06，b)，所述杆在第一端(30a)和第二端(30b)附接至相应的紧固件(31)并且其中在外壳的内部...
【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩特·奥拉夫·霍伦，
申请(专利权)人：阿克MH股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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