一种带有扭矩控制仪的液压钳制造技术

本发明专利技术涉及一种带有扭矩控制仪的液压钳，包括背钳组件、主钳组件和扭矩控制装置，背钳组件和主钳组件的中部均设有卡瓦座；扭矩控制装置用于控制施加到管柱上的扭矩；背钳组件包括背钳壳体和设置在背钳壳体内部的夹紧组件，主钳组件包括主钳壳体、介轮组件、环形齿轮、上夹板和下托板，环形齿轮被夹持在上夹板和下托板之间，上夹板和下托板之间通过销轴连接，壳内组件和输入组件之间通过介轮组件传动连接。采用本发明专利技术的带有扭矩控制仪的液压钳，作业时在管柱的表面造成的损伤较小，同时还能够实时监测施于管柱表面的扭矩，能够极大地提高油管的使用寿命和作业安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有扭矩控制仪的液压钳，适用于石油工程的

技术介绍
液压动力钳为开口型动力钳，是油田修井作业时用于上、卸抽油杆、油管、套管、隔热管、钻杆及类似管柱螺纹的机械化设备。现有的动力钳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接管和卸管的工作。现有动力钳的钳口内侧的牙座上配装的牙块都有较硬的硬度和锋利的牙尖，使得在接箍时能够将牙块切入管柱从而卡紧防止油管坠井。每次操作以后，都会在管柱的外表面咬出一定深度的压痕。多次使用以后，管柱的表面会出现损伤。由于油井中大量的二氧化碳和硫化氢的腐蚀，使得损伤的管柱表面被加速腐蚀，从而使其加速失效，大大增加了油气田作业的成本、工作量和作业风险。更有甚者，近年来随着非金属管柱在油田上使用的增多，使得无压痕动力钳的需求越来越紧迫。中国专利申请CN102061895A公开了一种无损伤油管动力钳背钳钳头，由背钳上盖、背钳主体、背钳颚板架、坡板、滚轮、滚轮轴、卡瓦片、卡瓦座、卡瓦压片和复位弹簧等组成，解决了油田管柱作业中对管柱的损坏，卡紧可靠，结构简单。其中，卡瓦片装在卡瓦座的插槽中，卡瓦片与所卡紧的管柱外径包容，为非金属高分子耐磨材料，或为金属片与非金属高分子耐磨材料的组合，或为耐磨合金材料。通过采用耐磨材料制成的卡瓦片，并加大与管柱的接触面积，起到卡紧管柱且不损伤管柱的作用，其经济效益可观。中国专利申请CN102061896A公开了一种无损伤油管动力钳钳头卡紧机构，其中公开了类似的结构。另外，在管柱旋接过程中主要通过卡瓦施于管柱上的扭矩将管柱旋紧。如果扭矩过大，则会损伤上下管的旋接位置；如果扭矩较小，则不足以将上下管柱旋紧。现有技术中均没有出现在液压钳中进行扭矩监测的技术。因此，现有技术中需要一种液压钳，使其尽可能对管柱造成的损伤最小，同时能够实时监测液压钳施于管柱上的扭矩。
技术实现思路
本专利技术提供了一种带有扭矩控制仪的液压钳，其能够使得液压钳在抱紧管柱的过程中对管柱的表面造成的损伤较小，同时又能够实时监测液压钳施于管柱上的扭矩，能够极大地提高油管的使用寿命和作业安全性。本专利技术的带有扭矩控制仪的液压钳包括背钳组件、主钳组件和扭矩控制装置，背钳组件和主钳组件的中部均设有卡瓦座，卡瓦间隔地周向固定在卡瓦座上；扭矩控制装置用于控制施加到管柱上的扭矩；所述液压钳还包括输入组件，所述输入组件连接到主钳组件上；所述背钳组件包括背钳壳体和设置在所述背钳壳体内部的夹紧组件，所述背钳壳体的外表面呈缺口圆环型，上颚板和下颚板分别设置在背钳壳体的上表面和下表面并通过销轴相互连接；所述主钳组件包括主钳壳体、介轮组件、环形齿轮、上夹板和下托板，环形齿轮被夹持在上夹板和下托板之间，形成壳内组件，所述壳内组件位于主钳壳体内部，所述上夹板和所述下托板之间通过销轴连接，所述壳内组件和所述输入组件之间通过所述介轮组件传动连接。优选地，所述背钳壳体的竖向横截面为H型，上表面分布有上凹槽，下表面分布有下凹槽；所述上凹槽内设置有多个第一辊柱、所述下凹槽内设置有多个第二辊柱，第一辊柱和第二辊柱能够分别在上凹槽和下凹槽内滚动并被上凹槽和下凹槽之间的腹板隔开；所述第一辊柱的上端伸出所述上颚板的上表面，所述第二辊柱的下端伸出所述下颚板并与之固定。优选地，主钳组件和背钳组件通过第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴相互连接；所述第一连接轴和第二连接轴分别通过连接托架和螺栓连接到背钳组件的背钳壳体上，第一连接轴和第二连接轴分别穿过从主钳壳体上伸出的连接凸耳与主钳壳体连接；所述第三连接轴通过背钳尾把组件连接到背钳壳体上，第三连接轴穿过从主钳壳体上伸出的连接凸耳与主钳壳体连接。优选地，所述背钳尾把组件包括背钳托架和穿过背钳托架的横向轴套，表面带有螺纹的横轴穿过横向轴套，横向轴套的两端设有法兰并连接有动力输入轴，用于向背钳组件提供动力；竖向旋转轴与所述横轴正交啮合并竖向穿过设置在背钳托架上的通孔，围绕所述竖向旋转轴旋转设有第一齿盘，所述上颚板的周向边缘的一部分设有能够与所述第一齿盘啮合的齿纹。优选地，所述夹紧组件包括等角度间隔设置的三个卡瓦座和设置在卡瓦座之间的两个弧面板；每个弧面板上设置多个销轴，所述销轴的两端分别伸出所述上颚板和所述下颚板并通过螺母固定在其上；所述卡瓦座包括座轴和座架，座架可活动地连接到座轴上并呈弧面型，所述卡瓦固定在座架上；所述背钳壳体的内侧间隔设置有三个容纳部，以容纳座轴，相邻的容纳部之间为圆弧面，所述圆弧面与所述弧面板的形状相匹配。优选地，所述环形齿轮的外表面呈缺口圆环型，其竖向横截面为平放的“王”字型，上表面分布有两排上凹槽，下表面分布有两排下凹槽；所述上凹槽内设置有多个第三辊柱、所述下凹槽内设置有多个第四辊柱，第三辊柱和第四辊柱能够分别在所述上凹槽和所述下凹槽内滚动并被两者之间的腹板隔开。优选地，所述壳内组件还包括等角度间隔设置的三个卡瓦座和设置在卡瓦座之间的两个弧面板；每个弧面板上设置多个销轴，销轴的两端分别伸出上夹板和下托板并通过螺母固定在其上；所述卡瓦座包括座轴和座架，所述座架可活动地连接到所述座轴上并呈弧面型，所述卡瓦固定在座架上；环形齿轮的内侧间隔设置有三个容纳部，相邻的容纳部之间为圆弧面，该圆弧面与弧面板的形状相匹配。优选地，与所述卡瓦座的座轴接触的下托板上设置的容纳部为长条形，所述容纳部开设在下托板的上表面一定深度范围内，所述座轴可沿容纳部径向移动，从而张开和收紧座架，使得设置在座架上的卡瓦能够夹紧和放松管柱。优选地，扭矩控制装置可以通过设置在所述卡瓦上的扭矩传感器来监测施加到管柱上的扭矩；扭矩控制装置还可以设有上扭矩阈值和下扭矩阈值来控制所施加扭矩的上限和下限。采用本专利技术的带有扭矩控制仪的液压钳，作业时在管柱的表面造成的损伤较小，同时还能够实时监测施于管柱表面的扭矩，能够极大地提高油管的使用寿命和作业安全性。附图说明图1是根据本专利技术的带有扭矩控制仪的液压钳的立体示意图。图2是根据本专利技术的液压钳的分解图。图3是背钳组件分解后的示意图。图4是背钳尾把组件的内部结构示意图。图5是背钳组件的仰视图。图6是背钳壳体的俯视图。图7是主钳组件的俯视图。图8是主钳组件的分解图。图9是介轮组件和环形齿轮的示意图。图10是壳内组件的俯视图。图11是本专利技术的卡瓦的一种实施方式的立体图。图12是本专利技术的卡瓦的一种实施方式的俯视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图1和2所示，本专利技术的带有扭矩控制仪的液压钳包括背钳组件1、主钳组件2和扭矩控制装置7，背钳组件1和主钳组件2的中部均设有卡瓦座，卡瓦3间隔地周向固定在卡瓦座上。作业时，背钳组件1抱紧管柱接箍，主钳组件2抱紧待接管柱并旋转，从而将上下管柱旋接。旋接过程中，通过扭矩控制装置来控制和监测施加到管柱上的扭矩。卡瓦的尺寸可以根据管柱的实际尺寸进行选择，其围绕卡瓦座设置的个数为至少两个，例如可以是2个、3个或4个。具体地，扭矩控制装置7可以通过设置在卡瓦上的扭矩传感器来监测施加到管柱上的扭矩，并通过设置上扭矩阈值和下扭矩阈值来控制所施加扭矩的上限和下限。同时，扭矩的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有扭矩控制仪的液压钳，其特征在于，包括背钳组件、主钳组件和扭矩控制装置，背钳组件和主钳组件的中部均设有卡瓦座，卡瓦间隔地周向固定在卡瓦座上；所述扭矩控制装置用于控制施加到管柱上的扭矩；所述液压钳还包括输入组件，所述输入组件连接到主钳组件上；所述背钳组件包括背钳壳体和设置在所述背钳壳体内部的夹紧组件，所述背钳壳体的外表面呈缺口圆环型，上颚板和下颚板分别设置在背钳壳体的上表面和下表面并通过销轴相互连接；所述主钳组件包括主钳壳体、介轮组件、环形齿轮、上夹板和下托板，环形齿轮被夹持在上夹板和下托板之间，形成壳内组件，所述壳内组件位于主钳壳体内部，所述上夹板和所述下托板之间通过销轴连接，所述壳内组件和所述输入组件之间通过所述介轮组件传动连接。

【技术特征摘要】
1.一种带有扭矩控制仪的液压钳，其特征在于，包括背钳组件、主钳组件和扭矩控制装置，背钳组件和主钳组件的中部均设有卡瓦座，卡瓦间隔地周向固定在卡瓦座上；所述扭矩控制装置用于控制施加到管柱上的扭矩；所述液压钳还包括输入组件，所述输入组件连接到主钳组件上；所述背钳组件包括背钳壳体和设置在所述背钳壳体内部的夹紧组件，所述背钳壳体的外表面呈缺口圆环型，上颚板和下颚板分别设置在背钳壳体的上表面和下表面并通过销轴相互连接；所述主钳组件包括主钳壳体、介轮组件、环形齿轮、上夹板和下托板，环形齿轮被夹持在上夹板和下托板之间，形成壳内组件，所述壳内组件位于主钳壳体内部，所述上夹板和所述下托板之间通过销轴连接，所述壳内组件和所述输入组件之间通过所述介轮组件传动连接。2.根据权利要求1所述的带有扭矩控制仪的液压钳，其特征在于，所述背钳壳体的竖向横截面为H型，上表面分布有上凹槽，下表面分布有下凹槽；所述上凹槽内设置有多个第一辊柱、所述下凹槽内设置有多个第二辊柱，第一辊柱和第二辊柱能够分别在上凹槽和下凹槽内滚动并被上凹槽和下凹槽之间的腹板隔开；所述第一辊柱的上端伸出所述上颚板的上表面，所述第二辊柱的下端伸出所述下颚板并与之固定。3.根据权利要求1或2所述的带有扭矩控制仪的液压钳，其特征在于，主钳组件和背钳组件通过第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴相互连接；所述第一连接轴和第二连接轴分别通过连接托架和螺栓连接到背钳组件的背钳壳体上，第一连接轴和第二连接轴分别穿过从主钳壳体上伸出的连接凸耳与主钳壳体连接；所述第三连接轴通过背钳尾把组件连接到背钳壳体上，第三连接轴穿过从主钳壳体上伸出的连接凸耳与主钳壳体连接。4.根据权利要求3所述的带有扭矩控制仪的液压钳，其特征在于，所述背钳尾把组件包括背钳托架和穿过背钳托架的横向轴套，表面带有螺纹的横轴穿过横向轴套，横向轴套的两端设有法兰并连接有动力输入轴，用于向背钳组件提供动力；竖向旋转轴与所述横轴正交啮合并竖向穿过设置在背钳托架上的通孔，围绕所述竖向旋转轴旋转设有第一齿盘，所述上颚板的周向...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立中，
申请(专利权)人：吴立中，
类型：发明
国别省市：江苏;32