本发明专利技术公开了一种上卸扣装置及其操作方法，其涉及油气开发领域，上卸扣装置包括：基座；连接在基座上的壳体，壳体包括第一钳体和第二钳体，第一钳体和第二钳体能进行转动以具有张开状态和合并状态；设置在环形空腔中的回转体，回转体包括至少两个呈扇形的基座部件，所有基座部件合并在一起时呈圆形状；在回转体上安装有用于夹持的夹持件和驱动夹持件移动的液压油缸，回转体的侧壁具有齿圈；能与齿圈相啮合以驱动回转体转动的动力机构。本申请能够一次夹持就完成整个上卸扣操作，同时夹持机构能整圆连续旋转，使得效率极大提高；另外，整个装置采用剖分式结构，从而使得被夹持件能够从壳体的侧方直接进入回转体，整个装置闭合后形成无缺口的整圆。形成无缺口的整圆。形成无缺口的整圆。
【技术实现步骤摘要】
上卸扣装置及其操作方法
[0001]本专利技术涉及油气开发领域，特别涉及一种上卸扣装置及其操作方法。
技术介绍
[0002]在油气开发过程中，特别是石油钻采作业中，需大量进行螺纹连接的上卸扣操作，以将管柱、油管、钻杆等连接起来。在目前的石油钻井作业中，螺纹连接上卸扣操作常用的设备是铁钻工，其上卸扣操作分成两步完成，先以较小的扭矩、较快的速度完成旋扣操作，然后以较大的扭矩、较慢的速度完成紧扣操作。铁钻工在上卸扣操作中存在着如下不足：铁钻工无法实现一次夹持就完成快速旋转和大扭矩拧紧两步操作，效率不高；铁钻工紧扣夹持好管柱、油管、钻杆等后不能转动一整圈，而是只能转动一个角度，然后松开夹持退回原位，重新夹持再旋转，直至拧紧，是一种断续旋转的过程，而不是连续整圈旋转过程，因此导致其效率较低；同时在铁钻工紧扣时，夹持机构必须设置一个缺口，作为被夹持件的管柱、油管、钻杆等进入操作中心的通道，夹持被夹持件并带动被夹持件旋转的卡爪安装支架缺口的存在会使卡爪的设置受到约束，卡爪数量减少，单个卡爪承担的扭矩增大，导致卡爪咬痕的深度增加。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种上卸扣装置及其操作方法，其能够一次夹持就完成整个上卸扣操作，夹持机构能整圆连续旋转，使得效率极大提高；另外，整个装置采用剖分式结构，从而使得被夹持件能够从壳体的侧方直接进入回转体，整个装置闭合后形成无缺口的整圆，且卡爪可均匀的分布于被夹持件周围不受钳体结构的影响。
[0004]本专利技术实施例的具体技术方案是：
[0005]一种上卸扣装置，所述上卸扣装置包括：
[0006]基座；
[0007]连接在所述基座上的壳体，所述壳体包括第一钳体和第二钳体，所述第一钳体和所述第二钳体能进行转动以具有张开状态和合并状态，在合并状态下，所述第一钳体和所述第二钳体具有环形空腔；
[0008]至少部分设置在所述环形空腔中的回转体，所述回转体在所述环形空腔中能够转动，所述回转体包括至少两个呈扇形的基座部件，所有所述基座部件合并在一起时呈圆形状；在所述回转体上安装有用于夹持的夹持件和驱动所述夹持件移动的液压油缸，回转体的侧壁具有齿圈；
[0009]能与所述齿圈相啮合以驱动所述回转体转动的动力机构。
[0010]优选地，所述第一钳体与所述基座相铰链连接，所述第二钳体与所述基座相铰链连接，所述第一钳体与所述第二钳体位于同一平面且相对称设置，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至相对面相贴合时两者处于合并状态，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至
相对面相远离时两者处于张开状态，所述第一钳体和所述第二钳体之间具有开口，被夹持件能通过该开口在水平方向上移入至所述壳体的回转体中。
[0011]优选地，所述第一钳体的侧壁与所述基座之间设置有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与所述第一钳体的侧壁相铰链连接，所述第一液压缸的另一端与所述基座相铰链连接；所述第二钳体的侧壁与所述基座之间设置有第二液压缸，所述第二液压缸的一端与所述第二钳体的侧壁相铰链连接，所述第二液压缸的另一端与所述基座相铰链连接。
[0012]优选地，所述回转体包括第一基座部件和第二基座部件，所述第一基座部件包括：第一液压缸基座；设置在所述第一液压缸基座外侧壁处的第一齿轮总成，部分所述齿圈位于所述第一齿轮总成的外侧壁；所述第二基座部件包括：第二液压缸基座；设置在所述第二液压缸基座外侧壁处的第二齿轮总成，部分所述齿圈位于所述第二齿轮总成的外侧壁；
[0013]所述第一齿轮总成朝向所述第二齿轮总成的一端端部具有凸出的锁紧件，所述第二齿轮总成朝向所述第一齿轮总成的凸出锁紧端的端部具有与所述锁紧件相配合的缺口，所述锁紧件能穿过所述缺口，所述锁紧件的尾部连接有摆动液压缸，所述摆动液压缸能带动所述锁紧件转动以使所述锁紧件锁死在所述缺口中；所述第一齿轮总成的另一端端部为缺口，所述第二齿轮总成的另一端端部为凸出的锁紧件。
[0014]优选地，所述第一钳体底壁具有一凹陷部，所述第一齿轮总成内设置有套筒，所述套筒具有沿竖直方向开设的通孔，所述通孔内设置有定位杆以以及使得所述定位杆具有向下移动趋势的弹簧，所述第一钳体内设置有顶举液压缸，所述顶举液压缸与顶举件传动连接，所述顶举件的顶举部位于所述凹陷部中并位于所述定位杆的下方，所述顶举液压缸能带动所述顶举件向上移动以使所述定位杆的底部脱离所述凹陷部。
[0015]优选地，当所述定位杆嵌入所述凹陷部时，所述第一钳体朝向所述第二钳体的端面、所述第一齿轮总成朝向所述第二齿轮总成的端面、所述第一液压缸基座朝向所述第二液压缸基座的端面位于同一平面；所述第二钳体朝向所述第一钳体的端面、所述第二齿轮总成朝向所述第一齿轮总成的端面、所述第二液压缸基座朝向所述第一液压缸基座的端面位于同一平面。
[0016]优选地，所述上卸扣装置还包括：设置在所述壳体上的换向圈机构，其至少包括与所述第一钳体相配合的第一换向圈和与所述第二钳体相配合的第二换向圈；控制所述换向圈机构与所述壳体之间距离的换向圈液压缸；设置在所述第一齿轮总成或所述第二齿轮总成中的换向机构和换向阀，所述换向圈机构在靠近或远离所述壳体时能驱动所述换向机构，以使所述换向机构控制所述换向阀进行切换。
[0017]优选地，所述换向机构包括：连动杆，连动杆的上端位于所述换向圈机构的下方；复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵住所述第一齿轮总成或所述第二齿轮总成，所述复位弹簧的另一端抵住连动杆；转动杆，所述转动杆的一端与所述连动杆相铰链连接，所述转动杆能绕其两端之间的一点进行转动，以使所述转动杆的另一端能压住或松开所述换向阀；所述换向机构位于所述第一齿轮总成或所述第二齿轮总成上。
[0018]优选地，所述回转体上具有开孔，所述换向圈机构上具有能插入所述开孔的定位销；
[0019]所述换向阀用于控制液压油缸的充油和泄油，其至少具有两个状态，在第一状态下，所述换向圈机构远离所述壳体，所述定位销脱离所述开孔，所述连动杆上移，所述转动
杆的另一端能压住所述换向阀，所述液压油缸处于充油状态；在第二状态下，所述换向圈机构靠近所述壳体，所述换向圈机构压住所述连动杆下移，所述转动杆的另一端松开所述换向阀，所述液压油缸处于泄油状态；
[0020]当所述第一钳体朝向所述第二钳体的端面、所述第一齿轮总成朝向所述第二齿轮总成的端面、所述第一液压缸基座朝向所述第二液压缸基座的端面位于同一平面时，所述定位销插入在所述开孔中。
[0021]一种采用如上述任一所述的上卸扣装置的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：
[0022]将壳体的第一钳体和第二钳体张开，使得被夹持件从壳体的侧方移动至回转体中；
[0023]将所述壳体的所述第一钳体和所述第二钳体进行转动，使得两者至合并状态；
[0024]将所述回转体上安装的液压油缸伸出进而驱动用于夹持的所述夹持件使得所述夹持件夹住基座部件中的被夹持件；
[0025]通过动力机构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种上卸扣装置，其特征在于，所述上卸扣装置包括：基座；连接在所述基座上的壳体，所述壳体包括第一钳体和第二钳体，所述第一钳体和所述第二钳体能进行转动以具有张开状态和合并状态，在合并状态下，所述第一钳体和所述第二钳体具有环形空腔；至少部分设置在所述环形空腔中的回转体，所述回转体在所述环形空腔中能够转动，所述回转体包括至少两个呈扇形的基座部件，所有所述基座部件合并在一起时呈圆形状；在所述回转体上安装有用于夹持的夹持件和驱动所述夹持件移动的液压油缸，回转体的侧壁具有齿圈；能与所述齿圈相啮合以驱动所述回转体转动的动力机构。2.根据权利要求1所述的上卸扣装置，其特征在于，所述第一钳体与所述基座相铰链连接，所述第二钳体与所述基座相铰链连接，所述第一钳体与所述第二钳体位于同一平面且相对称设置，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至相对面相贴合时两者处于合并状态，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至相对面相远离时两者处于张开状态，所述第一钳体和所述第二钳体之间具有开口，被夹持件能通过该开口在水平方向上移入至所述壳体的回转体中。3.根据权利要求2所述的上卸扣装置，其特征在于，所述第一钳体的侧壁与所述基座之间设置有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与所述第一钳体的侧壁相铰链连接，所述第一液压缸的另一端与所述基座相铰链连接；所述第二钳体的侧壁与所述基座之间设置有第二液压缸，所述第二液压缸的一端与所述第二钳体的侧壁相铰链连接，所述第二液压缸的另一端与所述基座相铰链连接。4.根据权利要求1所述的上卸扣装置，其特征在于，所述回转体包括第一基座部件和第二基座部件，所述第一基座部件包括：第一液压缸基座；设置在所述第一液压缸基座外侧壁处的第一齿轮总成，部分所述齿圈位于所述第一齿轮总成的外侧壁；所述第二基座部件包括：第二液压缸基座；设置在所述第二液压缸基座外侧壁处的第二齿轮总成，部分所述齿圈位于所述第二齿轮总成的外侧壁；所述第一齿轮总成朝向所述第二齿轮总成的一端端部具有凸出的锁紧件，所述第二齿轮总成朝向所述第一齿轮总成的所述锁紧件的端部具有与所述锁紧件相配合的缺口，所述锁紧件能穿过所述缺口，所述锁紧件的尾部连接有摆动液压缸，所述摆动液压缸能带动所述锁紧件转动以使所述锁紧件锁死在所述缺口中；所述第一齿轮总成的另一端端部为缺口，所述第二齿轮总成的另一端端部为凸出的锁紧件。5.根据权利要求4所述的上卸扣装置，其特征在于，所述第一钳体底壁具有一凹陷部，所述第一齿轮总成内设置有套筒，所述套筒具有沿竖直方向开设的通孔，所述通孔内设置有定位杆以及使得所述定位杆具有向下移动趋势的弹簧，所述第一钳体内设置有顶举液压缸，所述顶举液压缸与顶举件传动连接，所述顶举件的顶举部位于所述凹陷部中并位于所述定位杆的下方，所述顶举液压缸能带动所述顶举件向上移动以使所述定位杆的底部脱离所述凹陷部。6.根据权利要求5所述的上卸扣装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，周志雄，方太安，郭秀琴，武秋冬，金玲，
申请(专利权)人：北京康布尔石油技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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