一种钻井用液压顶驱背钳装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106121563A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610660101.0(22)申请日2014.01.07(62)分案原申请数据201410005781.32014.01.07(71)申请人李明地址257000山东省东营市东营区北二路271号(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107代理人张建斌(51)Int.Cl.E21B19/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图10页(54)发明名称一种钻井用液压顶驱背钳装置(57)摘要本发明涉及一种钻井用液压顶驱背钳装置。其技术方案是：杠杆通过轴装配于背钳主体，所述的杠杆由杠杆左端、杠杆体、约束带、牙块组成；液压动力包括液压缸、液压活塞杆、弧形蹄片，液压活塞杆下端穿过背钳主体上预留孔后安装上弧形蹄片，使弧形蹄片位于杠杆左端正上方，所述在液压活塞杆下行时弧形蹄片与杠杆左端接触，并推动杠杆左端向下运动，整个杠杆绕轴旋转，杠杆下端推动钻杆向右运动。本发明优点在于故障率低，使用寿命长，结构简单，重量轻，制造成本低。对钻杆的包络角度大，能够对所夹钻杆进行一定的矫圆作用，使有一定变形的钻杆上卸扣更顺利。夹紧部分运用柔性和刚性夹紧，能够灵活实现对不同的管径的紧密，夹紧性能好。CN106121563ACN106121563A权利要求书1/1页1.一种钻井用液压顶驱背钳装置，其特征是：包括背钳导轨（1）、滚轮、背钳主体（3）、液压动力（4）、弹簧（5）、杠杆（6）、轴（7）以及第一六棱柱牙块（8）、第二六棱柱牙块（10），杠杆（6）通过轴（7）装配于背钳主体（3），所述的杠杆（6）由杠杆左端（6a）、杠杆体（6b）、约束带（6c）、牙块（6d）组成，杠杆左端（6a）下表面由弹簧（5）支撑，杠杆下端装有牙块（6d），两个牙块之间由约束带（6c）连接，第一六棱柱牙块（8）和第二六棱柱牙块（10）分别装配在背钳主体（3）右端预制的两个六棱柱孔中，且钻杆（9）截面中心、第一六棱柱牙块（8）和第二六棱柱牙块（10）的截面中心连线成120度；液压动力（4）包括液压缸（4a）、液压活塞杆（4b）、弧形蹄片（4c），液压活塞杆（4b）下端穿过背钳主体（3）上预留孔后安装上弧形蹄片（4c），使弧形蹄片（4c）位于杠杆左端（6a）正上方，所述的液压活塞杆（4b）在下行时弧形蹄片（4c）与杠杆左端（6a）接触，并推动杠杆左端（6a）向下运动，整个杠杆（6）绕轴（7）旋转，杠杆下端推动钻杆向右运动，所述弧形蹄片（4c）尺寸大于背钳主体（3）上预留孔孔径，上提时能够带动整个背钳上移，背钳主体（3）装配在背钳导轨（1）上，通过滚轮上下移动；所述的牙块（6d）、第一六棱柱牙块（8）和第二六棱柱牙块（10）由耐磨材料制成；所述的杠杆左端（6a）长度为30~55cm，杠杆下端长度为30~45cm，约束带6c的长度为90~130cm。2CN106121563A说明书1/5页一种钻井用液压顶驱背钳装置技术领域[0001]本发明涉及一种石油机械领域，特别涉及一种钻井用液压顶驱背钳装置。背景技术[0002]顶部驱动钻井系统是先进钻井装备的代表，拥有广阔的前景。顶驱具有自动化程度高、处理事故能力强的优点。其最大的优势是能够在井架的任何高度进行上卸扣作业，实现立根钻进，钻井速度高。顶驱接立根必须进行钻杆上卸扣作业，这个过程需要频繁使用的机构就是背钳。背钳承受上卸扣的交变应力，因而要求背钳结构疲劳性能好。由于钻井时间成本昂贵，背钳必须功能健全且故障率低。[0003]现有背钳可以分为环形背钳和侧挂式背钳两大类：环形背钳，不需扶正机构就能自动对中。缺点是维护和保养不便，尤其是更换牙块、保护短节或IBOP比较困难。往往需要拆除环形背钳才能对上述的零件进行更换。更换零件时，顶驱无法工作，耗费宝贵的作业时间。而且环形背钳体积庞大笨重，结构复杂，生产成本高。实际运用中存在复位困难的问题，故障率较高。[0004]侧挂式背钳，包括对开式和侧开式。这类背钳体积较小，重量较轻。但是现有的各项同类专利以及实物中，均采用竖直液压实现竖直运动，水平液压实现，即具有两个不同方向的液压设备，存在结构和功能的冗余。并且由于重心偏置，存在上扣对心困难和钻杆偏磨的问题。发明内容[0005]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种钻井用液压顶驱背钳装置。[0006]一种钻井用液压顶驱背钳装置，其技术方案是：包括背钳导轨、滚轮、背钳主体、液压动力、弹簧、杠杆、轴以及第一六棱柱牙块、第二六棱柱牙块，杠杆通过轴装配于背钳主体，所述的杠杆由杠杆左端、杠杆体、约束带、牙块组成，杠杆左端下表面由弹簧支撑，杠杆下端装有牙块，两个牙块