專利名稱：一種動力鉗背鉗驅動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油鉆井和修井用動力鉗，特別是動力鉗背鉗驅動機構。它屬于油田 機械領域。
背景技術：
目前，石油鉆井和修井用動力鉗是油田上卸鉆桿、套管和油管作業(yè)的常用設備，一 般動力鉗根據(jù)工作需要分為主鉗和背鉗，在工作時，背鉗夾住接箍或接頭不動，主鉗夾住管 體或接頭旋轉，實現(xiàn)上扣或卸扣作業(yè)。在作業(yè)時，背鉗隨著主鉗同步夾緊或松開，這部分動 作由背鉗驅動機構來執(zhí)行?，F(xiàn)有背鉗驅動機構由尾把、蓋板、油缸蓋、齒條柱塞、雙聯(lián)齒輪、 芯軸等零件組成。齒條柱塞兩端帶密封圈，與缸套之間形成油缸結構，齒條柱塞中部的齒 條與雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙合，雙聯(lián)齒輪裝在芯軸上，芯軸固定在尾把和蓋板上，油壓驅動齒 條柱塞平動，從而帶動雙聯(lián)齒輪轉動，由雙聯(lián)齒輪的大齒輪驅動背鉗鉗頭轉動，實現(xiàn)夾緊或 松開管柱。如專利號為“ZL9421328. 2”的一種新型液動背鉗就是采用的這種背鉗驅動結 構。該結構存在以下不足之處一是整體缸套較長，中間又有圓弧形缺口，難加工，只能采用 精密的無縫鋼管，難以提高表面硬度，齒條柱塞與雙聯(lián)齒輪的嚙合推力使得齒條柱塞的背 部與整體缸套偏磨嚴重，導致密封失效；二是整體缸套在尾把中沒有固定，整體缸套可以轉 動，中間弧形缺口處會被雙聯(lián)小齒輪啃傷，啃下來的鐵屑夾在缸套中會使缸套出現(xiàn)拉傷，使 密封嚴重失效；三是如果出現(xiàn)密封失效，需要同時更換整體缸套和密封圈，需要把尾把全部 拆開才能更換。后來經(jīng)過改進，如專利號為“200620129967. 0”的一種動力鉗背鉗驅動機構， 它是把齒條和活塞分離，中間為齒條套、兩側為油缸套的三段式結構取代整體缸套，活塞與 油缸套間、齒條與齒條套間形成堅硬光滑的摩擦面，避免油缸偏磨，改善油缸密封性能，延 長使用壽命，方便維修。該結構也存在以下不足一是沒有固定缸套，缸套還可以轉動；二 是齒條套用兩個軸承限制轉動，增加多個零件，增加了成本及加工難度；三是需要更換齒條 和齒條套時還需要拆開整個尾把油缸，維修麻煩。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的背鉗驅動機構結構復雜，制造成本高，維修麻煩，可靠性差的不 足，本發(fā)明提供一種改進的動力鉗背鉗驅動機構。本發(fā)明技術方案是由尾把、背鉗頭蓋板、芯軸、雙聯(lián)齒輪、油缸蓋、缸套、活塞、支撐 環(huán)、齒條等組成。雙聯(lián)齒輪上的小齒輪與齒條嚙合，雙聯(lián)齒輪裝在芯軸上，芯軸安裝在背鉗 頭蓋板和尾把的軸孔中，齒條兩端裝有支撐環(huán)，支撐環(huán)支撐在兩端的缸套內，活塞帶動支撐 環(huán)、齒條隨液缸中的壓力變化而移動，從而通過齒條帶動雙聯(lián)齒輪轉動。兩個活塞裝在兩端 的缸套內與油缸蓋構成常規(guī)液缸。齒條不與缸套接觸，支撐環(huán)是由耐磨材料制造，缸套內表 面光滑堅硬耐磨。卸掉油缸蓋即把缸套、活塞、支撐環(huán)和齒條全部取出。其特征在于兩外 徑大于齒條外徑的支撐環(huán)從兩端將齒條支撐于缸套內，且齒條兩端的支撐環(huán)隨兩支撐環(huán)外 端的活塞在缸套內移動。缸套伸出尾把由油缸蓋固定。支撐環(huán)為耐磨材料，缸套內孔經(jīng)過硬化處理。所述的齒條在缸套內移動過程中始終不與缸套接觸。本發(fā)明的有益效果是，提高背鉗尾把驅動機構的密封可靠性，同時方便拆卸，結構簡單，降低了成本，經(jīng)濟及社會效益顯著。


圖1是本發(fā)明的主剖視圖。圖2是圖1的I-I剖視圖。圖中1.背鉗頭蓋板，2.芯軸，3.雙聯(lián)齒輪，4.螺釘，5.尾把，6.油缸蓋，7.缸套， 8.活塞，9.支撐環(huán)，10.齒條。
具體實施例方式如圖1、2所示，雙聯(lián)齒輪3裝在芯軸2上，芯軸2裝在背鉗頭蓋板1和尾把5的軸 孔中，背鉗頭蓋板1和尾把5用螺釘4緊固，雙聯(lián)齒輪3上的小齒輪與齒條10嚙合，齒條10 兩端裝有支撐環(huán)9，支撐環(huán)9與缸套7內壁間隙配合，且可在缸套7內移動?；钊?與油缸 蓋6和缸套7形成液缸。齒條10的外徑比缸套7內徑小，齒條10不與缸套7接觸。支撐 環(huán)9是耐磨材料，缸套7的內孔經(jīng)過硬化處理，提高了耐磨性能。而且整體缸套分為兩節(jié)缸 套，缸套7出尾把5被油缸蓋6固定，防止轉動，并且去掉中間的一段，避免被雙聯(lián)齒輪3上 小齒輪啃傷，活塞8和活塞上的密封圈也不被損壞。如上所述，活塞8帶動支撐環(huán)9、齒條 10隨液缸中的壓力變化而移動，從而通過齒條10帶動雙聯(lián)齒輪3轉動。在上述過程中，齒 條10不與缸套7接觸，因而齒條10不磨損缸套7內壁，延長了缸套7的使用壽命。本設計 中，雙聯(lián)齒輪3上的小齒輪與齒條10嚙合部位不設計弧形缺口，因而不存在雙聯(lián)齒輪3上 的小齒輪啃傷缸套7的現(xiàn)象。同時由于設計結構的變化帶來缸套7變短，方便加工，精度和 硬度也能保證。本設計中，只要卸開油缸蓋6后，缸套7、活塞8、支撐環(huán)9和齒條10都可以 取出來。
權利要求
一種動力鉗背鉗驅動機構，由尾把、背鉗頭蓋板、芯軸、雙聯(lián)齒輪、油缸蓋、缸套、活塞、支撐環(huán)、齒條組成，其特征在于兩外徑大于齒條外徑的支撐環(huán)從兩端將齒條支撐于缸套內，且齒條兩端的支撐環(huán)隨兩支撐環(huán)外端的活塞在缸套內移動。
2.如權利1所述的一種動力鉗背鉗驅動機構，其特征在于缸套伸出尾把由油缸蓋固定。
3.如權利1所述的一種動力鉗背鉗驅動機構，其特征還在于支撐環(huán)為耐磨材料，缸套 內孔經(jīng)過硬化處理。
4.如權利1所述的一種動力鉗背鉗驅動機構，其特征還在于所述的齒條在缸套內移 動過程中始終不與缸套接觸。
全文摘要
一種動力鉗背鉗驅動機構，由尾把、背鉗頭蓋板、芯軸、雙聯(lián)齒輪、油缸蓋、缸套、活塞、支撐環(huán)、齒條等組成。由于設計原因，原有結構存在以下缺陷一是整體缸套較長，中間又有圓弧形缺口，難加工；二是整體缸套在尾把中沒有固定，整體缸套可以轉動；三是雙聯(lián)齒輪的嚙合推力使得齒條柱塞的背部與整體缸套偏磨嚴重。本設計采用齒條兩端設有支撐環(huán)，支撐環(huán)支撐在缸套內，齒條不與缸套接觸，支撐環(huán)帶動齒條在缸套里移動，支撐環(huán)是由耐磨材料制造，缸套內表面光滑堅硬耐磨。本發(fā)明中只需卸掉油缸蓋即可把缸套、活塞、支撐環(huán)和齒條全部取出。因而本發(fā)明不但結構簡單，而且解決了缸套偏磨、拉缸現(xiàn)象，提高了密封的可靠性，延長了使用壽命，方便維修。
文檔編號E21B19/16GK101818626SQ20091012613
公開日2010年9月1日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權日2009年2月27日
發(fā)明者吳征勝, 肖立虎, 陸大勇 申請人:鹽城特達鉆采設備有限公司