增壓自補償式鐵鉆工的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種增壓自補償式鐵鉆工，包括沖扣油缸和夾緊油缸單元，所述夾緊油缸單元包括至少一對夾緊油缸，所述沖扣油缸的進油油路和夾緊油缸的進油油路之間設(shè)有增壓模塊。本實用新型無需增大系統(tǒng)壓力，也無需加大油缸直徑，而是在沖扣油缸和夾緊油缸之間加入增壓模塊，通過增壓模塊將沖扣油缸和夾緊油缸聯(lián)通，使得鐵鉆工的沖扣力和夾緊力形成固定比例，在沖扣油缸進油的同時，通過增壓模塊同時向夾緊油缸供油，使夾緊油缸的壓力大于系統(tǒng)壓力，從而保證在沖扣過程中，夾緊油缸能自動補償損失的行程和壓力，一直保持足夠的夾緊力。
【專利說明】
増壓自補償式鐵鉆工
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及石油鉆采設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種增壓自補償式鐵鉆工。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆修井作業(yè)中，鉆桿、鉆鋌等管柱的連接和拆卸是一項重復(fù)而又繁重的工作。目前常見的解決辦法是在石油鉆采設(shè)備中配置液壓大鉗或動力鉗，該作業(yè)方式中，液壓大鉗或動力鉗在井口、收放位置、鼠洞、立柱存放位置之間的頻繁搬動仍需人工操作完成，使得人工勞動強度和安全風(fēng)險仍然較大。因此，目前逐漸被鐵鉆工所取代。
[0003]鐵鉆工是一種石油鉆井或修井作業(yè)用動力機具，包括夾緊鉗、旋扣鉗和沖扣鉗，夾緊鉗用于夾緊下方管柱，旋扣鉗用于對上方管柱施加旋扣扭矩，實現(xiàn)上下管柱之間的旋緊或旋松，沖扣鉗用于對上方管柱施加沖扣扭矩，以實現(xiàn)上下管柱之間的緊固。
[0004]鐵鉆工夾緊鉗及沖扣鉗夾緊后，夾緊油缸即鎖住不再動作，夾緊油缸的壓力保持會打折扣。當(dāng)沖扣油缸施力時，由于鉗牙與管柱之間的楔形受力，造成夾緊油缸少量內(nèi)泄及鉗體受力形變，使鉗牙產(chǎn)生遠離管柱趨勢，導(dǎo)致管柱無法有效夾緊，從而造成打滑、剝皮。若要增大夾緊力，必須增大油壓或者油缸直徑。若增大系統(tǒng)壓力，則需另配液壓站，成本提升；若加大油缸直徑，則會加大體積，結(jié)構(gòu)設(shè)計會受限。
[0005]鐵鉆工在大部分工況下，夾緊力的要求較低，只在特殊工況需要較大夾緊力。因此，夾緊力過大，也會直接傷害管柱，咬出痕跡，或直接夾扁管柱。因此，如何控制夾緊力，使之足夠夾緊不打滑，又不至于過大而破壞管柱，已成為一項亟待解決的關(guān)鍵問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種使沖扣力和夾緊力形成固定比例，使沖扣力保持在合適大小，沖扣過程中始終保持夾緊力、不打滑、兼容性好的增壓自補償式鐵鉆工。
[0007]本實用新型提供了一種增壓自補償式鐵鉆工，包括沖扣油缸和夾緊油缸單元，所述夾緊油缸單元包括至少一對夾緊油缸，所述沖扣油缸的進油油路和夾緊油缸的進油油路之間設(shè)有增壓模塊。
[0008]進一步地，所述增壓模塊包括增壓油缸，所述沖扣油缸的進油油路一路與沖扣油缸的第一腔連通，另一路與增壓油缸的無桿腔連通，增壓油缸的有桿腔與所述夾緊油缸的第一腔連通。
[0009]進一步地，所述增壓模塊還包括第一單向閥，所述第一單向閥設(shè)于所述增壓油缸的有桿腔和所述夾緊油缸的第一腔之間。
[0010]進一步地，所述增壓模塊還包括控制閥，所述控制閥設(shè)于所述沖扣油缸進油油路和所述增壓油缸的無桿腔之間。
[0011 ]進一步地，所述增壓油缸的有桿腔和所述控制閥的進油口之間連接有第二單向閥。
[0012]進一步地，所述夾緊油缸單元包括上夾緊油缸組和下夾緊油缸組，所述上夾緊油缸組和下夾緊油缸組均包括一對夾緊油缸。
[0013]進一步地，增壓自補償式鐵鉆工包括夾緊鉗、旋扣鉗和沖扣鉗，所述沖扣鉗上裝設(shè)有所述沖扣油缸和一對所述夾緊油缸，所述夾緊鉗上裝設(shè)有一對所述夾緊油缸。
[0014]本實用新型在沖扣油缸和夾緊油缸之間加入增壓模塊，通過增壓模塊將沖扣油缸和夾緊油缸聯(lián)通，使得鐵鉆工的沖扣力和夾緊力形成固定比例，在沖扣油缸進油的同時，通過增壓模塊同時向夾緊油缸供油，使夾緊油缸的壓力大于系統(tǒng)壓力，從而保證在沖扣過程中，夾緊油缸能自動補償損失的行程和壓力，一直保持足夠的夾緊力。
[0015]同時，夾緊油缸和沖扣油缸的壓力關(guān)聯(lián)，使夾緊油缸的夾緊力始終保持在需要的范圍，不會過大也不會過小，無需增大系統(tǒng)壓力，也無需加大油缸直徑，既節(jié)約了能源，又有效保護管柱不致受到損傷。
[0016]另外，增壓模塊能夠與現(xiàn)有液壓系統(tǒng)共存，無需更換現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)，具有兼容性好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本實用新型在第一狀態(tài)下的液壓原理示意圖；
[0020]圖3為本實用新型在第二狀態(tài)下的液壓原理示意圖。
[0021 ]圖例說明:1、沖扣油缸;2、夾緊油缸;3、增壓模塊;31、增壓油缸;32、第一單向閥；33、控制閥；34、第二單向閥。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0023]如圖1和圖2所示，本實施例的增壓自補償式鐵鉆工包括沖扣油缸I和夾緊油缸單元，夾緊油缸單元包括至少一對夾緊油缸2，沖扣油缸I的進油油路和夾緊油缸2的進油油路之間設(shè)有增壓模塊3。本實施例中，增壓模塊3具體包括增壓油缸31，進油油路一路與沖扣油缸I的第一腔連通，另一路與增壓油缸31的無桿腔連通，增壓油缸31的有桿腔與夾緊油缸2的第一腔連通。
[0024]本實施例中，為防止夾緊油缸2無桿腔的液壓油返流到增壓油缸31的有桿腔，增壓油缸31的有桿腔和夾緊油缸2的第一腔之間串接有第一單向閥32。在本實施例中，第一腔具體指的是無桿腔，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，第一腔采用有桿腔同樣也能實現(xiàn)相同的技術(shù)效果，本實施例并不受限于此。本實施例中，進油油路與增壓油缸31的無桿腔之間串接有控制閥33 ο具體地，控制閥33采用二位二通換向閥。本實施例中，夾緊油缸單元具體包括上夾緊油缸組和下夾緊油缸組，上夾緊油缸組設(shè)置在沖扣鉗上，下夾緊油缸組安裝在夾緊鉗上，上夾緊油缸組和下夾緊油缸組均包括一對夾緊油缸2。需要說明的是，夾緊油缸單元的結(jié)構(gòu)具體因鐵鉆工的結(jié)構(gòu)不同而有所不同，在某些情況下，鐵鉆工可能只需要一對夾緊油缸組即可;在某些情況下，鐵鉆工可能需要兩對以上的夾緊油缸組，但是其原理與本實施例完全相同，故在此不再贅述。
[0025]在沖扣過程中，控制閥33處于左位，如圖2所示，進油油路一路向沖扣油缸I供油，驅(qū)動沖扣油缸I進行沖扣動作，另一路通過控制閥33進入增壓油缸31的無桿腔，從而推動增壓油缸31有桿腔內(nèi)的液壓油進入夾緊油缸2的無桿腔，由于增壓油缸31有桿腔面積小于無桿腔面積，使得增壓油缸31有桿腔一側(cè)的壓力增大，從而有效保障夾緊油缸2的夾緊力。
[0026]完成沖扣動作后，控制閥33換至右位，如圖3所示，此時增壓油缸31的無桿腔與油箱連通，液壓油經(jīng)第二單向閥34進入增壓油缸31的有桿腔，從而推動增壓油缸31的活塞桿縮回復(fù)位。
[0027]本實施例在沖扣油缸I和夾緊油缸2之間加入增壓模塊3，通過增壓模塊3將沖扣油缸I和夾緊油缸2聯(lián)通，使得鐵鉆工的沖扣力和夾緊力形成固定比例，在沖扣油缸I進油的同時，通過增壓模塊3同時向夾緊油缸2供油，使夾緊油缸2的壓力大于系統(tǒng)壓力，從而保證在沖扣過程中，夾緊油缸2能自動補償損失的行程和壓力，一直保持足夠的夾緊力。
[0028]同時，夾緊油缸2和沖扣油缸I的壓力關(guān)聯(lián)，使夾緊油缸2的夾緊力始終保持在需要的范圍，不會過大也不會過小，此種方法無需增大系統(tǒng)壓力，也無需加大油缸直徑，既節(jié)約了能源，又有效保護管柱不致受到損傷。
[0029]另外，增壓模塊3能夠與現(xiàn)有液壓系統(tǒng)共存，無需更換現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)，具有兼容性好的優(yōu)點。
[0030]毫無疑問，在實施例一增壓油缸的啟發(fā)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然還可以根據(jù)需要采用其他具有增壓功能的模塊，其實現(xiàn)的原理顯然與實施例一增壓油缸并無本質(zhì)性的區(qū)另Ij，在此不再贅述。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種增壓自補償式鐵鉆工，包括沖扣油缸(I)和夾緊油缸單元，所述夾緊油缸單元包括至少一對夾緊油缸(2)，其特征在于:所述沖扣油缸(I)的進油油路和夾緊油缸(2)的進油油路之間設(shè)有增壓模塊(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:所述增壓模塊(3)包括增壓油缸(31)，所述沖扣油缸(I)的進油油路一路與沖扣油缸(I)的第一腔連通，另一路與增壓油缸(31)的無桿腔連通，增壓油缸(31)的有桿腔與所述夾緊油缸(2)的第一腔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:所述增壓模塊(3)還包括第一單向閥(32)，所述第一單向閥(32)設(shè)于所述增壓油缸(31)的有桿腔和所述夾緊油缸(2)的第一腔之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:所述增壓模塊(3)還包括控制閥(33)，所述控制閥(33)設(shè)于所述沖扣油缸(I)進油油路和所述增壓油缸(31)的無桿腔之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:所述增壓油缸(31)的有桿腔和所述控制閥(33)的進油口之間連接有第二單向閥(34)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:所述夾緊油缸單元包括上夾緊油缸組和下夾緊油缸組，所述上夾緊油缸組和下夾緊油缸組均包括一對夾緊油缸(2)。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的增壓自補償式鐵鉆工，其特征在于:包括夾緊鉗、旋扣鉗和沖扣鉗，所述沖扣鉗上裝設(shè)有所述沖扣油缸(I)和一對所述夾緊油缸(2)，所述夾緊鉗上裝設(shè)有一對所述夾緊油缸(2)。
【文檔編號】F15B11/16GK205533488SQ201620188262
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】賈海云
【申請人】湖南三石油科技有限公司, 湖南三一石油科技有限公司