全自动小鼠洞气动卡盘

摘要

本发明涉及一种全自动小鼠洞气动卡盘，包括箱体、安装于箱体内用于扶正钻杆的扶正系统、用于夹紧钻杆的夹紧系统、以及控制扶正系统和夹紧系统的控制气路。采用扶正系统和夹紧系统由控制气路控制实现备用钻杆稳固放置在小鼠洞内，该卡盘结构紧凑，自动控制化程度高，能有效将备用钻杆扶正、夹紧，便于方钻杆与备用钻杆的对接，减少备用钻杆在小鼠洞内的磨损，延长使用寿命，确保油田钻杆对接的安全。

权利要求

1.一种全自动小鼠洞气动卡盘，其特征在于：包括箱体、安装于箱体内用于扶正钻杆的扶正系统、用于夹紧钻杆的夹紧系统、以及控制扶正系统和夹紧系统的控制气路；所述扶正系统包括扶正箱体、四只扶正气缸、扶正块和同步对中的链轮链条，扶正箱体安装于箱体内的四根导柱上且扶正箱体底部由套于导柱上的弹簧支承在四根导柱上呈上下浮动状态，四只扶正气缸对称安装于扶正箱体的四角，四只扶正气缸的固定端分别固定于扶正箱体上，左侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接左扶正块，右侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接右扶正块，左扶正块的上面两侧各固定一上连接块，右扶正块的下面两侧各固定一下连接块，左、右扶正块的两侧面分别设有安装于扶正箱体上的链轮链条，左、右扶正块两侧设有的链轮链条分别连接该侧的上、下连接块使左、右扶正块呈同步对中运动状态；所述夹紧系统包括两夹紧气缸、顶块、推动块、顶杆、钳头和牙板，所述两夹紧气缸的底端分别安装于箱体内面底板上，两夹紧气缸的顶端分别连接顶块，箱体顶盖表面两侧对称设有导轨，两导轨上分别设有滑块、顶杆、钳头和牙板，顶杆的一端连接滑块，顶杆的另一端连接钳头一端，钳头的另一端活动连接牙板，顶杆上设有压簧，顶块与滑块呈配合状态；所述控制气路包括夹紧气缸、扶正气缸、换向开关、两换向阀和拨叉，夹紧气缸的顶出端与换向开关连接，另一端经第一换向阀与换向开关连接；扶正气缸的顶出端经第二换向阀与换向开关连接，另一端与换向开关连接，两换向阀的气流方向由拨叉控制，拨叉固定于扶正箱体底部。

2.根据权利要求1所述的全自动小鼠洞气动卡盘，其特征是：所述左、右扶正块上分别设有滚柱。

3.根据权利要求1所述的全自动小鼠洞气动卡盘，其特征是：所述钳头的另一端经偏心“T”型槽活动连接牙板，牙板与钳头间设有复位弹簧。

4.根据权利要求1或3所述的全自动小鼠洞气动卡盘，其特征是：所述牙板呈偏心月牙形。

说明书

全自动小鼠洞气动卡盘

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气动卡盘，具体说是一种应用于钻井作业过程中从小鼠洞中加接钻杆用的全自动小鼠洞气动卡盘。

背景技术

[0002] 石油钻井作业中需要不端从小鼠洞中加接备用钻杆以增加钻井深度，备用钻杆空置在小鼠洞中，小鼠洞底部填有沙土石子，备用钻杆下端(公扣端)顶住沙土石子，钻杆上端(母扣端)露出小鼠洞。在加接备用钻杆时，方钻杆公扣连接备用钻杆上端母扣，方钻杆旋转上扣时带动备用钻杆转动，钻杆下端公扣在沙土石子中磨损严重，严重影响钻杆的使用寿命，加大石油钻井使用成本，而且在下次对接备用钻杆时，存在对接不牢靠隐患，安全性能不稳定。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术中备用钻杆放置于小鼠洞内下端工扣磨损严重，影响使用寿命，存在安全隐患等不足，本发明提供了一种结构紧凑，能有效扶正、夹紧备用钻杆的全自动小鼠洞气动卡盘。

[0004] 本发明采用的技术方案是：一种全自动小鼠洞气动卡盘，其技术特点是包括箱体，安装于箱体内用于扶正钻杆的扶正系统，用于夹紧钻杆的夹紧系统，以及控制扶正系统和夹紧系统的控制气路。

[0005] 所述扶正系统包括扶正箱体、四只扶正气缸、扶正块和同步对中的链轮链条，扶正箱体安装于箱体内的四根导柱上且扶正箱体底部由套于导柱上的弹簧支承在四根导柱上呈上下浮动状态，四只扶正气缸对称安装于扶正箱体的四角，四只扶正气缸的固定端分别固定于扶正箱体上，左侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接左扶正块，右侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接右扶正块，左扶正块的上面两侧各固定一上连接块，右扶正块的下面两侧各固定一下连接块，左、右扶正块的两侧面分别设有安装于扶正箱体上的链轮链条，左、右扶正块两侧设有的链轮链条分别连接该侧的上、下连接块使左、右扶正块呈同步对中运动状态。

[0006] 所述左、右扶正块上分别设有滚柱。

[0007] 所述夹紧系统包括两夹紧气缸、顶块、推动块、顶杆、钳头和牙板，所述两夹紧气缸的底端分别安装于箱体内面底板上，两夹紧气缸的顶端分别连接顶块，箱体顶盖的表面两侧对称设有导轨，两导轨上分别设有滑块、顶杆、钳头和牙板，顶杆的一端连接滑块，顶杆的另一端连接钳头一端，钳头的另一端活动连接牙板，顶杆上设有压簧，顶块与滑块呈配合状态。

[0008] 所述钳头的另一端经偏心“T”型槽活动连接牙板，牙板与钳头间设有复位弹簧。

[0009] 所述牙板呈偏心月牙形。

[0010] 所述控制气路包括夹紧气缸、扶正气缸、换向开关、两换向阀和拨叉，夹紧气缸的顶出端与换向开关连接，另一端经第一换向阀与换向开关连接；扶正气缸的顶出端经第二换向阀与换向开关连接，另一端与换向开关连接，两换向阀的气流方向由拨叉控制，拨叉固定于扶正箱体底部。

[0011] 当备用钻杆进入小鼠洞后，转动换向开关，首先四个扶正气缸进气顶出，推动扶正块移动，扶正块经连接块在链轮链条的带动下同步对中移动，保证左、右扶正块对中推进实现扶正刚刚进入小鼠洞的备用钻杆下端；备用钻杆继续下放，当备用钻杆上端接头压到扶正箱时，扶正箱下沉触动换向阀换向，两夹紧气缸进气顶出，推动顶块、滑块和钳头移动并夹紧备用钻杆接头；在加接钻杆时，方钻杆公扣旋转进入备用钻杆上端母扣，并带动偏心牙板在偏心作用下进一步夹紧备用钻杆接头，使得方钻杆加接备用钻杆上扣过程顺利实现。上扣过程结束后，反向转动换向开关，两夹紧气缸进气收缩，方钻杆连同备用钻杆一起提出小鼠洞，钳头在复位弹簧作用下复位，同时牙板失去钻杆接头对其作用力也在弹簧作用下复位；随着备用钻杆的提出，扶正箱在导柱弹簧作用下复位并触动换向阀换向，扶正汽缸进气收缩，扶正块复位。

[0012] 备用钻杆进入小鼠洞，由扶正块将其对中扶正，备用钻杆与小鼠洞壁无接触，无磨损，便于后续对接操作；备用钻杆完全放入小鼠洞，备用钻杆上端接头由牙板夹紧，夹紧牢固，备用钻杆放置在小鼠洞内安全、稳定；方钻杆对接备用钻杆，带动偏心牙板进一步夹紧备用钻杆，备用钻杆的下端与小鼠洞底部泥土沙石无转动摩擦，有效保护了备用钻杆下端公扣螺纹。

[0013] 本发明的卡盘采用扶正系统和夹紧系统由控制气路控制实现备用钻杆稳固放置在小鼠洞内，该卡盘结构紧凑，自动控制化程度高，能有效将备用钻杆扶正、夹紧，便于方钻杆与备用钻杆的对接，减少备用钻杆在小鼠洞内的磨损，延长使用寿命，确保油田钻杆对接的安全。

附图说明

[0014] 图1为本发明结构示意图；

[0015] 图2为扶正箱结构示意图；

[0016] 图3为图2的俯视图；

[0017] 图4为钳头结构示意图；

[0018] 图5为控制气路示意图。

[0019] 图中：箱体1，扶正箱体2，扶正气缸3，左扶正块4，右扶正块41，上连接块5，下连接块51，链轮6，链条7，滚柱8，导柱9，导柱弹簧10，拨叉11，第一换向阀12，第二换向阀121，夹紧气缸13，顶块14，滑块15，滑轨16，顶杆17，钳头18，“T”型槽19，复位弹簧20，牙板21，换向开关22，备用钻杆23。

具体实施方式

[0020] 以下结合附图对本发明作进一步说明。

[0021] 图1-5所示，全自动小鼠洞气动卡盘包括箱体1、扶正箱体2、扶正气缸3、左扶正块4、右扶正块41、上连接块5、下连接块51、链轮6、链条7、滚柱8、导柱9、导柱弹簧10、拨叉11、第一换向阀12、第二换向阀121、夹紧气缸13、顶块14、滑块15、滑轨16、顶杆17、钳头18、复位弹簧20、牙板21和换向开关22。扶正箱体2安装于箱体1内的四根导柱9上且扶正箱体2底部由套于导柱9上的导柱弹簧10支承在四根导柱上呈上下浮动状态，四只扶正气缸3对称安装于扶正箱体2的四角，四只扶正气缸的固定端分别固定于扶正箱体上，左侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接左扶正块4，右侧的两只扶正气缸的活动端分别经销连接右扶正块41，左扶正块的上面两侧各固定一上连接块5，右扶正块的下面两侧各固定一下连接块51，左、右扶正块的两侧面分别设有安装于扶正箱体上的链轮6和链条7，左、右扶正块两侧设有的链轮链条分别连接该侧的上、下连接块使左、右扶正块呈同步对中运动状态，左、右扶正块上分别设有滚柱8；箱体1内的底端面底板上分别安装两夹紧气缸13，两气缸的顶端分别连接顶块14，箱体顶盖的表面两侧对称设有导轨16，两导轨上分别设有滑块15、顶杆17、钳头18和牙板21，顶杆17的一端连接滑块15，顶杆的另一端连接钳头一端，钳头的另一端活动连接经偏心“T”型槽19活动连接偏心月牙形的牙板21，牙板与钳头间设有复位弹簧20，顶杆17上设有压簧，顶块14与滑块15呈配合状态；夹紧气缸13的顶出端与换向开关22连接，另一端经第一换向阀12与换向开关连接；扶正气缸3的顶出端经第二换向阀121与换向开关连接，另一端与换向开关连接，两换向阀12、121的气流方向由拨叉11控制，拨叉固定于扶正箱体2底部。

[0022] 该全自动小鼠洞气动卡盘的使用过程分为：

[0023] 1、扶正：将备用钻杆放入小鼠洞，转动换向开关，四个扶正气缸进气顶出推动扶正块相对移动，扶正块经连接块在链轮链条的带动下同步对中移动，保证左、右扶正块对中推进实现扶正刚刚进入小鼠洞的备用钻杆下端；

[0024] 2、夹紧：将备用钻杆放置到位使上端接头压到扶正箱体，扶正箱下沉触动换向阀换向，两夹紧气缸进气顶出，推动顶块、滑块和钳头移动并夹紧备用钻杆接头；

[0025] 3、加接：加接钻杆时，方钻杆公扣旋转进入备用钻杆上端母扣，并带动偏心牙板在偏心作用下进一步夹紧备用钻杆接头，使得方钻杆加接备用钻杆上扣过程顺利实现；

[0026] 4、复位：上扣过程结束后，反向转动换向开关，两夹紧气缸进气收缩，钳头在复位弹簧作用下复位，同时牙板失去钻杆接头对其作用力也在弹簧作用下复位方钻杆连同备用钻杆一起提出小鼠洞；随着备用钻杆的提出，扶正箱在导柱弹簧作用下复位并触动换向阀换向，扶正汽缸进气收缩，扶正块复位。