專利名稱：油氣鉆井吊卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣鉆井領域，具體是一種油氣鉆井施工中起下鉆作業過程中經常使用的工具一吊卡。
背景技術：
吊卡是扣在鉆桿接頭、套管或油管接箍下面，用以懸掛、提升和下入鉆桿、套管或油管的工具，它是石油鉆井施工中起下鉆過程中最重要、使用頻率最高的工具之一。目前， 最常使用的吊卡是徑向對開式的吊卡，如圖1所示，該吊卡包括主體1和活門2兩部分，主體1和活門2組合構成一個套管裝的吊卡，鉆具3夾持在套管內部，套管外側對稱設置有兩個吊掛裝置。活門2兩側連接在主體1上，其中一端為鉸鏈連接、實現活門2的徑向開合運動，另一端設置有鎖銷結構、關閉和開啟時要通過人工鎖緊。在實際生產活動中，使用這種吊卡時需要多名工人進行協助，至少需要1人遠程操作絞車、2人扶持兩個吊環，從而進行吊卡的裝卸，而且不能進行遠程操控，費時費力。有時，還會出現鎖銷機構失靈、銷鉤鎖不死的現象，安全性能有待進一步加強。
發明內容本實用新型的目的在于解決上述技術問題，提供一種新型的油氣鉆井吊卡。本實用新型所采用的技術方案是一種油氣鉆井吊卡，由掛鉤體和夾持體組成，夾持體夾持鉆具臺階下部，該夾持體設置在掛鉤體下端、是兩瓣式分體結構，兩瓣夾持體沿鉛垂面對開，閉合時夾持鉆具臺階下部，油氣鉆井吊卡上設置有兩瓣夾持體的松張機構和鎖緊機構。所述夾持體夾持部分的內工作面上設置有與鉆具臺階下部配合的定位肩臺。所述掛鉤體底部和兩瓣夾持體的頂部通過橫向設置的主銷連接。所述松張機構設置在兩瓣夾持體之間，包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，松張機構的固定端和活動端分別連接兩瓣夾持體相對的內表面或側面。所述鎖緊機構設置在夾持體表面，包括驅動裝置和輸出端，輸出端在驅動裝置的驅動下向兩瓣夾持體施加約束或釋放約束。所述油氣鉆井吊卡上還設置有偏轉機構，該偏轉機構包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，偏轉機構的固定端和活動端分別連接掛鉤體側面和夾持體側面。所述松張機構、鎖緊機構和偏轉機構是機械運動機構、電磁機構、液壓機構或氣壓機構的一種或多種。本實用新型所產生的有益效果是1、本實用新型結構簡單，加工方便簡單，易于維護和保養，易于大規模生產和使用；[0014]2、本實用新型獨特設計的偏轉機構，使得鉆具可以實現鉆具在不同角度下的裝夾，實現以往吊卡不能實現的功能，大大提高工作效率和安全性能；3、本實用新型通過遠控設備驅動松張機構、鎖緊機構和偏轉機構，分別實現鉆具的夾持、鎖緊和偏轉功能，能實現遠程控制，操作性強，適用范圍廣，提高工作效率；4、由于本實用新型的遠控設置，可以實現無人操作，不需現場人員配合，只需遠控操作人員、不需協作人員，大大節約人工成本；4、本實用新型由于可以實現無人操作，杜絕在現場使用中的人身傷害，因此安全性能大大提高，在實際運用中可靠性強；5、本實用新型為石油鉆井施工中其他環節的自動化控制創造了優越條件，是具有實際意義的技術革新，利于節能減排和科技創新。
圖1是徑向對開油氣鉆井吊卡的結構示意圖；圖2是本實用新型的第一種結構形式的結構示意圖一；圖3是本實用新型的第一種結構形式的結構示意圖二 ；圖4是圖2的A-A向剖視示意圖；圖5是本實用新型偏轉狀態的結構示意圖；圖6是本實用新型的第二種結構形式的結構示意圖；圖7是本實用新型的第三種結構形式的結構示意圖。圖中標號表示1-主體、2-活門、3-鉆具、4-吊耳、5-掛鉤體、6-主銷、7-松張機構、8-夾持體瓣體、9-鎖緊機構、10-定位孔、11-夾持體瓣體、12-偏轉機構、13-連接柱、 14-隔板、15-活塞桿。
具體實施方式
如圖2 圖7所示，本實用新型是一種油氣鉆井吊卡，由掛鉤體5和夾持體組成， 夾持體設置在掛鉤體5下端。夾持體夾持鉆具3的臺階下部，是縱向兩瓣式分體結構，即夾持體瓣體8和夾持體瓣體11，兩瓣夾持體閉合時配合夾持鉆具3。夾持體瓣體8和夾持體瓣體11沿鉛垂面對開、即沿鉆具3軸向對開，兩者的頂部交錯布置、相同位置上橫向設置有銷孔，掛鉤體5的底部對應設置有銷孔，通過一根主銷6 將掛鉤體5、夾持體瓣體8和夾持體瓣體11橫向連接。即使得兩瓣夾持體繞主銷6自由開合，且該開合的方向與主銷6垂直，沿鉆具3軸向側面對開。夾持體瓣體8和夾持體瓣體11 夾持部分的內工作面上設置有與鉆具3臺階下部配合的定位肩臺。本具體實施方式
中，夾持體瓣體8和夾持體瓣體11均為兩部分構成，包括連接部和夾持部夾持部為套筒狀瓣體、 兩瓣夾持體的夾持部組合成為一個完整的套筒，夾持鉆具3 ；連接部為三角形連接板，一端固定連接夾持部頂端、另一端套接在主銷6上。由于鉆具3的連接部分是凸出鉆具3表面形成一個凸圈臺階，夾持部的頂部配合該臺階下部對應設計有臺階狀的限位裝置，即限位肩臺，以便牢固夾持鉆具3。夾持部的外廓可以是圓形、也可以是方形，本具體實施方式
采用方形外廓、半圓形的限位肩臺。夾持體瓣體8和夾持體瓣體11之間設置有7，用以實現兩瓣夾持體的開合。該松張機構7包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，松張機構7的固定端和活動端分別連接夾持體瓣體8和夾持體瓣體11 相對的內表面或側面。該松張機構7是兩端可以作相對或反向的直線運動的機構，可以是機械運動機構、電磁機構、液壓機構或氣壓機構等。具體可以采用絲桿、直線液壓缸、直線氣壓缸等。夾持體表面設置有鎖緊機構9，用以實現兩瓣夾持體對鉆具3的鎖緊。該鎖緊機構 9包括驅動裝置和輸出端，輸出端在驅動裝置的驅動下向兩瓣夾持體與鉆具3之間的連接施加約束壓力或釋放約束壓力。該鎖緊機構9可以是包圍夾持體套筒外周面的箍環機構、 也可以是頂緊夾持體表面的直線運動機構，可以是機械運動機構、電磁機構、液壓機構或氣壓機構等等。如圖4所示，本具體實施方式
采用直線運動機構的結構形式。首先，將兩瓣夾持體設計為大小不同的兩瓣，夾持體瓣體8的橫截面呈“凹”字型、夾持體瓣體11的橫截面呈“一”，兩者構成一個封閉的套筒。夾持體瓣體8夾持鉆具3后，再與夾持體瓣體11閉合， 將鉆具3夾持在封閉的夾持體套筒中。鎖緊機構9設置在夾持體瓣體8的兩根對稱邊與鉆具3之間的空隙內，是2個直線運動機構，這2個直線運動機構設置在同一個豎直方向上、 下設置，方向相對。直線運動機構包括固定端、活動端及其驅動裝置，夾持體瓣體8的一根對稱邊固定連接固定端、另一根對稱邊的相對位置上設置有活動端的定位孔10。兩個直線運動機構的活動端在驅動裝置的驅動下，同時相對向各自的定位孔10作相對或相反方向的運動，從而向兩瓣夾持體施加約束或釋放約束，達到鎖緊和釋放的效果。該直線運動機構具體可以是絲桿、直線液壓缸、直線氣壓缸等。油氣鉆井吊卡上還設置有偏轉機構12，用以實現鉆具3在不同角度的夾持。該偏轉機構12包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，偏轉機構12的固定端和活動端分別連接掛鉤體5側面和夾持體側面。 偏轉機構12可以是機械運動機構、電磁機構、液壓機構或氣壓機構等。本具體實施方式
中， 偏轉機構12是一個直線運動機構，該直線運動機構具體可以是絲桿、直線液壓缸、直線氣壓缸等。如圖5所示，偏轉機構12是一個直線液(壓)缸、內部設置有活塞桿15，偏轉機構 12垂直于主銷6、沿豎直方向設置在夾持體瓣體11的外側面，掛鉤體5的側面上固定有連接塊一端、連接塊的另一端鉸接活塞桿15的活動端，夾持體瓣體11側面通過連接塊鉸接直線液(壓)缸的缸底。通過活塞桿15的活塞運動，可以改變夾持體與掛鉤體5之間角度，實現鉆具3在不同角度的夾持。如圖3、圖6、圖7，是本實用新型的三種結構形式，具體采用了三種不同形式的起吊裝置。圖3所示的第一種結構形式中，掛鉤體5頂部采用兩個對稱的吊耳4作為起吊裝置；圖6所示的第二種結構形式中，掛鉤體5頂部設計有兩塊對稱的連接板、中間設計有凹槽，采用一根連接柱13作為起吊裝置，連接柱13與兩塊連接板、凹槽構成一個吊環，以此吊環懸掛本吊卡。圖7所示的第三種結構形式中，掛鉤體5頂部是在采用圖5所示的第二種結構形式的基礎上、在掛鉤體5頂部凹槽的中心部位增加了一塊隔板14，且連接柱13穿過該隔板14，隔板14將頂部的懸掛結構分隔為兩個吊環，大大增大安全性能。另外，還有多種結構形式，不一一繁述。
權利要求1.一種油氣鉆井吊卡，由掛鉤體和夾持體組成，夾持體夾持鉆具臺階下部，其特征是 該夾持體設置在掛鉤體下端、是兩瓣式分體結構，兩瓣夾持體沿鉛垂面對開，閉合時夾持鉆具臺階下部，油氣鉆井吊卡上設置有兩瓣夾持體的松張機構和鎖緊機構。
2.根據權利要求1所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述夾持體夾持部分的內工作面上設置有與鉆具臺階下部配合的定位肩臺。
3.根據權利要求1所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述掛鉤體底部和兩瓣夾持體的頂部通過橫向設置的主銷連接。
4.根據權利要求1所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述松張機構設置在兩瓣夾持體之間，包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，松張機構的固定端和活動端分別連接兩瓣夾持體相對的內表面或側面。
5.根據權利要求1所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述鎖緊機構設置在夾持體表面， 包括驅動裝置和輸出端，輸出端在驅動裝置的驅動下向兩瓣夾持體施加約束或釋放約束。
6.根據權利要求1所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述油氣鉆井吊卡上還設置有偏轉機構，該偏轉機構包括固定端、活動端及其驅動裝置，活動端在驅動裝置的驅動下向固定端作相對或相反方向的運動，偏轉機構的固定端和活動端分別連接掛鉤體側面和夾持體側
7.根據權利要求4、5或6所述的油氣鉆井吊卡，其特征是所述松張機構、鎖緊機構和偏轉機構是機械運動機構、電磁機構、液壓機構或氣壓機構的一種或多種。
專利摘要本實用新型提供了一種油氣鉆井吊卡，由掛鉤體和夾持體組成，夾持體夾持鉆具臺階下部，該夾持體設置在掛鉤體下端、是兩瓣式分體結構，兩瓣夾持體沿鉛垂面對開，閉合時夾持鉆具臺階下部，油氣鉆井吊卡上設置有兩瓣夾持體的松張機構和鎖緊機構。本實用新型結構簡單，操作性強，適用范圍廣，效率高；能實現遠程控制，提高工作效率；不需現場人員配合，減少操作人員，節約人工成本；安全可靠性更高，無人配合，杜絕人身傷害；為其他環節的自動化控制創造了條件。
文檔編號E21B19/06GK202108433SQ201120208350
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者張成祥 申請人:張成祥