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1、培训教材 XQ140 12Y型液压动力钳 目录 一 概述二 技术参数三 主要结构及工作原理四 安装调试五 操作规程六 维护保养七 常见故障及排除方法八 搬运 贮存及售后服务 一 概述 XQ140 12Y型液压动力钳是在油田修井作业中用于快速上卸螺纹的一种新型开口式动力钳 背钳和主钳为一体 本钳适用于 73 140mm 27 8 51 2 范围内的油管 小钻杆和小套管 陆地和海洋油田均可使用 具有结构简单 操作方便 适用范围广 输出扭矩大等优点 降低油田工人劳动强度 提高工作效率和修井质量 可选配扭矩控制系统 用以显示 记录和控制上扣扭矩 主 背钳组合前后移动 配有移送油缸推动装置 操作轻松 安
2、全 该装置为我公司研发专利 专利号 ZL200820160144 3 主钳配有安全门与三联液压阀组自锁联动装置 安全门处于打开位置时 动力钳手动换向溢流阀手柄处于闭锁位置 操作方便安全 该装置为我公司研发专利 专利号 ZL200820160143 9 动力钳配备液压吊筒总成 能缓慢升降动力钳并且有可靠安全的保险装置 方便灵活地调整动力钳高度 该装置为我公司研发专利 专利号 ZL200820160145 8 背钳止回阀 背钳操作手柄 主钳操作手柄 溢流阀 二 技术参数 三 主要结构及原理 4 1主要结构主钳背钳支柱导杆液压吊筒4 1 1主钳 钳头夹紧机构传动 变速箱液压马达控制系统吊杆 主要结构
3、及原理续 4 1 2背钳 主体夹紧机构尾座液缸前导杆后导杆 前导杆 液缸 夹紧机构 主体 尾座 后导杆 4 2工作原理4 2 1夹紧原理对称式双颚板滚子爬坡式夹紧 工作时 背钳钳头在背钳油缸的作用下 夹持接箍或接头 主钳钳头夹持管柱 由手动换向阀控制液压马达旋转方向 从而实现上 卸扣作业 主要结构及原理续 传动系统 XQ140 12Y型液压动力钳采用四档减速机构 如图1所示 Z2 Z1 Z3 Z5 Z6 Z7 Z11 Z12 Z13啮合为低档 Z2 Z1 Z3 Z5 Z10 Z11 Z12 Z13啮合为次低档 Z2 Z4 Z6 Z7 Z11 Z12 Z13啮合为次高档 Z2 Z4 Z8 Z9
4、Z10 Z11 Z12 Z13啮合为高档 夹紧机构 采用内曲面滚子爬坡双向夹紧机构 由坡板 滚轮 颚板 牙座 牙块 颚板架总成等组成 主钳夹紧机构 由安装在开口齿轮内腔中颚板架总成上部的花键与联接板上的花键相啮合 联接板又与制动机构相连 当传动系统带动开口齿轮旋转 此时颚板架总成在制动力的作用下不转动 带有曲面的坡板随开口齿轮一起转动 颚板滚轮沿坡板的曲面爬坡 使颚板架与开口齿轮产生相对运动 颚板滚轮沿坡板的曲面开始爬坡 使得颚板总成向回转中心运动 从而实现对管柱的夹持 当扭矩超过制动力矩时 开口齿轮带动颚板架总成 联接板 制动钢片 颚板总成 牙座 牙块夹持管柱一起旋转 背钳夹紧机构 由液压油
5、推动齿条柱塞在油缸中往复运动传动双联齿轮 颚板架在主体内转动 滚子爬坡 从而实现夹紧或松开管柱的目的 1 颚板架 2 牙座 3 牙块 4 坡板 5 滚轮轴 6 滚轮 夹紧机构 制动机构 为了使滚子 坡板能发生相对运动 必须对颚板架总成进行制动 由制动盘 制动钢片 联接板 上下摩擦片和调节螺钉 弹簧 背帽等组成制动机构 通过改变弹簧或弹簧的压缩量 可改变制动力矩的大小 1 制动盘 2 弹簧 3 联接板 4 六角圆柱头螺钉 5 挡销 6 复位旋钮轴 7 钢球 8 弹簧 9 圆柱销 10 复位手柄 11 制动钢片 12开槽沉头螺钉 13 六角螺栓 14 摩擦片 15 背帽 16 滚子支承架 17 扶
6、正滚子 18 开口齿轮 19 颚板架上部 20 颚板架下部 21 扶正滚子轴 22 开口齿轮盖 制动机构 复位机构 动力钳 初始工作位置 是指主钳颚板架 开口齿轮 壳体 背钳颚板架 背钳主体开口方向一致 俗称 对开口 当一次上卸扣操作结束时 反向操纵手动换向阀使液压动力钳回到初始工作位置 使得管柱顺利从液压动力钳开口处进出 上 卸扣操作时 主 背钳复位旋钮指向一致 主钳新型安全复位机构 鄂板自动回位机构 扶正机构 采用上 下 内 外扶正机构 由滚子支承架 扶正滚子 扶正滚子轴 滚子等组成 分别装在壳体和钳头盖上 与开口齿轮及开口齿轮盖上的凹槽相配合 保证开口齿轮按原轴心线旋转而不偏移和轴向窜动
7、 从而对钳头起扶正作用 1 销轴 2 滚子 3 开口销 扶正滚子 4 2 2液压系统原理液压马达与背钳油缸由一个换向阀控制 1 液压站2 压力表3 吊筒阀4 液压吊筒5 手动换向阀6 液压马达7 背钳油缸8 快速接头 主要结构及原理 压力与扭矩对应表 A为低档 B为次低档 C为次高档 D为高档 液压原理图 背钳油缸 背钳油缸由缸套 齿条柱塞 盖板 Yx形密封圈 缸盖等组成 如图所示 高压油经缸盖进入缸套推动齿条柱塞 齿条柱塞带动双联齿轮 背钳颚板架转动 背钳油缸 背钳新型安全复位机构 背钳复位机构通过手柄调节齿轮改变钳头旋转方向 鄂板自动回位机构 液压吊筒 由筒体 缸体 弹簧 活塞杆 活塞 节
8、流阀 接头等组成 液压吊筒用于动力钳上卸扣时上下自由浮动和悬吊高度调整 液压吊筒活塞杆的行程为508mm 三联溢流组合阀是由上扣扭矩调节阀 手动换向溢流组合阀 手动换向阀和手动升降阀组成 液压吊筒 安全门自锁装置 液压油 本动力钳特设有安全门闭锁联动装置 即只有安全门关闭时手动换向溢流组合阀才可操作 使动力钳主 背钳运转 反之 当安全门打开后 手动换向溢流组合阀处于闭锁状态 确保钳头运转时 安全门关闭完好 确保安全作业 本动力钳使用的液压油必须经过有效过滤 油液过滤精度不低于0 025mm 环境温度 10 40 推荐使用L HM46号液压油 严寒地区推荐使用L HS15 L HS22号液压油
9、安全门自锁装置 水平移送装置 水平移送装置采用液压油缸移送 操作水平移送装置控制阀后 液压油缸作水平移动 能确保动力钳平移向前到井口或后退到指定位置 XQ140 12Y型油管液压动力钳在井口作业时的安装步骤如下 1 安装前检查 检查动力钳有没有因运输而造成损坏或零件遗失 如有应进行维修 检查紧固件是否松动 将松动的紧固件拧紧 检查作业所需颚板 牙座 牙块等是否齐备 2 悬吊在井架 修井机上的悬吊 如图所示 将液压吊筒与主钳悬吊杆用螺栓联接 在井架上安装一个能承受2吨或以上负荷拉力的滑轮 用一根 12 或能上能下的软钢丝绳穿过滑轮 一端联接吊筒 一端固定在井架上 将动力钳悬吊起来 高度为使背钳牙
10、块正对管柱接箍或钻杆接头为宜 3 安装液压管线进出油高压胶管联接 进出油口处的尾接头的外螺纹规格有M36 2或R3 4 根据用户需要配备 四 安装和调试 4 调平将液压动力钳推到夹持位置处 检查钳头是否水平 如不平 调整悬吊杆上的四个调节螺钉 使主钳保持水平 四个调节螺钉应协调调节 5 结尾绳 如图12所示 钳子调平后 要结好尾绳 尾绳的一端结在动力钳的尾座的销轴上 另一端结在井架上 并与钳子同一高度 此时尾绳与钳体中心线保持垂直并呈受力拉紧状态 结尾绳要注意方向 站在钳头前面观看 上扣作业时 尾绳应结在钳子右侧 卸扣时 尾绳应结在钳子的左侧 不能接反 尾绳要能承受3吨负荷拉力的软钢丝绳 安装
11、和调试 6 试运转 向液压动力钳供油 操纵吊筒阀 调整好动力钳高度 低档空转1 2分钟 高档空转1 2分钟 试验钳头正反转和复位机构 观察主背钳是否同步 见注 如不同步 调整复位旋钮方向 注 所谓同步 即手动换向阀向一个方向操作时 主钳出牙 背钳也出牙 手动换向阀反向操作时 主钳颚板架与开口齿轮对开口时 背钳颚板架也与背钳主体对开口 造成不同步的原因有二 一是复位旋钮旋向不对 二是主背钳胶管接反 可调整复位旋钮或调整主背钳胶管使联接正确 安装和调试 拉开安全门 将钳子送到井口 看主背钳间距是否合适 如不合适 调整主背钳间距 挂高档 试夹紧管柱 根据API推荐的上扣扭矩值和档位 扭矩 压力对照表
12、 见图6 通过调整液压系统的溢流阀调定系统供油压力 可微动手动换向阀 在低速下完成换档操作 避免损坏齿轮 7 使用结束后的处理 切断动力源 卸下高压胶管 保护好进出油口 检查紧固件 松动的予以紧固 放下动力钳 注意放在平整的地方 清洗动力钳 安装和调试 1 颚板 牙座和牙块的选用及拆装 颚板的规格 见图13 共三种 主钳颚板一种 背钳颚板二种 牙座的规格及采购代号 五 操作规程 牙块的规格及采购代号 拆卸颚板时 先取出两个牙座 再转动钳头 使颚板架上的限位螺钉从钳头开口处露出 松开限位螺钉 颚板即可从钳头中心处取出 安装过程与拆卸过程相反 拆卸牙座时 先将一个牙座总成拉到钳头中心 向上直接取出
13、 然后用同样的方法取出另一个 安装过程与拆卸过程相反 取出牙座 松开牙座一端的螺钉挡销即可取出牙块 装入牙块过程相反 装入牙块后必须将螺钉挡销拧紧 本动力钳通过更换不同规格的牙座 牙块来卡紧不同外径的管柱 卡紧同一外径管柱 主背钳牙座 牙块通用 操作规程 主钳和背钳牙座 牙块推荐选用表 图例见图10 操作规程 2悬吊和调试动力钳悬吊高度 提升动力钳先将吊筒阀中的节流阀关闭 再打开吊筒阀中的截止阀 动力钳被缓慢上提 下降动力钳先将吊筒阀中的节流阀打开 再打开截止阀 此时动力钳缓慢下降 锁定高度当动力钳提升或下降到预定高度时 关闭截止阀 即锁定高度 此时再将节流阀打开 动力钳即进入正常上卸扣工作状
14、态 制动力矩的调整 降低制动力矩 在摩擦片处加润滑油脂或按下法调松制动弹簧 以降低制动力矩 延长摩擦片寿命 提高制动力矩 松开背帽 均匀拧动各调节螺钉 适当压紧制动弹簧 适当压紧后拧紧背帽 4主背钳间距的调整主钳夹本体 背钳夹接箍或主背钳均夹钻杆接头时 采用普通导杆 标准配置 调整前后导杆上的销轴 操作规程 主 背钳均夹本体时 将销轴捅入导杆上合适的孔 用开口销销住即可 主 背钳自由悬吊间距不得小于夹持螺纹旋进的最大长度 5上扣操作步骤 本说明书上 卸扣方向基于右旋螺纹 正扣 左旋螺纹 反扣 正好相反 空运转液压动力钳 使其回到初始工作位置 根据需要选取适宜的档位 将主 背钳复位旋钮旋至上扣方
15、向 确认旋钮指示方向一致 打开安全门 将液压动力钳推向管柱 确认主 背钳夹持位置适宜 关上安全门 推液压动力钳尾部 使得液压动力钳绕回转中心旋转 将尾绳拉紧 轻推手动换向阀操纵杆 开始上扣 直至液压动力钳停止旋转 松开操纵杆 根据需要 挂较低档进行冲扣 直至上扣扭矩符合要求 拉手动换向阀操纵杆 使液压动力钳回到初始工作位置 打开安全门 将液压动力钳推回起始位置 一次上扣结束 操作规程 6 卸扣操作步骤 基于右旋螺纹 左旋螺纹正好相反 空运转液压动力钳 使其回到初始工作位置 根据需要选取适宜的档位 一般为低档 将主 背钳复位旋钮旋至卸扣方向 确认旋钮指示方向一致 打开安全门 将液压动力钳推向管柱
16、 确认主 背钳夹持位置适宜 关上安全门 拉液压动力钳尾部 使得液压动力钳绕回转中心旋转 将尾绳拉紧 轻拉手动换向阀操纵杆 开始卸扣 松扣后 挂高档继续卸扣 直至螺纹完全卸出 松开操纵杆 推手动换向阀操纵杆 使液压动力钳回到初始工作位置 打开安全门 将液压动力钳推回起始位置 一次卸扣结束 7 换档操作本动力钳有上下两个换档手柄 可得到四个档位 各档次的手柄位置如下 操作规程 日常维护与保养 向机体主轴 介轮轴 双联齿轮轴上的黄油嘴各注润滑脂约25ml 向各转动销 摩擦片 扶正滚子 颚板滚轮等处各注机油25ml 每班或填满时用钢丝刷刷除钳牙上的填充物 清除钳体内部积水 油泥等脏物 检查所有零部件 包括颚板 牙座 钳牙 坡板等 发现过度磨损 明显损坏 锈蚀或泄漏 及时更换或处理 月维护与保养 每用过一次井后 用煤油或柴油清洗主背钳钳头 包括坡板 滚子 颚板 颚板架 开口齿轮等 和液压吊筒等 洗净后涂一层润滑脂 把钳子拆开 清除油污 泥沙等脏物 更换过度磨损件和损坏件 对各滑动和转动表面加注润滑脂或润滑油 并精心组装 六 维护与保养 七 常见故障及排除方法 常见故障及排除方法续 常见故障及排除
