卡瓦论文关于一种钻探用三节卡瓦自由钳的研制应用论文范文参考资料

卡瓦论文关于一种钻探用三节卡瓦自由钳的研制应用论文范文参考资料 吴胜涛 武汉金地探矿机械有限公司 430081 【摘要】为满足当前钻探工具市场的需要，我公司（xxx）研制了一种钻探用三节卡瓦自由钳。本文从三节卡瓦自由钳的研制背景入手，对新研制的一种钻探用三节卡瓦自由钳的技术特点及其实际应用进行了简单的阐述。 【关键词】钻探；三节卡瓦；自由钳；研制；应用 引言 钻探取样是进行矿产资源进行勘探的重要方法，而影响钻探取样的关键技术在于钻探施工使用的钻探设备、钻探器具及钻探工艺。每项钻探工程施工中，钻探工具的配备和使用可直接影响到钻探施工的效率、质量等。自由钳是钻探工程施工中最常用的一种钻探专用工具，其工具的好坏直接影响着钻探工作的进行。因此，研制安全可靠，灵活耐用的钻探用拧卸工具，对于延长钻杆和钻具的使用寿命，提高钻进效率，具有重要意义。 自由钳是钻探工程领域专用于手动拧卸钻具的一种钻探专用工具。现在钻探施工中绳索取心钻进效率高、取心率高，所以普遍采用。由于绳索取心钻进工艺的要求其所使用钻杆管材壁厚很薄，有些钻杆或钻杆接头经过调质处理或表面经过高频淬火很硬，在施工使用过程中外表面还经常形成一层很薄的油膜，拧卸时易将钻杆夹扁或产生打滑现象。因此，我公司针对实际钻探工程施工中自由钳使用中存在的问题，研制了一种新的三节卡瓦自由钳，其强度得到了较大的提高，钳子的销轴由原来的铆接改为轴用弹性挡圈定位连接，销轴更换方便且转动灵活，受力面积大，减少了对钻杆的破坏，促进钻探施工效率的提高，同时降低了钻探施工成本。 新研制三节卡瓦自由钳主要由头节、中节、尾节、卡瓦、把柄、销轴等部件组成，其主要结构如下图所示。新研制三节卡瓦自由钳的头节与中节通过销轴连接起来，头节和中节可绕销轴自由旋转；中节与尾节通过销轴连接起来，中节和尾节可绕销轴自由旋转；尾节与把柄通过销轴连接起来，尾节和把柄可绕销轴旋转。在新研制三节卡瓦自由钳的头节、中节、尾节中都镶有卡瓦，并将卡瓦用螺栓固定，使三节卡瓦自由钳在工作状态时能使三个卡瓦处于一定角度，使其受力更加均匀，减小对钻杆的破坏。新研制三节卡瓦自由钳在工作时，以钻杆中心轴线为回转中心轴线，将头节打开，抱住钻杆，用把柄的撬头部位压住头节的端部，扳动把柄，把柄撬头部位顶着头节的端部使其围绕钻杆移动，直至卡瓦接触钻杆，并逐渐抱紧，在摩擦作用下带动钻杆拧卸，有效控制了自由钳在柠卸钻杆时出现的夹偏或打滑现象。 三、新研制三节卡瓦自由钳的技术参数及其特点 拧卸钻杆的称钻杆自由钳，拧卸套管和岩心管的称套管自由钳。不同外径的钻具有相应不同规格的自由钳。本文以新研制的71三节卡瓦自由钳为例进行简单介绍。 1.拧卸范围 71三节卡瓦自由钳的主要使用范围为：75绳索取心钻具的钻杆、接手、外管，95绳索取心钻具的内管等。随着现在深部找矿的普及，绳索取心钻进的孔深越来越大，配套的钻杆及接手的外径参数也在不断的加大。最初75绳索取心钻具的钻杆外径71mm，接手外径72mm，两个外径的差值不大，可以使用同一种规格的自由钳，但是现在深孔钻探需要提高接手的耐磨性及强度，多数接手的外径都增加到了74mm，由于钻杆和接手的外径差值太大，不能共用同一规格的自由钳。针对这种情况，在研制过程中对自由钳的结构进行了优化设计，合理布局三个卡瓦的分布角度，研制出三节卡瓦自由钳，其拧卸范围为70mm74mm，可拧卸70、71的钻杆、钻杆接手、外管以及95mm口径的内管，实现了一钳多用的功能。 2.结构优化设计 在研制过程中，通过总结企业以往生产经验，对三节卡瓦自由钳进行了机构上的优化设计，其结构的优化设计主要包括以下几点：（1）对自由钳多处强度的薄弱处进加强。在钳子的尾节的钩部、把手的撬头部进行加厚，其强度至少提高了40%以上；将自由钳把手的撬头部长度变短，在同样拉力下钳子对钻杆的锁紧力更大。（2）自由钳的销轴由原来的铆接改为轴用弹性挡圈定位连接，销轴更换方便且转动灵活。（3）自由钳通用零件多，减少了加工零件数和库存备件数量。如89、71三节合金自由钳、三节卡瓦自由钳的销轴把手可以通用。 四、新研制三节卡瓦自由钳在实际钻探中的应用 新研制三节卡瓦自由钳在实际钻探中的试用中，该自由钳各节之间转动灵活，操作方便，夹持紧不打滑，钻杆表面无明显伤痕，不伤害钻杆，卡瓦工作面与钻杆外表面贴合度高，卡瓦更换方便。销轴的强度高，在把柄上使用加力杠强力拧卸的情况下，各部件均未出现变形、损坏的现象，拧卸效率高，使用效果良好。 新研制的三节卡瓦自由钳在夹紧时受力面积大，手柄销轴孔的轴线与钻杆的回转中心的轴线骗距小，增力比大，所以夹持紧，不打滑，工作效率高。该钳持范围广可以一钳多用，卡瓦磨损后