隋葳

（大慶油田鉆探工程公司鉆探機(jī)械廠，黑龍江 大慶 163413）

老式鉗尾固定裝置拆裝時(shí)需要三人配合才能完成，完成用時(shí)都在15分鐘左右，并且在使用過(guò)程中存在一定的安全隱患，所以我們決定對(duì)此固定裝置進(jìn)行技術(shù)改造。目前，改造好的固定裝置已經(jīng)批量投入使用，現(xiàn)已向大慶鉆井二公司推廣應(yīng)用24個(gè)鉆井隊(duì)24套(大慶鉆井二公司41個(gè)隊(duì)，推廣應(yīng)用58.5%)，向大慶鉆井三公司推廣應(yīng)用16個(gè)鉆井隊(duì)16套(大慶鉆井四公司共44個(gè)鉆井隊(duì)，推廣應(yīng)用36.4%)，改后的固定裝置的鉗尾氣缸更換固定位置的平均用時(shí)為3分鐘左右，而且只需1人操作便可完成，使用效果非常良好，受到了井隊(duì)工人的好評(píng)，目前正在陸續(xù)向大慶鉆井公司各鉆井隊(duì)全面推廣應(yīng)用。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

改造的鉗尾固定裝置主要由可移動(dòng)式鉗尾氣缸固定座、換向連接節(jié)、固定滑管和固定銷組成。（如圖1所示）

圖1 鉗尾固定裝置結(jié)構(gòu)圖

為解決更換鉗尾位置時(shí)鉗尾移動(dòng)困難，在考慮不拆裝鉗尾固定銷的前提下，設(shè)計(jì)制作了可移動(dòng)式鉗尾氣缸連接支座，然后在鉗尾座橫管上更換鉗尾的位置打上安裝固定孔并且鑲上套用來(lái)固定支座。可移動(dòng)式鉗尾氣缸連接支座的滑動(dòng)部分采用φ159套管料加工制作，其強(qiáng)度足夠滿足使用要求，連接耳板采用30mm鋼板加工制作，并與滑動(dòng)部分焊死，為保證焊接強(qiáng)度，我們對(duì)每道焊口焊接三遍。

為了保證強(qiáng)度要求，對(duì)其耳板進(jìn)行了抗彎強(qiáng)度計(jì)算：

耳板的材料為 Q235，屈服強(qiáng)度為235MPa

取安全系數(shù)為2.35吧，那么需用應(yīng)力就是100MPa。

設(shè)最大能承受力為F，則在固定端的最大力矩為：M=FL，其中L= 0.11m

梁的抗彎慣性矩可以用這個(gè)計(jì)算：W=bh2/6，b=0.03m是橫截面寬，h=0.1m是橫截面高

最大應(yīng)力就是：M/W=6FL/bh2＜= 100MPa

代入數(shù)值后可得：F=45.5kN，相當(dāng)于承受4643kg重物的力，而氣缸本體重為150kg以上，大鉗本體重2100kg左右，當(dāng)大鉗與氣缸全部重力都作用在耳板上時(shí)，耳板也不會(huì)發(fā)生變形。

為了能將可移動(dòng)式鉗尾氣缸連接支座與氣缸尾座連接起來(lái)，設(shè)計(jì)制作了換向連接節(jié)，它采用一體加工制作，強(qiáng)度滿足使用要求。

固定滑管兩端各有一個(gè)連接固定座，焊接在井架人字架上，這樣便于井隊(duì)搬家拆裝。橫管采用鉆井用φ127鉆桿料加工制作，上面鉆了10個(gè)φ40的通孔，為了加強(qiáng)其使用強(qiáng)度和精度，我們用45鋼加工制作了套子并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，滿足HRA≥60后，將套子鑲?cè)毽?0孔中。

連接固定銷采用45剛調(diào)質(zhì)處理后，加工制作。

在更換鉗尾氣缸的安裝位置時(shí)，只需要拔出固定銷4將固定滑管3滑到要更換的位置后，再將固定銷4插上即可完成整個(gè)更換鉗尾氣缸固定位置過(guò)程。

2 技術(shù)參數(shù)（如表1）

表1 鉗尾固定裝置的技術(shù)參數(shù)

3 特點(diǎn)

3.1 提高使用安全性

改造后，在更換鉗尾位置時(shí)不需要拔出鉗尾氣缸與換向連接節(jié)之間的銷子，這樣可以避免因操作失誤造成氣缸尾部脫落砸傷現(xiàn)象。

表2 鉗尾換位安裝情況統(tǒng)計(jì)表

3.2 降低勞動(dòng)強(qiáng)度

原來(lái)需要3人完成的任務(wù)，現(xiàn)在只需1人即可完成。

3.3 縮短更換位置用時(shí)

由原來(lái)的平均完成用時(shí)的16分鐘縮短到現(xiàn)在的3分半。

3.4 延長(zhǎng)了使用壽命

鉗尾固定裝置的平均使用壽命是原來(lái)的2-3倍。

4 現(xiàn)場(chǎng)使用情況

實(shí)施后，我們?cè)?009年5月對(duì)鉆井二公司12個(gè)井隊(duì)的甩鉆時(shí)鉗尾的換位安裝情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)（表2）。

結(jié)論

從上表可以看出，鉗尾的換位安裝只需1人平均在3分30秒便可完成整個(gè)安裝過(guò)程，可見(jiàn)該套鉗尾固定裝置不但縮短了更換安裝時(shí)間，還大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，原來(lái)需要3人配合完成的現(xiàn)在只需1人便可完成鉗尾的更換安裝任務(wù)。

鉗尾樁子在2009年4月投入生產(chǎn)開(kāi)始，我們一直對(duì)其使用情況進(jìn)行跟蹤，及時(shí)了解鉗尾樁的使用情況，截止2009年12月末，使用情況一切良好，使用壽命也得到了延長(zhǎng)。

[1]劉常福，宋開(kāi)利，張振海，馬恩才.自動(dòng)化液壓動(dòng)力大鉗 [J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2002,30(09)：61-62.