一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置

1.本发明涉及石油修井抽油杆作业设备及方法领域，特别涉及一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置。

背景技术：

2.随着国家对油气资源的不断开发，多数油田已经进入到石油开采的中、后期阶段，修井任务也越来越繁重。据统计，我国油田作业中有85%以上为小修作业，而在小修作业中，工作量最大、耗时最长的工作是起下管柱。现阶段对于抽油杆的起下动作，国内普遍采用双吊卡起下管柱工艺，采用人工进行抽油杆上卸扣作业，即两名井口工采用抽油杆大钳进行上扣和卸扣作业，部分卸扣采用抽油杆动力钳进行卸扣作业。目前，尚无批量采用抽油杆动力钳进行上扣作业，主要原因在于不是抽油杆动力钳不具备上扣作业能力，而是抽油杆动力钳上扣操作容易产生抽油杆丝扣损伤。抽油杆小修作业大部分作业工艺需要井口工人参与，井口工人工作强度大、长时间工作会使工人产生疲惫感，作业安全隐患较高，小修作业效率也会随之降低。
3.本发明属于石油修井抽油杆作业设备项目发明专利族关键技术，目前本团队已经授权的中国发明专利超过十件，密切关联共同实现油田小管杆自动化作业。本发明与中国专利zl202011073476.x《一种油田修井作业抽油杆自动吊卡及使用方法》、中国专利zl202011573843.2《一种可实现自动正功能的抽油杆自动吊卡及使用方法》、中国专利zl202011048977.2《一种实现抽油杆自动化的油田修井作业工艺》、中国专利zl202011093257.8《一种双瓣顶升式抽油杆修井作业动力卡瓦及作业工艺》、中国专利zl202010998186.x《一种井口定位的集成导向式立式作业修井猫道及使用方法》、中国专利zl202110462646.1《基于车载修井机的抽油杆机械化小修作业集成设备与工艺》和中国专利zl202110792254.1《主从式可视化遥控小修机械化作业控制系统及方法》等发明专利族密切关联，共同完成管杆自动化/机械化作业。
4.本发明为实现小修作业井口自动化需要，通过在现有主流抽油杆动力钳上进行改造，适合抽油杆上扣和卸扣自动化作业。

技术实现要素：

5.本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，通过在现有的抽油杆动力钳上进行改造，从而使其适合抽油杆上扣和卸扣的自动化作业。
6.本发明提到的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其技术方案是：包括机械执行模块，所述机械执行模块包括动力钳移运定位机构、门型框架机构、抽油杆导向机构、三联液压阀动力机构和回初位机构，所述动力钳移运定位机构连接于井口大四通或防喷器上，且在动力钳移运定位机构的上侧设有工作台，通过驱动工作台移动，使动力钳在工作作业区域移动；所述门型框架机构安装在工作台的上表面，调整安装高度使
动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；所述的抽油杆导向机构通过连接支座安装在门型框架机构的上卸扣钳连接座上，抽油杆导向机构随着门型框架机构的上卸扣钳连接座升降，引导上抽油杆对正下抽油杆；所述三联液压阀动力机构安装在动力钳的原手动阀位置，通过三联阀板连接多个液压阀，带动上卸扣的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构的移动；回初位机构安装在抽油杆导向机构的一侧，实现完成上扣或卸扣后反向转动，动钳开口回到初位，便于完成上扣抽油杆柱退出。
7.优选的，上述的动力钳移运定位机构包括支承斜撑、连接机构、前行程开关、电动滑台、工作台、后行程开关、步进电机及减速机和支承板，所述支承斜撑的下端连接小四通法兰的底部，小四通法兰的下端连接防喷器，小四通法兰的上端连接卡瓦工作台；通过连接机构连接卡瓦工作台和支承板，组成三角形的固定机构；在支承板的上部安设电动滑台，电动滑台上表面安装工作台，前行程开关和后行程开关位于电动滑台的两端，步进电机及减速机安装在电动滑台的外端，为电动滑台提供动力。
8.优选的，上述的门型框架机构包括吊装环、支座、锁销、门型框架连接板、上卸扣钳连接座、支座连杆，其中，两个支座安装在电动滑台上，支承整个门型框架机构，所述支座连杆安装在支座内腔，可在支座上下移动；支座连杆上部开一定间距通孔，用于安装锁销；在两个支座连杆的顶部安装门型框架连接板，支座连杆与支座配合，共同组成门型框架机构的主体结构；所述锁销安装在支座连杆的上部，用于支承门型框架连接板；在门型框架连接板的中部下侧设有上卸扣钳连接座，通过上卸扣钳连接座吊装动力钳。
9.优选的，上述的上卸扣钳连接座的上部设有上连接轴和调整环，下部设有下连接轴；所述上卸扣钳连接座、上连接轴、调整环和下连接轴组成动力钳的连接结构，用于吊装动力钳，其中，上连接轴和下连接轴连接动力钳的悬吊杆，同时防止转动；所述调整环安装在上连接轴上，调整与动力钳的悬吊杆距离；所述支座的内腔下部安设支座导向座和支座弹簧，支座导向座的上侧与支座连杆连接，支座导向座的下侧与支座弹簧接触配合，实现门型框架机构的补偿作用。
10.优选的，上述抽油杆导向机构包括右导向斗、左导向斗、左液压缸、左推杆、左连杆、左支承杆、液压缸支承座、左吊杆支承座、连接支座、右吊杆支承座、右支承杆、右液压缸、右推杆、右连杆，所述右导向斗和左导向斗分别为半锥体结构，二者组合形成完整的椎体导向结构，所述连接支座的三个侧面分别固定液压缸支承座、左吊杆支承座、右吊杆支承座，连接支座的右侧与上卸扣钳连接座连接；左导向斗的外壁连接左推杆，所述左推杆与左支承杆的一端活动连接，且左推杆与左支承杆之间安装左连杆，形成三角形结构；所述左支承杆的另一端安装在液压缸支承座上；所述左液压缸的一端通过销轴连接液压缸支承座，另一端连接左推杆和左支承杆相链接的销轴，为左推杆、左连杆和左支承杆组成的三角形结构提供进退动力；所述右导向斗的外壁活动连接右推杆，右推杆与右支承杆的一端活动连接，且右推杆与右支承杆之间安设右连杆，形成三角形结构，右支承杆的另一端活动连接右吊杆支承座；右液压缸的一端通过销轴连接液压缸支承座，另一端连接右推杆与右支承杆相链接的销轴，为右推杆、右连杆和右支承杆组成的三角形结构提供进退动力。
11.优选的，上述右导向斗和左导向斗的下端分别连接半圆筒，右导向斗的下端的半
圆筒的外壁通过右导向斗连接连接右导向斗支座，左导向斗的下端的半圆筒的外壁通过左导向斗连接连接左导向斗支座。
12.优选的，上述三联液压阀动力机构包括三联阀板、背钳三位四通阀、动钳三位四通阀、导向三位四通阀，所述三联阀板的一端安装在动力钳马达外侧，另一端安装背钳三位四通阀、动钳三位四通阀和导向三位四通阀，为抽油杆的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构提供液压动力；所述的动力钳马达位于动力钳浮动导向杆上部。
13.优选的，上述回初位机构包括内环固定螺栓、内环座、内梯形螺栓、发射环板、右光电开关、右外梯形螺栓、外环座、右外环固定螺栓、屏蔽罩、左光电开关、左外环固定螺栓、左外梯形螺栓，所述内环座为弧形结构，通过内环固定螺栓固定在动力钳的开口齿轮盖板上，内环座以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，在t型槽内安置内梯形螺栓；所述外环座为弧形结构，通过右外环固定螺栓固定在动力钳的制动盘总成面板上，外环座以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，t型槽内安置右外梯形螺栓；所述发射环板通过内梯形螺栓连接在内环座，随着开口齿轮盖板旋转；所述右光电开关通过右外梯形螺栓连接外环座，所述左光电开关通过左外梯形螺栓连接外环座，通过右外环固定螺栓将屏蔽罩固定在外环座的一侧。
14.优选的，上述右光电开关和左光电开关在外环座的弧形的t型槽内可调整位置，调整到合适位置后，通过右外梯形螺栓和左外梯形螺栓固定；所述的发射环板的另一端与右光电开关配合，右光电开关产生信号传送至控制中心，实现对抽油杆动力钳上扣和卸扣控制。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：本发明是在传统的抽油杆动力钳基础上改造，增加动力钳移运定位机构、门型框架机构、抽油杆导向机构、三联液压阀动力机构和回初位机构，可以实现动力钳的自动化作业，实现了动力钳的进退和定位；门型框架机构调整安装高度实现动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；抽油杆导向机构实现了引导上抽油杆对正下抽油杆的功能；三联液压阀动力机构安装在上卸扣的动力钳的原手动阀位置，提供动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构的动力和控制；回初位机构可以实现完成上扣或卸扣后反向转动，动钳开口回到初位，便于完成上扣抽油杆柱退出；另外，本发明可以与现有的翻转立式猫道、自动吊卡、卡瓦和控制系统等部件配合完成抽油杆的上扣和卸扣的自动化作业。
附图说明
16.图1是本发明的总体装配图；图2是本发明的抽油杆动力钳移运定位机构装配图；图3是本发明的门型框架机构装配图；图4是本发明的抽油杆导向机构俯视图；图5是本发明的抽油杆导向机构侧视图；图6是本发明的抽油杆导向机构主视图；图7是本发明的三联液压阀动力机构主视图；图8是本发明的三联液压阀动力机构左视图；
图9是本发明的回初位机构侧视图；图10是本发明的回初位机构俯视图；图11是本发明的回初位机构使用状态时的俯视示意图；上图中：动力钳移运定位机构1、门型框架机构2、抽油杆导向机构3、三联液压阀动力机构4、回初位机构5、支承斜撑1.1、连接机构1.2、前行程开关1.3、电动滑台1.4、工作台1.5、后行程开关1.6、步进电机及减速机1.7、支承板1.8、小四通法兰1.9、卡瓦工作台1.10、吊装环2.1、支座2.2、锁销2.3、门型框架连接板2.4、上卸扣钳连接座2.5、上连接轴2.6、调整环2.7、下连接轴2.8、支座连杆2.9、支座导向座2.10、支座弹簧2.11、右导向斗3.1、左导向斗3.2、左液压缸3.3、左推杆3.4、左连杆3.5、左支承杆3.6、液压缸支承座3.7、左吊杆支承座3.8、连接支座3.9、右吊杆支承座3.10、右支承杆3.11、右液压缸3.12、右推杆3.13、右连杆3.14、左导向斗支座3.15、左导向斗连接3.16、右导向斗连接3.17、右导向斗支座3.18、三联阀板4.1、背钳三位四通阀4.2、动钳三位四通阀4.3、导向三位四通阀4.4、动力钳马达4.5、动力钳浮动导向杆4.6、内环固定螺栓5.1、内环座5.2、内梯形螺栓5.3、发射环板5.4、右光电开关5.5、右外梯形螺栓5.6、外环座5.7、右外环固定螺栓5.8、屏蔽罩5.9、左光电开关5.10、左外环固定螺栓5.11、左外梯形螺栓5.12。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
18.实施例1，参照图1-图10，本发明提到的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，包括机械执行模块，所述机械执行模块包括动力钳移运定位机构1、门型框架机构2、抽油杆导向机构3、三联液压阀动力机构4和回初位机构5，所述动力钳移运定位机构1连接于井口大四通或防喷器上，且在动力钳移运定位机构1的上侧设有工作台1.5，通过驱动工作台1.5移动，使动力钳在工作作业区域移动；所述门型框架机构2安装在工作台1.5的上表面，调整安装高度使动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；所述的抽油杆导向机构3通过连接支座3.9安装在门型框架机构2的上卸扣钳连接座2.5上，抽油杆导向机构3随着门型框架机构2的上卸扣钳连接座2.5升降，引导上抽油杆对正下抽油杆；所述三联液压阀动力机构4安装在动力钳的原手动阀位置，通过三联阀板4.1连接多个液压阀，带动上卸扣的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构3的移动；回初位机构5安装在抽油杆导向机构3的一侧，实现完成上扣或卸扣后反向转动，动钳开口回到初位，便于完成上扣抽油杆柱退出。
19.参照图2，本发明提到的动力钳移运定位机构1包括支承斜撑1.1、连接机构1.2、前行程开关1.3、电动滑台1.4、工作台1.5、后行程开关1.6、步进电机及减速机1.7和支承板1.8，所述支承斜撑1.1的下端连接小四通法兰1.9的底部，小四通法兰1.9的下端连接防喷器，小四通法兰1.9的上端连接卡瓦工作台1.10；通过连接机构1.2连接卡瓦工作台1.10和支承板1.8，组成三角形的固定机构；在支承板1.8的上部安设电动滑台1.4，电动滑台1.4上表面安装工作台1.5，前行程开关1.3和后行程开关1.6位于电动滑台1.4的两端，步进电机
及减速机1.7安装在电动滑台1.4的外端，为电动滑台1.4提供动力。
20.参照图3，本发明提到的门型框架机构2包括吊装环2.1、支座2.2、锁销2.3、门型框架连接板2.4、上卸扣钳连接座2.5、支座连杆2.9，其中，两个支座2.2安装在电动滑台1.4上，支承整个门型框架机构2，所述支座连杆2.9安装在支座2.2内腔，可在支座2.2上下移动；支座连杆2.9上部开一定间距通孔，用于安装锁销2.3；在两个支座连杆2.9的顶部安装门型框架连接板2.4，支座连杆2.9与支座2.2配合，共同组成门型框架机构2的主体结构；所述锁销2.3安装在支座连杆2.9的上部，用于支承门型框架连接板2.4；在门型框架连接板2.4的中部下侧设有上卸扣钳连接座2.5，通过上卸扣钳连接座2.5吊装动力钳。
21.其中，上卸扣钳连接座2.5的上部设有上连接轴2.6和调整环2.7，下部设有下连接轴2.8；所述上卸扣钳连接座2.5、上连接轴2.6、调整环2.7和下连接轴2.8组成动力钳的连接结构，用于吊装动力钳，其中，上连接轴2.6和下连接轴2.8连接动力钳的悬吊杆，同时防止转动；所述调整环2.7安装在上连接轴2.6上，调整与动力钳的悬吊杆距离；所述支座2.2的内腔下部安设支座导向座2.10和支座弹簧2.11，支座导向座2.10的上侧与支座连杆2.9连接，支座导向座2.10的下侧与支座弹簧2.11接触配合，实现门型框架机构2的补偿作用。
22.参照图4-图6，本发明提到的抽油杆导向机构3包括右导向斗3.1、左导向斗3.2、左液压缸3.3、左推杆3.4、左连杆3.5、左支承杆3.6、液压缸支承座3.7、左吊杆支承座3.8、连接支座3.9、右吊杆支承座3.10、右支承杆3.11、右液压缸3.12、右推杆3.13、右连杆3.14，所述右导向斗3.1和左导向斗3.2分别为半锥体结构，二者组合形成完整的椎体导向结构，所述连接支座3.9的三个侧面分别固定液压缸支承座3.7、左吊杆支承座3.8、右吊杆支承座3.10，连接支座3.9的右侧与上卸扣钳连接座2.5连接；左导向斗3.2的外壁连接左推杆3.4，所述左推杆3.4与左支承杆3.6的一端活动连接，且左推杆3.4与左支承杆3.6之间安装左连杆3.5，形成三角形结构；所述左支承杆3.6的另一端安装在液压缸支承座3.7上；所述左液压缸3.3的一端通过销轴连接液压缸支承座3.7，另一端连接左推杆3.4和左支承杆3.6相链接的销轴，为左推杆3.4、左连杆3.5和左支承杆3.6组成的三角形结构提供进退动力；所述右导向斗3.1的外壁活动连接右推杆3.13，右推杆3.13与右支承杆3.11的一端活动连接，且右推杆3.13与右支承杆3.11之间安设右连杆3.14，形成三角形结构，右支承杆3.11的另一端活动连接右吊杆支承座3.10；右液压缸3.12的一端通过销轴连接液压缸支承座3.7，另一端连接右推杆3.13与右支承杆3.11相链接的销轴，为右推杆3.13、右连杆3.14和右支承杆3.11组成的三角形结构提供进退动力。
23.具体的，上述右导向斗3.1和左导向斗3.2的下端分别连接半圆筒，右导向斗3.1的下端的半圆筒的外壁通过右导向斗连接3.17连接右导向斗支座3.18，左导向斗3.2的下端的半圆筒的外壁通过左导向斗连接3.16连接左导向斗支座3.15。
24.参照图7-图8，本发明提到的三联液压阀动力机构4包括三联阀板4.1、背钳三位四通阀4.2、动钳三位四通阀4.3、导向三位四通阀4.4，所述三联阀板4.1的一端安装在动力钳马达4.5外侧，另一端安装背钳三位四通阀4.2、动钳三位四通阀4.3和导向三位四通阀4.4，为抽油杆的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构3提供液压动力；所述的动力钳马达4.5位于动力钳浮动导向杆4.6上部。
25.参照图9-图11，本发明提到的回初位机构5包括内环固定螺栓5.1、内环座5.2、内
梯形螺栓5.3、发射环板5.4、右光电开关5.5、右外梯形螺栓5.6、外环座5.7、右外环固定螺栓5.8、屏蔽罩5.9、左光电开关5.10、左外环固定螺栓5.11、左外梯形螺栓5.12，所述内环座5.2为弧形结构，通过内环固定螺栓5.1固定在动力钳的开口齿轮盖板上，内环座5.2以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，在t型槽内安置内梯形螺栓5.3；所述外环座5.7为弧形结构，通过右外环固定螺栓5.8固定在动力钳的制动盘总成面板上，外环座5.7以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，t型槽内安置右外梯形螺栓5.6；所述发射环板5.4通过内梯形螺栓5.3连接在内环座5.2，随着开口齿轮盖板旋转；所述右光电开关5.5通过右外梯形螺栓5.6连接外环座5.7，所述左光电开关5.10通过左外梯形螺栓5.12连接外环座5.7，通过右外环固定螺栓5.8将屏蔽罩5.9固定在外环座5.7的一侧。
26.其中，上述右光电开关5.5和左光电开关5.10在外环座5.7的弧形的t型槽内可调整位置，调整到合适位置后，通过右外梯形螺栓5.6和左外梯形螺栓5.12固定；所述的发射环板5.4的另一端与右光电开关5.5配合，右光电开关5.5产生信号传送至控制中心，实现对抽油杆动力钳上扣和卸扣控制。
27.本发明提到的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置的使用方法，包括以下过程：首先，完成各部件安装后进行抽油杆的上扣或卸扣操作，将动力钳移运定位机构1连接于井口大四通或防喷器上，通过驱动工作台1.5移动，使动力钳在工作作业区域移动；门型框架机构2安装在动力钳移运定位机构1的工作台1.5上，调整安装高度使动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；所述的抽油杆导向机构3通过连接支座3.9安装在门型框架机构2的上卸扣钳连接座2.5上，抽油杆导向机构3随着门型框架机构2的上卸扣钳连接座2.5升降，引导上抽油杆对正下抽油杆；所述三联液压阀动力机构4安装在动力钳的原手动阀位置，通过三联阀板4.1连接多个液压阀，带动上卸扣的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构3的移动；回初位机构5安装在抽油杆导向机构3的一侧，实现完成上扣或卸扣后反向转动，动钳开口回到初位，便于完成上扣抽油杆柱退出。
28.其次，动力钳回初位控制如下：本发明提供两种动力钳回初位的控制方案：参照图11，方案一：计数方案，抽油杆的动力钳上扣时动钳顺时针旋转，发射环板5.4将通过右光电开关5.5的次数传控制中心，通过次数即旋转次数，控制中心在旋转次数超过抽油杆螺纹圈数发出指令动力钳停止，延时后，动力钳上扣时动钳逆时针旋转，在发射环板5.4第二次通过左光电开关5.10发出停止信号，调整左光电开关5.10在外环座5.7位置，必要时调整发射环板5.4，确保动力钳的动钳开口齿轮盖板和下壳体u型开口方向一致；动力钳卸扣时动作相反；方案二：计时方案，动力钳上扣时动钳顺时针旋转，控制中心设定时间超过完成上扣时间，控制中心发出信号动钳停止。延时后，动力钳上扣时动钳逆时针旋转，在发射环板5.4第二次通过左光电开关5.10发出停止信号，调整左光电开关5.10在外环座5.7位置，必要时调整发射环板5.4，确保动力钳的动钳开口齿轮盖板和下壳体u型开口方向一致；动力钳卸扣时动作相反。
29.以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术
方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，包括机械执行模块，其特征是：所述机械执行模块包括动力钳移运定位机构（1）、门型框架机构（2）、抽油杆导向机构（3）、三联液压阀动力机构（4）和回初位机构（5），所述动力钳移运定位机构（1）连接于井口大四通或防喷器上，且在动力钳移运定位机构（1）的上侧设有工作台（1.5），通过驱动工作台（1.5）移动，使动力钳在工作作业区域移动；所述门型框架机构（2）安装在工作台（1.5）的上表面，调整安装高度使动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；所述的抽油杆导向机构（3）通过连接支座（3.9）安装在门型框架机构（2）的上卸扣钳连接座（2.5）上，抽油杆导向机构（3）随着门型框架机构（2）的上卸扣钳连接座（2.5）升降，引导上抽油杆对正下抽油杆；所述三联液压阀动力机构（4）安装在动力钳的原手动阀位置，通过三联阀板（4.1）连接多个液压阀，带动上卸扣的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构（3）的移动；回初位机构（5）安装在抽油杆导向机构（3）的一侧，实现完成上扣或卸扣后反向转动，动钳开口回到初位，便于完成上扣抽油杆柱退出。2.根据权利要求1所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述的动力钳移运定位机构（1）包括支承斜撑（1.1）、连接机构（1.2）、前行程开关（1.3）、电动滑台（1.4）、工作台（1.5）、后行程开关（1.6）、步进电机及减速机（1.7）和支承板（1.8），所述支承斜撑（1.1）的下端连接小四通法兰（1.9）的底部，小四通法兰（1.9）的下端连接防喷器，小四通法兰（1.9）的上端连接卡瓦工作台（1.10）；通过连接机构（1.2）连接卡瓦工作台（1.10）和支承板（1.8），组成三角形的固定机构；在支承板（1.8）的上部安设电动滑台（1.4），电动滑台（1.4）上表面安装工作台（1.5），前行程开关（1.3）和后行程开关（1.6）位于电动滑台（1.4）的两端，步进电机及减速机（1.7）安装在电动滑台（1.4）的外端，为电动滑台（1.4）提供动力。3.根据权利要求2所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述的门型框架机构（2）包括吊装环（2.1）、支座（2.2）、锁销（2.3）、门型框架连接板（2.4）、上卸扣钳连接座（2.5）、支座连杆（2.9），其中，两个支座（2.2）安装在电动滑台（1.4）上，支承整个门型框架机构（2），所述支座连杆（2.9）安装在支座（2.2）内腔，可在支座（2.2）上下移动；支座连杆（2.9）上部开一定间距通孔，用于安装锁销（2.3）；在两个支座连杆（2.9）的顶部安装门型框架连接板（2.4），支座连杆（2.9）与支座（2.2）配合，共同组成门型框架机构（2）的主体结构；所述锁销（2.3）安装在支座连杆（2.9）的上部，用于支承门型框架连接板（2.4）；在门型框架连接板（2.4）的中部下侧设有上卸扣钳连接座（2.5），通过上卸扣钳连接座（2.5）吊装动力钳。4.根据权利要求3所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述的上卸扣钳连接座（2.5）的上部设有上连接轴（2.6）和调整环（2.7），下部设有下连接轴（2.8）；所述上卸扣钳连接座（2.5）、上连接轴（2.6）、调整环（2.7）和下连接轴（2.8）组成动力钳的连接结构，用于吊装动力钳，其中，上连接轴（2.6）和下连接轴（2.8）连接动力钳的悬吊杆，同时防止转动；所述调整环（2.7）安装在上连接轴（2.6）上，调整与动力钳的悬吊杆距离；所述支座（2.2）的内腔下部安设支座导向座（2.10）和支座弹簧（2.11），支座导向座
（2.10）的上侧与支座连杆（2.9）连接，支座导向座（2.10）的下侧与支座弹簧（2.11）接触配合，实现门型框架机构（2）的补偿作用。5.根据权利要求4所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述抽油杆导向机构（3）包括右导向斗（3.1）、左导向斗（3.2）、左液压缸（3.3）、左推杆（3.4）、左连杆（3.5）、左支承杆（3.6）、液压缸支承座（3.7）、左吊杆支承座（3.8）、连接支座（3.9）、右吊杆支承座（3.10）、右支承杆（3.11）、右液压缸（3.12）、右推杆（3.13）、右连杆（3.14），所述右导向斗（3.1）和左导向斗（3.2）分别为半锥体结构，二者组合形成完整的椎体导向结构，所述连接支座（3.9）的三个侧面分别固定液压缸支承座（3.7）、左吊杆支承座（3.8）、右吊杆支承座（3.10），连接支座（3.9）的右侧与上卸扣钳连接座（2.5）连接；左导向斗（3.2）的外壁连接左推杆（3.4），所述左推杆（3.4）与左支承杆（3.6）的一端活动连接，且左推杆（3.4）与左支承杆（3.6）之间安装左连杆（3.5），形成三角形结构；所述左支承杆（3.6）的另一端安装在液压缸支承座（3.7）上；所述左液压缸（3.3）的一端通过销轴连接液压缸支承座（3.7），另一端连接左推杆（3.4）和左支承杆（3.6）相链接的销轴，为左推杆（3.4）、左连杆（3.5）和左支承杆（3.6）组成的三角形结构提供进退动力；所述右导向斗（3.1）的外壁活动连接右推杆（3.13），右推杆（3.13）与右支承杆（3.11）的一端活动连接，且右推杆（3.13）与右支承杆（3.11）之间安设右连杆（3.14），形成三角形结构，右支承杆（3.11）的另一端活动连接右吊杆支承座（3.10）；右液压缸（3.12）的一端通过销轴连接液压缸支承座（3.7），另一端连接右推杆（3.13）与右支承杆（3.11）相链接的销轴，为右推杆（3.13）、右连杆（3.14）和右支承杆（3.11）组成的三角形结构提供进退动力。6.根据权利要求5所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述右导向斗（3.1）和左导向斗（3.2）的下端分别连接半圆筒，右导向斗（3.1）的下端的半圆筒的外壁通过右导向斗连接（3.17）连接右导向斗支座（3.18），左导向斗（3.2）的下端的半圆筒的外壁通过左导向斗连接（3.16）连接左导向斗支座（3.15）。7.根据权利要求6所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述三联液压阀动力机构（4）包括三联阀板（4.1）、背钳三位四通阀（4.2）、动钳三位四通阀（4.3）、导向三位四通阀（4.4），所述三联阀板（4.1）的一端安装在动力钳马达（4.5）外侧，另一端安装背钳三位四通阀（4.2）、动钳三位四通阀（4.3）和导向三位四通阀（4.4），为抽油杆的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构（3）提供液压动力；所述的动力钳马达（4.5）位于动力钳浮动导向杆（4.6）上部。8.根据权利要求7所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述回初位机构（5）包括内环固定螺栓（5.1）、内环座（5.2）、内梯形螺栓（5.3）、发射环板（5.4）、右光电开关（5.5）、右外梯形螺栓（5.6）、外环座（5.7）、右外环固定螺栓（5.8）、屏蔽罩（5.9）、左光电开关（5.10）、左外环固定螺栓（5.11）、左外梯形螺栓（5.12），所述内环座（5.2）为弧形结构，通过内环固定螺栓（5.1）固定在动力钳的开口齿轮盖板上，内环座（5.2）以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，在t型槽内安置内梯形螺栓（5.3）；所述外环座（5.7）为弧形结构，通过右外环固定螺栓（5.8）固定在动力钳的制动盘总成面板上，外环座（5.7）以动力钳工作中心为圆心，开设有t型槽，t型槽内安置右外梯形螺栓（5.6）；所述发射环板（5.4）通过内梯形螺栓（5.3）连接在内环座（5.2），随着开口齿轮盖板旋转；所述右光电开关（5.5）通过右外梯形螺栓（5.6）连接外环座（5.7），所述左光电开关（5.10）通过
左外梯形螺栓（5.12）连接外环座（5.7），通过右外环固定螺栓（5.8）将屏蔽罩（5.9）固定在外环座（5.7）的一侧。9.根据权利要求8所述的一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置，其特征是：所述右光电开关（5.5）和左光电开关（5.10）在外环座（5.7）的弧形的t型槽内可调整位置，调整到合适位置后，通过右外梯形螺栓（5.6）和左外梯形螺栓（5.12）固定；所述的发射环板（5.4）的另一端与右光电开关（5.5）配合，右光电开关（5.5）产生信号传送至控制中心，实现对抽油杆动力钳上扣和卸扣控制。

技术总结

本发明涉及石油修井抽油杆作业设备及方法领域，特别涉及一种实现抽油杆动力钳自动化作业改造的机械执行装置。其技术方案是：动力钳移运定位机构连接于井口大四通或防喷器上，在动力钳移运定位机构的上侧设有工作台，门型框架机构安装在动力钳移运定位机构上，联液压阀动力机构安装在动力钳的原位置，通过三联阀板连接多个液压阀，带动上卸扣的动力钳的背钳、动钳和抽油杆导向机构的移动。有益效果是：门型框架机构可以调整安装高度使动力钳的动钳和背钳与抽油杆的扳手方径对齐，并提供上卸扣行程补偿；抽油杆导向机构引导上抽油杆对正下抽油杆；本发明是在传统的抽油杆动力钳基础上改造，实现抽油杆的上扣或卸扣的动力钳的自动化作业。动化作业。动化作业。