裴峻峰，时专泰，宋传智，刘志刚

（1.常州大学机械工程学院,江苏 常州213016；2.常州市石油石化装备技术重点实验室,江苏 常州213016；3.江苏如石机械有限公司,江苏 如东226406)

1 引言

铁钻工（Iron Roughneck）是石油钻井自动化生产的井口机械化设备，是液压混合动力大钳的换代升级产品，它可以便捷地完成钻具的冲卸扣和旋紧扣等动作。目前，国内铁钻工的研制开发工作正朝着性能优越的方向发展，所以针对国内石油钻井市场的需求开发出适应性广、稳定性高和性能优良的铁钻工有重要的意义。冲扣钳是铁钻工直接用来对钻杆等钻具进行拧卸扣的装置，通过夹紧缸液压装置直接作用将钻杆夹紧，再通过扭矩缸的伸缩来控制上钳相对下钳的转动，从而进行上卸扣，液压直接驱动方式以其自动化程度高、结构紧凑安全性能好等优点得到普遍的应用。

针对钻杆与冲扣钳接触分析，文献［1］通过对单个钳牙接触钻杆研究，得到最优圆弧型牙板齿高、牙型角；文献［2］就有关拆装牙板损伤，推导出牙板作业损伤对钻具失效影响的评价参数，得到均匀排列拆装架牙板的最优牙型角和牙高；针对铁钻工铰接臂运动学和受力分析的基础上，文献［3］通过优化铰接点位置，来提高铰接臂的工作性能；针对冲扣钳性能分析，文献［4］通过对冲扣钳的机构研究，改善了执行机构尺寸，减轻了机构的自重，降低了成本，达到优化设计的目的。随着机械工业的发展，机械设备设计趋于紧凑化、轻量化趋势发展。……