在石油开采钻、修井过程中,采用传统的生产方式和使用笨重的液压动力大钳操作不便,并存在许多的安全隐患,影响工作效率的提高。在自动化钻井生产中,铁钻工是目前最先进的扭矩旋扣设备,可完成钻杆、套管等钻具的旋扣连接工作,提高了生产的效率和安全性,是现代化钻井中重要的自动化设备之一。为了提高钻、修井生产安全性和工作效率,实现自动化监控生产,为钻井平台无人化生产打下基础,设计出了参数优化、应用广泛的TZG216-110型铁钻工,并对铁钻工的设计方案进行研究。本文通过对目前国际市场常见类型铁钻工产品的对比分析,对铁钻工的结构、工作原理、技术参数进行说明。同时结合我国生产状况,通过对国内液压大钳和国外铁钻工产品的工作原理、性能参数、设计方案的对比分析,探讨TZG216-110型铁钻工的设计方案。通过对铁钻工的静力学和动力学分析,确定具体的结构形式,对铁钻工的主要部件进行了设计及计算。结构设计的主要部分包括支撑部分、铰接臂部分和钳体部分的设计。通过动力学分析,建立了铁钻工的数学模型。用三维工程设计软件Pro/Engineer对铁钻工进行虚拟设计,包括零部件的3D建模、虚拟装配及模型的输出等。同时使用Workbench软件对关键件进行安全性和可行性分析。另外,本文阐述了铁钻工产品的现状,并对铁钻工的发展方向做出展望。针对目前国内石油生产情况和石油设备现状,讨论铁钻工国产化的发展方向。