CN102877802A - 石油修井数控作业线 - Google Patents

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本发明公开了一种石油修井数控作业线，主要石油油管的维修过程中。该石油修井数控作业线，包括井架，所述井架安装在平台上，在井架的侧面设有油管料架，其特征是：在油管料架的端部设有油管接送滑道，在油管接送滑道上设有推动油管移动的小车，油管接送滑道的端部设有能将油管一端托举起来的液压管钳机械手和将油管由托举状态变为抓握状态并将油管提升传递给下一工序的接送油管机械手，在井架上设有将油管调整到平台中上部并能上下移动的主副吊卡，在主副吊卡的下部平台的中心设置液压卡瓦。本发明石油修井数控作业线的有益效果：整个安装油管和拆卸油管的过程实现了自动化作业，安装或拆卸过程快捷稳定，且对油管的伤害小。

Description

石油修井数控作业线
技术领域
    本发明公开了一种石油修井数控作业线，主要适用石油油井的维修过程中。
背景技术
现有的石油油井在维修过程中，通常需要将油管逐根起出、下入，现有的设备通常采用井架上的吊钩与油管吊卡结合来实现，油管在吊起过程中采用人工辅助，人工辅助吊起油管时不稳定容易晃动，易碰伤油管，油管井下部分通常采用卡瓦牙固定，由于现有钳牙仅有一段长度较短在作用时，施力面积小，容易夹伤油管，而在下移过程中靠油管自身重力下落不容易控制下落的速度和下落方向，引起油管径向发生位移，不利于油管的对接，因而安装效率低。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种能减少对油管伤害且安装效率高的石油修井数控作业线。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种石油修井数控作业线，包括井架，所述井架安装在平台上，在井架的侧面设有油管料架，其特征是 ：在油管料架的端部设有油管接送滑道，在油管接送滑道上设有推动油管移动的小车，油管接送滑道的端部设有能将油管一端托举起来的液压管钳机械手和将油管由托举状态变为抓握状态并将油管提升传递给下一工序的接送油管机械手，在井架上设有将油管调整到平台中上部并能上下移动的主副吊卡，在主副吊卡的下部平台的中心设置液压卡瓦，油管从油管料架运动至油管接送滑道，由液压管钳机械手将其一端托起然后传给接送油管机械手，接送油管机械手将油管握住，使油管由托举状态变为抓握状态完成换手，以便于副吊卡夹持油管，接送油管机械手将油管传递给主副吊卡上的副吊卡，副吊卡将油管提起竖直后传递给主吊卡，然后油管在滑车的控制下开始下落至液压卡瓦，油管在液压卡瓦的控制下继续下落完成与下部油管的对接，以上所有动作均为自动控制。
为便于传递给液压管钳机械手，减少对油管的划伤，所述油管接送滑道包括底座和在底座的两侧分别设置的二级油管滚动式上下料结构；所述二级油管滚动式上下料结构，每级级油管滚动式上下料结构包括倾斜放置的摆动板，摆动板的另一端为半圆状勾，另一端为四分之一状弧，摆动板下端分别有一支撑板和一活塞，其中一级摆动板和二级摆动板有重合区；使油管滚动至液压管钳机械手里。所述液压管钳机械手由带U型槽钳手和T型支架组成，在T型支架上设有带动U型槽钳手升降液压系统和带动带动U型槽钳手横向移动的装置。所述接送油管机械手包括支架，支架的两端分别铰接一个拉杆，支架的侧面设有控制拉杆动作的液压缸，拉杆的端部设有设有能开合的呈合抱状的夹手。所述主副吊卡包括能将倾斜的油管抓握住并使油管变为垂直状态的副吊卡和将油管抓握并能垂直上下移动的主吊卡，主吊卡的下端设有主吊卡液压钳，副吊卡的摆臂铰接在主吊卡的中部两侧面上，在两摇臂的端部设有液压夹钳，在主吊卡安装摇臂两侧面相临的面上设有一凸台，凸台上安装控制摇臂动作的液压缸，以便于副吊卡夹持油管，接送油管机械手将油管传递给主副吊卡上的副吊卡，副吊卡将油管提起竖直后传递给主吊卡，然后油管在滑车的控制下开始下落至液压卡瓦；所述副吊卡液压夹钳包括设置在一顶板上的液压缸和设置在两侧板上的三角状夹头，两夹片相对的面为内凹弧状，液压缸推动一连接板，连接板的两端分别通过一滑板与夹头相连，连接板的两端均为铰接，夹头的一角铰接在固定设置在侧板中部的支撑板上；所述主吊卡液压加紧钳包括设置主吊卡两侧的在液压缸和设置在主吊卡内部的卡瓦，两液压缸下部连接三角状的滑块，滑块与卡瓦下部相邻，滑快设置在下部底座的轨道内；在所述井架上还设有游动的滑车滑道，滑车滑道通过扶正装置与主吊卡相连，保证油管垂直下落；所述液压卡瓦包括盖板，所述盖板在轴向方向上连接有深入倒锥台状的底座内部的牙板，在底座和盖板之间设有液压油缸，所述牙板在径向方向上为三瓣式结构，在轴向方向上为三段式结构，牙板的外部设置三段从下至上依次增厚的夹片，夹片在径向方向上为三瓣式结构，夹片的外部设置在径向方向上为三瓣式结构的导向板，导向板的下端设有伸向内部的凸台，用于承载夹片和牙板。
本发明的石油修井数控作业线，在底座的外壁和和盖板之间均匀设有三个液压油缸；导向板的外端下部为向内倾斜的倒锥面。
本发明石油修井数控作业线的有益效果：整个安装油管和拆卸油管的过程实现了自动化作业，安装或拆卸过程快捷稳定，且对油管的伤害小。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的右视图；
图4为本发明的液压管钳机械手主视图；
图5为图4的右视图；
图6为本发明的液压管钳机械手主视图；
图7为图6的俯视图；
图8为图6的右视图；
图9为本发明的接送油管机械手主视图；
图10为图9的俯视图；
图11为图10的右视图；
图12为本发明的主副吊卡的主视图；
图13为图12的A-A向视图；
图14为图12副吊卡液压夹钳结构示意图；
图15为图12主吊卡液压夹钳结构示意图；
图16为本发明的液压卡瓦结构示意图；
图中，1、井架，2、平台，3、液压管钳机械手，4、接送油管机械手，5、油管接送滑道，6、主副吊卡，7、液压卡瓦，8、游动滑车滑道，9、油管料架，10、3.1、钳手，3.2、T型支架，4.1、支架，4.2、拉杆，4.3、液压缸，4.4、夹手，5.1、二级摆动板，5.2、一级摆动板，5.3一级液压缸，5.4、一级支撑板，5.5、二级液压缸，5.6、二级支撑板，6.1、主吊卡，6.2、副吊卡，6.3、摇臂，6.4、凸台，6.5、液压缸，6.6、夹头，6.7、连接板，6.8、滑板，6.9、支撑板，6.10、卡瓦，6.11、液压缸，6.12、滑块，6.13、底座，7.1、盖板，7.2、牙板，7.3、夹片，7.4、导向板，7.5、液压油缸，7.6、底座。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括包括井架1，所述井架1安装在平台2上，在井架1的侧面设有油管料架9，其特征是 ：在油管料架9的端部设有油管接送滑道5，在油管接送滑道5上设有推动油管移动的小车，油管接送滑道5的端部设有能将油管一端托举起来的液压管钳机械手3和将油管由托举状态变为抓握状态并将油管提升传递给下一工序的接送油管机械手5，在井架上设有将油管调整到平台中上部并能上下移动的主副吊卡6，在主副吊卡6的下部平台2的中心设置液压卡瓦7，油管从油管料架9运动至油管接送滑道5，由液压管钳机械手3将其一端托起然后传给接送油管机械手4，接送油管机械手4将油管握住，使油管由托举状态变为抓握状态完成换手，然后再将油管提升，然后传递给主副吊卡6，在主副吊卡6的作用下将油管调整为垂直状态然后向下移动至液压卡瓦7，油管在液压卡瓦7的控制下继续下落完成与下部油管的对接，以上所有动作均为自动控制；所述油管接送滑道包括底座和在底座的两侧分别设置的二级油管滚动式上下料结构；所述二级油管滚动式上下料结构，每级级油管滚动式上下料结构包括倾斜放置的摆动板，摆动板的另一端为半圆状勾，另一端为四分之一状弧，摆动板下端分别有一支撑板和一活塞，其中一级摆动板5.2和二级摆动板5.1有重合区；所述液压管钳机械手由带U型槽钳手3.1和T型支架3.2组成，在T型支架3.2上设有带动U型槽钳手升降液压系统和带动带动U型槽钳手横向移动的装置；所述接送油管机械手包括支架4.1，支架4.1的两端分别铰接一个拉杆4.2，支架4.1的侧面设有控制拉杆动作的液压缸4.3，拉杆的端部设有设有能开合的呈合抱状的夹手4.4；所述主副吊卡6包括能将倾斜的油管抓握住并使油管变为垂直状态的副吊卡6.2和将油管抓握并能垂直上下移动的主吊卡6.1，主吊卡的下端设有主吊卡液压钳，副吊卡6.2的摆臂6.3铰接在主吊卡6.1的中部两侧面上，在两摇臂的端部设有副吊卡液压夹钳，在主吊卡安装摇臂两侧面相临的面上设有一凸台6.4，凸台6.4上安装控制摇臂动作的液压缸6.5，所述副吊卡液压夹钳包括设置在一顶板上的液压缸和设置在两侧板上的三角状夹头6.6，两夹片相对的面为内凹弧状，液压缸推动一连接板6.7，连接板的两端分别通过一滑板6.8与夹头6.6相连，连接板的两端均为铰接，夹头6.6的一角铰接在固定设置在侧板中部的支撑板6.9上；所述主吊卡液压加紧钳包括设置主吊卡两侧的在液压缸6.11和设置在主吊卡内部的卡瓦6.10，两液压缸6.11下部连接三角状的滑块6.12，滑块6.12与卡瓦下部相邻，滑快6.12设置在下部底座6.13的轨道内；在所述井架上还设有游动的滑车滑道8，滑车滑道8通过扶正装置10与主吊卡相连；所述液压卡瓦包括盖板7.1，所述盖板7.1在轴向方向上连接有深入倒锥台状的底座7.6内部的牙板5.2，在底座7.6和盖7.1板之间均匀设置三个液压油缸7.5，所述牙板7.2在径向方向上为三瓣式结构，在轴向方向上为三段式结构，牙板7.2的外部设置三段从下至上依次增厚的夹片7.3，夹片7.3在径向方向上为三瓣式结构，夹片7.3的外部设置在径向方向上为三瓣式结构的导向板7.4，导向板7.4的下端设有伸向内部的凸台，导向板的外端下部为向内倾斜的倒锥面用于承载夹片7.3和牙板7.2。
使用本发明的生产线时，油管运行至油管料架9的端部时，落在接送油管滑的一级摆动板5.2上，此时一级液压缸5.3动作，使一级摆动板5.2沿一级支撑板摆动油管就在一级摆动板5.2上滚动，然后落到二级摆动板5.1上，二级摆动板5.1在二级液压缸5.5的推动下继续摆动，油管继续滚动直至将油管传递给液压管钳机械手3的U型槽钳手3.1，油管在推动油管移动的小车和液压管钳机械手3的作用下，U型槽钳手3.1带动油管的一端沿T型支架先上升然后再横向移动移动至接送油管机械手4的夹手4.4，夹手4.4将油管夹住后，液压缸4.3开始动作带动拉杆4.2提升油管，油管被提升至副吊卡的副吊卡液压夹钳处，副吊卡液压夹钳上的液压缸动做带动连接板6.7动作，从而通过滑板6.8拉动夹片6.6绕支撑板6.9转动，俩夹片6.6将油管抱住，接送油管机械手4松开油管，然后摆臂6.3在液压缸6.5的推动下将油管摆送至主吊卡6.1的下端，主吊卡上的液压缸6.11动作，推动滑块6.12带动卡瓦6.10将油管夹住，副吊卡6.2松开油管，油管在滑轮的带动下下落至液压卡瓦，该过程可以通过井架上设置游动的滑车滑道8保证油管垂直下落，滑车滑道8通过扶正装置10与主吊卡相连，油管下落至液压卡瓦7后，油管的下落过程靠液压缸7.5的作用主动式降落，其降落过程可控，能防止油管降落过程发生径向偏移，牙板的外部设置三段从下至上依次增厚的夹片，如此设置可以保证牙板与油管的接触面比较大，在液压卡瓦内完成于下部油管的对接，单根油管的安装过程完成，以上所有过程均为自动控制，此过程安全可靠，且对油管伤害小。

Claims (10)

1.一种石油修井数控作业线，包括井架（1），所述井架（1）安装在平台（2）上，在井架（1）的侧面设有油管料架（9），其特征是 ：在油管料架（9）的端部设有油管接送滑道（5），在油管接送滑道（5）上设有推动油管移动的小车，油管接送滑道（5）的端部设有能将油管一端托举起来的液压管钳机械手（3）和将油管由托举状态变为抓握状态并将油管提升传递给下一工序的接送油管机械手（5），在井架上设有将油管调整到平台中上部并能上下移动的主副吊卡（6），在主副吊卡（6）的下部平台（2）的中心设置液压卡瓦（7），油管从油管料架（9）运动至油管接送滑道（5），由液压管钳机械手（3）将其一端托起然后传给接送油管机械手（4），接送油管机械手（4）将油管握住，使油管由托举状态变为抓握状态完成换手，然后再将油管提升，然后传递给主副吊卡（6），在主副吊卡（6）的作用下将油管调整为垂直状态然后向下移动至液压卡瓦（7），油管在液压卡瓦（7）的控制下继续下落完成与下部油管的对接，以上所有动作均为自动控制。
2.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述油管接送滑道包括底座和在底座的两侧分别设置的二级油管滚动式上下料结构。
3.根据权利要求2所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述二级油管滚动式上下料结构，每级级油管滚动式上下料结构包括倾斜放置的摆动板，摆动板的另一端为半圆状勾，另一端为四分之一状弧，摆动板下端分别有一支撑板和一活塞，其中一级摆动板（5.2）和二级摆动板（5.1）有重合区。
4.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述液压管钳机械手由带U型槽钳手（3.1）和T型支架（3.2）组成，在T型支架（3.2）上设有带动U型槽钳手升降液压系统和带动带动U型槽钳手横向移动的装置。
5.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述接送油管机械手包括支架（4.1），支架（4.1）的两端分别铰接一个拉杆（4.2），支架（4.1）的侧面设有控制拉杆动作的液压缸（4.3），拉杆（4.2）的端部设有设有能开合的呈合抱状的夹手（4.4）。
6.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述主副吊卡（6）包括能将倾斜的油管抓握住并使油管变为垂直状态的副吊卡（6.2）和将油管抓握并能垂直上下移动的主吊卡（6.1），主吊卡的下端设有主吊卡液压钳，副吊卡（6.2）的摆臂（6.3）铰接在主吊卡（6.1）的中部两侧面上，在两摇臂的端部设有副吊卡液压夹钳，在主吊卡安装摇臂两侧面相临的面上设有一凸台（6.4），凸台（6.4）上安装控制摇臂动作的液压缸（6.5）。
7.根据权利要求6所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述副吊卡液压夹钳包括设置在一顶板上的液压缸和设置在两侧板上的三角状夹头（6.6），两夹片相对的面为内凹弧状，液压缸推动一连接板（6.7），连接板的两端分别通过一滑板（6.8）与夹头（6.6）相连，连接板的两端均为铰接，夹头（6.6）的一角铰接在固定设置在侧板中部的支撑板（6.9）上。
8.根据权利要求6所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述主吊卡液压加紧钳包括设置主吊卡两侧的在液压缸（6.11）和设置在主吊卡内部的卡瓦（6.10），两液压缸（6.11）下部连接三角状的滑块（6.12），滑块（6.12）与卡瓦下部相邻，滑快（6.12）设置在下部底座（6.13）的轨道内。
9.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：在所述井架上还设有游动的滑车滑道（8），滑车滑道（8）通过扶正装置（10）与主吊卡相连。
10.根据权利要求1所述的石油修井数控作业线，其特征是：所述液压卡瓦包括盖板（7.1），所述盖板（7.1）在轴向方向上连接有深入倒锥台状的底座（7.6）内部的牙板（5.2），在底座（7.6）和盖（7.1）板之间均匀设置三个液压油缸（7.5），所述牙板（7.2）在径向方向上为三瓣式结构，在轴向方向上为三段式结构，牙板（7.2）的外部设置三段从下至上依次增厚的夹片（7.3），夹片（7.3）在径向方向上为三瓣式结构，夹片（7.3）的外部设置在径向方向上为三瓣式结构的导向板（7.4），导向板（7.4）的下端设有伸向内部的凸台，导向板的外端下部为向内倾斜的倒锥面用于承载夹片（7.3）和牙板（7.2）。
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