CN103696710B - 井上作业管柱输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种井上作业平台起降钻杆、油管等管柱输送井上作业管柱输送装置。包括猫道本体和送钻滑车，猫道本体上设有V型滑道，送钻滑车设在猫道本体上并沿V型滑道滑行。猫道本体下方设有折叠式升降支撑系统，送钻滑车带有驱动机构，在猫道本体上间隔设置1-4个槽，槽内设置输送带系统，输送带系统与V型滑道水平垂直方向布置，输送带系统的两端从猫道本体两侧延伸出，输送带系统与固定在猫道本体上的升降缸联动。本发明将排管架上的管柱通过机械方式举升至钻台面，增加了钻机作业的自动化程度，降低了工人劳动强度和人力成本，提高了安全性。本发明可广泛应用于石油钻机和修井机领域的自动化改造。

Description

井上作业管柱输送装置
技术领域
本发明涉及井上作业配套机械领域，尤其是一种井上作业平台起降钻杆、油管等管柱输送装置。
背景技术
目前陆地上的常规井上起下钻杆、油管等管柱作业过程中主要依靠人力加撬杠或者叉车将两侧排管架上的管柱推至猫道上，在管柱一端绑上钢丝绳，再由作业机上的气动或者液动绞车将管柱一头提起并沿滑道提升至作业平台。由作业平台下放管柱时，用绞车和钢丝绳将管柱一头提起借助管柱的重力并沿滑道下放至猫道上。在由排管架向猫道搬移过程中，需要利用人力挪移管柱，在提升下放管柱时，也经常需要借助人力的帮扶，费时费力而且效率低，管柱质量较大时惯性力也大，对人体不安全。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高效、安全、减少工人劳动强度的井上作业管柱输送装置。
为了解决以上技术问题，本发明是通过采用以下技术方案方式实现的：
井上作业管柱输送装置，包括猫道本体和送钻滑车，猫道本体上设有V型滑道，送钻滑车设在猫道本体上并沿V型滑道滑行。猫道本体下方设有折叠式升降支撑系统，送钻滑车带有驱动机构，在猫道本体上间隔设置1-4个槽，槽内设置输送带系统，输送带系统与V型滑道水平垂直方向布置，输送带系统的两端从猫道本体两侧延伸出，输送带系统与固定在猫道本体上的升降缸联动。
所述的折叠式升降支撑系统包括举升支撑腿和滑动支撑腿、猫道支座、上轨道、下轨道、液压缸。其中，举升支撑腿和滑动支撑腿中间交叉铰链后，举升支撑腿的上下端分别与猫道本体和猫道支座铰接，滑动支撑腿下端与猫道支座的下轨道构成滑动连接配合，上端与固定在猫道本体下的上轨道构成滑动连接配合，液压缸一端固定在猫道支座上，液压缸另一端与滑动支撑腿下端铰链。所述的送钻滑车的驱动机构包括双向马达牵引的拉绳驱动机构，或者是多级伸缩液压缸驱动机构。所述的输送带系统包括传送带、一个与双向马达联动的主动辊和至少一个从动辊。
在滑动支撑腿(3)上设置有液压缸的伸缩臂，伸缩臂与猫道本体(5)对接。
在猫道支座靠近井架一端固定有坡道，坡道与猫道本体构成滑动配合，在V型滑道靠近坡道的一端设置有引导传送带。
本发明的举升支撑腿和滑动支撑腿构成X形状的支架结构，滑动支撑腿的一端相对猫道支座滑动时，能够保证猫道本体在平稳的上升的同时向钻台方向移动。在传统作业机的改造方面，由于本发明的井上作业管柱输送装置的兼容性好，可保留原有钻台、坡道和排管架，只改装地面猫道部分，因而能够方便的应用于常规钻机的改造。本发明有益效果是实现管柱机械化上下钻台，提高工作效率，减少工人与管柱的接触，降低工人劳动强度，进而节省了人力成本和增强了对人身的安全性；并且易于用于常规钻机改造。如果配套自动控制后，可实现作业机的自动化输送管柱作业。
附图说明
图1为本发明一种井上作业管柱输送装置实施例的结构示意图。
图2为本发明一种井上作业管柱输送装置实施例起升至钻台面的位置示意图。
图3为本发明的猫道本体在开槽处的A-A横截面放大示意图。
图4为图3中输送带系统举升后的位置示意图。
图中：1、引导传送带，2、上轨道，3、滑动支撑腿，4、送钻滑车，5、猫道本体，6、举升支撑腿，7、下轨道，8、坡道，9、猫道支座，10、水平液压缸，11、V型滑道，12、输送带系统，13、升降液压缸，14、双向马达。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
实施例1：参照附图1、图3和图4，本发明的井上作业管柱输送装置的坡道8下端连接猫道支座9，猫道本体5在猫道支座9上方，猫道本体5上端面水平设置有V型滑道11，送钻滑车4可在V型滑道11内滑动。猫道本体5和猫道支座9之间连接有举升支撑腿6和滑动支撑腿3。举升支撑腿6的两端分别与猫道支座9和猫道本体5铰接，举升支撑腿6和滑动支撑腿3在各自中点位置呈X形铰接。滑动支撑腿3一端在下轨道7内滑动，滑动支撑腿3的另一端在上轨道2内滑动并连接水平液压缸10。V型滑道11靠近坡道的一端设置有引导传送带1，引导传送带1连接马达。猫道本体5上还设有输送带系统12和开槽，两个输送带系统12平行安放在开槽内并与V型滑道11垂直。输送带系统12连接升降液压缸13和双向液压马达14。
上送管柱过程：参照图3，在起始位置时，井上作业管柱输送装置的滑动支撑腿3和举升支撑腿6收放在猫道支座9内，猫道本体5水平放置在猫道支座9上并处于与两侧排管架相同的高度，输送带系统12的高度低于V型滑道11，排管架的终端靠近猫道本体5。在图4所示位置，升降液压缸13活塞杆伸出，举升输送带系统12，由于输送带系统12的长度大于猫道本体5的宽度，排管架上最靠近猫道本体5的管柱将被举升起。升降液压缸13停止举升，双向马达14驱动输送带系统12动作，将管柱移动至V型滑道11上方，然后在升降液压缸13收回，输送带系统12下降，管柱留在V型滑道11内。举升管柱时，在水平液压缸10作用下，滑动支撑腿3的两端分别沿上轨道2和下轨道7滑动，滑动支撑腿3和举升支撑腿6联合将猫道本体5撑起。猫道本体5上升的同时也在向钻台靠近，在图1位置，猫道本体5达到或者略高于钻台面高度，且猫道本体5一端贴近钻台边缘，此时举升停止，送钻滑车4开始向钻台井口推送管柱。当管柱一端到达钻台面并靠近井口时，利用钻台上的绞车或者顶驱吊卡卡住管柱一端提起并将管柱整体提至井口，上送管柱过程完成。
下放管柱过程：参照图1，顶驱吊卡竖直提起管柱并倾斜管柱向猫道本体5推靠，管柱底端首先落在V型滑道11靠近坡道一端的引导传送带1上，再由送钻滑车4引导管柱整体进入V型滑道11。水平液压缸10工作，猫道本体5水平下降，并降落到初始位置。最后，升降液压缸13工作，输送带系统12托起V型滑道11内的管柱并传送至两侧的排管架上，下放管柱过程完成。
V型滑道11靠近坡道的一端设置引导传送带1的作用是：由引导传送带1带动管柱底端移动。当管柱斜度很大时，管柱底端与V型滑道11的摩擦力很大，顶驱下放管柱过程中容易出现管柱底端卡住不动的现象，引导传送带1解决了这一问题，让管柱底端平稳顺畅的在V型滑道11上滑移。
实施例2：参照图2，在实施例1的井上作业管柱输送装置结构基础上，滑动支撑腿3靠近猫道本体5一端为内置液压缸的伸缩臂。
上送管柱过程：首先，猫道本体5在初始位置，输送带系统12将排管架上的管柱移送至V型滑道11上，送钻滑车4沿V型滑道向管柱移动并抵住管柱的一端。然后滑动支撑腿3的伸缩臂伸长，使猫道本体5靠近钻台的一端翘起，猫道本体5呈倾斜状态。水平液压缸10工作，猫道本体5开始举升，当猫道本体5靠近钻台的一端上升到钻台面上方并接近井口时停止举升，此时为猫道本体5仍与水平面保持一定倾角。然后，送钻滑车4推送管柱至井口，顶驱吊卡卡住管柱一端并将管柱提至井口，上送管柱过程完成。
下方管柱过程：顶驱吊卡竖直提起管柱并使管柱底端首先落在V型滑道11或者靠近坡道一端的引导传送带1上，由于猫道本体5与水平面有一定倾角，管柱更容易在V型滑道11上移动。送钻滑车4引导管柱整体进入V型滑道11，然后，水平液压缸10工作，猫道本体5下降，并降落到猫道支座9上，此时滑动支撑腿3的伸缩臂收回，猫道本体5恢复水平。最后，升降液压缸13工作，输送带系统12托起V型滑道11内的管柱并传送至两侧的排管架上，下放管柱过程完成。

Claims (3)

1.一种井上作业管柱输送装置，包括猫道本体(5)和送钻滑车(4)，猫道本体(5)上设有V型滑道(11)，送钻滑车(4)设在猫道本体(5)上并沿V型滑道(11)滑行，猫道本体(5)下方设有折叠式升降支撑系统，送钻滑车（4）带有驱动机构，其特征在于：在猫道本体(5)上间隔设置1-4个槽，槽内设置输送带系统（12），输送带系统（12）与V型滑道(11)水平垂直方向布置，输送带系统（12）的两端从猫道本体(5)两侧延伸出，输送带系统（12）与固定在猫道本体（5）上的升降缸（13）联动；所述的折叠式升降支撑系统包括举升支撑腿(6)和滑动支撑腿(3)、猫道支座(9)、上轨道（2）、下轨道（7）、液压缸(10)，其中，举升支撑腿(6)和滑动支撑腿(3)中间交叉铰链后，举升支撑腿(6)的上下端分别与猫道本体(5)和猫道支座(9)铰接，滑动支撑腿(3)下端与猫道支座(9)的下轨道（7）构成滑动连接配合，上端与固定在猫道本体(5)下的上轨道（2）构成滑动连接配合，液压缸(10)一端固定在猫道支座(9)上，液压缸(10)另一端与滑动支撑腿(3)下端铰链连接；所述的送钻滑车（4）的驱动机构包括双向马达牵引的拉绳驱动机构，或者是多级伸缩液压缸驱动机构；所述的输送带系统包括传送带、一个与双向马达（14）联动的主动辊和至少一个从动辊。
2.根据权利要求1所述的井上作业管柱输送装置，其特征在于：在滑动支撑腿(3)上设置有液压缸的伸缩臂，伸缩臂与猫道本体(5)对接。
3.根据权利要求2所述的井上作业管柱输送装置，其特征在于：在猫道支座(9)靠近井架一端固定有坡道（8），坡道（8）与猫道本体(5)构成滑动配合，在V型滑道(11)靠近坡道的一端设置有引导传送带(1)。
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