CN105156044B - 油管起下卸扣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油管起下卸扣装置。主要解决现有的油管起下卸扣装置使用不安全、操作效率低、易发生掉管现象的问题。其特征在于：所述底板（1）上固定有液压卡瓦（2）及行走装置底架（3），行走装置底架（3）上部连接有行走装置上架（4），行走装置上架（4）上固定有液压背钳（5）和液压主钳（6）。该油管起下卸扣装置结构简单、操作方便，提高了油管起下卸扣的效率及安全性，而且采用机械操作，减少了人员配置。

Description

油管起下卸扣装置

技术领域

本发明涉及油田领域，具体的说是一种油管起下卸扣装置。

背景技术

目前在油田修井时或者起下油管时，液压钳是用吊车或者吊装装置与主钳的悬吊杆相连，使液压钳处于悬吊状态，油管用卡瓦固定以后，再由作业人员手动将悬吊的液压钳拖拽锁住油管，进行卸扣。这种传统的作业方式有很多弊端：一、危险性大，不够安全。由于在作业过程中都是靠人工来拖拽液压钳调整角度，然后手扶着液压钳完成上扣、卸扣，所以就很有可能将手套等物品缠入液压钳，存在严重的安全隐患；二、工作效率低。作业人员在长时间作业过程时，易疲劳而导致工作效率低；三、由于操作人员的操作失误，经常发生掉管现象；四、北方的冬天气温较低天气寒冷，再加上冰雪，会给井口作业的增加很大难度，甚至天气恶劣时工人无法作业。

发明内容

为了克服现有的油管起下卸扣装置使用不安全、操作效率低、易发生掉管现象的不足，本发明提供一种油管起下卸扣装置，该油管起下卸扣装置结构简单、操作方便，提高了油管起下卸扣的效率及安全性，而且采用机械操作，减少了人员配置。

本发明的技术方案是：一种油管起下卸扣装置，包括底板，所述底板上固定有液压卡瓦及行走装置底架，行走装置底架上部连接有行走装置上架，行走装置上架上固定有液压背钳和液压主钳；

所述底板上的左侧开有圆形的止口，且底板左侧设有底板开口，底板开口与止口相通，所述止口的边缘开有两个相对的底板槽；

所述液压卡瓦包括卡瓦体、牙片连接块、卡紧联动机构、卡紧液压缸，所述卡瓦体固定在底板的止口处，且卡瓦体底部开有与底板槽相对的卡瓦槽，卡瓦体位于底板开口的一侧设有卡瓦体开口；所述卡瓦体内部为底部向内收缩的卡瓦内侧斜面，所述牙片连接块为4个，其外部设有与卡瓦内侧斜面相配合的连接块斜面，且每个牙片连接块的外部均固定有连接耳，所述连接耳分别与所述卡紧联动机构的两个摇臂相连，两个摇臂通过中间轴连接联动大臂，且联动大臂的另一端与卡紧液压缸的伸缩杆相连，所述卡紧液压缸的缸筒通过吊耳固定在底板上；

所述行走装置底架包括底架支腿，底架支腿焊接在底板上，底架支腿上部焊接有两个底架主梁，所述底架主梁左端的上部固定有滚轮托架，滚轮托架上连接有可转动的滚轮，两个底架主梁的右端通过横梁连接，且所述横梁的中部固定有双耳；

所述行走装置上架的包括两个上架主梁，所述上架主梁与所述底架主梁位置相对应，且上架主梁底部右端连接有与行走装置底架相同的滚轮，两个上架主梁之间固定有上架横梁，且上架横梁上通过法兰固定有液压缸，所述液压缸的活塞杆端部连接在行走装置底架的双耳上；

所述行走装置上架上部固定有板，板的一端开有板开口，且板上固定有两个螺栓；所述液压背钳包括背钳爪，背钳爪的一侧固定有牙体，所述背钳爪中部开有滑动槽，所述螺栓穿过滑动槽，且背钳爪可沿螺栓滑动；所述背钳爪为两个，左右对称布置，且两个背钳爪的外端均固定有钳爪圆柱，且两个钳爪圆柱之间通过双向液压缸相连；所述液压主钳通过三个支撑支柱固定在板上部。

所述板上开有异形孔，所述液压主钳的液压马达穿过所述异形孔；所述板两侧开有板槽，两个钳爪圆柱置于板槽内。

所述滚轮内部通过轴承连接在滚轮轴上，所述滚轮轴的端部为方轴，所述滚轮托架上开有开口槽，所述滚轮轴端部的方轴置于开口槽内，且通过开口销固定。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该油管起下卸扣装置结构简单，易于拆卸和安装，依靠作业车上的液压动力源实现卡紧、行走、卸扣等动作。液压卡瓦是在原有的气动卡瓦上做出的改进。之前的气动卡瓦其一是造价高，二是卡紧力不够，有时在卸完扣之后油管容易掉入井口。改进之后的液压卡瓦造价比气动卡瓦低了一倍，同时重量也减轻了很多，而且液压的强大卡紧力是绝不会让油管掉下去的。行走装置的框架结构大大减轻了设备整体重量。液压背钳不仅结构简单、重量轻、卡管直径范围大，而且重要的是卡紧力大，因为它的牙片卡管面积比原有的背钳要大的多，类似于将管箍包裹起来，而且卡紧方式也是靠液压缸输出，要比原有的液压马达靠输出的扭力大的多，所以在液压动力源相同的情况下，所输出的卡紧力非常大。该油管起下卸扣装置整个设备质量较轻，操作也很简单，大大提升了修井作业效率，具有极大的实际应用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是底板的结构示意图；

图3是的牙片连接块及卡瓦体的结构示意图；

图4是液压卡瓦的结构示意图；

图5是行走装置底架的结构示意图；

图6是行走装置滚轮的结构示意图；

图7是行走装置上架的结构示意图；

图8是液压背钳的结构示意图；

图9是液压背钳与双向油缸连接方式示意图；

图10是液压主钳装配示意图。

图中1-底板，2-液压卡瓦，3-行走装置底架，4-行走装置上架，5-液压背钳，6-液压主钳，7-吊装吊耳，8-止口，9-卡瓦槽，10-底板槽，11-连接耳，12-连接块斜面，13-卡瓦内侧斜面，14-伸缩杆，15-联动大臂，16-卡瓦体，17-摇臂，18-牙片连接块，19-卡紧联动机构，20-卡紧液压缸，21-缸筒，22-吊耳，23-卡瓦体开口，24-底板开口，25-底架支腿，26-滚轮托架，27-孔，28-底架主梁，29-滚轮，30-开口槽，31-滚轮轴，32-双耳，33-轴承内环，34-轴承，35-轴承外环，36-上架横梁，37-上架主梁，38-板，39-活塞杆，40-法兰A，41-法兰B，42-液压缸，43-凸沿，44-板开口，45-板槽，46-螺栓，47-异形孔，48-背钳爪，49-滑动槽，50-牙体，51-钳爪圆柱，52-液压缸单耳，53-双向液压缸，54-支撑立柱，55-液压马达，56-安装耳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1至图10所示，一种油管起下卸扣装置，包括底板1，所述底板1上左侧固定有液压卡瓦2，右侧固定行走装置底架3，行走装置底架3上部连接有行走装置上架4，行走装置上架4上固定有液压背钳5和液压主钳6，下面对上述结构分别进行说明。

所述底板1上的左侧开有圆形的止口8，且底板1左侧设有底板开口24，底板开口24与止口8相通，所述止口8的边缘开有两个相对的底板槽10。

所述液压卡瓦2包括卡瓦体16、牙片连接块18、卡紧联动机构19、卡紧液压缸20，所述卡瓦体16固定在底板1的止口8处，卡瓦体16焊接在底板1上，且卡瓦体16底部开有与底板槽10相对的卡瓦槽9，这样该卸扣装置可以卡在井口两侧耳朵上，使整个装置更加平稳。卡瓦体16位于底板开口24的一侧设有卡瓦体开口23；所述卡瓦体16内部为底部向内收缩的卡瓦内侧斜面13。所述牙片连接块18为4个，位于卡瓦体16内部，且牙片连接块18外部设有与卡瓦内侧斜面13相配合的连接块斜面12，这样牙片连接块18向下移动时，在卡瓦内侧斜面13的作用下，各牙片连接块18将会同时向中心处移动，从而将其内部的油管夹紧。每个牙片连接块18的外部均固定有连接耳11，所述连接耳11分别与所述卡紧联动机构19的两个摇臂17相连，两个摇臂17分别通过中间轴连接联动大臂15，且联动大臂15的另一端与卡紧液压缸20的伸缩杆14相连，所述卡紧液压缸20的缸筒21通过吊耳22固定在底板1上。卡紧液压缸20启动后伸缩杆14向外伸出，通过联动大臂15带动中间轴转动，从而带动摇臂17转动，摇臂17带动牙片连接块18向下移动，夹紧油管。

所述行走装置底架3包括底架支腿25，底架支腿25焊接在底板1上，底架支腿25上部焊接有两个底架主梁28，使行走装置底架3为一个整体，两个底架主梁28的左右两端均通过横梁连接，且右端的横梁中部固定有双耳32。所述两个底架主梁28左端的上部均固定有滚轮托架26，滚轮托架26上连接有可转动的滚轮29。滚轮29两端为凸沿43，使内部形成凹槽。所述滚轮29内部通过轴承34连接在滚轮轴31上，其中轴承外环35和轴承内环33分别与滚轮轴31和滚轮29相配合，使滚轮29可自由旋转。所述滚轮轴31的端部为方轴，其端部径向开有孔27，所述滚轮托架26上开有开口槽30，滚轮轴31端部的方轴置于开口槽30内，且孔27内穿过开口销固定，防止滚轮29松动掉落。

所述行走装置上架4包括两个上架主梁37，所述上架主梁37与所述底架主梁28位置相对应，且上架主梁37与底架主梁28的宽度小于滚轮29外表面的凹槽宽度。上架主梁37底部右端固定有与行走装置底架3相同的滚轮，两个上架主梁37之间固定有上架横梁36，且上架横梁36上通过法兰固定有液压缸42，其中法兰A40固定在上架横梁36上，法兰B41固定在液压缸42上，法兰A40和法兰B41连接在一起，即将液压缸42固定在上架横梁36上。所述液压缸42的活塞杆39端部连接在行走装置底架3的双耳32上。所述行走装置上架4放置在行走装置底架3上，其中行走装置上架4上的滚轮放置在底架主梁28上，而上架主梁37放置在行走装置底架3的滚轮上，这样，在液压缸41伸缩时，可以推动行走装置上架4左右运动。

所述行走装置上架4上部的上架横梁36上固定有板38，板38靠近液压卡瓦2的一端开有板开口44，且板38中部固定有两个螺栓46。所述液压背钳5包括背钳爪48，所述背钳爪48的一侧固定有牙体50，牙体上镶有牙片。背钳爪48中部开有滑动槽49，所述螺栓46穿过滑动槽49，使背钳爪48可沿螺栓46滑动。所述背钳爪48为两个，左右对称布置，且两个背钳爪48的外端均固定有钳爪圆柱51，板38的两侧开有板槽45，背钳爪48在滑动时，两个钳爪圆柱51可以置于板槽45内。两个钳爪圆柱51之间通过双向液压缸53相连，其中双向液压缸53可以放置在板38底部。所述液压主钳6上有三个安装耳56，板38上部固定有三个支撑支柱54，分别与安装耳56相配，液压主钳6通过三个支撑支柱54固定在板38上部。所述板38上背钳爪48的一侧开有异形孔47，所述液压主钳6的液压马达可以穿过异形孔47进行固定。

本装置在使用时，通过作业车吊装直接坐在井口上，卡在井口两侧耳朵上，连接好油路管线，所有液压缸或是马达的动作都是由液压换向阀控制的。当我们需要对油管卸扣时，首先搬动控制液压卡瓦2的换向手柄，使液压卡瓦2卡住油管，然后再搬动行走装置换向手柄，使行走装置上架4向左移动，当液压大钳伸出到适合位置时，再搬动背钳换向手柄，使液压背钳5卡紧油管卡箍，最后搬动主钳的换向手柄即可卸扣；同理，油管上扣也是一样重复上述操作。其实在整个作业过程中，我们只要扶正油管，其它的就只剩下操作换向手柄的工作，省去了工作人员强体力作业的步骤，以前需要三到四个人的工作，现在只需要一到二个人即可，所以从整个过程来看不仅简单易操作，而且还大大节省了人员，同样也就为油田节省了人员开支的资金。

Claims (3)

1.一种油管起下卸扣装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）上固定有液压卡瓦（2）及行走装置底架（3），行走装置底架（3）上部连接有行走装置上架（4），行走装置上架（4）上固定有液压背钳（5）和液压主钳（6）；

所述底板（1）上的左侧开有圆形的止口（8），且底板（1）左侧设有底板开口（24），底板开口（24）与止口（8）相通，所述止口（8）的边缘开有两个相对的底板槽（10）；

所述液压卡瓦（2）包括卡瓦体（16）、牙片连接块（18）、卡紧联动机构（19）、卡紧液压缸（20），所述卡瓦体（16）固定在底板（1）的止口（8）处，且卡瓦体（16）底部开有与底板槽（10）相对的卡瓦槽（9），卡瓦体（16）位于底板开口（24）的一侧设有卡瓦体开口（23）；所述卡瓦体（16）内部为底部向内收缩的卡瓦内侧斜面（13），所述牙片连接块（18）为4个，其外部设有与卡瓦内侧斜面（13）相配合的连接块斜面（12），且每个牙片连接块（18）的外部均固定有连接耳（11），所述连接耳（11）分别与所述卡紧联动机构（19）的两个摇臂（17）相连，两个摇臂（17）通过中间轴连接联动大臂（15）一端，且联动大臂（15）的另一端与卡紧液压缸（20）的伸缩杆（14）相连，所述卡紧液压缸（20）的缸筒（21）通过吊耳（22）固定在底板（1）上；

所述行走装置底架（3）包括底架支腿（25），底架支腿（25）焊接在底板（1）上，底架支腿（25）上部焊接有两个底架主梁（28），所述底架主梁（28）左端的上部固定有滚轮托架（26），滚轮托架（26）上连接有可转动的滚轮（29），两个底架主梁（28）的右端通过横梁连接，且所述横梁的中部固定有双耳（32）；

所述行走装置上架（4）包括两个上架主梁（37），所述上架主梁（37）与所述底架主梁（28）位置相对应，且上架主梁（37）底部右端连接有与行走装置底架（3）相同的滚轮，两个上架主梁（37）之间固定有上架横梁（36），且上架横梁（36）上通过法兰固定有液压缸（42），所述液压缸（42）的活塞杆（39）端部连接在行走装置底架（3）的双耳（32）上；

所述行走装置上架（4）上部固定有板（38），板（38）的一端开有板开口（44），且板（38）上固定有两个螺栓（46）；所述液压背钳（5）包括背钳爪（48），背钳爪（48）的一侧固定有牙体（50），所述背钳爪（48）中部开有滑动槽（49），所述螺栓（46）穿过滑动槽（49），且背钳爪（48）可沿螺栓（46）滑动；所述背钳爪（48）为两个，左右对称布置，且两个背钳爪（48）的外端均固定有钳爪圆柱（51），且两个钳爪圆柱（51）之间通过双向液压缸（53）相连；所述液压主钳（6）通过三个支撑支柱（54）固定在板（38）上部。

2.根据权利要求1所述的油管起下卸扣装置，其特征在于：所述板（38）上开有异形孔（47），所述液压主钳（6）的液压马达穿过所述异形孔（47）；所述板（38）两侧开有板槽（45），两个钳爪圆柱（51）置于板槽（45）内。

3.根据权利要求2所述的油管起下卸扣装置，其特征在于：所述滚轮（29）内部通过轴承（34）连接在滚轮轴（31）上，所述滚轮轴（31）的端部为方轴，所述滚轮托架（26）上开有开口槽（30），所述滚轮轴（31）端部的方轴置于开口槽（30）内，且通过开口销固定。