CN107120076A - 一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法 - Google Patents

一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法，包括举升缸、双联齿条、齿轮滑道、支座、摇臂、悬臂、卡爪、平衡臂，所述齿轮滑道、举升缸均安装在支座上，双联齿条一端与举升缸相连，该双联齿条齿部与齿轮滑道相啮合，齿轮滑道经摇臂与悬臂相连接，所述悬臂一端设有卡爪，另一端与支座滑动相连，在悬臂内设有平衡臂，卡爪缸的缸体与悬臂相固连，缸杆与卡爪连接。本申请扩大了工作对象，不仅适用刚性油管，也适用于柔性抽油杆；装卸装置为摇臂旋转伸缩式翻转升降结构，工作高度在其行程内能自动调整，实现多层摆放。

Description

一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法
技术领域
本发明属于油田修井作业技术领域，具体说是一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法。
背景技术
油管输送机的工作对象仅限于具有足够刚性的油管。上管作业时，通过定长摇臂转动，将油管甩入滑槽内，滑槽向前滑动将油管送至井口。起管作业时，滑槽向后滑动将油管从井口拉回至管场，滑槽翻转，利用高度差，将油管抛至管桥上，并在惯性作用下，沿管桥滚动一段距离。
现有技术存在如下缺点：
1、工作对象单一；
2、工作高度固定；
3、油管等长度；
4、滚动距离随意。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供了一种摇臂式杆管机构、翻转升降装卸装置及其一种装卸方法，扩大了工作对象，不仅适用刚性油管，也适用于柔性抽油杆；装卸装置为摇臂旋转伸缩式翻转升降结构，工作高度在其行程内能自动调整，实现多层摆放。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种摇臂式杆管机构，简称机械臂，包括：举升缸、双联齿条、齿轮滑道、支座、摇臂、悬臂、卡爪、平衡臂，所述齿轮滑道、举升缸均安装在支座上，双联齿条一端与举升缸相连，该双联齿条齿部与齿轮滑道相啮合，齿轮滑道经摇臂与悬臂相连接，所述悬臂一端设有卡爪，另一端与支座滑动相连，在悬臂内设有平衡臂，卡爪缸的缸体与悬臂相固连，缸杆与卡爪连接。
进一步的，所述齿轮滑道为两个，分别位于举升缸两侧。
进一步的，摇臂安装在齿轮滑道内，能沿轴向伸缩滑动，并同时随着齿轮滑道一起转动。
进一步的，在支座顶端设有圆滑道，圆滑道的中心点为上止点；卡爪在最低位置时，圆滑道中心线A与悬臂中心线B的交点为下止点。
本申请还提供一种翻转升降装卸装置，包括：上述摇臂式杆管机构、导向滚轮、液压马达-电磁离合器、升降缸、底座组件、滑槽组件、滑座组件、水平伸缩缸、后支腿、输送车，所述滑座组件安装在底座组件上，滑座组件与水平伸缩缸活动连接，后支腿分别与滑座组件、滑槽组件相连接，滑槽组件中设有输送车，所述输送车通过液压马达-电磁离合器控制，导向滚轮设置在滑槽组件的一端，滑槽组件与滑座组件之间设有升降缸，所述摇臂式杆管机构安装在底座组件上。
优选的，上述装置还包括：管场；所述管场包括：管桥、动力管桥和动力隔管，动力管桥设置在管桥之间，动力隔管位于所放置油杆或油管上方；所述动力管桥和动力隔管内装有排管车机构，可对工作对象进行动力摆放。
优选的，所述动力管桥，包括：滑道、支座组件、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上，所述滑道安装在支座组件上。
优选的，动力隔管，包括：滑道、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上。
优选的，上述滑槽组件为并列双置滑槽组件。
进一步优选的，摇臂式杆管机构分别安装在底座组件的两侧，并对称放置。
进一步优选的，待装卸物体的一端置于输送车上，另一端置于导向滚轮上。
下管或杆柱作业时，由动力管桥或动力隔管内排管车机构将工作对象推到卡爪上方；根据工作对象的长度，调控液压马达-电磁离合器，使滑槽组件内的输送车至合适的位置。控制卡爪由下止点上行，托住工作对象，工作对象可位于上、下止点之间任意位置，垂直举升到上止点,关闭卡爪，翻转180°，将工作对象放至滑槽组件内输送车和导向滚轮上，卡爪张开，水平伸缩缸推动滑座组件，并通过后支腿、升降缸带动滑槽组件，可按一定的角度，向前移动，将工作对象送至井口。上提工作对象，输送车将托着工作对象底部随动上行，此时，电磁离合器处于分离状态，直至工作对象脱离本装置。如需要冲砂作业，可将冲砂管放在另一侧滑槽组件内，与油管交替作业，达到冲砂下管柱的目的。
起管或杆柱作业时，水平伸缩缸推动滑座组件，并通过后支腿、升降缸带动滑槽组件，可按一定的角度，向前移动至井口。输送车上行到滑槽组件的前端，此时，电磁离合器处于啮合状态。将吊起的工作对象底部放入输送车内，输送车跟随或动力拖带工作对象下行到滑槽组件后部。卡爪由下止点上行翻转到达滑槽组件后，抓住工作对象翻转180°至上止点，卡爪张开,垂直降落到最先遇到动力管桥或动力隔管上，放下工作对象。机械臂卡爪继续下行回到机械臂下止点。动力管桥或动力隔管内的排管车机构将工作对象依次摆放到位。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：1、扩大工作对象，不仅适用刚性油管，也要适用于柔性抽油杆。2、摇臂式杆管机构为摇臂旋转伸缩式翻转升降结构，工作高度在其行程内自动调整，实现多层摆放。3、滑槽内增装有输送车，可依据工作对象长度调整装载位置。4、管桥中加装有排管车机构，可对工作对象进行动力摆放。5、采用双滑槽组件结构，可实现下管柱的同时进行冲砂作业。
附图说明
本发明共有附图9幅：
图1为一种摇臂式杆管机构结构示意图；
图2为一种摇臂式杆管机构俯视图；
图3为翻转升降装卸装置结构示意图；
图4为翻转升降装卸装置侧视图；
图5为动力管桥主视图；
图6为动力管桥俯视图；
图7为动力管桥侧视图；
图8为动力隔管主视图；
图9为动力隔管俯视图。
图中序号说明：1.举升缸、2.双联齿条、3.齿轮滑道、4.支座、5.摇臂、6.悬臂、61.悬臂中心线B、7.平衡臂、8.卡爪、9.圆滑道、91.上止点、92.圆滑道中心线A、93.下止点、10.卡爪缸、11.导向滚轮、12.液压马达-电磁离合器、13.臂式杆管装卸机构、14.升降缸、15.底座组件、16.滑槽组件、17.滑座组件、18.输送车、19.后支腿、20.水平伸缩缸、21.滑道、22.支座组件、23.驱动链条、24.电机组件、25.主动绳轮、26.被动绳轮、27.排管车机构、28.钢丝绳。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例提供一种摇臂式杆管机构，简称机械臂，包括：举升缸、双联齿条、齿轮滑道、支座、摇臂、悬臂、卡爪、平衡臂，所述齿轮滑道、举升缸均安装在支座上，双联齿条一端与举升缸相连，该双联齿条齿部与齿轮滑道相啮合，齿轮滑道经摇臂与悬臂相连接，所述悬臂一端设有卡爪，另一端与支座滑动相连，在悬臂两侧设有平衡臂，卡爪缸的缸体与悬臂相固连，缸杆与卡爪连接；摇臂安装在齿轮滑道内，能沿轴向伸缩滑动，并同时随着齿轮滑道一起转动。
优选的，所述齿轮滑道为两个，分别位于举升缸两侧。
优选的，在支座顶端设有圆滑道，圆滑道的中心点为上止点；卡爪在最低位置时，圆滑道中心线A与悬臂中心线B的交点为下止点。
实施例2
本实施例提供一种翻转升降装卸装置，包括：实施例所述摇臂式杆管机构、导向滚轮、液压马达-电磁离合器、升降缸、底座组件、滑槽组件、滑座组件、水平伸缩缸、后支腿、输送车，所述滑座组件安装在底座组件上，滑座组件与水平伸缩缸活动连接，后支腿分别与滑座组件、滑槽组件相连接，滑槽组件中设有输送车，所述输送车通过液压马达-电磁离合器控制，导向滚轮设置在滑槽组件的一端，滑槽组件与滑座组件之间设有升降缸，所述摇臂式杆管机构安装在底座组件上。
优选的，上述滑槽组件为并列双置滑槽组件。
优选的，摇臂式杆管机构分别安装在底座组件的两侧，并对称放置。
优选的，待装卸物体的一端置于输送车上，另一端置于导向滚轮上。
实施例3
作为对实施例2的进一步补充，上述翻转升降装卸装置还包括：管场；所述管场包括：管桥、动力管桥和动力隔管，动力管桥设置在管桥之间，动力隔管位于所放置油杆或油管上方；所述动力管桥和动力隔管内装有排管车机构，可对工作对象进行动力摆放。
优选的，所述动力管桥，包括：滑道、支座组件、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上，所述滑道安装在支座组件上。
优选的，动力隔管，包括：滑道、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上。
本申请中卡爪在下止点时，卡爪为常开状态、装置复0位。动力源液压油先进入举升缸的无杆腔，卡爪上行，在卡爪上方路径中的油管或杆自然落入卡爪内，当卡爪运行到上止点时，卡爪关闭，并沿轨迹旋转180°，将油管或油杆放入滑槽组件内的导向滚轮和输送车上。卡爪返回下止点，张开、复0位后。升降缸顶起滑槽前端到指定高度，可根据井口高度预先设定，水平伸缩缸前伸通过滑座组件带动滑槽组件前移到指定距离，可根据井口位置预先设定。将油管或油杆送到井口。提油管或油杆输送车随动。水平伸缩缸回缩归0位，升降缸回落归0位，输送车回行归0位。周而复始，直至下油管或油杆柱作业结束。反之亦然。升降缸顶起滑槽组件前端到指定高度，水平伸缩缸前伸通过滑座组件带动滑槽前移到指定距离。输送车运行到滑槽组件前端。将油管或油杆下端放入滑槽组件内的输送车内。输送车随动，或动力拖拽下行归0位。水平伸缩缸先回缩归0位，升降缸回落归0位。液压油进入举升缸的有杆腔，卡爪从0位点上行，并沿轨迹旋转180°。抓住油管或油杆翻转180°，至上止点，卡爪张开,垂直降落到最先遇到动力管桥或动力隔管上，放下油管或油杆。卡爪返回下止点，复0位。然后，排管车机构将油管或油杆依次摆放到位。周而复始，直至起油管或油杆柱作业结束。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摇臂式杆管机构，其特征在于，包括：举升缸、双联齿条、齿轮滑道、支座、摇臂、悬臂、卡爪、平衡臂，所述齿轮滑道、举升缸均安装在支座上，双联齿条一端与举升缸相连，该双联齿条齿部与齿轮滑道相啮合，齿轮滑道经摇臂与悬臂相连接，所述悬臂一端设有卡爪，另一端与支座滑动相连，在悬臂内设有平衡臂，卡爪缸的缸体与悬臂相固连，缸杆与卡爪连接。
2.根据权利要求1所述一种摇臂式杆管机构，其特征在于，所述齿轮滑道为两个，分别位于举升缸两侧。
3.根据权利要求1或2所述一种摇臂式杆管机构，其特征在于，在支座顶端设有圆滑道，圆滑道的中心点为上止点；卡爪在最低位置时，圆滑道中心线A与悬臂中心线B的交点为下止点。
4.一种翻转升降装卸装置，其特征在于，包括：上述摇臂式杆管机构、导向滚轮、液压马达-电磁离合器、升降缸、底座组件、滑槽组件、滑座组件、水平伸缩缸、后支腿、输送车，所述滑座组件安装在底座组件上，滑座组件与水平伸缩缸活动连接，后支腿分别与滑座组件、滑槽组件相连接，滑槽组件中设有输送车，所述输送车通过液压马达-电磁离合器控制，导向滚轮设置在滑槽组件的一端，滑槽组件与滑座组件之间设有升降缸，所述摇臂式杆管机构安装在底座组件上。
5.根据权利要求4所述一种翻转升降装卸装置，其特征在于，上述装置还包括：管场；所述管场包括：管桥、动力管桥和动力隔管，动力管桥设置在管桥之间，动力隔管位于所放置油杆或油管上方；所述动力管桥和动力隔管内装有排管车机构。
6.根据权利要求5所述一种翻转升降装卸装置，其特征在于，所述动力管桥，包括：滑道、支座组件、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上，所述滑道安装在支座组件上。
7.根据权利要求5所述一种翻转升降装卸装置，其特征在于，动力隔管，包括：滑道、驱动链条、电机组件、主动绳轮、被动绳轮，所述主动绳轮、被动绳轮设置在滑道两端，两者通过钢丝绳实现传动，排管车机构两端与钢丝绳相连，所述排管车机构置于滑道中，驱动链条的一端与主动绳轮连接，另一端连接到电机组件上，所述电机组件固定在滑道上。
8.根据权利要求4所述一种翻转升降装卸装置，其特征在于，上述滑槽组件为并列双置滑槽组件；摇臂式杆管机构分别安装在底座组件的两侧，并对称放置。
9.一种装卸方法，其特征在于，包括：下管或杆柱作业方法和起管或杆柱作业方法；
下管或杆柱作业方法，具体为：
S1：由动力管桥或动力隔管内排管车机构将工作对象推到卡爪上方，根据工作对象的长度，调控液压马达-电磁离合器，使滑槽组件内的输送车停至相应的位置；
S2：控制卡爪由下止点上行，托住工作对象举升到上止点,关闭卡爪，翻转，将工作对象放至输送车和导向滚轮上，卡爪张开；
S3：水平伸缩缸推动滑座组件，并通过后支腿、升降缸带动滑槽组件按一定的角度向前移动，将工作对象送至井口；
S4：上提工作对象，输送车将托着工作对象底部随动，上行直至工作对象脱离本装置。
起管或杆柱作业方法，具体为：
S1：水平伸缩缸推动滑座组件，并通过后支腿、升降缸带动滑槽组件按一定的角度向前移动至井口；
S2：输送车上行到滑槽组件的前端，将吊起的工作对象底部放入输送车内，输送车跟随工作对象下行到滑槽组件后部；
S3：卡爪由下止点到达滑槽组件后，抓住工作对象翻转，然后上行至上止点，卡爪张开,降落到动力管桥或动力隔管上，放下工作对象；
S4：卡爪继续下行回到下止点，动力管桥或动力隔管内的排管车机构将工作对象依次摆放到位。
10.根据权利要求9所述一种装卸方法，其特征在于，如果需要冲砂作业，将冲砂管放在另一侧滑槽组件内，与油管交替作业，达到冲砂下管柱的目的。
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