CN107687324A - 钻具自动翻转装置 - Google Patents

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陆辉
张彦秋
赵世刚
吴磊
杨晓燕
卞勋杰
张建
杨建芬
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Lanzhou Ls Energy Equipment Engineering Research Institute Co ltd
Lanzhou LS Group Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15—Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
    • E21B19/155—Handling between horizontal and vertical position

Abstract

本发明公开了一种钻具自动翻转装置，它包括V型槽翻转支架、排管架，所述V型槽翻转支架的底壁中部与第一液缸的活塞端相铰接，第一液缸的底座固定在机架横梁上，V型槽翻转支架的固定端铰接在固定于机架横梁上的支架上，支架的外侧设有翻转支座，翻转支座的顶端与翻转块相铰接，翻转块与第二液压缸的活塞端相铰接，第二液缸的底座固定在机架腿的内侧，排管架支座固定在机架横梁上，排管架的横梁外端与第三液压缸的活塞端相铰接，第三液压缸的底座固定在机架腿的外侧。本发明通过液压缸控制排管架、翻转块、V型槽翻转支架的倾斜转动，实现了钻具的移动，甲板起重设备一次可吊运数根钻具，提高了动力猫道机的工作效率，避免了资源浪费。

Description

钻具自动翻转装置
技术领域
本发明涉及海洋钻井平台设备技术领域，具体的说是一种用于动力猫道机的钻具自动翻转装置。
背景技术
海洋钻井平台上所使用的动力猫道机是海洋钻井平台重要的井口机械化设备之一，它属于自动化钻具操作系统中的水平钻具操作系统。其主要作用是在钻台和甲板之间进行钻杆及其他钻具的传送，该装置既能接收甲板起重设备输送来的钻具并将钻具输送至垂直管子处理系统，也能从垂直管子处理系统接收钻具，再由甲板起重设备运回堆场。动力猫道机工作时，甲板起重设备将钻具逐根吊装放置在猫道机的排管架上，由翻转机构再将钻具逐一输送到猫道机的V型槽内，再由猫道小车将钻具推送至合适的位置，然后再输送到垂直管子处理系统。由于现有的猫道机结构的制约，每次只能输送一根钻具，可以处理钻具的尺寸范围和数量有限制，甲板起重设备每次只能吊装一根钻具，无法满载荷工作，工作效率较低，造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻具自动翻转装置，以解决动力猫道机在钻具输送时只能逐根输送，工作效率较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种钻具自动翻转装置，它包括安装在猫道机机架横梁上方的V型槽翻转支架、倒置的L状的排管架，所述V型槽翻转支架的底壁中部与第一液缸的活塞端相铰接，第一液缸的底座固定在机架横梁上，V型槽翻转支架的一端为活动端，另一端为固定端，固定端铰接在固定于机架横梁上的支架上，支架的外侧设有底端固定于机架横梁上的翻转支座，翻转支座的顶端与翻转块相铰接，翻转块与第二液压缸的活塞端相铰接，第二液缸的底座固定在机架腿的内侧，翻转块的顶端设有翻转钳，翻转钳的外端与通过回转轴铰接在排管架支座上的排管架的内侧相紧邻，排管架支座固定在机架横梁上，排管架的横梁外端与第三液压缸的活塞端相铰接，第三液压缸的底座固定在机架腿的外侧；排管架支座的高度低于翻转支座的高度。
优选的，所述排管架的上表面的高度自内侧相外侧逐渐降低。
优选的，所述支架与翻转支座的高度相同。
本发明在工作前，翻转块顶端的翻转钳高度低于排管架内侧的高度。
本发明装载钻具的工作过程为：
甲板起重设备将数根钻具一次调运放置于排管架上，作业人员控制第三液压缸活塞端伸出，将排管架的外侧逐渐升高，钻具滑动至排管架的内侧，最靠内的一根钻具滚至翻转块的翻转钳内侧，作业人员控制第二液压缸的活塞端伸出，将翻转块抬升，其他钻具被翻转钳挡住，第二液压缸的活塞端继续伸长，翻转块围绕翻转支座旋转，翻转块上的钻具滚动至V型槽翻转支架的中部，由动力猫道小车运走，作业人员控制第二液压缸、第三液压缸的活塞端缩回，翻转块、排管架回复原位。按照上述步骤，将排管架上其余的钻具逐一输送V型槽翻转支架上，由动力猫道小车输送至适宜的位置。
本发明卸载钻具的工作过程为：
钻具被动力猫道小车逐一运送至V型槽翻转支架上，作业人员控制第一液压缸的活塞端伸出，V型槽翻转支架的活动端抬升围绕固定端旋转，V型槽翻转支架上的钻具通过翻转块滚动到排管架上表面，由于排管架上表面的内侧高于外侧，钻具逐一滚动到排管架的外侧，再由甲板起重设备吊运至存储区，完成钻具的卸载作业。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过液压缸控制排管架、翻转块、V型槽翻转支架的倾斜转动，实现了钻具的移动，甲板起重设备一次可吊运数根钻具，能够满载荷运行，极大地提高了动力猫道机的工作效率，避免了资源浪费；
（2）本发明将钻具翻转包括V型槽翻转支架、翻转块、排管架的翻转，实现了猫道小车装载、卸载钻具的双侧链传动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明装载钻具时的工作状态示意图；
图3是本发明装载钻具时的工作状态示意图；
图4是本发明装载钻具时的工作状态示意图；
图5是本发明卸载钻具时的工作状态示意图；
图中：1、V型槽翻转支架，2、翻转块，3、排管架，4、第一液压缸，5、第二液压缸，6、第三液压缸，7、支架，8、翻转支座，9、排管架支座，10、机架腿。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种钻具自动翻转装置，它包括安装在猫道机机架横梁上方的V型槽翻转支架1、倒置的L状的排管架3，V型槽翻转支架1的底壁中部与第一液缸4的活塞端相铰接，第一液缸4的底座固定在机架横梁上，V型槽翻转支架1的一端为活动端，另一端为固定端，固定端铰接在固定于机架横梁上的支架7上，支架7的外侧设有底端固定于机架横梁上的翻转支座8，支架7与翻转支座8的高度相同。翻转支座8的顶端与翻转块2相铰接，翻转块2与第二液压缸5的活塞端相铰接，第二液缸5的底座固定在机架腿10的内侧，翻转块2的顶端设有翻转钳，翻转钳的外端与通过回转轴铰接在排管架支座9上的排管架3的内侧相紧邻，排管架支座9固定在机架横梁上，排管架3的横梁外端与第三液压缸6的活塞端相铰接，第三液压缸6的底座固定在机架腿10的外侧；排管架支座9的高度低于翻转支座8的高度。排管架3的上表面的高度自内侧相外侧逐渐降低。
本发明在工作前，翻转块2顶端的翻转钳高度低于排管架3内侧的高度。
本发明装载钻具的工作过程为：
如图2至图4所示，甲板起重设备将数根钻具一次调运放置于排管架3上，作业人员控制第三液压缸6活塞端伸出，将排管架3的外侧逐渐升高，钻具滑动至排管架3的内侧，最靠内的一根钻具滚至翻转块2的翻转钳内侧，作业人员控制第二液压缸5的活塞端伸出，将翻转块2抬升，其他钻具被翻转钳挡住，第二液压缸5的活塞端继续伸长，翻转块2围绕翻转支座8旋转，翻转块2上的钻具滚动至V型槽翻转支架1的中部，由动力猫道小车运走，作业人员控制第二液压缸5、第三液压缸6的活塞端缩回，翻转块2、排管架3回复原位。按照上述步骤，将排管架3上其余的钻具逐一输送V型槽翻转支架1上，由动力猫道小车输送至适宜的位置。
本发明卸载钻具的工作过程为：
如图5所示，钻具被动力猫道小车逐一运送至V型槽翻转支架1上，作业人员控制第一液压缸4的活塞端伸出，V型槽翻转支架1的活动端抬升围绕固定端旋转，V型槽翻转支架1上的钻具通过翻转块滚动到排管架3上表面，由于排管架3上表面的内侧高于外侧，钻具逐一滚动到排管架3的外侧，再由甲板起重设备吊运至存储区，完成钻具的卸载作业。
本实施例所举的是处理三根钻杆的过程，本设计还可以处理的管具，最多可以处理6根钻杆。
本发明通过液压缸控制排管架、翻转块、V型槽翻转支架的倾斜转动，实现了钻具的移动，甲板起重设备一次可吊运数根钻具，能够满载荷运行，极大地提高了动力猫道机的工作效率，避免了资源浪费。

Claims (3)

1.一种钻具自动翻转装置，它包括安装在猫道机机架横梁上方的V型槽翻转支架（1）、倒置的L状的排管架（3），其特征在于：所述V型槽翻转支架（1）的底壁中部与第一液缸（4）的活塞端相铰接，第一液缸（4）的底座固定在机架横梁上，V型槽翻转支架（1）的一端为活动端，另一端为固定端，固定端铰接在固定于机架横梁上的支架（7）上，支架（7）的外侧设有底端固定于机架横梁上的翻转支座（8），翻转支座（8）的顶端与翻转块（2）相铰接，翻转块（2）与第二液压缸（5）的活塞端相铰接，第二液缸（5）的底座固定在机架腿（10）的内侧，翻转块（2）的顶端设有翻转钳，翻转钳的外端与通过回转轴铰接在排管架支座（9）上的排管架（3）的内侧相紧邻，排管架支座（9）固定在机架横梁上，排管架（3）的横梁外端与第三液压缸（6）的活塞端相铰接，第三液压缸（6）的底座固定在机架腿（10）的外侧；排管架支座（9）的高度低于翻转支座（8）的高度。
2.根据权利要求1所述的钻具自动翻转装置，其特征在于：所述排管架（3）的上表面的高度自内侧相外侧逐渐降低。
3.根据权利要求1或2所述的钻具自动翻转装置，其特征在于：所述支架（7）与翻转支座（8）的高度相同。
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