CN107701126A - 一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,由支承架、伸缩悬臂机构、扶正夹持机构三部分组成。伸缩悬臂机构设置在支承架上，其包括：一支承筒、一伸缩外筒、一扶正内筒和两只伸缩缸；扶正夹持机构连接在伸缩悬臂机构上，其包括：两只夹持爪、一连杆和一只伸缩缸。本发明通过支承筒、伸缩外筒和扶正内筒三筒套接，并将扶正夹持机构固定在扶正内筒的前端，通过两只伸缩缸作用使两只夹持爪能够迅速伸出接近扶正位置；再通过扶正夹持机构中的曲柄滑块机构将两只夹持爪抱合抽油杆，实现精准扶正目的。本发明具有设计合理、结构简单、扶正效果好、工作效率高等优点。

Description

一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置

技术领域

本发明属于钻井辅助设备技术领域，具体为一种下井扶正装置，特别是一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置。

背景技术

抽油杆是有杆抽油设备的重要部件，它上接总杆连接抽油机，下接抽油泵的柱塞起传递动力的作用，抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成。在抽油杆下井时，吊卡上的抽油杆要对准井口中心，连接时要防止抽油杆或其端头、台肩面和接箍端面受到磕碰而导致刻伤、弯曲或由于护丝受挤压而损伤螺纹，更不能使其产生永久性扭折或弯曲、变形。目前，在现有技术中，抽油杆连接和下井仍完全依靠人工进行扶正，因此带来了很多的弊端:一是生产效率低,工人劳动强度大，为了保证抽油杆的精确对准和联接质量,在作业时必须确保抽油杆的各部位避免造成损伤,由于是人工作业,施工人员的劳动强度大,加之野外作业环境恶劣,因此,工作效率很难达到预期；二是扶正效果差，导致连接质量难以保证；三是安全隐患大，由于抽油杆在高空起吊过程中的频繁移动而带来一定程度的晃动，由此而产生的巨大惯性对石油工人的人身安全构成了极大的威胁，遇到恶劣天气，施工难度可想而知。上述因素对抽油杆的扶正连接和下井效果带来了很大的影响,是油田作业现场亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,旨在解决目前抽油杆连接的下井扶正问题。

本发明的技术方案是: 一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置, 由支承架、伸缩悬臂机构、扶正夹持机构三部分组成，所述的伸缩悬臂机构设置在支承架上，其包括：一支承筒、一伸缩外筒、一扶正内筒和两只伸缩缸；所述的扶正夹持机构连接在伸缩悬臂机构上，其包括：两只夹持爪、一连杆和一只伸缩缸，其特征在于：

所述伸缩悬臂机构中的伸缩外筒的后半截内套在支承筒内，并与支承筒构成移动副。

所述伸缩悬臂机构中的扶正内筒内套在伸缩外筒内，并与伸缩外筒构成移动副，且其前端伸出伸缩外筒。

所述伸缩悬臂机构中的一伸缩缸的缸体与支承筒的后部筒体固定，伸缩杆与伸缩外筒的前部筒体固定。

所述支承筒的筒壁上设有一透空的槽；所述伸缩外筒的后部筒体上设有一连接块；所述的连接块穿过支承筒筒壁上设有的透空槽，使另一伸缩缸缸体与之相连接；另一伸缩缸中的伸缩杆与扶正内筒的前端固定；

所述扶正夹持机构中的两只夹持爪分置于扶正内筒的前端两侧，且对称于扶正内筒的轴向中心平面；

所述每只夹持爪上的一点与扶正内筒的筒体构成固定铰链，另外一点和所述连杆的一端构成活动铰链，上述两点使夹持爪成为连架杆；所述扶正夹持机构中的伸缩缸缸体固定在扶正内筒的筒体内，伸缩杆端与连杆的另一端构成活动铰链,由此形成两只夹持爪各自的曲柄滑块机构，当伸缩缸的无杆腔充入压力介质，伸缩杆伸出，使连杆绕活动铰链轴旋转，连杆带动连架杆绕固定铰链轴旋转，使夹持爪张开；当伸缩缸的有杆腔内充入压力介质，伸缩杆缩回，夹持爪收拢。

所述的支承筒与支承架之间组成回转副的固定铰链。

所述支承筒和支承架之间设有伸缩缸，伸缩缸中的缸体和活塞杆分别与支承筒和支承架构成回转副，伸缩缸中的伸缩杆伸开或收缩，支承筒绕活动铰链的铰链轴旋转使支承筒与支承架折叠收起、撑开复位。

进一步地，所述支承筒、伸缩外筒、扶正内筒垂直于长度方向上的截面为矩形。

进一步地，所述伸缩外筒的内壁和扶正内筒的外壁上分别设有一定位块，两定位块抵靠即为扶正内筒相对于伸缩外筒伸出的极限位置。

进一步地，所述二只夹持爪分布在不同平面上，形成收拢时的剪状结构。

进一步地，所述伸缩外筒和扶正内筒的筒壁上分别设有插销孔，且当扶正内筒缩入伸缩外筒使两只插销孔的轴线重合时，通过插入固定销轴禁止两筒相对运动。

进一步地，设置在支承筒与伸缩外筒之间的一只伸缩缸为液压缸。

进一步地，设置在伸缩外筒与扶正内筒之间的一只伸缩缸为气压缸。

进一步地，设置在扶正内筒筒体内的一只伸缩缸为气压缸。

进一步地，设置在支承架与支承筒之间的一只伸缩缸为液压缸。

本发明通过支承筒、伸缩外筒和扶正内筒三筒套接，并将扶正夹持机构固定在扶正内筒的前端，并通过两只伸缩缸作用使两只夹持爪能够迅速伸出接近扶正位置；再通过扶正夹持机构中的曲柄滑块机构使两只夹持爪抱合抽油杆，实现精准扶正目的。

本发明具有设计合理、结构简单、扶正效果好、工作效率高等优点。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明扶正内筒伸出时的结构示意图;

附图3是本发明伸缩外筒伸出时的结构示意图;

附图4是附图2中夹持爪张开时的A向结构示意图;

附图5是附图3中夹持爪收拢时的A向结构示意图;

附图6是本发明收起状态下的结构示意图。

在附图1、2、3、4、5、6中:1为支承架, 101为铰链轴，102为插销轴，2、6、7、9为伸缩缸, 3为支承筒, 4为伸缩外筒, 401为定位块，402为插销孔，403为连接块，5为扶正内筒,501为定位块，502为插销孔， 8为扶正夹持机构， 801为夹持爪， 802为连杆， 10为抽油杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合附图对本发明作进一步详细说明：

如附图1、2、3所示，伸缩外筒4的后半截内套在支承筒3内，并与支承筒3构成移动副；伸缩悬臂机构中的扶正内筒5内套在伸缩外筒4内，并与伸缩外筒4构成移动副，且其前端伸出伸缩外筒4；伸缩悬臂机构中的伸缩缸6的缸体与支承筒3的后部筒体固定，伸缩杆与伸缩外筒4的前部筒体固定；支承筒3的筒壁上设有一透空的槽，伸缩外筒4的后部筒体上设有一连接块403，连接块403穿过支承筒3筒壁上设有的透空槽使伸缩缸9的缸体与之相连接，伸缩缸9中的伸缩杆与扶正内筒5的前端固定；支承筒3、伸缩外筒4、扶正内筒5垂直于各自长度方向上的截面均为矩形；伸缩外筒4的内壁和扶正内筒5的外壁上分别设有定位块401和501，两定位块401和501抵靠在一起即为扶正内筒5相对于伸缩外筒4伸出的极限位置；伸缩外筒4和扶正内筒5的筒壁上分别设有插销孔402和502，当扶正内筒5缩入伸缩外筒4使两只插销孔402和502的轴线重合时，通过插入固定销轴禁止两筒相对运动；设置在支承筒3与伸缩外筒4之间的一只伸缩缸6为液压缸；设置在伸缩外筒4与扶正内筒5之间的一只伸缩缸9为气压缸；设置在扶正内筒5筒体内的一只伸缩缸7为气压缸；设置在支承架1与支承筒3之间的一只伸缩缸2为液压缸。

如附图4、5所示，扶正夹持机构中的两只夹持爪801分置于扶正内筒5的前端两侧，且对称于扶正内筒5的轴向中心平面；夹持爪801上的一点a与扶正内筒5的筒体构成固定铰链，另外一点b和连杆802的一端构成活动铰链，上述两点a、b使夹持爪801成为连架杆；扶正夹持机构中的伸缩缸7的缸体固定在扶正内筒5的筒体内，伸缩杆端与连杆802另一端的c点构成活动铰链,由此形成两只夹持爪801各自的曲柄滑块机构；当伸缩缸7的无杆腔充入有压气体，有杆腔与大气相通，伸缩杆伸出使连杆802绕活动铰链轴逆时针旋转，连杆802带动连架杆绕固定铰链轴逆时针旋转，使夹持爪801张开；当伸缩缸的有杆腔内充入压力介质，伸缩杆缩回，夹持爪802收拢，二只夹持爪801分布在不同平面上，形成收拢时的剪状结构。

如附图6所示，支承架1与支承筒3之间设有伸缩缸2，伸缩缸2中的缸体和活塞杆分别与支承架1和支承筒3构成回转副，伸缩缸2中的伸缩杆伸开或收缩，支承筒3绕铰链轴101旋转使支承筒3与支承架1折叠收起，同时通过插入插销轴102将其固定。

依据上述技术方案，扶正装置工作时如附图6所示，首先拨出插销轴102，然后伸缩缸2的无杆腔内充入液压油，伸缩缸2中的活塞杆伸出，支承筒3绕铰链轴101旋转张开至水平状态，插入插销轴102固定；再拔出位于伸缩外筒4和扶正内筒5之间的固定销轴；当伸缩缸9的无杆腔内充入压力气体，有杆腔与大气相通时，伸缩缸9的活塞杆将扶正内筒5伸出，测量夹持机构8与井口的距离是否合适，如不合适，可通过操作伸缩缸6来实现调节，当伸缩缸6无杆腔内充入压力油时活塞杆伸出推动伸缩外筒4连动扶正内筒5和夹持爪801向井口靠近至适当位置；伸缩缸7的有杆腔内充入有压气体，活塞杆缩回并拉动连杆802向后运动，同时带动夹持爪801上的连架杆a、b两点绕a点旋转，使两只夹持爪801收拢将抽油杆11抱紧，从而实现扶正目的。

Claims (10)

1.一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置, 由支承架、伸缩悬臂机构、扶正夹持机构三部分组成，所述的伸缩悬臂机构设置在支承架上，其包括：一支承筒、一伸缩外筒、一扶正内筒和两只伸缩缸；所述的扶正夹持机构连接在伸缩悬臂机构上，其包括：两只夹持爪、一连杆和一只伸缩缸，其特征在于：

所述伸缩悬臂机构中的伸缩外筒的后半截内套在支承筒内，并与支承筒构成移动副；

所述伸缩悬臂机构中的扶正内筒内套在伸缩外筒内，并与伸缩外筒构成移动副，且其前端伸出伸缩外筒；

所述伸缩悬臂机构中的一伸缩缸的缸体与支承筒的后部筒体固定，伸缩杆与伸缩外筒的前部筒体固定；

所述支承筒的筒壁上设有一透空的槽；所述伸缩外筒的后部筒体上设有一连接块；所述的连接块穿过支承筒筒壁上设有的透空槽，使另一伸缩缸缸体与之相连接；另一伸缩缸中的伸缩杆与扶正内筒的前端固定；

所述扶正夹持机构中的两只夹持爪分置于扶正内筒的前端两侧，且对称于扶正内筒的轴向中心平面；

所述每只夹持爪上的一点与扶正内筒的筒体构成固定铰链，另外一点和所述连杆的一端构成活动铰链，上述两点使夹持爪成为连架杆；

所述扶正夹持机构中的伸缩缸缸体固定在扶正内筒的筒体内，伸缩杆端与连杆的另一端构成活动铰链,由此形成两只夹持爪各自的曲柄滑块机构，当伸缩缸的无杆腔充入压力介质，伸缩杆伸出，使连杆绕活动铰链轴旋转，连杆带动连架杆绕固定铰链轴旋转，使夹持爪张开；当伸缩缸的有杆腔内充入压力介质，伸缩杆缩回，夹持爪收拢。

2.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：所述的支承筒与支承架之间组成回转副的活动铰链；

所述支承筒和支承架之间设有伸缩缸，伸缩缸中的缸体和活塞杆分别与支承筒和支承架构成回转副，伸缩缸中的伸缩杆伸开或收缩，支承筒绕活动铰链的铰链轴旋转使支承筒与支承架折叠收起、撑开复位。

3.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：所述支承筒、伸缩外筒、扶正内筒垂直于长度方向上的截面为矩形。

4.根据权利要求1或3所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：所述伸缩外筒的内壁和扶正内筒的外壁上分别设有一定位块，两定位块抵靠即为扶正内筒相对于伸缩外筒伸出的极限位置。

5.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：所述二只夹持爪分布在不同平面上，形成收拢时的剪状结构。

6.根据权利要求1或3或4所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：所述伸缩外筒和扶正内筒的筒壁上分别设有插销孔，且当扶正内筒缩入伸缩外筒使两只插销孔的轴线重合时，通过插入固定销轴禁止两筒相对运动。

7.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：设置在支承筒与伸缩外筒之间的一只伸缩缸为液压缸。

8.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：设置在伸缩外筒与扶正内筒之间的一只伸缩缸为气压缸。

9.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：设置在扶正内筒筒体内的一只伸缩缸为气压缸。

10.根据权利要求1所述的一种辅助抽油杆连接的下井扶正装置,其特征在于：设置在支承架与支承筒之间的一只伸缩缸为液压缸。