CN109436766A - 一种隔热油管传输装置 - Google Patents
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Abstract
一种隔热油管传输装置，包括：支撑机构、转向机构、传送机构和电气控制系统；通过底座上的第一举升气缸将支撑圆盘撑起；齿轮减速电机带动支撑圆盘上的支撑槽旋转实现隔热油管的转向；通过第二举升气缸将导轨举升一定高度，使隔热油管落到导轨上，隔热油管在重力作用下滚落到传输线，还包括用于连接的电气线路。本发明适用于油田隔油田隔热油管修复生产线转向传输过程中的自动化，降低员工劳动强度，提高操作安全性，减少材料消耗，提高隔热油管分选、清洗、修复效率，保障油田稠油开采生产需要。
Description
技术领域
本发明涉及油田管杆修复技术领域，具体而言是一种隔热油管传输装置。
背景技术
国内外稠油的开采主要是采用注蒸汽热采开发的方式，通过向地下注入高温高压蒸汽，提高油层温度，实现降低稠油粘度提高其流动性、增强地层压力来提高驱油效果的目的。在注入高温高热蒸汽时需要提前在油井下入隔热油管，目的是为了防止热蒸汽注入过程中在井筒发生热损耗以便让尽可能多的热量进入到目的层位，同时也是为了保护油井套管防止热力腐蚀等负面影响的发生。在胜利油田稠油开发中，使用的隔热油管以预应力隔热油管居多，根据井筒套管直径选用不同级别的隔热油管进行注汽施工，其中以Φ114mm×76mm和Φ114mm×62mm两种为主，所使用的隔热油管外径为114.3mm，长度一般为9.5m，采用合金钢加工，单根重量一般超过240kg。完成注汽施工后，所使用的隔热油管要进行回收并集中进行清洗，并根据隔热油管的情况进行分选，将指标仍达标的隔热油管挑选出来重复利用，以节省开发成本。
目前，隔热油管的清洗、分选是在油田所属的油管维修厂进行，注汽施工完成后，会由专业施工队将隔热油管起出油井，并从现场拉运到油管维修厂，一般工作流程是首先由工人用热流体进行冲洗，将隔热油管内外壁及丝扣上的死油、杂物等清理干净，然后将合格的隔热油管挑选出来，转运到油管架上并摆放整齐。由于隔热油管是从不同井场拉运统一堆放，来源较多，难免有不同级别隔热油管混杂在一起，同时还需要针对隔热油管进行检测，查看是否有损伤，因此需要进行分选并由抓管机运送到不同的分级油管管架分类摆放以便后续使用。现有的隔热油管清洗和分选摆放过程中，清洗过程已经实现生产线流水传送，但是在清洗完成后的检测分选过程仍旧需要使用抓管机对隔热油管进行调整方向和转运到分级油管管架上，搬运效率较低，并且导致生产线自动化流程不完整，拖长了操作时间，增加了操作成本，间接的导致工作量积累。
发明内容
本发明的目的针对隔热油管分选摆放过程中，缺少自动化转向装置，需要人工调整方向效率低、成本高且存在安全隐患的问题，为提高隔热油管分选效率，提高安全性，设计了一种隔热油管传输装置，实现隔热油管在水平面上的自动转向，隔热油管传送与分级摆放操作的连续自动化运行。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
一种隔热油管传输装置，包括：支撑机构、转向机构、传送机构和电气控制系统；所述支撑机构的底座的上部后端对称设有两个第一举升气缸和四个固定套筒，四个固定套筒内各设有一个活动支撑柱将支撑圆盘撑起；转向机构的齿轮减速电机与锥齿轮总成输入轴联接，锥齿轮总成的输出轴穿过支撑圆盘的中心与“十”字型支撑槽中心联接，支撑槽的外端下面各设有一个滚轮支架，滚轮支架中间设有滚轮，支撑槽的外端上面各设有一个挡板；传送机构的两个第二举升气缸分别位于支撑圆盘的两边，下部固定在底座上面，顶端分别通过主动铰链与导轨的后端铰接，导轨的前端分别通过从动铰链与固定在底座的上部前端的固定立柱铰接，形成两个平行的门框结构；所述的电气控制系统包括用于控制第一举升气缸的第一开关，用于控制齿轮减速电机的第二开关以及用于控制第二举升气缸的第三开关，还包括用于连接的电气线路。
上述一种隔热油管传输装置中的锥齿轮总成的输入轴上的主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，输出轴的上部依次穿过下衬套、支撑圆盘、压力轴承、上衬套中心孔，通过联接螺栓将下衬套、支撑圆盘、上衬套联接，输出轴在中心孔内转动。
上述一种隔热油管传输装置中的挡板为圆弧板状结构。
上述一种隔热油管传输装置中的滚轮支架为倒“U”型板状结构，中部设有一水平通孔，用于安装滚轮的轮轴。
上述一种隔热油管传输装置中的导轨在初始状态时保持水平同时其高度低于支撑圆盘的底面。
本发明的有益效果是：适用于油田隔热油管修复生产线转向传输过程中的自动化，降低员工劳动强度，提高操作安全性，减少材料消耗，提高隔热油管分选、清洗、修复效率，保障油田稠油开采生产需要。
附图说明
图1-本发明轴侧结构示意图
图2-本发明齿轮总成6的放大结构示意图
图3-本发明电气控制系统逻辑示意图
图中：0.底座，1.第一举升气缸，2.固定套筒，3.活动支撑柱，4.支撑圆盘，5.齿轮减速电机，6.锥齿轮总成，6-1.上衬套，6-2.压力轴承，6-3.联接螺栓，6-4.下衬套，6-5.输出轴，6-6.从动锥齿轮，6-7.输入轴，6-8.主动锥齿轮；7.支撑槽，8.挡板，9.滚轮，10.滚轮支架，11.导轨，12.主动铰链，13.第二举升气缸，14.从动铰链，15.固定立柱；K1.第一开关；K2.第二开关；K3.第三开关。
具体实施方式
为进一步公开本发明的技术方案，下面结合附图做详细说明：
如图1至图3所示，一种隔热油管传输装置，包括：支撑机构、转向机构、传送机构和电气控制系统；所述支撑机构的底座0的上部后端对称设有两个第一举升气缸1和四个固定套筒2，四个固定套筒2内各设有一个活动支撑柱3将支撑圆盘4撑起；转向机构的齿轮减速电机5与锥齿轮总成6的输入轴6-7联接，锥齿轮总成6的输出轴6-5穿过支撑圆盘4的中心与“十”字型支撑槽7中心联接，支撑槽7的外端下面各设有一个滚轮支架10，滚轮支架10中间设有滚轮9，支撑槽7的外端上面各设有一个挡板8；传送机构的两个第二举升气缸13分别位于支撑圆盘4的两边，下部固定在底座0的上面，顶端分别通过主动铰链12与导轨11的后端铰接，导轨 11的前端分别通过从动铰链14与固定在底座0的上部前端的固定立柱15铰接，形成两个平行的门框结构；所述的电气控制系统包括用于控制第一举升气缸1的第一开关K1，用于控制齿轮减速电机5的第二开关K2以及用于控制第二举升气缸13的第三开关K3，还包括用于连接的电气线路。
所述锥齿轮总成6的输入轴6-7上的主动锥齿轮6-8与从动锥齿轮6-6啮合，输出轴6-5的上部依次穿过下衬套6-4、支撑圆盘4、压力轴承6-2、上衬套6-1中心孔，通过6-8条联接螺栓6-3将下衬套6-4、支撑圆盘4、上衬套6-1联接，输出轴6-5在中心孔内转动。
所述挡板8为圆弧板状结构。
所述滚轮支架10为倒“U”型板状结构，中部设有一水平通孔，用于安装滚轮9的轮轴。
所述的导轨11在初始状态时保持水平同时其高度低于支撑圆盘4的底面。
在本发明实施例中，所述的支撑圆盘4采用直径为φ1500mm、厚度为14mm的钢板，支撑圆盘4上表面打磨光滑，以减少支撑槽7端部底面安装的滚轮9所受的摩擦力。所述的支撑槽7由厚度为2mm的槽钢焊接成十字型，宽度为114.5mm，所述的挡片8内轮廓为开口结构底部为直径114.5mm的圆弧以便配合现有隔热油管直径，所述的挡片8固定安装在支撑槽7的外端部，宽度为100mm。支撑槽7末端分别用滚轮9和滚轮支架10支撑在支撑圆盘4上，使隔热油管的重量通过四个滚轮9承载在支撑圆盘4上，同时也减小齿轮总成6的输出轴6-5的受力。滚轮9外径Φ50mm、内径Φ20mm、宽30mm并配套转轴，滚轮9，滚轮的支架高40mm，滚轮9及滚轮支架10全部为碳钢淬火处理。活动支撑柱3共有四根且围绕支撑圆盘4的中心均匀圆周分布，其中活动支撑柱3采用DN65-Φ76mm钢管制作、高度450mm，固定套筒2采用DN80-Φ89mm钢管制作、高度500mm，活动支撑柱3与固定套筒2之间采用润滑油润滑。
输出轴6-5的上端面焊接在支撑槽7的中心底面上，另一端与从动锥齿轮6-6配合联接，输出轴6-5经过淬火处理，为增加输出轴6-5与支撑圆盘4联接的同心度，同时降低旋转摩擦力，将输出轴6-5通过上轴套6-1、下轴套6-4、压力轴承6-2与支撑圆盘4的中心孔配合，并用联接螺栓6-3上紧固定。
所述的齿轮减速电机为市场产品，所述的导轨用DN65-Φ76mm钢管制作，长度以延伸到隔热油管摆放架为准。
一种隔热油管传输装置的工作过程包括：举升、旋转、复位三个持续循环的过程。
1举升：隔热油管中心与支撑槽7的中心位置重合时，第一举升气缸组1托举支撑圆盘将承托在支撑槽7内的隔热油管举升到超过导轨11的高度；
2旋转：齿轮减速电机5启动，带动驱动锥齿轮总成6将旋转扭矩传递给支撑槽7托举着隔热油管旋转90°；
3复位：隔热油管旋转90°后，齿轮减速电机5停止运转，同时第一举升气缸组1回落，第二举升气缸组13将导轨11后端举升超过支撑槽7的高度，隔热油管落到导轨11上，导轨11的后端仍在原位置，这样导轨11就形成一个坡度，隔热油管在重力作用下滚到传输线上，然后再输送到相应分级管架。
电气控制系统工作原理：第一开关K1为触碰式开关用于控制气路，当隔热油管沿油管传输线输送到本发明所述的支撑机构处，本发明设计的第一开关K1设计的位置正好能使隔热油管的中部到达支撑槽7的中心，此时隔热油管的顶端会碰撞到安装在支撑机构附近第一开关K1，随即第一举升气缸组1在气动力作用下做出举升动作，将支撑圆盘4举起，当支撑圆盘4举升的高度超过传输线的最高点时，所述的支撑圆盘4会触碰到第二开关K2，所述的齿轮减速电机5会随即开始动作带动驱动齿轮组6转动，带动承托隔热油管的支撑槽7转动90°，最终完成转向动作。隔热油管在转向到指定位置后会触碰到第三开关K3，所述的第三开关K3动作会引发会触发第二举升气缸组13举升抬高导轨11的一端使辅助传送装置形成一定的倾斜角度，同步的会使齿轮减速电机5的线路断开使其停止运转和断开第一开关K1使第一举升气缸1的气路换向使支撑机构整体回落，这系列动作会使隔热油管落到导轨11的一端，隔热油管在重力作用下会滚落到导轨11的另一端，然后由传输线输送到分级油管管架上，完成一根隔热油管的输送摆放流程。
以上是本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围。
Claims (5)
1.一种隔热油管传输装置，包括：支撑机构、转向机构、传送机构和电气控制系统；其特征在于：所述支撑机构的底座（0）的上部后端对称设有两个第一举升气缸（1）和四个固定套筒（2），四个固定套筒（2）内各设有一个活动支撑柱（3）将支撑圆盘（4）撑起；转向机构的齿轮减速电机（5）与锥齿轮总成（6）的输入轴（6-7）联接，锥齿轮总成（6）的输出轴（6-5）穿过支撑圆盘（4）的中心与“十”字型支撑槽（7）中心联接，支撑槽（7）的外端下面各设有一个滚轮支架（10），滚轮支架（10）中间设有滚轮（9），支撑槽（7）的外端上面各设有一个挡板（8）；传送机构的两个第二举升气缸（13）分别位于支撑圆盘（4）的两边，下部固定在底座（0）的上面，顶端分别通过主动铰链（12）与导轨（11）的后端铰接，导轨（11）的前端分别通过从动铰链（14）与固定在底座（0）的上部前端的固定立柱（15）铰接，形成两个平行的门框结构；所述的电气控制系统包括用于控制第一举升气缸（1）的第一开关（K1），用于控制齿轮减速电机（5）的第二开关（K2）以及用于控制第二举升气缸（13）的第三开关（K3），还包括用于连接的电气线路。
2.根据权利要求1所述的一种隔热油管传输装置，其特征在于：所述锥齿轮总成（6）的输入轴（6-7）上的主动锥齿轮（6-8）与从动锥齿轮（6-6）啮合，输出轴（6-5）的上部依次穿过下衬套（6-4）、支撑圆盘（4）、压力轴承（6-2）、上衬套（6-1）中心孔，通过6-8条联接螺栓（6-3）将下衬套（6-4）、支撑圆盘（4）、上衬套（6-1）联接，输出轴（6-5）在中心孔内转动。
3.根据权利要求1所述的一种隔热油管传输装置，其特征在于：所述挡板（8）为圆弧板状结构。
4.根据权利要求1所述的一种隔热油管传输装置，其特征在于：所述滚轮支架（10）为倒“U”型板状结构，中部设有一水平通孔，用于安装滚轮（9）的轮轴。
5.根据权利要求1所述的一种隔热油管传输装置，其特征在于：所述的导轨（11）在初始状态时保持水平同时其高度低于支撑圆盘（4）的底面。
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