CN110566132A - 一种指梁间距调节装置及钻修井机二层台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种指梁间距调节装置，涉及石油钻井装备技术领域。该指梁间距调节装置包括不少于两套调距单元；所述调距单元包括第一支座、第二支座和条形板；所述条形板的两端分别活动设置于所述第一支座和所述第二支座，所述条形板能够相对于所述第一支座和所述第二支座绕平行于所述条形板长度方向的轴线旋转；相邻的两个所述条形板的长度方向相互平行。本发明的指梁间距调节装置，在两个支座之间设置一个可旋转的条形板，调节相邻两个条形板的旋转角度，以改变条形板之间的距离，实现无级调距，简化了指梁间距的调控过程，缩减了指梁调距过程的活动空间。在此基础上，本发明还提供了一种钻修井机二层台。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井装备技术领域，具体而言，涉及一种指梁间距调节装置及钻修井机二层台。
背景技术
在钻井施工作业时，由于作业工况多种多样，规格尺寸配套的钻具也种类繁多。其中，钻井钻具常用的尺寸从3-1/2in到5-1/2in不等。若要进行钻井作业则二层台固定指梁间距设计需要满足最大常规钻具的尺寸要求，一般设计间距在150mm左右。使用固定指梁宽度能够满足钻井排、送管的施工作业，但在排放小规格钻具时，则会出现钻具在指梁内错乱无序甚至倾倒的情况。对于普通二层平台，摆放错乱、不均匀的钻具容易造成人工取杆困难，而对于自动化二层平台，无序的钻具摆放，则会造成机械手无法精确定点取杆，小规格钻具容易造成卡滞。
为保证二层台适应不同直径规格的钻具以及钻具的有序排放，必须设计一套调节指梁间距宽度的机构，实现二层台容根量(即排放立根的数量)的最大化。
现有技术中，通常采用可翻转的指梁或者可滑移的指梁来改变相邻两个指梁之间的距离。其中，可翻转指梁的结构需要将指梁绕固定框架摆动到不影响排管的二层台框架之外，其活动空间过大且操作繁琐；而可滑移指梁结构利用蜗轮、蜗杆和滑动座来驱动一个指梁向相邻的指梁平移靠近或者平移远离，控制过程繁复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种指梁间距调节装置，其能够减小指梁调距所需的活动空间、简化指梁间距的调控过程。
本发明的另一目的在于提供一种钻修井机二层台，利于进行钻井排、送管作业。
本发明的实施例是这样实现的：
一种指梁间距调节装置，其包括不少于两套调距单元；所述调距单元包括第一支座、第二支座和条形板；所述条形板的两端分别活动设置于所述第一支座和所述第二支座，所述条形板能够相对于所述第一支座和所述第二支座绕平行于所述条形板长度方向的轴线旋转；相邻的两个所述条形板的长度方向相互平行。
上述指梁间距调节装置的设计原理在于：每一套调距单元都设置有一个条形板，指梁间距调节装置设置有不少于两套调距单元则至少包括了两个条形板，而相邻的两个条形板沿长度方向相互平行，利用该两个条形板之间的缝隙可以对钻具实施排管、送管。由于条形板能够相对于第一支座、第二支座绕平行于条形板长度方向的轴线旋转，而条形板在宽度和厚度方向的尺寸是不相等的，更不是管筒状。所以，在转动条形板的过程中，相邻的两个条形板之间的距离在一定的区间内是持续变化的。并且，随着条形板旋转角度的变化，上述间距呈现无级的、线性的变化。另外，第一支座、第二支座的作用在于将条形板安装放置在二层台框架上。
在本发明较佳的实施例中，还包括转轴和驱动机构；所述条形板的两端分别通过所述转轴设置于所述第一支座和所述第二支座；所述驱动机构设置在所述转轴上，用于驱动所述转轴旋转。其技术效果在于：转轴的设置优化了条形板与第一支座、第二支座的活动连接，而采用驱动机构转动转轴，避免了人手直接接触条形板，提高了操作效率和便利性。
在本发明较佳的实施例中，所述驱动机构包括转动摆臂；所述转动摆臂沿所述转轴的径向设置在所述转轴上。其技术效果在于：转动摆臂沿转轴的径向设置在转轴上，利用转动摆臂的长度增加了杠杆力臂，提高了转动条形板的便利性，减小了旋转条形板所需的作用力。
在本发明较佳的实施例中，还包括轴套；所述轴套套设在所述转轴与所述第一支座之间，且所述轴套套设在所述转轴与所述第二支座之间。其技术效果在于：轴套将转轴和支座进行隔离，防止支座和转轴之间的直接磨损，在轴套出现磨损时可以仅更换轴套而无需安装新的转轴或者支座，大大便利了设备的运营维护。
在本发明较佳的实施例中，还包括锁止装置；所述锁止装置设置于所述第一支座与所述转轴之间，用于限制所述转轴的转动。其技术效果在于：锁止装置限制了转轴的转动，使得相邻两个条形板的间距可固定在需要的参数，满足特定尺寸钻具的排放要求。
在本发明较佳的实施例中，所述锁止装置包括锁定插销；所述第一支座设置有沿所述转轴径向延伸的插销通孔，所述转轴的表面设置有多个对应于所述插销通孔的定位孔，所述锁定插销贯穿所述插销通孔并能够插入任一所述定位孔。其技术效果在于：锁定插销贯穿插销通孔并插入一个定位孔后，转轴与第一支座实现锁定，转轴无法继续旋转而此条形板的偏转角度也就确定，当相邻两个条形板的偏转角度都确定之时，两个条形板之间的距离也就随之确定。可选地，锁止装置也可以设置为螺钉，而插销通孔由螺纹孔代替，此时定位孔可以省去，旋拧螺钉使其末端贴合抵接转轴的环面，也可以锁定转轴的旋转。其中，定位孔的数量应设置为多个，多个定位孔沿转轴的周向设置，且应当设置在设定的位置，使得无论锁定插销插入哪一个定位孔时，相邻条形板的间距都能够恰好适用于一种常规尺寸的钻具。
在本发明较佳的实施例中，所述锁止装置包括锁定插销；所述转动摆臂设置有沿所述转轴长度延伸的插销通孔，所述第一支座的端面设置有多个对应于所述插销通孔的定位孔，所述锁定插销贯穿所述插销通孔并能够插入任一所述定位孔。其技术效果在于：同样地，锁定插销贯穿插销通孔并插入一个定位孔后，转轴与第一支座实现锁定，转轴无法继续旋转而此条形板的偏转角度也就确定，当相邻两个条形板的偏转角度都确定之时，两个条形板之间的距离也就随之确定。同样地，锁止装置也可以设置为螺钉，而插销通孔由螺纹孔代替，此时定位孔可以省去，旋拧螺钉使其末端贴合抵接第一支座的一侧端面，也可以锁定转轴的旋转。同样的，定位孔的数量应设置为多个，而在本结构设计中，多个定位孔应当沿转轴的周向设置在第一支座的一侧端面，且应当设置在设定的位置，使得无论锁定插销插入哪一个定位孔时，相邻条形板的间距都能够恰好适用于一种常规尺寸的钻具。
在本发明较佳的实施例中，所述锁定插销为弹簧插销。其技术效果在于：弹簧插销在活动到恰当的位置时，即插销通孔与定位孔同轴时，弹簧插销能够自行插入定位孔实现锁定。
在本发明较佳的实施例中，还包括安装螺杆；所述条形板的两端均通过所述安装螺杆与所述转轴连接。其技术效果在于：利用安装螺杆实现条形板与转轴的安装，即条形板与转轴可拆卸连接，施工中根据实际需要，可以选用不同宽度和厚度的条形板，以满足大多数工况的使用要求。可选地，当然也可以将条形板与转轴一体成型。
一种钻修井机二层台，其包括固定指梁以及上述的指梁间距调节装置；所述指梁间距调节装置设置在所述固定指梁上方，所述条形板的长度方向与所述固定指梁的长度方向相互平行。
本发明实施例的有益效果是：
本发明的指梁间距调节装置，在两个支座之间设置一个可绕自身长度方向的轴线旋转的条形板，调节相邻两个条形板的旋转角度，以改变条形板之间的距离，简化了指梁间距的调控过程，缩减了指梁调距过程的活动空间。
本发明的钻修井机二层台安装了指梁间距调节装置，提高了钻井排、送管作业的施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的俯视图；
图2为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的前视图；
图3为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的右视图；
图4为本发明实施例二提供的指梁间距调节装置中第一支座相关结构的结构示意图；
图5为本发明实施例三提供的指梁间距调节装置中第一支座相关结构的结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的指梁间距调节装置中第一支座相关结构的结构示意图；
图7为本发明实施例五提供的钻修井机二层台的俯视图；
图8为本发明实施例五提供的钻修井机二层台的前视图。
图中：1-第一支座；2-第二支座；3-条形板；4-转轴；5-转动摆臂；6-轴套；7-锁定插销；8-插销通孔；9-定位孔；10-安装螺杆；11-固定指梁；12-减重孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
第一实施例：
图1为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的俯视图；图2为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的前视图；图3为本发明实施例一提供的指梁间距调节装置中一个调距单元的右视图。如图1、图2、图3所示，本实施例提供了一种指梁间距调节装置，其包括不少于两套调距单元；调距单元包括第一支座1、第二支座2和条形板3；条形板3的两端分别活动设置于第一支座1和第二支座2，条形板3能够相对于第一支座1和第二支座2绕平行于条形板3长度方向的轴线旋转；相邻的两个条形板3的长度方向相互平行。
进一步地，如图1、图2、图3所示，还包括转轴4和驱动机构；条形板3的两端分别通过转轴4设置于第一支座1和第二支座2；驱动机构设置在转轴4上，用于驱动转轴4旋转。可选地，为了简化设备，也可以手动直接翻转条形板3而无需驱动机构。
进一步地，如图1、图2、图3所示，驱动机构包括转动摆臂5；转动摆臂5沿转轴4的径向设置在转轴4上。可选的，为了便于操作，该转动摆臂5可设计为四根，四根转动摆臂5呈十字架形状固定安装。
另外，如图1所示，出于减重和节省材料的考虑，还可以在条形板3上开设多个减重孔12，减重孔12优选为条形孔。
上述指梁间距调节装置中，每一套调距单元都设置有一个条形板3，指梁间距调节装置设置有不少于两套调距单元则至少包括了两个条形板3，而相邻的两个条形板3沿长度方向相互平行，利用该两个条形板3之间的缝隙可以对钻具实施排管、送管。由于条形板3能够相对于第一支座1、第二支座2绕平行于条形板3长度方向的轴线旋转，而条形板3在宽度和厚度方向的尺寸是不相等的，更不是管筒状。所以，在转动条形板3的过程中，相邻的两个条形板3之间的距离在一定的区间内是持续变化的。并且，随着条形板3旋转角度的变化，上述间距呈现无级的、线性的变化。另外，第一支座1、第二支座2的作用在于将条形板3安装放置在二层台框架上。
第二实施例：
图4为本发明实施例二提供的指梁间距调节装置中第一支座1相关结构的结构示意图。如图4所示，本实施例提供了一种指梁间距调节装置，其与第一实施例的指梁间距调节装置大致相同，二者的区别在于本实施例的指梁间距调节装置还包括轴套6；轴套6套设在转轴4与第一支座1之间，且轴套6套设在转轴4与第二支座2之间。
其中，轴套6可以直接选用铜套，也可以选用摩擦阻力较大的橡胶套筒，还可以选用带有滚珠的滚动轴承。
第三实施例：
图5为本发明实施例三提供的指梁间距调节装置中第一支座1相关结构的结构示意图。如图5所示，本实施例提供了一种指梁间距调节装置，其与第一实施例的指梁间距调节装置大致相同，二者的区别在于本实施例的指梁间距调节装置还包括锁止装置；锁止装置设置于第一支座1与转轴4之间，用于限制转轴4的转动。
进一步地，如图5所示，锁止装置包括锁定插销7；第一支座1设置有沿转轴4径向延伸的插销通孔8，转轴4的表面设置有多个对应于插销通孔8的定位孔9，锁定插销7贯穿插销通孔8并能够插入任一定位孔9。
第四实施例：
图6为本发明实施例四提供的指梁间距调节装置中第一支座1相关结构的结构示意图。如图6所示，本实施例提供了一种指梁间距调节装置，其与第一实施例的指梁间距调节装置大致相同，二者的区别在于本实施例的指梁间距调节装置还包括锁止装置；锁止装置设置于第一支座1与转轴4之间，用于限制转轴4的转动。
进一步地，如图6所示，锁止装置包括锁定插销7；转动摆臂5设置有沿转轴4长度延伸的插销通孔8，第一支座1的端面设置有多个对应于插销通孔8的定位孔9，锁定插销7贯穿插销通孔8并能够插入任一定位孔9。
此时，如图6所示，为了便于插销通孔8的设置，可以在转动摆臂5与转轴4连接处设置一个环形转盘，为插销通孔8留有开设空间。
在上述第三实施例和第四实施例中，锁定插销7为弹簧插销。可选地，锁止装置也可以设置为螺钉，而插销通孔8由螺纹孔代替，此时定位孔9可以省去。旋拧螺钉使其末端抵接转轴4环面或者第一支座1的端面，即可实现锁止转轴4旋转的目的。
在上述任意实施例的基础上，如图4、图5、图6所示，还包括安装螺杆10；条形板3的两端均通过安装螺杆10与转轴4连接。
第五实施例：
图7为本发明实施例五提供的钻修井机二层台的俯视图；图8为本发明实施例五提供的钻修井机二层台的前视图。如图7、图8所示，本实施例提供了一种钻修井机二层台，其包括固定指梁11以及上述任一实施例的指梁间距调节装置；指梁间距调节装置设置在固定指梁11上方，条形板3的长度方向与固定指梁11的长度方向相互平行。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种指梁间距调节装置，其特征在于，包括不少于两套调距单元；所述调距单元包括第一支座(1)、第二支座(2)和条形板(3)；所述条形板(3)的两端分别活动设置于所述第一支座(1)和所述第二支座(2)，所述条形板(3)能够相对于所述第一支座(1)和所述第二支座(2)绕平行于所述条形板(3)长度方向的轴线旋转；相邻的两个所述条形板(3)的长度方向相互平行。
2.根据权利要求1所述的指梁间距调节装置，其特征在于，还包括转轴(4)和驱动机构；所述条形板(3)的两端分别通过所述转轴(4)设置于所述第一支座(1)和所述第二支座(2)；所述驱动机构设置在所述转轴(4)上，用于驱动所述转轴(4)旋转。
3.根据权利要求2所述的指梁间距调节装置，其特征在于，所述驱动机构包括转动摆臂(5)；所述转动摆臂(5)沿所述转轴(4)的径向设置在所述转轴(4)上。
4.根据权利要求3所述的指梁间距调节装置，其特征在于，还包括轴套(6)；所述轴套(6)套设在所述转轴(4)与所述第一支座(1)之间，且所述轴套(6)套设在所述转轴(4)与所述第二支座(2)之间。
5.根据权利要求3所述的指梁间距调节装置，其特征在于，还包括锁止装置；所述锁止装置设置于所述第一支座(1)与所述转轴(4)之间，用于限制所述转轴(4)的转动。
6.根据权利要求5所述的指梁间距调节装置，其特征在于，所述锁止装置包括锁定插销(7)；所述第一支座(1)设置有沿所述转轴(4)径向延伸的插销通孔(8)，所述转轴(4)的表面设置有多个对应于所述插销通孔(8)的定位孔(9)，所述锁定插销(7)贯穿所述插销通孔(8)并能够插入任一所述定位孔(9)。
7.根据权利要求5所述的指梁间距调节装置，其特征在于，所述锁止装置包括锁定插销(7)；所述转动摆臂(5)设置有沿所述转轴(4)长度延伸的插销通孔(8)，所述第一支座(1)的端面设置有多个对应于所述插销通孔(8)的定位孔(9)，所述锁定插销(7)贯穿所述插销通孔(8)并能够插入任一所述定位孔(9)。
8.根据权利要求6或7所述的指梁间距调节装置，其特征在于，所述锁定插销(7)为弹簧插销。
9.根据权利要求8所述的指梁间距调节装置，其特征在于，还包括安装螺杆(10)；所述条形板(3)的两端均通过所述安装螺杆(10)与所述转轴(4)连接。
10.一种钻修井机二层台，其特征在于，包括固定指梁(11)以及如权利要求1～9任一项所述的指梁间距调节装置；所述指梁间距调节装置设置在所述固定指梁(11)上方，所述条形板(3)的长度方向与所述固定指梁(11)的长度方向相互平行。
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