CN110984885A - 便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座及使用方法 - Google Patents

便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座及使用方法 Download PDF

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王耀华
韩亚洲
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Abstract

本发明的公开了一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，包括两对称分布的架体，两所述架体之间绞接有坡道和支架，所述坡道的上端绞接有送钻柱机构，所述支架的上端滑动设置在所述送钻柱机构中，每个架体的外侧均绞接有两排管架，每个所述排管架的端部设置有升降机构，所述升降机构的下方设置有支腿，架体内设置有电控系统、操作台、多个往复驱动机构、多个与排管架相搭接的倾斜机构，每个所述倾斜机构的上部均设置有档销，倾斜机构的下部也设置有升降机，每个所述往复驱动机构的驱动端与对应的排管架连接。该动力猫道底座，提高了动力猫道的移运能力及工作效率。

Description

便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座及使用方法
技术领域
本发明属于石油钻采设备技术领域，特别是涉及一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，还涉及一种该底座的使用方法。
背景技术
动力猫道是现代化钻井管柱处理系统中重要的自动化设备之一，主要用于运输地面至钻台面之间的钻柱。动力猫道通常安装在钻台面井口附近，主要由猫道底座、送钻柱装置、坡道、液压系统、动力与控制系统、绳双动绞车等结构组成，有多种结构形式：钢丝绳拉升式、液缸举升式、水平猫道、修井机猫道等。
通过对油田现场在用的动力猫道产品进行调研后发现，常规的动力猫道底座存在以下弊端：(1)大部分产品的猫道底座为橇装式结构，搬家运输或位置挪动时，均需要吊车的参与才能完成，移动不便，工作量大；(2)常规的液压猫道使用单独布置的液压站或者与其他装置共用液压站，就使的猫道底座与钻机液压站存在连接关系的液压阀件、管线等数量众多而且布置混乱；(3)液压站、电控柜的非本体布置使得猫道底座在电控、液压方面的连接和调试上很麻烦，而且搬家运输拆卸工作量大；(4)猫道底座种类较多，形式多样，不便于实施标准化、模块化工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，用以提高动力猫道的移运能力及工作效率。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，包括两对称分布的架体，两所述架体之间绞接有坡道和支架，所述坡道的上端绞接有送钻柱机构，所述支架的上端滑动设置在所述送钻柱机构中，每个架体的外侧均绞接有两排管架，每个所述排管架的端部设置有升降机构，所述升降机构的下方设置有支腿，架体内设置有电控系统、操作台、多个往复驱动机构、多个与排管架相搭接的倾斜机构，每个所述倾斜机构的上部均设置有档销，倾斜机构的下部也设置有升降机，每个所述往复驱动机构的驱动端与对应的排管架连接。
本发明的技术方案，还具有以下特点：
所述架体内设置有接油盒。
所述架体内设置有导轨，所述操作台的下方设置有操作台支架，所述操作台支架滑动设置在所述导轨上。
所述往复驱动机构、所述升降机构和所述升降装置均为液压缸，所述架体内还设置有液压系统，所述电控系统为所述液压系统供电，所述液压系统为所述往复驱动机构、所述升降机构和所述升降机提供动力，所述操作台控制所述往复驱动机构、所述升降机构和所述升降机。
所述架体的底部设置有至少一对滚轮。
所述架体的侧部设置有排管支座。
本发明还提供了一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在工作时的使用方法，具体按照以下方式实施：
步骤1，牵引车拖挂本发明的动力猫道至预定位置，坡道与钻台面连接好后，猫道底座的支腿伸出到地面，稳固支撑猫道，牵引车脱开；
步骤2，合理连接和布置电缆、液压管线；
步骤3，拔出操作台上的限位销，拉出操作台(本地操作时)至合适位置，然后再插上限位销，以确保操作台位置稳定。
步骤4，通过操作台上的控制手柄，控制展往复驱动机构，使排管架由收缩状态转至展开状态，并使排管架和倾斜机构均处于水平状态；
步骤5，先操作排管架外侧的升降机构，使排管架上平面倾斜，管柱向着排管架的里侧滚动，直到被挡销挡住；再操作倾斜机构的外侧升降机，倾斜机构旋转抬升，使得靠在其外沿表面上的第一根管柱抬高至一定高度后滚过挡销的位置，靠重力惯性滚入送钻柱机构中，同时倾斜机构的外侧可限位其余的管柱，保证一次只送入一根管柱，避免多根管柱相互拥挤。
本发明还提供了一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在运输时的使用方法，具体按照以下方式实施：
步骤1：操作操作台，控制往复驱动机构，将排管架收回，并将包括坡道在内的其他机构收回；
步骤2：拆卸并收起动力猫道与外界的连接电缆、液压管线等，固定牢固；
步骤3：牵引车与猫道底座的拖挂总成通过运输销轴可靠连接，收起支腿；
步骤4：拔出操作台的导轨上的限位销，将操作台由工作位置推回至架体内部的运输位置，再插上限位销，以保证运输状态时操作台的稳定性，即可进入运输状态。
本发明的有益效果是：本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座及使用方法具有以下优点：(1)高集成度，与常规动力猫道相比较，实现了液压系统、电控系统在猫道底座的高度集成，自带液压系统的方法使得猫道底座与井场之间的连接管线大幅减少，并且有大量的管线可预先布置在底座架体上，从而极大的减少了动力猫道与其他部件之间的多根管线的连接与布置，避免了现场连接管线的混乱与连接失误；(2)快速移运，无需车辆运输，只需牵引车连接拖挂总成，即可完成猫道的所有部件一翘式运输，方便快捷，布置灵活，尤其适用于修井机、车装钻机等要求快速搬家的场所，有效地提高了产品的适应性和设备布置的高效性；(3)模块化，本发明的动力猫道底座具备同时应用于钢丝绳拉升式、油缸举升式等各种形式的动力猫道的能力，形成了一种标准的模块化的动力猫道底座，只需根据不同需求，将模块化的其他部件如送钻柱装置模块、坡道模块等进行快速组装，即可实现不同工况、不同需求的产品功能；(4)清洁环保，本发明的动力猫道底座在液压阀件、液压管线易漏油部位的下方设置了专用的接油盒，可完成对阀件、管线漏油的有效回收，避免了管路油液落到地面，造成环境污染，实现清洁环保的目的；(5)运行平稳，冲击小，本发明的动力猫道底座在经过现场工业试验后，对现场存在的一些冲击部位进行了系统性的减震降噪设计，例如：常规送钻柱装置下落时会与猫道底座在接触面上发生冲击，产生噪音，经过优化设计后的动力猫道底座，在冲击处设置了缓冲橡胶，有效降低了冲击，减小了噪音，提高了产品的运行平稳度；(6)结构紧凑，在经过大量的现场调研与井队走访后，得到现场实际需要的产品尺寸要远小于常规的猫道外形尺寸的结论，因此，本发明的动力猫道底座在实现对其他部件的支撑安装功能的同时，尽可能的优化布局，缩小尺寸，使得产品结构紧凑，外形尺寸小，满足绝大部分地区的运输，提高产品的通过性。
附图说明
图1是本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1中操作台的结构示意图；
图4是本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座装载管柱时的示意图；
图5是本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座运输时的状态示意图；
图6是本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座工作时的状态示意图。
图中，1.拖链槽，2.架体，3.往复驱动机构，4.排管架，5.倾斜机构，6.操作台，7.拖挂总成，8.导向板，9.升降机，10.接油盒，11.液压系统，12.支架，13.滚轮，14.排管架支座，15.电控系统，16.管柱，17.送钻柱机构，18.操作台支架，19.导轨，20.防坠链条，21.升降机构，22.档销，23.牵引车，24.坡道。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1-图6所示，本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，包括两对称分布的架体2，两架体2之间绞接有坡道24和支架25，坡道24的上端绞接有送钻柱机构17，支架25的上端滑动设置在送钻柱机构17中，每个架体2的外侧均绞接有两排管架4，每个排管架4的端部设置有升降机构21，升降机构21的下方设置有支腿8，架体2内设置有电控系统15、操作台6、多个往复驱动机构3、多个与排管架4相搭接的倾斜机构5，每个所述倾斜机构5的上部均设置有档销22，倾斜机构5的下部也设置有升降机9，每个往复驱动机构3的驱动端与对应的排管架4连接。
结合图4，排管架4上设置有双向的升降机构21，可实现排管架4上平面的滚入/滚出两个动作的双向角度倾斜，从而控制排管架4的上平面管柱16的滚动方向。倾斜机构5可实现单根管柱16滚入送钻柱装置17的V型槽，同时限位其余的管柱16，保证一次只送入一根管柱16，避免多根管柱16相互拥挤，因此排管架4与倾斜机构5相互配合来实现管柱向送钻柱装置17的装载或卸载；
如图5所示，一种上述便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在工作时的使用方法，具体按照以下方式实施：
步骤1，牵引车23拖挂本发明的动力猫道至预定位置，坡道24与钻台面连接好后，猫道底座的支腿8伸出到地面，稳固支撑猫道，牵引车23脱开；
步骤2，合理连接和布置电缆、液压管线；
步骤3，拔出操作台6上的限位销，拉出操作台6(本地操作时)至合适位置，然后再插上限位销，以确保操作台位置稳定。
步骤4，通过操作台6上的控制手柄，控制展往复驱动机构3，使排管架4由收缩状态转至展开状态，并使排管架4和倾斜机构5均处于水平状态；
步骤5，先操作排管架4外侧的升降机构21，使排管架4上平面倾斜，管柱16向着排管架4的里侧滚动，直到被挡销27挡住；再操作倾斜机构5的外侧升降机9，倾斜机构5旋转抬升，使得靠在其外沿表面上的第一根管柱16抬高至一定高度后滚过挡销22的位置，靠重力惯性滚入送钻柱机构17中，同时倾斜机构5的外侧可限位其余的管柱16，保证一次只送入一根管柱，避免多根管柱相互拥挤。
如图6所示，一种上述便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在运输时的使用方法，具体按照以下方式实施：
步骤1：操作操作台6，控制往复驱动机构3，将排管架4收回，并将包括坡道24在内的其他机构收回；
步骤2：拆卸并收起动力猫道与外界的连接电缆、液压管线等，固定牢固；
步骤3：牵引车23与猫道底座的拖挂总成7通过运输销轴可靠连接，收起支腿；
步骤4：拔出操作台6的导轨19上的限位销，将操作台6由工作位置推回至架体2内部的运输位置，再插上限位销，以保证运输状态时操作台的稳定性，即可进入运输状态。
如图1所示，在本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座中，架体2内设置有接油盒10。
接油盒10对称布置于架体2底部，可完成对漏油、费油等的收集。
如图3所示，在本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座中，架体2内设置有导轨19，操作台6的下方设置有操作台支架18，操作台支架18滑动设置在导轨19上。
操作台6还可通过防坠链条20进一步固定，操作台支架18可沿导轨19滑动，可实现在工作状态时把操作台6划出架体2，在非工作状态时退回安装位置隐藏于架体2，起到既可节省空间，又能保护操作箱免受碰撞的作用。操作台支架18上还可设置有压力表，可方便操作者查看液压系统的工作状态。
如图1所示，在本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座中，往复驱动机构3、升降机构21和升降装置均优选为液压缸，架体2内还设置有液压系统11，电控系统15为液压系统11供电，液压系统11为往复驱动机构3、升降机构21和升降机9提供动力，操作台6控制往复驱动机构3、升降机构21和升降机9。
如图1所示，在本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座中，架体2的底部设置有至少一对滚轮13。
架体2上设置有滚轮13和拖挂总成7，可实现猫道底座的快速移运。其中拖挂总成7通过销轴与架体2连接，可灵活的拆下或装配在架体2上，在完成对猫道底座的拖动后即可拆下，不占用空间。
如图1所示，在本发明的一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座中，架体2的侧部设置有排管支座14，当排管支座14收回时，用于支撑和安装排管支座14。

Claims (8)

1.一种便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，包括两对称分布的架体(2)，两所述架体(2)之间绞接有坡道(24)和支架(25)，所述坡道(24)的上端绞接有送钻柱机构(17)，所述支架(25)的上端滑动设置在所述送钻柱机构(17)中，每个架体(2)的外侧均绞接有两排管架(4)，每个所述排管架(4)的端部设置有升降机构(21)，所述升降机构(21)的下方设置有支腿(8)，架体(2)内设置有电控系统(15)、操作台(6)、多个往复驱动机构(3)、多个与排管架(4)相搭接的倾斜机构(5)，每个所述倾斜机构(5)的上部均设置有档销(22)，倾斜机构(5)的下部也设置有升降机(9)，每个所述往复驱动机构(3)的驱动端与对应的排管架(4)连接。
2.根据权利要求1所述的便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，所述架体(2)内设置有接油盒(10)。
3.根据权利要求1所述的便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，所述架体(2)内设置有导轨(19)，所述操作台(6)的下方设置有操作台支架(18)，所述操作台支架(18)滑动设置在所述导轨(19)上。
4.根据权利要求1所述的便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，所述往复驱动机构(3)、所述升降机构(21)和所述升降装置均为液压缸，所述架体(2)内还设置有液压系统(11)，所述电控系统(15)为所述液压系统(11)供电，所述液压系统(11)为所述往复驱动机构(3)、所述升降机构(21)和所述升降机(9)提供动力，所述操作台(6)控制所述往复驱动机构(3)、所述升降机构(21)和所述升降机(9)。
5.根据权利要求1所述的便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，所述架体(2)的底部设置有至少一对滚轮(13)。
6.根据权利要求1所述的便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座，其特征在于，所述架体(2)的侧部设置有排管支座(14)。
7.一种基于权利要求1-6中任一项便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在工作时的使用方法，其特征在于，具体按照以下方式实施：
步骤1，牵引车(23)拖挂本发明的动力猫道至预定位置，坡道(24)与钻台面连接好后，猫道底座的支腿(8)伸出到地面，稳固支撑猫道，牵引车(23)脱开；
步骤2，合理连接和布置电缆、液压管线；
步骤3，拔出操作台(6)上的限位销，拉出操作台(6)至合适位置，然后再插上限位销，以确保操作台位置稳定。
步骤4，通过操作台(6)上的控制手柄，控制展往复驱动机构(3)，使排管架(4)由收缩状态转至展开状态，并使排管架(4)和倾斜机构(5)均处于水平状态；
步骤5，先操作排管架(4)外侧的升降机构(21)，使排管架(4)上平面倾斜，管柱(16)向着排管架(4)的里侧滚动，直到被挡销(27)挡住；再操作倾斜机构(5)的外侧升降机(9)，倾斜机构(5)旋转抬升，使得靠在其外沿表面上的第一根管柱(16)抬高至一定高度后滚过挡销(22)的位置，靠重力惯性滚入送钻柱机构(17)中，同时倾斜机构(5)的外侧可限位其余的管柱(16)，保证一次只送入一根管柱，避免多根管柱相互拥挤。
8.一种基于权利要求1-6中任一项便于快速移运的高集成度模块化动力猫道底座在运输时的使用方法，其特征在于，具体按照以下方式实施：
步骤1：操作操作台(6)，控制往复驱动机构(3)，将排管架(4)收回，并将包括坡道(24)在内的其他机构收回；
步骤2：拆卸并收起动力猫道与外界的连接电缆、液压管线等，固定牢固；
步骤3：牵引车(23)与猫道底座的拖挂总成(7)通过运输销轴可靠连接，收起支腿；
步骤4：拔出操作台(6)的导轨(19)上的限位销，将操作台(6)由工作位置推回至架体(2)内部的运输位置，再插上限位销，以保证运输状态时操作台的稳定性，即可进入运输状态。
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