CN111794696A - 一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，属石油装备的钻修井机配套设备技术领域。它由水平导轨、水平小车、移动导轨、拆装台、液压吊卡托盘、吊环固定装置等构成，本发明当大钩导向与液压吊卡定位装置完成起下钻或接卸管柱作业后，无需将大钩导向与液压吊卡定位装置全部拆卸后单独放置，只需工人在拆装台上将导向定位机构上的大钩耳板和吊环脱离游车大钩，将液压吊卡放置在液压吊卡托盘上，将吊环与移动导轨固定后，与移动导轨一起整体后移至放置位置即可，使用安全省时方便。彻底解决了现有大钩导向与液压吊卡定位装置要经过数小时才能完成拆卸或安装工作，且工作时存在极大的人生安全风险和设备损坏风险的问题。

Description

一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置

技术领域

本发明涉及一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，属石油装备的钻修井机配套设备技术领域。

背景技术

大钩导向与液压吊卡定位装置是钻修井机在起下钻作业和接卸管柱作业时使用的一种自动化配套工具，适用于未配置顶驱的钻修井机，尤其适用于配置了二层台机械手、动力卡瓦、动力鼠洞和动力猫道等自动化工具的钻机和海上平台钻修井机使用；其主要作用是在起下钻过程中遇大风、紧急刹车等情况下保证游车大钩、液压吊卡和管柱的稳定与位置可控，避免管柱因晃动倾斜造成管柱上扣乱牙等。对于采用二层台机械手、动力卡瓦、动力鼠洞和动力猫道的自动化程度较高的钻修井机，该装置可以保障液压吊卡的状态可控且在与二层台机械手交接受水平外力作用时也能保持稳定的位置，也能依靠自动化装备的集成控制系统将液压吊卡送到鼠洞、猫道等其它交接位置，并且实现状态控制，从而实现多种自动化工具的高效配合和保障作业安全。

现有技术基本实现了液压吊卡的导向、定位、位置和状态控制等功能，在起下钻和接卸管柱等作业中发挥了良好的作用。但当其起下钻和接卸管柱等作业完成后，需进行正常钻井作业时，大钩导向与液压吊卡定位装置必须撤离井口工作区，其主要部件如导向定位机构、吊环、液压吊卡等必须全部利用小绞车吊装拆卸成部件后分开放置，否则会阻碍或影响钻井作业；当需要再次起下钻和接卸管柱作业时又需再次进行安装。液压吊卡、吊环、导向定位机构等主要部件的单体重量都在数百公斤左右，吊环和导向定位机构等主要部件拆装操作的高度也都在3米左右，在现场作业过程中因为受重量、高度、拆装难度和拆装部件数量多的影响，一般需要数小时才能完成拆卸或者安装工作，而且工作时存在极大的人生安全风险和设备损坏风险，因此导致大钩导向与液压吊卡定位装置的应用受到极大的限制。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种能够快速拆装、移动、放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，在其作业完成后，能方便快速地进行拆卸、移动、放置，退出钻井作业所需的作业空间，并能在需要再次起下钻和接卸管柱等作业时可方便快速地再次进入工作位置与状态，能够保证大钩导向与液压吊卡定位装置安全、高效地使用，从而在整个钻井作业过程中提高作业效率，减轻人员劳动强度，保障作业安全。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，它由 水平导轨、水平小车、移动导轨、拆装台、液压吊卡托盘、托盘固定杆、吊环固定装置、导向定位机构固定座构成，其特征在于：所述的水平导轨水平固定在井架背梁上，为整个装置提供导向和承载支撑；所述的水平小车由小车架、滚轮、减速机、马达、齿盘、齿条和控制盒组成，小车架通过滚轮活动安装在水平导轨上，小车架上装有马达、减速机和齿盘，水平导轨上安装有齿条，齿盘和齿条啮合，所述的控制盒安装在井架支腿上，控制水平小车的行走；水平小车利用滚轮挂接在水平导轨上，并与移动导轨固定连接在一起，水平小车通过马达和减速机驱动，利用齿盘和齿条啮合在水平导轨上前后移动时，带动移动导轨前后移动，通过控制盒进行控制；所述的移动导轨两侧上安装有拆装台，两拆装台上部的移动导轨上装有导向定位机构固定座和吊环固定装置，导向定位机构固定座的底部固定在移动导轨横梁上，吊环固定装置的一侧与移动导轨通过铰链铰接，当吊环固定装置不需要固定吊环时，可以通过旋转方式将其旋转放置在不影响作业的位置；两拆装台下部之间的移动导轨上装有液压吊卡托盘和托盘固定杆；通过托盘固定杆变换液压吊卡托盘的水平与竖直状态，托盘固定杆通过更换挂接位将液压吊卡托盘竖起，为井口作业让出作业空间。

所述的两个拆装台、液压吊卡托盘、托盘固定杆、吊环固定装置和导向定位机构固定座随着水平小车带动移动导轨移动时一起移动。

所述的拆装台由支撑架、斜撑架、支架、台板和爬梯杆构成，支撑架铰接在台板的一端，支架铰接在台板的另一端，支架上制作有爬梯杆，支架的上端铰接有斜撑架，斜撑架的另一端与支撑架插接；所述的拆装台通过支架挂接在移动导轨上，并能折叠收拢和绕移动导轨旋转。

所述的大钩导向与液压吊卡定位装置拆下后，液压吊卡放置在液压吊卡托盘上，通过托盘固定杆进行固定，吊环通过吊环固定装置固定在移动导轨上，导向定位机构通过导向定位机构固定座固定在移动导轨上，水平小车移动时带动移动导轨、液压吊卡托盘、吊环固定装置、导向定位机构固定座和大钩导向与液压吊卡定位装置一起移动至放置位或工作位。

所述的移动导轨上面部分和大钩导向与液压吊卡定位装置导轨的主要结构尺寸完全相同，当水平小车带动移动导轨移动至与大钩导向与液压吊卡定位装置导轨相接的位置时，大钩导向与液压吊卡定位装置导轨的下端与移动导轨的上端拼接形成一条完整的导轨，导向定位机构能沿该条完整的导轨上下移动。

所述的马达为液压马达、气动马达或电机的其中一种，也可以采用油缸一类装置进行移动驱动，为水平小车提供移动动力。

所述的快速拆装和放置是指不需要将大钩导向与液压吊卡定位装置拆装成为部件，只需要将与大钩直接连接的部分进行拆装，然后通过本装置整体移运与整体放置，且不需要利用其它设备和工具。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，当大钩导向与液压吊卡定位装置完成起下钻或接卸管柱等作业后，无需将大钩导向与液压吊卡定位装置拆卸成部件后进行单独放置，只需将导向定位机构下放到导向定位机构固定座上，放下液压吊卡托盘后将液压吊卡放置在液压吊卡托盘上，工人在拆装台上将导向定位机构耳板和吊环脱离游车大钩，并将吊环用吊环固定装置与移动导轨固定，然后收起拆装台，通过操作控制盒使水平小车沿水平导轨移动，使本装置和大钩导向与液压吊卡定位装置整体后移至放置位置进行存放，不影响其他工况的正常作业即可；当需要使用时可以快速回到作业位置，将导向定位机构耳板和吊环与游车大钩连接，收起液压吊卡托盘和吊环固定装置便可以进行起下钻作业，整个过程主要依靠机械动力和简单的人工辅助即可实现。本发明使用安全省时，一般只需要10多分钟即可完成安装或者拆卸工作，包括进入工作位或者移入放置位。彻底解决了现有大钩导向与液压吊卡定位装置在现场作业过程中因受重量、高度、拆装难度和拆装部件数量多的影响，一般需要经过数小时才能完成拆卸或者安装的工作，而且工作时存在极大的人生安全风险和设备损坏风险的问题。

附图说明

图1为一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置的结构示意图；

图2为一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置的拆装台、液压吊卡托盘、吊环固定装置收回后的结构示意图；

图3为水平导轨和水平小车装配后以及控制盒安装位置的结构示意图；

图4为水平导轨、水平小车和移动导轨离开后的结构示意图；

图5为水平导轨、水平小车和移动导轨合拢后的结构示意图；

图6为拆装台收拢后的结构示意图；

图7为拆装台展开后的结构示意图；

图8为快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置拆装中的正视状态示意图；

图9为快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置拆装中的侧视状态示意图；

图10为大钩导向与液压吊卡定位装置放置在快速拆装和放置装置内退到放置位的状态示意图；

图11为钻修井机的大钩导向与液压吊卡定位装置的结构示意图。

图中：1、水平导轨，2、水平小车，2-1、小车架，2-2、滚轮，2-3、减速机， 2-4、马达，2-5、齿盘， 2-6、齿条， 2-7、控制盒，3、移动导轨，3-1、移动导轨横梁，4、拆装台，4-1、支撑架，4-2、斜撑架，4-3、支架，4-4、台板，4-5、爬梯杆，5、液压吊卡托盘，6、托盘固定杆，7、吊环固定装置，8、导向定位机构固定座，9、井架背梁，10、连接板，11、连接板固定销，12、游车大钩，12-1、大钩吊耳，13、大钩导向与液压吊卡定位装置导轨，14、导向定位机构，15、吊环摆动油缸，16、吊环，17、液压吊卡，18、井架支腿。

具体实施方式

下面结合附图1-11对本发明作进一步的描述如下。

一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，它由 水平导轨1、水平小车2、移动导轨3、拆装台4、液压吊卡托盘5、托盘固定杆6、吊环固定装置7、导向定位机构固定座8构成，所述的水平导轨1水平固定在井架背梁9上，为整个装置提供导向和承载支撑；所述的水平小车2由小车架2-1、滚轮2-2、减速机2-3、马达2-4、齿盘2-5、齿条2-6和控制盒2-7组成，小车架2-1通过滚轮2-2活动安装在水平导轨1上，小车架2-1上装有马达2-4、减速机2-3和齿盘2-5，所述的马达2-4为液压马达、气动马达或电机的其中一种，也可以采用油缸一类装置进行移动驱动；所述的控制盒2-7安装在井架支腿18便于操作的地方，控制水平小车2的行走；水平导轨1上安装有齿条2-6，齿盘2-5和齿条2-6啮合，水平小车2利用滚轮2-2挂接在水平导轨1上，并与移动导轨3固定连接在一起，水平小车2通过马达2-4和减速机2-3与齿盘2-5驱动，利用齿盘2-5和齿条2-6啮合在水平导轨1上前后移动时，带动移动导轨3前后移动；所述的移动导轨3两侧上安装有拆装台4，两拆装台4上部的移动导轨3上装有导向定位机构固定座8和吊环固定装置7，导向定位机构固定座8底部固定在移动导轨横梁3-1上，吊环固定装置7的一侧与移动导轨3通过铰链铰接，当吊环固定装置7不需要固定吊环16时，可以通过旋转方式将其旋转放置在不影响作业的位置；两拆装台4下部之间的移动导轨3上装有液压吊卡托盘5，通过托盘固定杆6变换液压吊卡托盘5的水平与竖直状态，托盘固定杆6通过更换挂接位将液压吊卡托盘5竖起，为井口作业让出作业空间；所述的两个拆装台4、液压吊卡托盘5、吊环固定装置7和导向定位机构固定座8随着水平小车2带动移动导轨3移动时一起移动。

所述的拆装台4由支撑架4-1、斜撑架4-2、支架4-3、台板4-4和爬梯杆4-5构成，支撑架4-1铰接在台板4-4的一端，支架4-3铰接在台板4-4的另一端，支架4-3上制作有爬梯杆4-5，支架4-3的上端铰接有斜撑架4-2，斜撑架4-2的另一端与支撑架4-1插接；所述的拆装台4挂接在移动导轨3上，并能折叠收拢和绕移动导轨（3）旋转。

所述的大钩导向与液压吊卡定位装置拆卸后，液压吊卡17放置在液压吊卡托盘5上，通过托盘固定杆6进行固定，吊环16通过吊环固定装置7固定在移动导轨3上，导向定位机构14通过导向定位机构固定座8固定在移动导轨3上，水平小车2移动时带动移动导轨3、液压吊卡托盘5、吊环固定装置7、导向定位机构固定座8和大钩导向与液压吊卡定位装置一起移动至放置位或工作位。

所述的移动导轨3上面部分和大钩导向与液压吊卡定位装置导轨13的主要结构尺寸完全相同，当水平小车2带动移动导轨3移动至与大钩导向与液压吊卡定位装置导轨13相接的位置时，大钩导向与液压吊卡定位装置导轨13下端与移动导轨3上端拼接形成一条完整的导轨，导向定位机构14可沿该条完整的导轨上下移动。

所述的大钩导向与液压吊卡定位装置由大钩导向与液压吊卡定位装置导轨13、导向定位机构14、吊环摆动油缸15、吊环16和液压吊卡17组成，是一种稳定和摆动液压吊卡的装置，主要用于不使用顶驱时配合其它自动化装备进行管柱处理作业，是钻修井机在起下钻作业时的一种配套设备（参见附图11）。

该快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置的工作过程如下，下面以拆卸过程为例进行描述，安装过程与其拆卸过程相反且类似。

首先将拆装台4展开到合适位置，展开固定后便于操作人员通过支架4-3上面的爬梯杆4-5攀爬和站立在台板4-4上作业，展开后两个作业人员分别上到二个拆装台4上面，拔出导向定位机构14与游车大钩12的连接板固定销11，翻开连接板10，完成导向定位机构14与游车大钩12的连接拆除工作；两个作业人员再将吊环16从游车大钩12的大钩吊耳12-1中拔出，用吊环固定装置7将吊环16与移动导轨3固定，完成吊环16与游车大钩12的连接拆除工作，完成全部大钩导向与液压吊卡定位装置与游车大钩12的连接拆除工作；再将拆装台4折叠并旋转至合适的位置，不影响其他工况的正常作业；操作水平小车2的控制盒2-7，减速机2-3和马达2-4开始工作，通过齿盘2-5和齿条2-6使水平小车2移动，将移动导轨3和大钩导向与液压吊卡定位装置一起移动至不妨碍其它作业的位置（参见附图4、附图9和附图10），至此全部拆卸和放置工作完成。安装工作按照以上流程逆向操作即可完成。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (6)

1.一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，它由水平导轨（1）、水平小车（2）、移动导轨（3）、拆装台（4）、液压吊卡托盘（5）、托盘固定杆（6）、吊环固定装置（7）、导向定位机构固定座（8）构成，其特征在于：所述的水平导轨（1）水平固定在井架背梁（9）上，所述的水平小车（2）由小车架（2-1）、滚轮（2-2）、减速机（2-3）、马达（2-4）、齿盘（2-5）、齿条（2-6）和控制盒（2-7）组成，小车架（2-1）通过滚轮（2-2）活动安装在水平导轨（1）上，小车架（2-1）上装有马达（2-4）、减速机（2-3）和齿盘（2-5），水平导轨（1）上安装有齿条（2-6），齿盘（2-5）和齿条（2-6）啮合；所述的控制盒（2-7）安装在井架支腿（18）上；水平小车（2）利用滚轮（2-2）挂接在水平导轨（1）上，并与移动导轨（3）固定连接在一起，水平小车（2）通过马达（2-4）和减速机（2-3）驱动，利用齿盘（2-5）和齿条（2-6）啮合在水平导轨（1）上前后移动时，带动移动导轨（3）前后移动，通过控制盒（2-7）进行控制；所述的移动导轨（3）两侧上安装有拆装台（4），两拆装台（4）上部的移动导轨（3）上装有导向定位机构固定座（8）和吊环固定装置（7），导向定位机构固定座（8）的底部固定在移动导轨横梁（3-1）上，吊环固定装置（7）的一侧与移动导轨（3）通过铰链铰接，两拆装台（4）下部之间的移动导轨（3）上装有液压吊卡托盘（5）和托盘固定杆（6）。

2.根据权利要求1所述的一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，其特征在于：所述的两个拆装台（4）、液压吊卡托盘（5）、吊环固定装置（7）和导向定位机构固定座（8）随着水平小车（2）带动移动导轨（3）移动时一起移动。

3.根据权利要求1所述的一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，其特征在于：所述的大钩导向与液压吊卡定位装置拆下后，液压吊卡（17）放置在液压吊卡托盘（5）上，通过托盘固定杆（6）进行固定，吊环（16）通过吊环固定装置（7）固定在移动导轨（3）上，导向定位机构（14）通过导向定位机构固定座（8）固定在移动导轨（3）上，水平小车（2）移动时带动移动导轨（3）、液压吊卡托盘（5）、吊环固定装置（7）、导向定位机构固定座（8）和大钩导向与液压吊卡定位装置一起移动至放置位或工作位。

4.根据权利要求1所述的一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，其特征在于：所述的拆装台（4）由支撑架（4-1）、斜撑架（4-2）、支架（4-3）、台板（4-4）和爬梯杆（4-5）构成，支撑架（4-1）铰接在台板（4-4）的一端，支架（4-3）铰接在台板（4-4）的另一端，支架（4-3）上制作有爬梯杆（4-5），支架（4-3）的上端铰接有斜撑架（4-2），斜撑架（4-2）的另一端与支撑架（4-1）插接；所述的拆装台（4）挂接在移动导轨（3）上，并能折叠收拢和绕移动导轨（3）旋转。

5.根据权利要求1所述的一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，其特征在于：所述的移动导轨（3）上面部分和大钩导向与液压吊卡定位装置导轨（13）的主要结构尺寸完全相同，当水平小车（2）带动移动导轨（3）移动至与大钩导向与液压吊卡定位装置导轨（13）相接的位置时，大钩导向与液压吊卡定位装置导轨（13）的下端与移动导轨（3）的上端拼接形成一条完整的导轨，导向定位机构（14）能沿该条完整的导轨上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种快速拆装和放置大钩导向与液压吊卡定位装置的装置，其特征在于：所述的马达（2-4）为液压马达、气动马达或电机的其中一种。

Images