CN112079300A - 一种bop移运装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于用于移运防喷器的工具技术领域，具体涉及一种BOP移运装置，包括用于连接钻机底座的钻机底座横拉梁、固定设置于钻机底座横拉梁上表面的安装支座及行走机构、设置于行走机构上的起升机构、设置于起升机构上的移运机构、设置于移运机构上的旋转机构，所述的安装支座的中心线与井口中心线一致，所述的行走机构包括固定设置于钻机底座横拉梁上且与其垂直设置的第一支撑导轨，所述的第一支撑导轨上方固定设置有第一行走驱动装置。该移运装置可以单件搬运也可以组装成套后整体搬运，安装至井口的过程中可以调整BOP中心与井口中心对中，也可以旋转BOP调整螺栓孔角度与BOP底座安装法兰螺栓孔对中，不仅降低了员工风险同时也降低了员工成本。

Description

一种BOP移运装置
技术领域
本发明属于用于移运防喷器的工具技术领域，具体涉及一种BOP移运装置。
背景技术
BOP（Blowout Preventer）防喷器用于试油、修井、钻井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生，将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，操作，耐高压等特点，是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置。
5000米以上钻机在钻机底座下方安装BOP吊移装置，BOP在钻机底座外侧由汽车吊安装成总成之后，由BOP吊移装置整体吊起，移送至井口上方，再由施工人员配合扶正下放并安装到位。由于4000米以下钻机净空高不够，普通BOP吊移装置无法将BOP总成起吊到足够的高度并移送至井口上方，因此施工者通常采用钻机大钩配合牵引绳强行将BOP组件逐一拖至井口并安装。这种施工属于违章操作，不仅容易损坏BOP，并且极具安全隐患，伤人毁物事件时有发生。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种BOP移运装置，该移运装置可以单件搬运也可以组装成套后整体搬运，安装至井口的过程中可以调整BOP中心与井口中心对中，也可以旋转BOP调整螺栓孔角度与BOP底座安装法兰螺栓孔对中，以便顺利安装，同时，该移运装置有员工操作平台，方便操作人员在高位安装、拆卸、维护BOP或者泥浆伞等钻机底座下方的设备，整个操作只需2至3人就可以完成，不仅降低了员工风险同时也降低了员工成本。
本发明的技术方案是：
一种BOP移运装置，包括用于连接钻机底座的钻机底座横拉梁、固定设置于钻机底座横拉梁上表面的安装支座及行走机构、设置于行走机构上的起升机构、设置于起升机构上的移运机构、设置于移运机构上的旋转机构，所述的安装支座的中心线与井口中心线一致，所述的行走机构包括固定设置于钻机底座横拉梁上且与其垂直设置的第一支撑导轨，所述的第一支撑导轨上方固定设置有第一行走驱动装置。
所述的起升机构包括固定设置于第一支撑导轨上的竖直放置的第三导轨，及设置于第三导轨内并沿第三导轨滑动的第二导轨、给予第二导轨提供动力的第三升降驱动装置；所述的第二导轨内设置有用于移动BOP装置的移运机构，所述的移运机构连接第二移运驱动装置；所述的移运机构上固定设置有所述的旋转机构，所述的旋转机构包括旋转组件及旋转驱动装置。
具体的，所述的第一支撑导轨为焊接H型钢结构，所述的第三导轨包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的第三导轨的两个所述的竖直轨道下端对称放置在H型第一支撑导轨上，所述的第三导轨两个竖直轨道下端通过板固定连接，所述的第二导轨与第三导轨结构相同均包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的第三导轨的竖直轨道内侧通过销轴装有三对滚轮和三对导轮，所述的三对滚轮和三对导轮与第二内导轨自上而下依次连接。
具体的，所述的第一行走驱动装置包括行走马达、主动轮及从动轮，所述的主动轮有两个分别设置在第一支撑导轨上并与第三导轨的两个竖直轨道分别连接，每个所述的第三导轨的竖直轨道连接一个主动轮并沿第一支撑导轨滑动，所述的行走马达分别与两个所述的主动轮电连接给其提供动力，每个所述的主动轮分别连接有从动轮，每个所述的从动轮对应主动轮设置于第一支撑导轨上。
具体的，所述的移运机构包括叉子组件，所述的叉子组件包括左右两个对称放置的焊接箱型板，两个所述的焊接箱型板背面设置槽型结构并通过该槽型结构悬挂于叉子托架上，所述的叉子托架背面焊接两块竖直的板，两块所述的该板上分别安装有用于沿第二导轨滑动的滚轮。
具体的，所述的第三升降驱动装置包括设置于第二导轨横梁下方的倍程机构和起升油缸，所述的倍程机构包括链轮和链条，所述的链轮通过轴销固定设置在第二导轨横梁下方，所述的链条悬挂在链轮上，所述的链条两端为螺栓结构并分别与第三导轨和叉子托架固定连接，所述的起升油缸通过销子固定在第二导轨下端连接板上，起升油缸的活塞杆端通过销子固定在第二导轨的横梁上。
具体的，所述的第二移运驱动装置包括平移油缸，所述的平移油缸位双活塞杆双作用形式其两个活塞杆分别与叉子组件的两个焊接箱型板固定连接。
具体的，所述的旋转组件包括托盘，所述的托盘有两个分别对称滑动设置在叉子组件的两个焊接箱型板上，所述的叉子组件的两个焊接箱型板上分别对称地设置有弧形轨道。
具体的，每个所述的托盘底部设置三个滚轮，每个托板上的三个滚轮依次设置在叉子组件弧形轨道内并沿弧形轨道滑行，所述的托盘通过安装轴与旋转驱动装置固定连接。
具体的，所述的旋转驱动装置为旋转油缸，所述的旋转油缸为单活塞双作用油缸，每个所述的旋转油缸固定端通过销子别针固定在叉子组件的两个焊接箱型板外侧，每个所述的旋转油缸活塞杆端通过销子别针与安装轴连接固定在托盘上。
具体的，还包括两个操作台和可折叠护栏，每个所述的操作台和可折叠护栏8通过销子与叉子组件的两个焊接箱型板的外侧面固定连接，所述的操作台和可折叠护栏的操作台为方管组焊而成的水平台面，所述的水平台面上表面覆有钢板网，所述的水平台面的外侧通过两排水平的销子活动连接可折叠护栏。
本发明的有益效果是：该移运装置包括行走机构、提升机构、移运机构和旋转机构，并分别实现了对BOP装置的平行移动、直线上升、提升过程中的平移和旋转等动作，起升动作由起升油缸、倍程机构、内外导轨实现，通过油缸提供一个较小的位移，就能让执行机构获得2倍的行程，克服常规BOP起升机构行程不够的问题；行走动作由行走马达、主动轮、从动轮等部件实现，通过马达减速器能够给主动轮提供足够的行走扭矩，从动轮能够让设备带载时运行足够平稳；提升过程的平移动作由双作用双活塞杆油缸、叉子组件等各部件实现，平移油缸用于拉拽叉子组件实现叉子组件两个焊接箱型板一起平移的功能，通过计算单个双作用双活塞杆油缸能够满足平移需求，用于解决BOP组件安装时左右方向对中的问题，且该设计结构更为紧凑、控制简单、成本低廉；旋转动作是通过托盘、滚轮、旋转油缸等部件实现，一对旋转油缸对称放置，互为反向动作时，使得托盘沿着机械机构进行旋转动作，多组滚轮使该动作更平稳、减少摩擦阻力，另外可通过在给旋转油缸的液压系统中增加配油器，使得一对旋转油缸动作达到同步。
附图说明
图1是本发明提供的BOP移运装置的正视结构示意图；
图2是本发明提供的BOP移运装置的侧视结构示意图；
图3是本发明提供的BOP移运装置的俯视结构示意图。
1第一支撑导轨、2钻机底座横拉梁、3安装支座、 4行走马达、5主动轮、6从动轮、7平移油缸、 8操作台和可折叠护栏、9倍程机构、10第二导轨、11第三导轨、12起升油缸、13托盘、14滚轮、15旋转油缸、16叉子组件、17叉子托架。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细的描述。
实施例1
如图1所示为本实施例提供的BOP移运装置的正视结构示意图，图2为侧视结构示意图，图3为俯视结构示意图。
一种BOP移运装置，包括用于连接钻机底座的钻机底座横拉梁2、固定设置于钻机底座横拉梁2上表面的安装支座3及行走机构、设置于行走机构上的起升机构、设置于起升机构上的移运机构、设置于移运机构上的旋转机构，所述的安装支座3的中心线与井口中心线一致。
所述的行走机构包括固定设置于钻机底座横拉梁2上且与其垂直设置的第一支撑导轨1，所述的第一支撑导轨1上方固定设置有第一行走驱动装置。
所述的起升机构包括固定设置于第一支撑导轨1上的竖直放置的第三导轨11，及设置于第三导轨11内并沿第三导轨11滑动的第二导轨10、给予第二导轨10提供动力的第三升降驱动装置。
所述的第二导轨10内设置有用于移动BOP装置的移运机构，所述的移运机构连接第二移运驱动装置。
所述的移运机构上固定设置有所述的旋转机构，所述的旋转机构包括旋转组件及旋转驱动装置。
详细的选取所述的第一支撑导轨1为焊接H型钢结构，所述的第三导轨11包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的第三导轨11的两个所述的竖直轨道下端对称放置在H型第一支撑导轨1上，所述的第三导轨11两个竖直轨道下端通过20mm厚的板固定连接，所述的第二导轨10与第三导轨11结构相同均包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的竖直轨道的截面为槽钢型式，由30mm厚的三块板焊接而成，所述的第三导轨11的竖直轨道内侧通过销轴装有三对滚轮和三对导轮，所述的三对滚轮和三对导轮与第二内导轨10自上而下依次连接，实现第二内导轨10插入第三导轨11内并沿第三导轨11滑行，滚轮用于扶正第二导轨10，保证第二导轨10上下运动时的稳定性和可靠性。
本实施例中所述的第一行走驱动装置包括行走马达4、主动轮5及从动轮6，所述的主动轮有两个分别设置在第一支撑导轨1上并与第三导轨11的两个竖直轨道分别连接，每个所述的第三导轨11的竖直轨道连接一个主动轮5并沿第一支撑导轨1滑动，所述的行走马达4分别与两个所述的主动轮5电连接给其提供动力，每个所述的主动轮5分别连接有从动轮6，每个所述的从动轮6对应主动轮5设置于第一支撑导轨1上，从动轮6内部内置一对圆柱滚子轴承，用于支撑移运装置载荷，辅助行走更加平稳。
所述的移运机构包括叉子组件16，所述的叉子组件16包括左右两个对称放置的焊接箱型板，两个所述的焊接箱型板背面设置槽型结构并通过该槽型结构悬挂于叉子托架17上，所述的叉子托架17背面焊接两块30mm厚的竖直的板，两块所述的该板上分别安装有用于沿第二导轨10滑动的滚轮，该滚轮至于第二导轨10内，保证链条提升叉子托架17时更加平稳。
本实施例中所述的第三升降驱动装置包括设置于第二导轨10横梁下方的倍程机构9和起升油缸12，所述的倍程机构9有两组且对称设置，每组倍程机构9分别包括链轮和链条，每个所述的链轮通过轴销固定设置在第二导轨10横梁下方，所述的链条悬挂在链轮上，所述的链条两端为螺栓结构并分别与第三导轨11和叉子托架17固定连接，所述的起升油缸12有两个，分别通过销子固定在第二导轨10下端连接板上，每个起升油缸12的活塞杆端通过销子对称地固定在第二导轨10的横梁上，横梁两端分别设置有耳板用于与起升油缸12的活塞杆连接，当起升油缸12顶起横梁时，链轮随横梁一起向上运动，从而带动叉子托架17和叉子组件16一起以两倍的速度向上运动。可根据提升动力需要设定起升油缸12的数量。
所述的第二移运驱动装置包括平移油缸7，所述的平移油缸7为双活塞杆双作用形式其两个活塞杆分别与叉子组件16的两个焊接箱型板固定连接，实现叉子组件16的两个焊接箱型板一起平移的功能，用于解决BOP组件安装时左右方向对中的问题，左右叉子组件16的两个焊接箱型板通过平移油缸7连接在一起，保证左右两个焊接箱型板同步运动。
所述的旋转组件包括托盘13，所述的托盘有两个分别对称滑动设置在叉子组件16的两个焊接箱型板上，所述的叉子组件16的两个焊接箱型板上分别对称地设置有弧形轨道。每个所述的托盘13底部设置三个滚轮14，每个托板13上的三个滚轮依次设置在叉子组件16弧形轨道内并沿弧形轨道滑行，每个所述的托盘13通过安装轴分别与旋转驱动装置固定连接。所述的旋转驱动装置为旋转油缸15，所述的旋转油缸15为单活塞双作用油缸，每个所述的旋转油缸15固定端通过销子别针固定在叉子组件16的两个焊接箱型板外侧，每个所述的旋转油缸15活塞杆端通过销子别针与安装轴连接固定在托盘13上。滚轮用于保证托盘13在叉子组件16上表面进行圆周方向的滑动，当对称放置安装的旋转油缸15伸出或者缩回活塞杆时，例如一个伸出一个缩回时，连接着的左右两个托盘13就会以对称中心沿圆周方向进行顺时针或者逆时针的旋转运动，从而调整BOP安装法兰螺栓孔对正角度。
使用本实施例提供的BOP移运装置对BOP进行移运的工作如下：首先，启动行走马达4，BOP移运装置行走至最外侧（即远离井口方向），启动起升油缸12，将叉子组件16放置到最低位置，由汽车吊将BOP组件逐一放置在安装支座3上，手工安装成套，安装支座3上的法兰保证安装BOP时的稳定性；组装完成后，然后启动行走马达4，BOP移运装置的第三导轨11沿第一支撑导轨1行走至合适位置；第三启动起升油缸12，将叉子组件16放置到BOP组件的叉装位置；第四检查无误后，启动起升油缸12，缓慢起升BOP组件至合适高度，第五启动行走马达4，缓慢向井口方向移动，逐渐行走至井口并对准井口中心，启动起升油缸12，缓慢下放至BOP底座；如果此时发现没有对中，可以启动平移油缸7，进行调整。如果发现法兰螺栓孔没有对中，可以启动旋转油缸15，使BOP组件旋转一定的角度并使得螺栓孔对中；第六安装完螺栓等紧固件之后，启动起升油缸12，缓慢下放BOP组件，使得叉子组件16逐渐离开BOP，再启动行走马达4，离开井口退至初始位置，安装完成。该设备设计有多个耳板，可以悬挂吊带以便运送其他额定载荷以内的设备。
施例2
与实施例1不同之处在于还包括两个操作台和可折叠护栏8，每个所述的操作台和可折叠护栏8通过销子与叉子组件16的两个焊接箱型板的外侧面固定连接，所述的操作台和可折叠护栏8的操作台为方管组焊而成的水平台面，所述的水平台面上表面覆有钢板网，所述的水平台面的外侧通过两排水平的销子活动连接可折叠护栏。当取下其中一排销子，可折叠护栏即可放倒，用于拓展操作台工作范围，操作台供操作者站立，可由提升油缸12提升叉子组件16的同时将操作者送至所需高度位置。
当需要在高空检修BOP设备或者其他设备的操作工作时，安装8操作台和可折叠护栏，启动行走马达4和起升油缸12，将人员送至所需位置，可折叠护栏放平后可以拓展操作人员的工作范围，在设备上也设有耳板，用以操作人员悬挂安全带。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种BOP移运装置，包括用于连接钻机底座的钻机底座横拉梁（2）、固定设置于钻机底座横拉梁（2）上表面的安装支座（3）及行走机构、设置于行走机构上的起升机构、设置于起升机构上的移运机构、设置于移运机构上的旋转机构，所述的安装支座（3）的中心线与井口中心线一致，其特征在于，所述的行走机构包括固定设置于钻机底座横拉梁（2）上且与其垂直设置的第一支撑导轨（1），所述的第一支撑导轨（1）上方固定设置有第一行走驱动装置；所述的起升机构包括固定设置于第一支撑导轨（1）上的竖直放置的第三导轨（11），及设置于第三导轨（11）内并沿第三导轨（11）滑动的第二导轨（10）、给予第二导轨（10）提供动力的第三升降驱动装置；所述的第二导轨（10）内设置有用于移动BOP装置的移运机构，所述的移运机构连接第二移运驱动装置；所述的移运机构上固定设置有所述的旋转机构，所述的旋转机构包括旋转组件及旋转驱动装置。
2.根据权利要求1所述BOP移运装置，其特征在于，所述的第一支撑导轨（1）为焊接H型钢结构，所述的第三导轨（11）包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的第三导轨（11）的两个所述的竖直轨道下端对称放置在H型第一支撑导轨（1）上，所述的第三导轨（11）两个竖直轨道下端通过板固定连接，所述的第二导轨（10）与第三导轨（11）结构相同均包括左右两个竖直轨道、连接两个竖直轨道上端的横梁，成型为门型结构，所述的第三导轨（11）的竖直轨道内侧通过销轴装有三对滚轮和三对导轮，所述的三对滚轮和三对导轮与第二内导轨（10）自上而下依次连接。
3.根据权利要求1所述BOP移运装置，其特征在于，所述的第一行走驱动装置包括行走马达（4）、主动轮（5）及从动轮（6），所述的主动轮有两个分别设置在第一支撑导轨（1）上并与第三导轨（11）的两个竖直轨道分别连接，每个所述的第三导轨（11）的竖直轨道连接一个主动轮（5）并沿第一支撑导轨（1）滑动，所述的行走马达（4）分别与两个所述的主动轮（5）电连接给其提供动力，每个所述的主动轮（5）分别连接有从动轮（6），每个所述的从动轮（6）对应主动轮（5）设置于第一支撑导轨（1）上。
4.根据权利要求2所述BOP移运装置，其特征在于，所述的移运机构包括叉子组件（16），所述的叉子组件（16）包括左右两个对称放置的焊接箱型板，两个所述的焊接箱型板背面设置槽型结构并通过该槽型结构悬挂于叉子托架（17）上，所述的叉子托架（17）背面焊接两块竖直的板，两块所述的该板上分别安装有用于沿第二导轨（10）滑动的滚轮。
5.根据权利要求4所述BOP移运装置，其特征在于，所述的第三升降驱动装置包括设置于第二导轨（10）横梁下方的倍程机构（9）和起升油缸（12），所述的倍程机构（9）包括链轮和链条，所述的链轮通过轴销固定设置在第二导轨（10）横梁下方，所述的链条悬挂在链轮上，所述的链条两端为螺栓结构并分别与第三导轨（11）和叉子托架（17）固定连接，所述的起升油缸（12）通过销子固定在第二导轨（10）下端连接板上，起升油缸（12）的活塞杆端通过销子固定在第二导轨（10）的横梁上。
6.根据权利要求4所述BOP移运装置，其特征在于，所述的第二移运驱动装置包括平移油缸（7），所述的平移油缸（7）位双活塞杆双作用形式其两个活塞杆分别与叉子组件（16）的两个焊接箱型板固定连接。
7.根据权利要求4所述BOP移运装置，其特征在于，所述的旋转组件包括托盘（13），所述的托盘有两个分别对称滑动设置在叉子组件（16）的两个焊接箱型板上，所述的叉子组件（16）的两个焊接箱型板上分别对称地设置有弧形轨道。
8.根据权利要求7所述BOP移运装置，其特征在于，每个所述的托盘（13）底部设置三个滚轮（14），每个托板（13）上的三个滚轮依次设置在叉子组件（16）弧形轨道内并沿弧形轨道滑行，每个所述的托盘（13）通过安装轴分别与旋转驱动装置固定连接。
9.根据权利要求8所述BOP移运装置，其特征在于，所述的旋转驱动装置为旋转油缸（15），所述的旋转油缸（15）为单活塞双作用油缸，每个所述的旋转油缸（15）固定端通过销子别针固定在叉子组件（16）的两个焊接箱型板外侧，每个所述的旋转油缸（15）活塞杆端通过销子别针与安装轴连接固定在托盘（13）上。
10.根据权利要求4所述BOP移运装置，其特征在于，还包括两个操作台和可折叠护栏（8），每个所述的操作台和可折叠护栏（8）通过销子与叉子组件（16）的两个焊接箱型板的外侧面固定连接，所述的操作台和可折叠护栏（8）的操作台为方管组焊而成的水平台面，所述的水平台面上表面覆有钢板网，所述的水平台面的外侧通过两排水平的销子活动连接可折叠护栏。
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